Очистка вод от ионов железа модифицированными сорбционными материалами на основе листового опада тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.08, кандидат наук Шаймарданова, Алсу Шамилевна

• Шаймарданова, Алсу Шамилевна
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Шаймарданова, Алсу Шамилевна

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 5

Глава 1 Современное состояние проблемы влияния тяжелых металлов на водную экосистему 9

1.1 Характеристика тяжелых металлов 9

1.2 Источники поступления тяжелых металлов в водные объекты 10

1.2.1 Промышленные источники поступления железа в водные объекты 15

1.3 Влияние тяжелых металлов на живые организмы 17

1.3.1 Влияние соединений железа на живые организмы 20

1.4 Методы очистки воды от ионов тяжелых металлов 21

1.4.1 Механические методы 25

1.4.2 Реагентные методы 26

1.4.3 Физико-химические методы 28

1.4.4 Ионный обмен 29

1.4.5 Сорбционная очистка воды 30

1.4.6 Электрохимические методы 32

1.5 Использование растительных отходов в качестве альтернативных

сорбентов ионов тяжелых металлов 34

1.5.1 Использование отходов деревообрабатывающей промышленности для очистки сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов 36

Глава 2 Экспериментальная часть 42

2.1 Исследование физико-химических свойств сорбционного материала 42

2.2 Исследование содержания основных компонентов в листовом опаде 42

2.3 Определение карбоксильных групп и кислотного числа 43

2.4 Определение степени набухания 45

2.5 Подготовка сорбционного материала 45

2.6 Исследование содержание Ғеобщ. в исходном листовом опаде 45

2.7 Исследование закономерностей влияния рН модельных растворов на

сорбцию ионов железа листовым опадом 46

3

2.8 Исследование очистки модельных вод, содержащих ионы железа, листовым

опадом различных пород деревьев 46

2.8.1 Сорбция ионов железа листовым опадом в статических условиях 46

2.8.2 Методика проведения экспериментов по изучению термодинамики

сорбции ионов железа листовым опадом 47

2.8.3 Динамическое концентрирование ионов железа листовым опадом 47

2.9 Обработка сорбционного материала растворами кислот 49

2.10 Обработка сорбционного материала высокочастотной плазмой

пониженного давления 49

2.11 Обработка сорбционного материала в поле униполярного (отрицательного)

коронного разряда 51

2.12 Методики проведение инструментальных методов анализа 52

2.12.1 Инфракрасная спектроскопия 52

2.12.2 Исследование поверхности материала на конфокальном микроскопе

Leica DCM 3D 52

2.12.3 Проведение рентгеноструктурного анализа 53

2.12.4 Определение краевого угла смачивания 54

2.13 Метрологическая обработка результатов исследований 54

Глава 3 Исследование сорбционной очистки модельных растворов от ионов железа листовым опадом 61

3.1 Объекты исследования 61

3.2 Состояние поверхностных вод Республики Татарстан 62

3.3 Исследование физико-химических характеристик листового опада 64

3.4 Очистка модельных растворов от ионов железа листовым опадом 68

3.4.1 Влияние кислотности среды на сорбционные свойства листового опада по отношению к ионам железа 68

3.4.2 Очистка модельных растворов от ионов железа листовым опадом в

статических условиях 70

3.4.3 Влияние температуры на сорбционные свойства листового опада по

отношению к ионом железа 84

4

3.4.4 Очистка модельных растворов от ионов железа листовым опадом в динамических условиях 90

3.5 Исследование влияние обработки слабыми растворами серной и уксусной

кислот на сорбционные свойства листового опада по отношению к ионам железа 94

3.6 Изучение влияния плазменной обработки на сорбционные свойства

листового опада по отношению к ионам железа 99

3.7 Изучение влияния коронной обработки на сорбционные свойства листового

опада по отношению к ионам железа 109

Глава 4 Десорбция и повторное использование сорбционного материала 119

4.1 Регенерация сорбционного материала в статическом режиме 120

4.2 Исследование возможности многократного использования листового опада

в качестве сорбционного материала по отношению к ионам железа 121

Глава 5 Очистка ливневых сточных вод филиала АО «КМПО» -Зеленодольский машиностроительный завод 127

