CC BY
49
-□ □-
Дослиджен адсорбцшно бар'ерт власти-востi природног бентоттовог глини Язiвського родовища (Львiвська обл., Украгна) щодо мiдi та амоню як компонентiв фшьтрату полиотв та сховищ твердих побутових та промислових вiдходiв. Знайдено коефщент фшьтраци, описано порист^ть матерiалу, оцтено емтст, ктетичш характеристики та здаттсть компонентiв до ремоб^заци при застосуванш рiзних десорбуючих агентiв Ключовi слова: адсорбщя, десорбция, бен-тотт, фшьтрат, миращя, мiдь, амотй, вид-
ходи, полкони, звалища
□-□
Исследованы адсорбционно-барьерные свойства природной бентонитовой глины Язовского месторождения (Львовская обл., Украина) относительно меди и аммония как компонентов фильтрата полигонов и хранилищ твердых бытовых и промышленных отходов. Определен коэффициент фильтрации, описана пористость материала, оценены емкостные, кинетические характеристики и способность компонентов к ремобилизации при использовании различных десорбирующих агентов
Ключевые слова: адсорбция, десорбция, бентонит, фильтрат, миграция, медь, аммоний, отходы, полигоны, свалки -□ □-
УДК 544.72, 628.39, 628.472
|DOI: 10.15587/1729-4061.2014.28004|
АДСОРБЦ1ЙНО-БАР'еРШ ВЛАСТИВОСТ1 БЕНТОН1ТУ ЯЗ1ВСЬКОГО
РОДОВИЩА ЯК МАТЕР1АЛУ ПРОТИФ1ЛЬТРАЦ1ЙНИХ
ЕКРАН1В
М. А. Петрова
Кандидат техычних наук* E-mail: [email protected] М. О. Постникова*
E-mail: [email protected] К. В. Степова
Кандидат техычних наук* E-mail: [email protected] *Кафедра еколопчноТ безпеки Львiвський державний уыверситет безпеки
життeдiяльностi вул. Клепарiвська, 35, м. Львiв, УкраТна, 79000
1. Вступ
Питання якост води привертае все бшьшу увагу науковцiв та держави. Водш об'екти забруднюють-ся при скидi неочищених або недостатньо очище-них промислових або побутових вод, внаслщок дiяль-ностi сiльськогосподарських та прничовидобувних пiдприемств [1]. Окремим питанням е забруднення Грунпв, поверхневих та тдземних вод фiльтратом з пол^ошв, сховищ та звалищ промислових та твердих побутових вiдходiв (ТПВ). Актуальними е дослщ-ження, пов'язанi з питаннями захисту довюлля вiд фшьтрату сховищ та полiгонiв, оскiльки 1х будували та проектували у часи СРСР, коли еколопчнш безпецi та надшносп захоронення вiдходiв не прид^яли до-статньо! уваги.
2. Аналiз останшх дослiджень i публiкацiй
З ф^ьтратом ТПВ до довкiлля надходить значна юльюсть забруднювачiв, серед яких найб^ьш небез-печними е важк метали, нафтопродукти та пестици-ди. Окремою специфiкою характеризуються продукти розкладу та гниття оргашчних речовин, як е джере-лом надходження надлишкових кiлькостей бiогенних елементiв, зокрема фосфапв та солей амонiю.
Типовим шженерним методом захисту навколиш-нього середовища вiд фiльтрату полiгонiв та звалищ е облаштування протифiльтрацiйних екранiв, про-кладених по дну i бортах пол^ону. Як матерiали для екрашв використовують асфальт, полiмери, бетон, плiвки, глини та цеолiти [2].
Дiючi сховища та полiгони ТПВ в Укра1ш побудо-ванi за недосконалими проектами i сховища несуть потенцшну загрозу навколишньому природному се-редовищу. Так, полiгон м. Житомира не обладнаний протиф^ьтрацшним екраном та не мае системи вщве-дення та очищення фшьтрату. В результатi стоку поверхневих вод вщбуваеться поширення забруднення з територii складування вiдходiв. Внаслiдок цього у пiдземних водах прилеглих територш спостерiгаеться пiдвищення нормативних значень твердости лужностi та хiмiчного споживання кисню (ХСК) [3].
