CC BY
68
Секция «Экология промышленности»
УДК 504.054
И. С. Пристанский, А. С. Иванов Научные руководители - В. А. Миронова, С. А. Борсоева Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИОНОВ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ
С использованием потенциометрического и фотометрического методов анализа измерены концентрации ионов металлов в почвах, прилегающих к промышленным предприятиям и экологически чистых районах. Проведена сравнительная характеристика полученных результатов.
В настоящее время особую значимость приобретает не только необходимость экологической подготовки всех специалистов, но и нахождение путей и методов применения экологических знаний на практике.
Соединению мировоззренческих основ экологии с практикой способствует решение конкретных экологических задач, связанных с г. Красноярском и Красноярским краем.
Студенты нашего вуза в течение нескольких лет занимаются научно-исследовательской работой по экологическим вопросам. В разное время года студенты проводят отбор проб почвы, воды, талого снега в разных районах г. Красноярска и прилежащих территорий, например в заповеднике «Столбы». Используя химические и физико-химические методы анализа, определяют содержание загрязняющих веществ в анализируемых образцах.
Примером такой работы было определение ионов Pb2+, Cu2+, Cd2+, Ni2+ и общего железа в почвах. Образцы почв были взяты в районах, прилежащих к алюминиевому заводу и заводу цветных металлов. Для сравнения анализировалась почва из района заповедника «Столбы». Так же нами было проведено определение содержания общего железа (Fe2+, Fe3+) во взятых образцах. Высокое содержание железа, которое попадает в воду из почвы, ухудшает органолептические свойства воды, вода приобретает вяжущий привкус. В такой воде усиливается размножение железоусваивающих микроорганизмов в водопроводных трубах, что ведет к зарастанию труб. Источником железа в почвах экологически чистых территорий являются процессы химического выветривания горных пород. В процессах механического разрушения и растворения соединения железа попадают в подземные, поверхностные воды. Значительные количества железа поступают со сточными водами металлургической, металлообрабатывающей и других отраслей промышленности.
При проведении исследования мы использовали потенциометрический, фотометрический методы анализа.
Потенциометрическим методом измеряли концентрацию ионов Pb2+, Cd2+. Перед проведением измерений построили калибровочные графики по стандартным растворам. Для приготовления водной и кислотной вытяжки выполняли следующие операции. Образцы почв высушивали при комнатной температуре, просеивали, измельчали. 5 г. навески смешивали с 50 мл H2O или 50 мл 0,1 М HCL для
получения соответственно водной или кислотной вытяжки. Полученные суспензии перемешивали на магнитных мешалках в течение 30 минут, затем отфильтровали. Измерения ЭДС проводили следующим образом. В анализируемый раствор погружали ионоселективный электрод на РЪ2+ или С^+, подключенный к прибору. Стаканчик с погруженным в него электродом соединяли электролитическим мостиком, заполненным нейтральным электролитом, с другим стаканчиком со стеклянным электродом (электрод сравнения). Измеряли ЭДС этой электрохимической системы. Затем по калибровочному графику определяли концентрацию ионов РЪ2+, и пересчитывали на 1 кг. почвы с учетом взятой навески (5 г) и вытяжки (50 мл)
Фотометрическим методом определили содержание ионов Бе2+, Бе3+ (общее железо), Си2+, №2+. Водную, кислотную вытяжку готовили так же, как при определении ионов потенциометрическим методом. Предварительно построили калибровочные графики по стандартным растворам. Содержание ионов РЪ2+ сопоставили с данными анализа почв на этот ион из других районов г. Красноярска, а также из Емельяново и Черемшанки, проанализированных в 2008 г.
Для анализа результатов необходимы ПДК (предельно-допустимые концентрации указанных ионов для почвы). В результате исследований пришли к следующим выводам:
1. В районе заповедника «Столбы» в водной и кислотной вытяжке обнаружены следы свинца. Превышение ПДК в промышленных районах в кислотной вытяжке в 1,5 и 1,7 раза по сравнению с водной указывает на присутствие растворимых форм соединений РЪ2+ в кислой среде. Сравнение содержания РЪ2+ с результатами 2008 г. подтверждает, что районы города, близкие к вредным производствам, автомагистралям с интенсивным движением имеют повышенную экологическую опасность. К такому же выводу приходим, оценивая содержание других определенных нами токсичных ионов С^+, Си2+.
2. Повышенное содержание в кислой среде двухвалентного кадмия отмечается также в районах алюминиевого завода и завода цветных металлов соответственно в 1,5 и 2 раза. В водной вытяжке в районе завода цветных металлов концентрация составляет 0,5 ПДК
3. Подвижные соединения ионов меди (II) в концентрации, близкой к нормативу, обнаружены в районе «Столбов» возле пешеходной тропы.