5.1 Очистка ливневых сточных вод филиала АО «КМПО»-ЗМЗ сорбционным

материалом на основе листового опада 127

5.2 Лабораторно-промышленные испытания очистки ливневых сточных вод филиала АО «КМПО»-ЗМЗ от ионов тяжелых металлов. Технологическая

схема очистки 128

5.3 Утилизация отработанного сорбционного материала 133

Глава 6 Эколого-экономический расчет ущерба от предполагаемого снижения концентраций загрязняющих веществ в ливневых сточных водах 143

Заключение 146

Список сокращений и условных обозначений 148

Список литературы 149

Приложение А 172

Приложение Б 180

5

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Очистка вод от ионов железа модифицированными сорбционными материалами на основе листового опада»

Введение

Рациональное использование водных ресурсов, а также их защита от истощения и загрязнения является приоритетной задачей современной цивилизации. Вода является неотъемлемой частью хозяйственной деятельности человека. 60 % ежегодного суммарного забора воды расходуется на

промышленные нужды. 2,2-103 м3 из этого объема сбрасывается в поверхностные водные объекты неочищенными или сильно загрязненными.

Гальваническое производство является одним из наиболее опасных источников загрязнения поверхностных вод, в виду образования большого объема высокотоксичных сточных вод (СВ). В практике очистки гальванических СВ основное внимание уделяется удалению высокотоксичных соединений различными методами, не уделяя должного внимания вторичным загрязнителям. Одним из таких поллютантов являются соединения железа.

Данные соединения присутствуют в СВ различных отраслей промышленности, таких как: химическая, нефтехимическая, металлургическая, текстильная и т.д.

Соединения железа, присутствуя в водных объектах в различных формах (взвешенная, коллоидная, растворенная), находятся в поверхностных водах в концентрациях в несколько раз превышающих установленные нормы предельно

6

допустимых концентраций (ПДК). В этой связи выбор метода извлечения железа из водных фаз является весьма важным направлением.

В этой связи, разработка экономически доступных и технологически рациональных способов очистки водных объектов от ионов железа представляет особый интерес.

Актуальность проблемы. СВ промышленных предприятий химического и нефтехимического сектора являются наиболее опасными в экологическом отношении, поскольку содержат широкий спектр загрязняющих веществ, в частности, ионы металлов (ИМ). Особый интерес при этом представляют соединения железа. Присутствуя в СВ большинства производств в высоких концентрациях и различных формах, данные поллютанты вызывают ухудшение показателей качества воды по химическим и органолептическим критериям.

Так как локальные очистные сооружения предприятий зачастую не справляются со своей задачей, при этом концентрация загрязняющих веществ на выходе превышает установленные нормы предельно допустимого сброса (ПДС), то для решения проблемы удаления ИМ из промышленных СВ необходимо совершенствовать применяемые технологии. Существующие реагентные, биологические, электрохимические методы обезвреживания способствуют удалению из водных фаз большей части поллютантов. Рассматривая иные способы очистки промышленных СВ, такие как ионный обмен, ультрафильтрацию, обратный осмос и т.д., следует отметить высокую эффективность удаления от ИМ, но они являются дорогостоящими.

Одним из перспективных методов очистки СВ от ИМ является адсорбция. Простота аппаратурного оформления, глубокая степень извлечения, экономическая целесообразность способствуют широкому применению данного способа в промышленном масштабе. Особый интерес при этом представляют целлюлозосодержащие сорбенты. Большие запасы, экономическая целесообразность применения, ежегодная возобновляемая сырьевая база определяют преимущества применения указанных материалов. В этой связи поиск новых сорбентов растительного происхождения, которые увеличат

7

эффективность очистки вод от ионов металлов, а также решат проблему утилизации ежегодно образующихся отходов, весьма актуален.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Обоснование целесообразности применения листового опада (ЛО) отдельных пород деревьев: березы повислой (Betula pendula) и дуба черешчатого (Quercus robur), а также смешанного ЛО: березы повислой, дуба черешчатого, клена остролистого (Acer platanoides), и осины обыкновенной (тополь дрожащий, Populus tremula) для сорбционной очистки вод от ионов железа.

2. Установление кинетики и механизма процесса сорбции ионов железа из водной фазы сорбентами на основе ЛО и его модификатами.

3. Принципиальная технологическая схема локальной очистки ливневых вод филиала АО «КМПО» - Зеленодольский машиностроительный завод.

