Микроорганизмы в преобразовании отвалов горных пород Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

Еще сложней процессы разделения другого отгона (графа 6 табл. 2), но обращает на себя внимание высокая концентрация изоамиленов, которые являются важным химическим сырьём в различных производствах и особенно для производства изопрена. Для выделения изоамиленов (третичных амиленов) можно воспользоваться их повышенной реакционной способностью, обусловленной наличием третичного атома углерода.

Исследован процесс выделения третичных амиленов из углеводородных смесей водными растворами муравьиной кислоты. В табл.3 представлены результаты выделения третичных амиленов муравьиной кислотой отгона (графа 6 табл. 2).

Оценка технико-экономических показателей процесса извлечения третичных амиленов муравьиной кислотой приводит к выводу о том, что получаемые третичные амилены приблизительно в 1,7- 1,8 раза дешевле, чем изоамилены, полученные диспропорционированием бутиленов и дегидрированием изопентана.

Таким образом, предложенный способ очистки паровоздушных смесей от органических растворителей позволяет получать либо смесь компонентов с возможностью возврата этой смеси в исходный растворитель, либо доводить процесс до получения индивидуальных компонентов, являющихся ценным химическим сырьём.

Список литературы

1. Махнин А.А. Абсорбционная очистка паровоздушных смесей от органических соединений // Экология и пром-сть России. 2006. С.4-7.

2. Махнин А.А. Очистка технологических и вентиляционных выбросов от органических растворителей // Хим. пром-сть сегодня. 2007. №3. С.41-45.

3. Патент № 2326720. Российская Федерация. Высококипящий органический абсорбент для извлечения органических растворителей из вентиляционных и технологических выбросов / А.А. Махнин, Н.И. Володин, Я.В. Чистяков; опубл. 20.06.08, Бюл. № 17. Приоритет 21.11.2006.

A. Mahnin, Y. Chistiykov, V. Puzireva

Basic directions of utilization organic solvent from steam-air emissions components collected by selective organic absorbent

The method of steam-air mixtures refinement from organic solvents is discussed at the paper. This method makes possibility to get mixture of components and recycling this mixture into basic solvent and realizing production process of individual components, which are valuable chemical components.

Key words: steam-air emission, organic solvent, chemical row material, selective organic absorbent

Получено 17.03.2010

УДК 622.693.26:579

Н.И. Мелехова, д-р техн. наук, проф., (4872) 33-22-70, ecology@tsu.tula.ru (Россия, Тула, ТулГУ),

Н.М. Качурин, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой, проректор,

(4872) 33-22-70, ecology@tsu.tula.ru (Россия, Тула, ТулГУ),

А.А. Кузнецов, д-р техн. наук, проф., (4872) 33-22-70, ecology@tsu.tula.ru (Россия, Тула, ТулГУ),

Н.П. Иватанова, д-р техн. наук, (4872) 35-20-41, g-sps@mail.ru (Россия, Тула, ТулГУ)

МИКРООРГАНИЗМЫ В ПРЕОБРАЗОВАНИИ ОТВАЛОВ ГОРНЫХ ПОРОД

Рассмотрены различные микроорганизмы обитающие в почвах, а также в са-пропелях, молодых торфяниках.

Ключевые слова: микроорганизмы, биота, природные минеральные ресурсы, антропогенные ландшафты.

На планете Земля формирование земной коры, осадочных пород, включающие природные минеральные ресурсы, происходило из первичных вулканических пород благодаря процессам выветривания, выщелачивания при непосредственном участии микроорганизмов - деструкторов и синтезаторов органического вещества.

В.И. Вернадский в свое время подчеркивал: «...все реакции биосферы подчиняются законам равновесий, но они включают новый признак, новое независимое переменное - живое вещество». Именно живое вещество планеты (биота) представляет собой особую форму независимых переменных энергетического поля планеты, оно поглощает и трансформирует поглощенную энергию, преобразуя в энергию среды, способную производить работу.

Биота педосферы приспосабливает среду обитания под свои нужды, и сами микроорганизмов приспосабливаются к изменениям среды. Однако необходимо иметь в виду и всегда помнить, что ни один вид организмов не способен существовать в среде своих отходов.