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
Содержание двухвалентной меди в водной и кислотной вытяжке практически одинаково в районе завода цветных металлов и превышает ПДК в 3 раза.
4. Присутствие ионов №2+ не обнаружено ни в одной из проб в разных вытяжках. Это связано с пределами измерения на ФЭКе. Но судя по ПДК для почв, равной 80 мг/кг, двухвалентного никеля практически нет в анализируемых образцах.
5. Ионы Ре3+, Бе2+ , не относятся к высокотоксичным химическим соединениям, но высокое их содержание значительно ухудшает качество воды. Ионы Бе2+ обладают некоторым общим токсическим действием. Но соединения Бе2+ переходят в Ре3+, например, под действием кислорода воздуха. Небольшая концентрация железа во взятых образцах позволяет предположить, что природная вода не имеет вяжущего привкуса, ухудшающего ее органо-лептические свойства.
6. В районе заповедника «Столбы» (пешеходная тропа, 20м от пешеходной тропы) не обнаружено ионов тяжелых металлов. Присутствие РЪ2+ можно
объяснить автомобильными и авиационными выбросами.
7. Известная взаимосвязь почвы, приземного воздуха и воды прослеживается также в сравнении содержания ионов с автомобильными выбросами на улицах Красноярска, валовое содержание которых рассчитывали по специальной методике в предыдущих исследованиях. Наибольшие выбросы загрязняющих веществ от автомобилей приходятся на пр.Красноярский рабочий, вблизи которого находится завод цветных металлов.
Библиографические ссылки
1. Дорохова, Е. Н., Прохорова Г. В. Аналитическая химия. Физико-химические методы анализа. М. : Высш. шк., 1991.
2. Логинов Н. Я., Воскресенская А. Г., Солодкин И. С. Аналитическая химия. М. : Просвещение, 1985.
© Пристинский И. С., Иванов А. С., Миронова В. А., Борсоева С. А., 2010
УДК 656.13:502
Э. И. Рафикова Научный руководитель - А. В. Месропян Уфимский государственный авиационный технический университет, Уфа
СОВРЕМЕННЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В АВТОМОЕЧНОМ БИЗНЕСЕ
Изложены основные характеристики и общий принцип работы конвейерной автоматической мойки, указаны основные производители оборудования, рассмотрены перспективы развития на российском рынке профильных услуг и меры экологической безопасности на предприятии.
В условиях интенсивного роста автопарка в современных мегаполисах актуальной проблемой является организация автомоечного бизнеса, отвечающего современным требованиям промышленной и экологической безопасности. Одной из наиболее перспективных технологий автомоечного бизнеса является бесконтактная конвейерная мойка. Конвейеры отличаются от других автоматических моек тем, что обслуживаемые автомобили перемещаются вдоль моющего оборудования по конвейерной ленте. Щетки и тряпки заменяются струей воды и современными моющими средствами - максимально эффективными и безопасными.
Конвейерные мойки предназначены для обслуживания плотного потока клиентов за относительно короткое время. Преимуществом данной мойки также является минимальное вмешательство человека, высокое качество мытья и широкий выбор программ мытья автомобиля, комплект которых каждый выбирает по-своему желанию.
В настоящее время наибольшей известностью пользуются производители автомоечного оборудования из США и Европы. В первую очередь это компании WashTec (Германия) и Ташшегшайе (Финляндия). Их линейка конвейерных моек одна из самых широких на рынке. В России моечные конвейеры от этих производителей зарекомендовали себя исключительно положительно [1].
Рынок высокопроизводительных моек в России только-только формируется и занимает лишь 10 % от всего объема, в то время как в Европе такие мойки занимают более 70 % рынка профильных услуг. Однако за последние несколько лет спрос на данное оборудование значительно возрос.
Очистка сточных вод проводится с целью экономии чистой водопроводной воды (от 80 до 95 %) и устранения вредных и опасных веществ, которые могут привести к пагубным последствиям в окружающей среде. Применение различных технологий очистки направлено на нейтрализацию, обезвреживание или утилизацию ценных компонентов. Таким образом, выбор технологии очистки и оборудования зависит в первую очередь от свойств сточных вод и их отклонений от свойств природных вод.
В заключении стоит отметить, что мойка автомобиля нужна не только с эстетической точки зрения. Она действительно способна продлить жизнь автомобилю - грязь снижает жизнеспособность многих деталей и узлов, но и способствует улучшению экологической ситуации в крупных городах.
Библиографические ссылки
1. Современная АЗС. 2007. Июнь. URL: http://avidenterprises.ru/titles_avik.htm.
© Рафикова Э. И., Месропян А. В., 2010