Методы исследования: комплексонометрия - титриметрический метод анализа; гравиметрия (весовой анализ), ИК-спектрометрия; метод растекающейся капли для измерения краевого угла смачивания; дифрактометрия; электронная и конфокальная микроскопия, биотестирование.

Научная новизна состоит в разработке методов совершенствования инженерной защиты водных экосистем от воздействия СВ, загрязненных соединениями железа, путем использования в качестве сорбентов растительных отходов на основе ЛО отдельных пород деревьев: березы повислой (Betula pendula) и дуба черешчатого (Quercus robur), а также смешанного ЛО березы повислой, дуба черешчатого, клена остролистого (Acer platanoides) и осины обыкновенной (тополь дрожащий, Populus tremula).

Практическая значимость.

Разработана технологическая схема сорбционного извлечения Fe^ из вод. На её базе проведены опытно-промышленные испытания технологии очистки ливневых СВ филиала АО «КМПО» - Зеленодольский машиностроительный завод с использованием предложенного СМ (эффективность очистки от ионов железа составила 93 %).

8

Личный вклад автора заключается в разрешении поставленных задач, проведении экспериментальных работ, обобщении полученных результатов и формировании выводов, а так же написании научных работ по теме диссертации, апробации результатов исследований и подготовке публикаций по выполненной работе.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в материалах конференций различного уровня: Шестом молодежном экологическом конгрессе «Северная пальмира» (Санкт-Петербург, 2014 г.), Международной научно-технической конференции «Энерго- и

ресурсосберегающие экологически чистые химико-технологические процессы защиты окружающей среды» (Белгород, 2015 г.), Международной молодежной научной конференции «Экология и рациональное природопользование агропромышленных регионов» (Белгород, 2015 г.), Всероссийской научнотехнической конференции, посвященной 50-летию города Нижнекамск «Перспективы развития и современные проблемы образования, науки и производства» (Нижнекамск, 2016 г.).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы представлены в 10 научных публикациях: 6 статьях, 3 из которых опубликованы в рецензируемых журналах перечня ВАК РФ, одна - в журнале, включенном в международную реферативную базу данных Scopus, и 4 тезисах конференций различного уровня.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из 6 глав, выводов и приложений, изложена на 183 страницах, включает 51 таблицу, 21 рисунок, 2 приложения, список литературы содержит 204 наименования

источников.

9

Глава 1. Современное состояние проблемы влияния тяжелых металлов

на водную экосистему

С растущими темпами роста промышленности и расширением сферы антропогенной нагрузки возрастает содержание тяжелых металлов в биосфере. Металлы являются неотъемлемой частью современного развития мировой цивилизации, занимая одно из лидирующих мест среди опасных объектов в общем загрязнении окружающей среды (ОС). В большей степени такое положение связано с биологической активностью многих из них.

1.1 Характеристика тяжелых металлов

Термин тяжелые металлы (ТМ) определяет обширную группу поллютантов. В качестве критериев принадлежности используются разнообразные характеристики: атомная масса (превышает 50 а.е.м.), плотность (свыше 5 г/см3), токсичность, распространенность в природной среде, степень вовлеченности в природные и техногенные циклы [1, 2].

Из более 90 элементов, встречающихся в природе— 21 неметалл, 16 легких металлов и 53 тяжелых металла (включая As). ТМ принято называть элементы с переменной валентностью и с не полностью заполненными d-орбиталями.

За счет d-орбитали катионы ТМ имеют возможность образовывать комплексы, которые могут иметь окислительно-восстановительную активность [1].

ТМ условно можно разделить на четыре класса, исходя из их концентрации в ОС:

• концентрация между 100 нм и 1 мкм - часто встречающиеся микроэлементы (Fe, Zn и Мо);

• концентрация между 10 и 100 нм — умеренно встречающиеся микроэлементы (Ni, Си, As, N, Mn, Sn и U);

10

• концентрация между 10 и 1 нм - редко встречающиеся микроэлементы (Со, Се, Ag и Sb);

• концентрация ниже 1 нм - Cd, Cr, W, Ga, Zr, Th, Hg и Pb [3].