Автори [4] вивчали змшу хiмiчного складу тдземних вод в зош впливу пол^ошв ТПВ м. Чершвщ, на яких також зберiгають промисловi вiдходи. На об'ектi спостерiгаеться тенденщя до збiльшення загальноi мiнералiзацii, вмкту залiза та органiчних речовин (збшьшення ХСК у 10 разiв). Встановлено корелящю мiж змiною ХСК та вмктом iону амонiю, при чому пе-ревищення нормативу сягае 28 разiв. Окрiм цього, ви-явлено ознаки забруднення поверхневих вод важкими металами (Pb, Zn, Cu, Cr, Ni).
©
Аналiз еколопчного стану Грунтового покриву в саштарно-захиснш зонi Львiвського смiттeзвалища та поза нею показав [5], що в бшьшосп проб концен-трацп важких металiв перевищують норми. У в«х дослiджених пробах виявленi перевищення гранично допустимих концентрацiй (ГДК) за вмштом мiдi, яке змiнюeться в межах 1,6-41,3 ГДК навггь поза межами саштарно-захисно' зони. Встановлено, що еколопчний та санiтарно-гiгieнiчний стан поверхневих вод неза-довiльний. Серед рекомендацш, наданих авторами [5] для покращення екологiчного стану територiй впливу Львiвського смiттeзвалища е перекриття поверхнi зва-лища слабкофiльтрувальними Грунтами.
Мiдь, свинець та кадмш виявлено у тдземних водах в зонi промислових вiдвалiв Горлiвського хiмiч-ного заводу. Основними факторами, що впливають на поширення забруднення, визнано сорбцiйнi та емшсш характеристики прилеглих Грунтiв та наявшсть ге-охiмiчних бар'ерiв [6].
Бшорусью вченi дослiджували забруднення тд-земних вод пол^ошв ТПВ м. Мшська та Борисова [7]. У тдземних водах навколо пол^ошв, не обладнаних протифшьтрацшними екранами, спостерiгаеться перевищення ГДК по багатьох показниках. Вщносно за-хищеними е райони з глибиною залягання пiдземних вод 4-10 м, в яких спостертеться лише тдвищена мiнералiзацiя. На противагу, вода тдземних дже-рел навколо пол^ошв, обладнаних глинистими про-тифiльтрацiйними бар'ерами, вщповщае нормативам по бiльшостi показниюв, за виключенням амонiйного азоту та окислюваностг, вмiст важких металiв також мжмальний.
[9]. Факторами, що и обмежують, е процеси адсор-бцп та iонного обмiну на поверхш матерiалу екра-ну. Дiючi стандарти по проектуванню полiгонiв ТПВ (ДБН В.2.4-2-2005) ставлять вимоги до протиф^ь-трацiйних екранiв лише за значенням коефвденту фiльтрацii (не бiльше 10-9 м/с) i не враховують адсор-бцiйних властивостей екранiв. Такий тдхщ частко-во обгрунтований тим, що юльюсть фiльтрату, який проникае через бар'ер, мжмальна [10]. Проте, у будь-якому випадку вiдбуваеться дифузшне перемщен-ня забруднювачiв [9, 11]. Тому дослщження адсорб-цiйних властивостей матерiалiв протифiльтрацiйних бар'ерiв е необхщними для прогнозування впливу сховищ та пол^ошв ТПВ на стан довюлля. В роботах украiнських вчених дослщжеш матерiали для бар'ерiв сховищ радюактивних вiдходiв [12]. 1х особливiстю е селектившсть до радiонуклiдiв та здатшсть затриму-вати низькi концентрацii (порядку 10-12 М), а, вiдтак, емшсть протифiльтрацiйного екрану не вiдiграе сут-тевоi ролi. На противагу, протифшьтрацшш екрани полiгонiв ТПВ та сховищ промислових вiдходiв повин-нi володии високими емнiсними характеристиками та здатшстю затримувати значнi кiлькостi речовин. Вщ-повiдно, застосування природних мiнералiв завдяки iх адсорбцiйно-iонообмiнним властивостям е перспек-тивним [13]. У роботах [14, 15] дослвджували адсор-бцiйнi властивост сепiолiту та цеолiту, модифжова-ного бентоштом для оцiнки потенцiйноi затримуючоi здатностi екранiв. Проте вiдсутнi даш про десорбцiю компонентiв, яка е ймовiрною в умовах змiнного складу фшьтрату.
