Исследование влияния о, о -дигидроксиазосоединений на коррозию углеродистой стали в присутствии СРБ Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ СТОЧНЫХ ВОД РЕКИ ЛЕСНОЙ ТАМБОВ

© Т.В. Корнеева, М.И. Щурнкона

Нами исследовано экологическое состояние рек Тамбовской области, в частности, реки Лесной Тамбов, связанное с загрязнениями промышленными стоками, содержащими органические вещества.

Ведущаяся сейчас работа по защите об загрязнения водных источников вызывает необходимость иметь достоверный критерий. Метод определения концентраций загрязняющих веществ в водоемах должен быть надежным. В настоящее время пользуются косвенными методами анализа, т. к. непосредственное определение концентрации органических веществ весьма сложно.

Наиболее распространенным является мегод определения химического (ХПК) и биологического потребления (БГГК) кислорода, необходимого для окисления содержащихся в воде органических веществ.

Достаточно полную характеристику содержания органических загрязнителей в стоках и в поверхностных водах дает параллельное определение БПК и ХПК. При этом ХПК будег давать величину, характе-ризующую общее количество органических веществ, а БПК - ту часть его, которая поддается биохимическому окислению.

Этим методом были исследованы пробы реки Лесной Тамбов с 1995 по 1999 гг. Полученные результаты показали, что наименьшее содержание ор-

ганических примесей наблюдается в истоке реки (выше г. Рассказово), а ниже его концентрация БПК резко возрастает и превышает в 2 раза ПДК. Это связано, прежде всего, с работой промышленных предприятий г. Рассказово. После прохождения биологической очистки происходит уменьшение содержания органических веществ, и качество воды в устье реки улучшается (превышение ПДК в 1,5 раза).

С 1997 по 1999 год прослеживается тенденция ухудшения качества воды в реке Лесной Тамбов. По данным Водхоза, за этот период сброс загрязненных вод в реку увеличился с 2,8 до 3,4 млн. м3.

Исследование среднегодовых концентраций ХПК показало, что в истоке водохранилища содержание органических веществ за последние 5 лет увеличилось, в устье уменьшилось. Связано эго, главным образом, с поступлением в речной поток неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод.

Полученные результаты показывают, что при интенсивно идущих процессах самоочищения с течением времени концентрации в воде ингредиентов, поддающихся биологическому распаду, существенно снижаются, при неконтролируемых поступлениях в реки примесей качество во/ил по многим показателям выше допус тимых по норме.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ О, О'-ДИГИДРОКСИАЗОСОЕДИНЕНИЙ НА КОРРОЗИЮ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ В ПРИСУТСТВИИ СРБ © А.Н. Запершпнскнй

Сульфазредуцирующие бактерии (СРБ) широко распространены в природе и служат основной причиной повреждения металлических конструкций в условиях грунта с пониженным содержатшем кислорода, где складываются условия, наиболее благоприятные для роста данной фуппы микроорганизмов.

В ходе своей жизнедеятельности СРБ выделяют сероводород, который в значительной мере увеличивает коррозионную агрессивность среды.

В качестве ингибиторов бактериальной коррозии были использованы некоторые о,о'-дигидроксиазо-соединения (ДГАС). Оценена бактериостатическая активность ДГАС и способность замедлять скорость коррозии СтЗ в присутствии О. 1)е.чи1[ипсап.ч. Характер влияния культуры СРБ на сталь СтЗ исследован в

лабораторных условиях, на чистых культурах выделенных нами природных штаммов I). [)ези1/ипсап.ч, соответствующих коллекционным образцам.

Коицетрацию биогенного сероводорода оценивали йодометрическим методом. В гравиметрических исследованиях использовали прямоугольные пластины из стали СтЗ размером 50x10x2 мм, которые зачищали наждачной бумагой, полировали до зеркального блеска, обезжиривали ацетоном, после чего взвешивали с точностью до 5-10~5 г. Образцы стерилизовали ртутнокварцевой лампой, помещали в герметичные емкости, заполненные питательной средой инакулированной культурой О Ос.чи[[иг1сап.ч. В систему вводили этанол (в котроле) или спиртовой раствор изучаемых препаратов из расчета 5, К), 15, 20 мей, закладывая не менее

пяти повторностей для каждой концентрации, и помещали с последующей выдержкой (168 ч) в воздушный термостат (305 ± 1 К). По окончании испытаний с пластин удаляли продукты коррозии, вновь взвешивали, рассчип.івали массовый показатель скорости коррозии по общепринятой формуле:

Все исследуемые соединения проявляют достоверное защитное действие как в стерильных растворах с искусственно введенным сероводородом, так и в присутствии бактерий. Действие ДГАС на коррозию стали в присутствии СРБ носит двоякий характер: исследуемые препараты подавляют деятельность микроорганизмов, препятствуя выделению ими сероводорода, понижение концентрации которого в коррозионной среде снижает скорость растворения ме-талла, а также непосредственно угнетают активность бактериальных гидрогеназ. Входящие в молекулы изучаемых препаратов ароматические фрагменты, гетероциклы, а также сложные сопряженные системы обладают ингибирующими свойствами, чго было подтверждено ранее рядом работ.

Скорость коррозии в стерильной среде для выращивания СРБ с добавкой 250 мг/л Н28 составляла 0,14 г/м2ч, максимальный защитный эффект, оказываемый ДГАС, составил при эгом 35 % (Д7А, Д7), что объясняется наличием в их составе одновременно пирозол инового фрагмента и атома хлора. Вероятно, исследуемые вещества образуют с металлической поверхностью химические связи, и появление в молекуле ДГАС нирозольного кольца приводит к упрочнению ст-связи железа с ингибитором, в которой донором электронов является органический лиганд, а акцептором - катион металла, это способствует повышению защитной эффективности.

Присутствие бактерий ускоряет скорость коррозии до 0,275 г/м2 ч. Защитная эффективность ДГАС по отношению к углеродистой стали при микробиологической коррозии показана в таблице I.

Таблица 1

Защитное действие ДГАС в бактериальной среде в присутствии Е). имні/иіїсапх (максимальная С Н28 = 200 мг/л)

Иссле- дуемое соеди- нение Д1А ДЗ ДЗА Д4А Д6 Д6А Д7 Д7А Д8

Концен трация (мг/л) 10 20 10 20 10 20 10 20 5 10 5 10 10 20 10 20 10 20

Защит- ный эффект 13 26 15 19 17 21 11 17 9 18 16 27 42 55 56 72 28 34

Как и в случае стерильной среды, наиболее эффективными оказались соединения Д7 и Д7А (табл. 1). Однако защитный эффект, проявляемый ими в присутствии СРБ, гораздо выше. Это объясняется тем, что данные препараты проявляют наибольшие бактериостатические свойства из всего исследованного ряда о,о'-дигидроксиазосоединений, и, непосредственно подавляя процесс коррозии, одновременно существенно угнетают активность О. Ос.ни1/ипсат, снижая скорость катодной реакции, стимулируемой бактериальны ми гидрогеназами. Подобное объяснение справедливо и для соединения Д8А.

Эффективность остальных соединений в иноку-лированных и стерильных средах близки. Исключением являются Д6 и Д6А, действие которых в присутствии бактерий сильно снижается, чго вызвано присутствием в их составе нитрогруппы, которая, видимо, не оказывает угнетающего действия на СРБ. Бактериостатическое действие, обнаруженное ранее для соединений Д6 и Д6А, сводится к влиянию, оказываемому пирозольным кольцом.

Очевидно, что соединения, проявляющие повышенную антимикробиологическую активность по отношению к СРБ, будут являться наиболее эффективными при борьбе с микробиологической коррозией, инициируемой О. ОезиЦипсат.

ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВА НЕФТЯНЫХ ШЛАМОВ

© С.А. Нагорной, С.В. Романцонл, Л.А. Черкасова

Нефтяные шла мы по своему составу чрезвычайно разнообразны. Основное внимание при изучении состава уделяется шламам, образующимся на нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ). Они представляют собой сложные системы, состоящие из нефтепродуктов, воды и минеральной части (песка, глииы, ила, продуктов коррозии резервуаров). Соотношение этих компонентов колеблется в очень широких пределах в зависимости от типа сырья, схем его переработки, оборудования и реагентов, используемых для очистки сточных вод. В основном шламы представляют собой

тяжелые нефтяные остатки, содержащие в среднем (% масс.): нефтепродуктов 10-56, воды 30-85, твердых примесей 13-46. Органическая часть представляет собой смесь неокисленных углеводородов (парафины, нафтены, ал кил бензолы, нафталины) и гетероциклических соединений.

Довольно большое количество шламов образуется и при хранении на нефтебазах и складах топливосмазочных материалов.

В резервуарах хранения топлив образуются шламы, представляющие собой водно-масляную эмуль-