Исходя из формы нахождения ТМ в растворе (в виде свободного иона, недиссоциированной соли, в составе органических или неорганических соединений) определяют степень токсичности соединения. Форма существования ТМ в водных объектах играет особую роль в биогеохимических процессах, протекающих в водных экосистемах. Менее токсичными по сравнению со свободными ионами в одинаковых концентрациях, являются недиссоциированные соли и ионы, образующие комплексы [1, 2].

Существующие формы ТМ в водной экосистеме можно классифицировать по их концентрации между компонентами [4]:

1) взвешенная форма - включает органические и неорганические соединения металлов, адсорбированные на взвешенных веществах или входящие в его состав (химически связанные с ним);

2) растворенная форма - включает гидратированные ионы металлов и их неорганические и органические комплексы;

3) коллоидная форма - промежуточная между растворенной и взвешенной формами;

4) входящие в состав донных отложений, которые включают соединения металлов, связанные с твердой фазой.

1.2 Источники поступления тяжелых металлов в водные объекты

Проблема очистки СВ от ИТМ существует во многих отраслях промышленности.

В таблице 1 .1 представлена классификация источников поступления ИТМ в окружающую среду по природе их происхождения [4].

11

Таблица 1.1 - Источники поступления ИТМ в биосферу

Природные источники Антропогенное воздействие

по территориально му признаку по скорости эмиссии в окружающую среду по периодичности

•процессы химического •локальные; •регулярные; •постоянные

выветривания горных •пространствен • залповые (непрерывные)

пород, ные •периодические

сопровождающиеся их (в том числе

механическим аварийные и

разрушением и катастрофическ

растворением; ие)

•извержение вулканов;

•пыльные бури;

•лесные и степные

пожары;

•морские соли;

•растительность и другие

Естественные источники загрязнения оказывают незначительное влияние на общий уровень загрязнения, поскольку носят систематический равномерный, либо кратковременный стихийный характер.

Источниками антропогенного загрязнения вод ТМ являются:

• СВ химических и нефтехимических предприятий;

• СВ предприятий горнодобывающей, черной и цветной металлургии, машиностроительных заводов;

• стоки с сельскохозяйственных угодий (ТМ входят в состав удобрений и пестицидов);

• автотранспорт.

12

Содержание ТМ в водных бассейнах, почве и воздухе по ряду регионов России значительно превышают предельно допустимые концентрации (ПДК) [5, 6].

Вследствие антропогенной нагрузки на сегодняшний день в Мировом океане содержится более 90 % свинца в растворенной форме и 70 % ртути [7].

ТМ, попадая с выбросами промышленных предприятий в нижние слои тропосферы, вступаются в аэрозольную миграцию и выпадают в виде осадков на поверхность почв и водных объектов.

На рисунке 1.1 показана схема поступления ТМ в водные бассейны.

Вода непосредственно участвует в технологических процессах производства, загрязняясь различными химическими поллютантами и взвесями. Состав стоков зависит от вида производства, исходного сырья и вспомогательных материалов, технического совершенства применяемой аппаратуры и точности соблюдения технологического регламента.

Аэрозоль

Осадка L 1

Аэрозольные Еыбросы

М.сорбированный фитопланктоном

Металл в донных отложениях

Седиментация адсорбированной взвеси

Промышленные стоки

II i!

) I

Растворимые формы М

''г*/'/'/*''' '*

Сорбированный поверхностью донных отложений

Рисунок 1.1- Поступление металлов-токсикантов в водные экосистемы [8]

Крупный индустриальный сектор Республики Татарстан включает источники техногенного воздействия на водные объекты.

13

Промышленный комплекс республики Татарстан условно можно разделить на три крупных сектора:

1) нефтяной - добыча нефти, сопровождающаяся сопутствующим машиностроением (юго-восток республики, г.Альметьевск и расположенные от него к югу и юго-востоку города и поселки);

2) промышленный - машиностроение и нефтехимия (северо-запад республики, г.Казань, г.Зеленодольск);

3) нефтехимический - ведущие предприятия нефтехимии (г.Нижнекамск и прилегающие к нему Тукаевский, Заинский, Елабужский районы). По территориальному расположению в данный комплекс также включают основные предприятия машиностроительной отрасли - «КамАЗ» (большегрузные самосвалы) и завод малолитражных автомобилей расположены в Набережных Челнах) [9].

На долю вышеуказанных секторов приходится основные промышленные стоки республики.