3. Мета та завдання роботи
Метою роботи е дослвдження адсорбцшно-десорб-цiйних та бар'ерних властивостей бентонiтовоi глини Язiвського родовища щодо мвд та амонiю як складо-вих фiльтрату сховищ та пол^ошв промислових та твердих побутових вiдходiв.
Для досягнення мети потрiбно вирiшити наступнi завдання:
1) охарактеризувати пористость бентонiтовоi глини Язiвського родовища;
2) описати iзотерми та кшетичш кривi адсорбцii мiдi та амошю;
3) за рiвнем десорбцii ощнити мiцнiсть закршлен-ня мiдi та амошю на поверхш адсорбенту;
4) ощнити можливкть застосування бентошту як матерiалу для облаштування захисних екрашв поль гонiв та сховищ промислових та побутових вiдходiв.
4. Природш мiнерали як матерiали для протифшьтрацшних екранiв
Бентонiтовi глини вже багато роюв застосовують для створення протифшьтрацшних екранiв завдяки '¿х здатностi до набухання, дисперсносп та сорбцш-но-юнообмшнш емностi [8]. При довготривалiй екс-плуатацii об'ектiв зберiгання та захоронення вiдходiв вiдбуваеться мiграцiя забруднювачiв через шар ма-терiалу, зумовлена дифузiею та фiльтрацiею з потоком
5. Обгрунтування вибору об'eктiв, що iмiтують склад фiльтрату сховищ та поли^ошв промислових та побутових вiдходiв
Хiмiчний склад фiльтратiв полiгонiв промислових та побутових вiдходiв надзвичайно рiзноманiтний. Серед макрокомпоненив фiльтратiв слiд вщзначи-ти амонш, залiзо, хлориди, органiчнi речовини, кон-центрацii яких у десятки разiв перевищують ГДК. У довготривалш перспективi амонiй iдентифiковано як найб^ьш значимий компонент [7, 11], осюльки його концентрацiя не знижуеться протягом 30 роюв тсля закриття пол^ону [16]. Амонiй у фiльтратi з'яв-ляеться в результатi розкладу б^юв та амiнокислот, причому основна частина оргашчного азоту у ф^ь-трап представлена iонами амонiю у концентращях 800-3500 мг/л [7, 11]. Природно' деградацii амонiю не iснуе, тому його концентращя може знижуватися лише внаслщок незворотно' адсорбцп на поверхш матерiалу протифiльтрацiйного екрану.
Важкi метали присутш у фiльтратi полiгонiв як побутових, так i промислових вiдходiв. 1х концентра-Ц11 знижуються за рахунок адсорбцп на компонентах Грунту та осадження при взаемодп з анюнами, присут-нiми у ф^ьтрап або Грунтовому розчинi (сульфати, сульфщи, карбонати) [11]. Внаслiдок цього концен-трацп основних важких металiв (кадмт, плюмбуму, барiю, кобальту) суттево знижуються. Як правило, концентрацп найбiльш токсичних металiв сягають лише 0,05 мг/л [7], i найбiльше навантаження на затри-муючу здатнiсть екранiв припадае на менш токсичнi
компоненти - залiзо, мвдь, цинк, шкель. В довготри-валiй перспективi ймовiрне виснаження емностi ма-терiалу екрану саме по цим елементам. Наприклад, у робот [11] у грунтових водах виявлеш плюмбум, хром та кадмш в райош дослiдного пол^ону нижче межi визначення, тодi як концентрацп мiдi i цинку переви-щували ГДК.
Тому для дослщження сорбцiйно-емнiсних вла-стивостей бентонiтовоi глини обраний амонш як най-б^ьш значимий макрокомпонент фiльтрату полiгонiв ТПВ та мщь як представник мжрокомпоненпв.
6. Сорбцiйно-десорбцiйнi властивостi бентоштово! глини Язiвського родовища
6. 1. Методика експерименту сорбцп та десорбщ!"