Глобальное использование природных минеральных ресурсов (ПМР) привело к исчерпанию к настоящему времени полезных компонентов в ПМР и формированию обширных техногенных ландшафтов в виде отвалов, свалок зол уноса ТЭЦ и т.д. В техноландшафтах (антропогенных ландшафтах) снижены естественные механизмы саморегулирования, самовосстановления среды, и они приводят к изменению равновесия в биосфере, смещению центра симметрии в элементарном природном ландшафте (ЭПЛ)- Ь. Таким образом, в ландшафте отвала горнодобывающей разработки симметрия ЭПЛ будет смещена в область нарушенной литосферы -

еь, поскольку для нее изменены и равновесие, и устойчивость, и безопасность, и живучесть - способность биоценозов к самовосстановлению.

Вновь образованные техногенные ландшафты представляют собой возврат к доисторическому карбоновому геологическому периоду. Внутренняя среда таких ландшафтов требует определенного подхода к их восстановлению по видовому разнообразию на уровне каменноугольного периода. В таких ландшафтах отсутствуют необходимые химические элементы (ХЭ) азот, углерод, фосфор и другие в достаточных количествах, необходимых для биологических процессов формирования «мертвой» органики и последующего биосинтеза гуминовых веществ. В техноландшафтах содержатся повышенные концентрации ионов тяжелых металлов (ТМ), которые относятся к главным токсогенам биоты.

В этой связи таким ландшафтам необходимые «древние» малоприхотливые биоценозы, способные развиваться в условиях недостатка питательных ХЭ и избытка токсогенов, т.е в доисторических условиях развития.

Такие «древние» биоценозы сохранились на нашей планете. К ним относятся цианеи - микроводоросли, грибы, бактерии и некоторые другие одноклеточные МО. Такие «древние» МО в основном обитают в почвах, а также в сапропелях, молодых торфяниках.

Сапропели относятся к эффективным детоксикантам. Известно два основных типа сапропелей. Известковистые сапропели на 96 % состоят из аморфных карбонатов кальция и магния, органоглинистые сапропели на 65% представлены органическим веществом, они богаты азотом, фосфором и калием (2,0; 0,4 и 0,5 % соответственно). Сапропелевые мелиоранты необходимо применять в подсушенном виде от 30 до 100 т/га. Поглощение ими ионовТМ составляет до 90 мг-экв/100 г. Кроме того, они привносят споры необходимых микроорганизмов (биоты) для рекультивации антропогенных ландшафтов.

Известковые сапропели не только химически связывают ионы ТМ, они также нейтрализуют среднекислую реакцию среды.

Изменение микробиологической активности (МБА) рекультивируемого ландшафта лучше всего контролировать экспрессным электрохимическим методом по изменению стационарного потенциала биологически активного железного электрода (-ЕСТ) (Мелехова, 2002). Теоретически и экспериментально было установлено, что в средах с низкой МБА или полностью отсутствием таковой потенциал -ЕСТ сохраняется постоянным или смещается незначительно. В случае развития МБА -ЕСТ смещается в область электроотрицательных потенциалов более чем на 50 мВ.

Список литературы

1. Алексахина Т.И., Штина Э.А. Почвенные водоросли лесных биогеоценозов. М.: Наука, 1984. 148 с.

2. Зенова Г.М., Штина Э.А. Почвенные водоросли. М.: Изд-во МГУ, 1990. 79 с.

3. Мелехова Н.И. Получение информации по загрязнению тяжелыми металлами и плодородию почвы с помощью микробиологической активно-сти//Сб. трудов Всероссийской научно-технической конференции «Информационные технологии и модели в решении современных проблем экологии. Тула: РХО им. Менделеева, ТОООХО, ТДНТ, 2002.

N. Melehova, N. Kachurin, A. Kuznetsov, N. Ivatanova

Microorganisms at transforming waste dumps

Different microorganisms, which living soils, sapropels and peats were studied.

Key words: microorganism, biota, nature mineral recourses, anthropogenic landscapes.

Получено 17.03.2010