Наиболее крупными водопользователями в Центральном регионе являются предприятия: ПАЛ «Казаньоргсинтез», Казанские ТЭЦ-1, ТЭЦ-2, ТЭЦ-3, АО «Татэнерго», АО «КОМЗ», ОАО «Казанский завод синтетического каучука», ОАО «Рыбхоз Ушня», АО «КМПО», ПАО «КАПО им. Горбунова», АО ПО «Завод им. Серго», а также «Зеленодольск-Водоканал» филиал ОАО «Водоканалсервис» и МУП «Водоканал», обеспечивающие нужды населения, коммунально-бытовых организаций, промышленных предприятий и прочих потребителей [10].

В таблице 1.2 представлена информация о загрязняющих веществах, сбрасываемых в водные объекты основными промышленными предприятиями г.Казани.

14

Таблица 1.2 - Основные жидкие отходы ряда крупных предприятий города

Казани [11]

Предприятия Основные загрязняющие вещества, содержащиеся в сточных водах

ПАО «Казаньоргсинтез», ацетон, бензол, метанол,

ОАО «Казанский завод СК», метилэтилкетон, моноэтаноламин,

АО «Казанский оптико- нефтепродукты, поверхностно-

механический завод», активные вещества, сульфаты, фенол,

Казанский завод хлориды, этиленгликоль, смазочно-

резинотехнических изделий охлаждающие жидкости, сульфиды,

ИТМ

Казанский государственный пороховой поверхностно-активные вещества,

завод, хлориды, сульфаты, фосфаты,

ОАО «Нэфис-косметикс», ТЭЦы, карбонаты, бикарбонаты,

ООО «Хитон» нефтепродукты, ИТМ

Казанский вертолётный завод, гальваностоки,

АО «КМПО» отходы синтетических и

ПАО «КАПО имени С. П. Горбунова», минеральных масел,

АО «Завод Элекон», СОЖ,

Технополис «Химград», поверхностно-

Казанский завод медицинской активные вещества,

аппаратуры, нефтепродукты

АО «Теплоконтроль»,

ОАО Казанский завод «Электроприбор»,

ПАО «Казанский

электромеханический завод»,

ОАО «Казанькомпрессормаш»,

ОАО «ВАКУУММАШ»,

ОАО «КМИЗ»

15

Систематический мониторинг гидрохимического состояния поверхностных вод вблизи промышленных предприятий характеризует уровень загрязнения по удельному комбинаторному индексу загрязненности воды как грязные ( 4 «а»), либо очень грязные (3 «б»).

Помимо стоков промышленных предприятий, одной из основных причин загрязнения поверхностных вод Республики Татарстан является неудовлетворительное состояние очистных сооружений. По данным Министерства экологии в Республике Татарстан эксплуатируется более 120 очистных сооружений, из которых около 40 объектов, производительностью 90 млн. м3/год, находятся в стадии проектирования и строительства разводящих сетей, приводящая к ее вторичному загрязнению.

По данным Регионального информационного фонда социальногигиенического мониторинга за 2013-2015 гг. к числу приоритетных веществ, загрязняющих питьевую воду систем централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, относятся:

• аммиак, железо, соли кальция и магния, марганец, сульфаты, нитраты, за счет поступлений из источников водоснабжения;

• алюминий - за счет поступления в воду в процессе водоподготовки;

• железо - за счет поступлений в воду в процессе транспортировки, вследствие чего показатели цветности и мутности превышают установленные требования.

1.2.1 Промышленные источники поступления железа в водные объекты

К техногенным источниками поступления железа в окружающую среду можно отнести различные сектора промышленных производств:

• химический (травильные, гальванические цеха);

• машиностроительный;

• металлообрабатывающий (подготовка металлических поверхностей);

• нефтехимический;

16

• текстильный (цеха крашения тканей).

Содержание железа в твердых выбросах в зонах металлургических комбинатов достигает от 22000 до 3100 мг/кг. Выпадая в первичных отстойниках, соединения железа в составе сырого осадка, в ряде крупных промышленных городов, могут достигать 1428 мг/кг [12].

Анализ СВ хлопчатобумажных комбинатов и тонкосуконной фабрики показал наличие в них кислот, щелочей, органических веществ, а также соединения железа, алюминия, меди и т.д. [13,14 ]

Особое место в вопросах загрязнения водных объектов соединениями железа занимает гальваническое производство, СВ которого можно разделить на два потока:

• хромсодержащие СВ;

• кислотно-щелочные СВ.