РозподШ пор та питому поверхню природно! бен-тоштово! глини дослiджували за допомогою порози-метра Micromeritics ASAP 2010 шляхом адсорбцп азоту при температурi 77 К. Коефiцieнт фшьтрацп визнача-ли за стандартною методикою ДСТУ Б В.2.1-23:2009
Для дослщження сорбцп мiдi та амонiю методом наважок готували робочi розчини ix хлоридiв кон-центрацieю 0,001 М, яю розводили до необxiдниx концентрацш дистильованою водою. Таким чином створювали модельнi розчини, що симулювали фшь-трат. Сорбцiйнi експерименти проводили у статичних умовах. У емшсть помщали наважку глинистого сорбенту, додавали вщповщний об'ем розчину модельного розчину, дотримуючи спiввiдношення „тверда фаза: рщина"=1:100. Для забезпечення постiйноi тем-ператури процесу eмностi витримували на водянш банi при температурi 19±0,5 °С. Час експериментiв становив 24 години. Шсля закiнчення дослiдiв суспен-зiю декантували, вiдбирали алiквоту i аналiзували на вмiст мiдi та амошю на фотоколориметрi з дiетил-дитiокарбаматом та реактивом Неслера вщповщно.
Кiнетику сорбцп вивчали на розчинах концентра-цieю 3,5 та 10 мг/л для мвд та амошю вщповщно. У пробiрки помiщали наважку глинистого сорбенту та додавали модельний розчин, перюдично перемшува-ли. Час контакту рщини з сорбентом - 0,25; 0,5; 1; 2; 4; 8; 24; 32; 48; 72 години.
Для встановлення юлькоси обмшного кальщю та магшю у структурi глини мiнерал обробляли 0,1 М хлоридною кислотою i визначали вмкт кальцiю та магнiю комплексонометричним титруванням з ерю-хромом чорним.
Визначення стiйкостi закршлення компонентiв на поверxнi глинисто! матрищ та меxанiзму сорбцii проводили за юльюсним визначенням мiдi та амошю у розчинах тсля обробки вщпрацьованого сорбцiйного матерiалу десорбуючими агентами: дистильованою водою - для мвд та амошю, 0,0005 М (рН=4) та 0,1 М хлоридною кислотою, 0,01 М калт хлоридом та 0,01 М трилоном Б - для мда.
Основш параметри адсорбцп розраховували за класичними методиками. Сорбцшну емшсть qe ^в-новажну) або qt (в момент часу t) та коефiцiенти розпо-дiлу розраховували:
kd = (C-Ce) V,
C m
де Ci - початкова концентрацiя мiдi в розчиш, мг/дм3; Се - концентрацiя тсля адсорбцп, мг/дм3; V - об'ем розчину, см3; т - маса сухого сорбенту, г.
6. 2. Результати дослщження сорбцшно-десорб-цшних властивостей матерiалу для протифшьтрацш-ного екрану та ¡х обговорення
Як матерiал, що може бути використаний для створення протиф^ьтрацшного екрану, застосову-вали широко розповсюджений глинистий мшерал, що е вщвалами видобутку сiрки вщкритим способом на Язiвському родовишд (Львiвська обл.) Дослiд-жувана глина в основному складаеться з монтмори-лонiту, мктить домiшки кальциту, доломiту, каолiнiту, пдрослюди [17]. Експериментально знайдений коефь щент фiльтрацii становить 10-9 м/с, що е типовою величиною бентоштових глин.
Для первинно' оцiнки сорбцшно' здатностi матерiа-лу проведено дослвдження розподiлу пор за дiаметром (табл. 1). Матерiал е мiкропористим (середнш радiус пор 2 А) з незначною юльюстю мезопор. Вiдповiдно, вш мае високу емнiсть фiзичноi адсорбцп невеликих молекул (юшв). Як правило, у мезопорах проходить катлярна конденсащя компонентiв адсорбтиву.
Таблиця 1
Характеристика пористост бентоштовоТ глини Язiвського родовища
Тип пор Розм1р пор, нм Об'ем пор, см3/г Ор1ентовна галькють пор
Абсолютна Вщносна, %
Мшропори <2 0,652 7,87-1022 99,958
Мезопори 2-50 0,429 3,264019 0,041
Макропори 50 0,075 2,694014 0,001
V
qe = (C - Ce)v,
m
(1)
Адсорбцiя крупних оргашчних молекул на даному матерiалi ускладнена, осюльки вони не характери-зуються сферичною симетрiею i геометрично не ввд-повiдають розмiрам мiкропор. Наприклад, критичш розмiри для бензолу - 3,2 та 6,6 А, для гексаметил-бензолу - 4,0 та 9,0 А [18]. 1х адсорбщя можлива лише в макро- i мезопорах. Розрахована орiентовна максимальна емшсть адсорбенту по оргашчним молекулам -54 мкекв/г або 0,0051 г/г по фенолу. Осюльки ф^ьтра-цшш води характеризуеться високими значеннями ХПК [11], емносп бентонiту не вистачить, щоб затри-мати оргашчш молекули, i вони будуть надходити у тдземш води.
Для оцшки емнiсних характеристик бентонiту були зняп iзотерми мiдi та амонiю (рис. 1).
1зотерма адсорбцп мiдi (рис. 1, а) належить до iзо-терм S-типу, характерних для слабко' взаемодii адсор-бат - адсорбент. За iзотермою даного типу встановити граничну адсорбцшну емнiсть неможливо. Осюльки адсорбцiя мiдi вiдбуваеться практично повшстю у широкому дiапазонi концентрацш (коефвденти розподь лу kd=444-21500 мл/г), було проведено аналiз розчинiв тсля адсорбцп мвд на вмiст кальщю та магшю для тдтвердження юнообмшного механiзму та встановлення максимально' сорбцшно' емностi. Виявлено, що
в уах розчинах вмкт кальцiю та магшю еквiвалентний кiлькостi адсорбовано! мвд. Вiдповiдно, вилучення мiдi вiдбуваeться за юнообмшним механiзмом, причо-му мщь займае мiсце кальцiю або магшю у структур! адсорбенту:
В - Са2+ + Си2+^ В - Си2+ + Са2+ , (3)
де В - бiчна грань монтморилотту.
120 100 ■Ь 80 3*60 40 20 0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0,6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 Се, мг/дм3 а
0.2 т
0.15
.и
а 0.1
сг
0.05
0 -I—1-1-1—I—I—I—I—I—I-10 10 20
С„ мг/дм3
б
Рис. 1. 1зотерми адсорбцп на бентонт Язiвського родовища: а — мщ^ б — амонiю
Природна бентоштова глина мiстить 4,7 мекв/г обмшного кальцiю та магнiю, тому максимальна сорбцшна емнiсть мшералу за мiддю становить 4,7 мекв мвд/г, що вiдповiдае емностi 149 мг/г. Дана величина перевищуе емшсть всiх знайдених у лггера-турi природних матерiалiв, в тому чи^ модифжова-них. Наприклад, максимально знайдена емшсть аль-гiнат-iмобiлiзованого бентонiту [19] сягае 115 мг/г. Отже, бентошт Язiвського родовища сiрки проявляе висок емнiснi характеристики щодо мiдi.
На противагу, адсорбщя амонiю (рис. 1, б) в у«х дослiдах не перевищуе 20 %. У розчинах тсля прове-дення адсорбцп юшв кальцiю та магнiю не знайдено. Ймовiрно, взаемодiя амонiю з поверхнею глини слабка, i в мжропорах адсорбенту проходить капiлярна кон-денсащя. Внаслiдок цього на iзотермi спостер^аеться рiзкий пiдйом криво! та швидкий вихiд на насичення з досягненням сорбцшно! емностi 0,175 мг/г. Коефь цiенти розподiлу знаходяться в межах kd=8-23 мл/г, що е типовим для бентоштових глин [20]. Дещо крашд результати [21] одержанi по сорбцп на цеолiтi: 11 та 17,3 мг/г вщповщно для природного та модифжова-ного хлоридом натрж зразкiв. Причому, збiльшення
емностi для модифжованого зразку спричинене збшь-шенням вмiсту iонообмiнного натрiю (приблизно в два рази) i дiаметру пор з 161,9 до 292,4 А. Отже, амонш бiльш ефективно вилучаеться макропористими мате-рiалами. Проте, емшсш характеристики природних мiнералiв щодо амошю е досить низькi i сягають лише 5 мг/г [21, 22]. Зважаючи на високi концентрацп амошю у ф^ьтрап, емнiсть протифшьтрацшних екранiв з природних мiнералiв швидко виснажиться, i ввдбу-ватиметься його дифузшне проникнення в пiдземнi води.