Хромсодержащие СВ образуют из промывных вод после операций оксидации, пассивации, электро-полирования, хромирования и содержат токсичные соединения хрома, цинка, железа, хлориды и сульфаты. Кислотнощелочные СВ, в свою очередь, формируются из всех остальных потоков, кроме хромсодержащих и содержат кислоты, щелочи, а также минеральные соли, ионы железа и цинка [15].

На практике большинство используемых методов очистки гальванических СВ не достигают требований норм ПДК, особенно по ТМ, тем самым нанося ущерб водным экосистемам.

К примеру, по данным государственного доклада «О состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды Республики Татарстан в 2015 году» максимальная концентрация железа в поверхностных водах Куйбышевского водохранилища в ряде пунктов контроля достигает 1,5 от ПДК.

Превышение ПДК по соединениям железа наблюдается в поверхностных водах Куйбышевского водохранилища в районе г. Нижнекамск. Содержание общего железа в этом регионе в максимальных концентрациях достигает 2,3 от ПДК. В притоках Куйбышевского водохранилища этот показатель составляет 6,4 ПДК.

17

По данным федерального информационного фонда, Республика Татарстан, среди субъектов Российской Федерации, по качеству питьевой воды в распределительной сети по санитарно-химическом показателям занимает 58 ранговое место, по микробиологическим показателям - 30 место, по

паразитологическим показателям - 30 место, по сумме рангов Республика Татарстан на 35 месте.

Вопросы комплексного использования, охраны и восстановления водных ресурсов должны стать приоритетными задачами, поскольку качество поверхностных и подземных вод является жизне- и средообразующей составляющей экологического благополучия. Для выполнения поставленной задачи необходимо совершенствовать существующие и разрабатывать новые методы очистки СВ.

1.3 Влияние тяжелых металлов на живые организмы

Концентрация ТМ в природных средах варьируется. Многие живые организмы адаптировались к особенностям нахождения ТМ и довольно толерантны к колебаниям их содержания, но высокие концентрации металлов оказывают угнетающее, а в некоторых случаях и токсическое действие.

На токсичность многих неорганических веществ оказывают влияние физико-химические свойства воды: температура, содержание кислорода, жесткость, pH и т.д. С увеличением температуры воды повышается обмен веществ водных организмов, и они получают больше яда. С возрастанием общей жесткости воды с 20 до 260 мг/дм*' по карбонату кальция, средние летальные концентрации различных соединений (кадмия, меди, олова и свинца) увеличиваются примерно в 100 раз. Увеличение pH с 6,6 до 8,0 способствует снижению токсичности многих веществ [16].

ТМ, попадая в клетку с помощью простой диффузии или взаимодействуя с транспортными белками либо ионными каналами, способны включаться в клеточный метаболизм и закрепляться на клеточной мембране, распределяясь по

18

всем субклеточным фракциям [17]. Катионы ТМ, образуя комплексы с биомолекулами в сложных биохимических реакциях, таких как: азотфиксация; фотолиз воды в ходе фотосинтеза; кислородное или нитратное дыхание, могут также образовывать в клетках неспецифические комплексные соединения в повышенных концентрациях, что приводит к токсическим эффектам [3].

Исходя из морфологии клеток, можно рассуждать об изменениях, происходящих в клетках микроорганизмов под действием ТМ. Необходимо отметить частое увеличение размера клеток при культивировании микроорганизмов на средах в присутствии высоких концентраций ТМ. Аналогичный эффект наблюдается при действии других неблагоприятных химических и физических факторов на микроорганизмы. Некоторые клетки бактерий могут приобретать неспецифические формы, например клетки А. со//' приобретают нитевидные формы. В большинстве случаев эти видоизменения связаны с нарушением процессов роста и деления клеток [3].

ТМ могут вызывать и другие разнообразные нарушения в ультраструктуре клеток, такие как: появление различных включений, дополнительных глобул липидов, образование митохондрий неправильной формы, уменьшение числа рибосом и т.д. У фотосинтезирующих микроорганизмов отмечается снижение содержание хлорофилла в клетках под действием ТМ [18].