На рис. 2 представлен залежностi адсорбцп мвд (рис. 2, а) та амошю (рис. 2, б) на бентонт Язiвського родовища ввд часу контакту розчину з адсорбентом. Повна адсорбцшна емшсть досягаеться за першу добу завдяки високш питомш поверхш, причому найбiльш iнтенсивно процес проходить у першi години, надалi темп спов^ьнюеться.
3.5 3
2.5 ^ 2
5 1.5 * 1
0.5 0
0 10 20 30 40 50 60 70 X, год.
а
0.2
0.16
. 0.12 и
0.08
с?
0,04 0
0 10 20 30 40 50 60 70 ^ год.
б
Рис. 2. Залежнiсть адсорбцп на бентонт Язiвського родовища вiд часу контакту фаз: а — мщ^ б — аможю
В реальних умовах тсля адсорбцп компонента матерiалом глинистого бар'еру ймовiрна повторна фшь-трацiя розчину через матерiал. В таких умовах можлива десорбщя (ремобШзащя) компонентiв. Для оцiнки мщ-ност закрiплення iонiв в матрицi адсорбенту проведен експерименти з вимивання адсорбату агентами рiзноi активностi. Такi експерименти дозволяють встановити механiзм адсорбцп компонента. Так, вклад фiзичноi адсорбцп у вилучення мда незначний, оскiльки водою вимиваеться лише 15 % (рис. 3, а, крива 1). Розчин калш хлориду, що iмiтуе склад фшьтрату, вимивае лише 16 % адсорбату (рис. 3, а, крива 2). На противагу, трилон Б спричиняе вихвд вае! мда в розчин, утворюючи бшьш мщний розчинний комплекс в порiвняннi з поверхне-вим комплексом „мвдь - бентошт" (рис. 3, а, крива 3).
Г
■
I— —1 — — I— — — —
О I 2
Кшьюсть промивок а
100
за" 80
Я" ю
- 40 ж
I 20
U
о
\ \ N \
-х-1 \
N X
k \ ■ч \
\
\ ч
\ -
S -ií-6 \
ш. -
--1
1 2 Кшьюсть промивок
Рис. 3. Десорбщя мщ та амонiю з вiдпрацьованого сорб-цiйного матерiалу: а - десорбщя мiдi; б - десорбцiя мщ1 та амонiю; 1—5 — десорбщя мiдi; 6 — десорбцiя амошю; 1, 6 - водою; 2 - KCl; 3 - трилоном Б; 4 - 0,0005 М HCl;
5 - 0,1 М HCl
Розчином з рН=4 вимиваеться до 20 % мда тсля третього промивання внаслщок часткового руйну-вання поверхневих комплекив (рис. 3, б, крива 4), в той час як висока концентращя кислоти спричиняе ремобШзащю мвд (рис. 3, б, крива 5). Ввдповвдно, проходить повне руйнування комплекив, що пiдтверджуе iонообмiнний механiзм адсорбцп.
Характер десорбцп амонiю суттево рiзниться: спо-стерiгаеться повна ремобiлiзацiя компоненту (рис. 3, б, крива 6). Отже, амонш адсорбований за мехашзмом фiзичноi адсорбцп i здатен мiгрувати у тдземт води.
Вiдповiдно, адсорбцiйноi здатност протиф^ьтра-цiйних екранiв з бентоштових глин з низькими кое-
фвдентами фiльтрацii недостатньо для гарантування еколопчно1 безпеки пiдземних та поверхневих вод в 30HÍ впливу полiгонiв ТПВ та сховищ промислових вiдходiв. Пол^они необхiдно оснащувати системами вiдведення та знешкодження фiльтратiв та застосову-вати комплексш бар'ери з кiлькох матерiалiв з низькою проникнiстю, рiзною пориспстю, питомою поверхнею та високою адсорбцшною здатнiстю щодо компонентiв фiльтратiв.
7. Висновки
У робой проведет дослщження адсорбцшно-де-сорбцiйних та бар'ерних властивостей бентонiтовоi глини Язiвського родовища щодо мвд та амонiю як компоненив, що моделюють склад фiльтрату сховищ та пол^ошв промислових та твердих побутових вiдходiв. Охарактеризовано пористшть бентоштово1 глини та показано, що вона належить до мжропори-стих матерiалiв з середнiм радiусом пор 5 . Матерiал володie високими сорбцшними характеристиками щодо iонiв та невеликих молекул. Встановлено, що вилучення мвд вщбуваеться внаслiдок iонного об-мiну, амонiю - за мехашзмом фiзичноi адсорбцп. Визначено граничну адсорбцшну eмнiсть, яка стано-вить 115 мг/г та 0,175 мг/г мда та амошю вщповщно. Повна адсорбцшна eмнiсть мiнералу досягаеться за першу добу процесу завдяки високш питомш поверхнi. При дп агресивних десорбуючих агенив (хлоридноi кислоти та комплексоутворювача) вщб-уваеться перехiд iонiв мда в розчин внаслiдок руйнування комплекив „мщь - поверхня бентошту", тодi як комплекс залишаеться стабшьним при дп слабкоi кислоти, сольового розчину та води. На противагу, амонш десорбуеться практично повш-стю водою. Матерiал характеризуеться високими емшсними i сорбцшними характеристиками щодо мда та здатен затримувати юни мвд, тодi як адсорб-цiйноi здатност щодо амонiю недостатньо для попе-редження забруднення водоносних горизонтiв. Для убезпечення навколишнього середовища необхiдне облаштування полiгонiв та сховищ багатошаровими протиф^ьтрацшними екранами з низькою проник-шстю, рiзною пористiстю та високою адсорбцшною здатшстю як щодо iонiв, так i щодо крупних оргашч-них молекул та юшв амонiю.
Лиература
1. Thompson, T. P. Chemical safety of drinking-water: Assessing priorities for risk assessment [Electronic resource] / T. P. Thompson. -World Health Organization. - Geneva, 2007. - Available at: http://whqlibdoc.who.int/publications/2007/9789241546768_eng.pdf
2. Kreith, F. Handbook of solid waste management [Text] / F. Kreith, G. Tchobanoglous (Ed.). - New York : McGraw-Hill, 2002. -950 p.
3. Годовська, Т. Б. Еколого-економiчний анашз менеджменту твердих побутових вiдходiв на прикладi Житомирсько!' обласп [Текст] / Т. Б. Годовська, В. П. Фещенко // Вюник Житомирського нацюнального агроеколопчного ушверситету. - 2010. -№ 2. - С. 220-227.
4. Николаев, А. М. Вплив пол^ошв твердих побутових вiдходiв мюта Чершвщ на шдземш i поверхневi води, Грунти та донш вщклади водотокiв [Текст] / А. М. Николаев // Науковий вюник Чершвецького ушверситету: збiрник наукових праць. -2014. - Т. 10, № 2. - С. 664-667.
5. Волошин, П. Анашз впливу Львiвського смтезвалища на природне середовище [Текст] / П. Волошин // Вюник Львiвсько-го ушверситету. Серiя геолопчна. - 2012. - Випуск 26. - С. 139-147.
6. Киселев, Н. Н. Исследование контаминационных процессов в зоне промотвалов Горловского химического завода [Текст] / Н. Н. Киселев, В. Ф. Филатов, Н. А. Дуброва, О. Ю. Квашук // Науков1 пращ УкрНДМ1 НАН Украши. - 2008. -№ 2. - С. 199 - 210.
7. Ерошина, Д. М. Экологические аспекты захоронения твердых коммунальных отходов на полигонах [Текст] / Д. М. Ерошина, В. В. Ходин, В. С. Зубрицкий, А. Л. Демидов. - Минск : БелНИЦ „Экология", 2010. - 152 с.
8. Koch, D. Bentonites as a basic material for technical base liners and site encapsulation cut-off walls [Text] / Dietrich Koch // Applied Clay Science. - 2002. - Vol. 21, Issue 1-2. - P. 1-11. doi: 10.1016/S0169-1317(01)00087-4.
9. Голубев, В. С. Гетерогенные процессы геохимической миграции [Текст] / В. С. Голубев, А. А. Гарибянц. - Москва : Недра, 1968. - 192 с.
10. Воронкова, Т. В. Совершенствование противофильтрационного барьера для снижения эмиссии загрязняющих веществ полигонов захоронения твёрдых бытовых отходов [Текст] : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 03.00.16 / Т. В. Воронкова // Пермский государственный технический университет. - Пермь, 2009. - 17 с.
11. Varank, G. Migration behavior of landfill leachate contaminants through alternative composite liners [Text] / G. Varank, A. Demir, S. Top et al. // Science of the Total Environment - 2011. - Vol. 409, Issue 17. - P. 3183-3196. doi: 10.1016/j.scitotenv.2011.04.044
12. Кононенко, Л. В. Кинетика сорбции цезия-137 и стронция-90 глинами [Текст] / Л. В. Кононенко, И. Л. Колябина, В. И. Маничев, Т. И. Коромысличенко // Минералогичний журнал. - 2010. - Т. 32, № 3. - С. 88-95.
13. Bergaya, F. Handbook of clay science [Text] / F. Bergaya, G. Lagaly, eds. - Amsterdam: Elsevier, 2013. - 1224 p. doi: 10.1016/ B978-0-08-098259-5.00023-8
14. Guney, Y. Utilization of sepiolite materials as a bottom liner material in solid waste landfills [Text] / Y. Guney, Y. B. Cetin, A. H. Aydilek et al. // Waste Management. - Vol. 34, Issue 1 - P. 112-124. doi: 10.1016/j.wasman.2013.10.008
15. Kaya, A. Utilization of bentonite-embedded zeolite as clay liner [Text] / A. Kaya, S. Durukan // Applied Clay Science. - 2004. -Vol. 25, Issue 1-2. - P. 83-91. doi: 10.1016/j.clay.2003.07.002
16. Kruempelbeck, J. G. Long-term behaviour of municipal solid waste landfills in Germany [Text] : Proceedings of Sardinia 99 / J. G. Kruempelbeck // Seventh International Waste Management and Landfill Symposium. - 1999. - Vol. 1. - P. 27-36. doi: 10.1002/bate.199904440
17. Петрова, М. А. Дезактиващя рщких радюактивних вщход1в, що мютять радю1зотопи цезш-137 i стронщю-90, модифшо-ваними глинистими сорбентами [Текст] : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 21.06.01 / М. А. Петрова. - НТУУ «Кшвський тоштехшчний ¡нститут». - К., 2011. - 20 с.
18. Webster, C. E. A Method for Characterizing Effective Pore Sizes of Catalysts [Text] / C. E. Webster, R. S. Drago, M. C. Zerner // Journal of Physical Chemistry B. - 1999. - Vol. 103, Issue 8. - P. 1242-1249. doi: 10.1021/jp984055n
19. Tan, W. T. Alginate-immobilized bentonite clay: Adsorption efficacy and reusability for Cu(II) removal from aqueous solution [Text] / W. T. Tan, A. S. Yien Ting // Bioresource Technology. - 2014. - Vol. 160. - P. 115-118. doi: 10.1016/j.biortech.2013.12.056
20. Pivato, А. Tests for the evaluation of ammonium attenuation in MSW landfill leachate by adsorption into bentonite in a landfill liner [Text] / A. Pivato, R. Raga. // Waste Management. - 2006. - Vol. 26, Issue 2. - P. 123-132. doi: 10.1016/j.wasman.2005.03.009
21. Alshameri, A. An investigation into the adsorption removal of ammonium by salt activated Chinese (Hulaodu) natural zeolite: Kinetics, isotherms, and thermodynamics [Text] / A. Alshameri, C. Yan, Ya. Al-An // Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers. - 2014. - Vol. 45, Issue 2. - P. 554-564. doi: 10.1016/j.jtice.2013.05.008
22. Arslan, A. Zeolite 13X for adsorption of ammonium ions from aqueous solutions and hen slaughterhouse wastewaters [Text] / A. Arslan, S. Veli // Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers. - 2012. - Vol. 43, Issue 3. - P. 393-398. doi: 10.1016/ j.jtice.2011.11.003