Отмечено влияние ТМ на цитоплазматические мембраны клетки, которые связаны, прежде всего, с нарушением их функций. Вследствие этого клетка начинает терять аминокислоты, нуклеотиды, происходит ингибирование транспортных процессов и т.д. [3].

Для различных ТМ характерен общий механизм воздействия на микроорганизмы - ингибирования дыхания [19]. Считается, что подавление дыхания связано в основном с ингибированием транспорта субстратов в клетку, либо с прямым взаимодействием ТМ с компонентами дыхательной цепи. Под действием ТМ происходит ингибирование брожения, синтеза белка и РНК, подавляются фотосинтез и азотофиксация [3].

19

Результатом влияния ТМ на микроорганизмы является затормаживание биосинтетических процессов, приводящих к изменению в содержании основных полимеров в клетках [18]. Нельзя не отметить мутагенное влияние ТМ, способное вызвать нарушение ДНК, хромосомные аберрации и увеличение частоты мутаций [3].

Влияние ТМ на животных и организм человека различно, в зависимости от типа соединения, в котором они существуют в биосфере, природы металла и от его концентрации [20].

В основном учитывается лишь токсичность металлов, приводящая к летальному эффекту (острая доза). Однако более главным является сублетальное (хроническое) воздействие, как на уровне сообществ, так и на уровне индивидуальных особей.

Сублетальное воздействие ТМ на живые организмы подразделяют на 4 группы, приводящие к изменениям:

• в морфологической структуре;

• скорости роста организмов, их полового развития и размножения;

• в поведении, то есть снижение инстинкта безопасности или конкурентоспособности с другими особями;

• связанным с генетическими модификациями (Эйхенбергер Э, 1993) [21].

Генетические модификации в свою очередь классифицируются на:

• канцерогенное воздействие - вызывает новообразования злокачественного характера;

• мутагенное воздействие - приводит к изменениям наследственности;

• тератогенное воздействие - взывает уродства потомства [22].

Отмечено канцерогенное действие мышьяка, селена, цинка и палладия на организм человека при поступлении с питьевой водой. Аналогичный эффект наблюдается при попадании в организм человека хрома, бериллия, свинца, ртути, кобальта, никеля, серебра, платины [23]. Экспериментально установлено тетратогенное воздействие кадмия, свинца, мышьяка, кобальта, алюминия и лития на живые организмы.

20

Многие рыбы способны кумулировать вредные неорганические соединения в своих тканях, что создает угрозу для отравления людей. Так ртуть накапливается в микроорганизмах, тканях рыб и их кормовых ресурсах в высоких концентраций. Отмечено кумулирование свинца, ртути, кадмия, цинка, меди и кобальта в тканях устриц [24].

1.3.1 Влияние соединений железа на живые организмы

Железо является широко распространенным элементом биосферы.

Основные морфологические функции железа:

• катализатор дыхательных процессов;

• входит в состав гемоглобина крови (477 мг/дм3);

• участвует в процессе переноса кислорода от легких к тканям.

Образуя комплексы с органическими веществами, железо существует в растворе в следующих формах

• коллоидальной;

• в растворенном виде;

• во взвешенном состоянии - размер более 0,45 мкг, взвеси с сорбированными соединениями железа.

Первый две формы имеют малые размеры и состоят из ионов гидроксокомплексов и комплексов.

В зависимости от температуры, рН и химического состава раствора изменяется и количество железа в реках и озерах.

На баланс соединений железа в водном растворе оказывают влияние процессы химического и биохимического (за счет желебактерий) окисления. Железобактерии способствуют переходу ионов железа из двухвалентной формы Fe в трехвалентную Fe .

Соединения Fe 3+подвержены гидролизу и при рН больше 8 выпадают в осадок (Fe(OH)3). Обе формы (Fe2+, Fe3+) склоны к образованию

гидроксокомплексов типа [Fe(OH)3]-, [Fe(OH)2]+, [Fe2(OH)3]3+, [Fe2(OH)2]4+,

21

[Fe(OH)3]+, в зависимости от кислотности раствора. В нормальных условиях в реках и озерах, Fe находится в связи с разными растворенными неорганическими и органическими веществами [25].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Шаймарданова, Алсу Шамилевна, 2017 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Мур Д.В. Тяжелые металлы в природных водах / Д.В. Мур, С. Рамамурти. - М.: Мир, 1987. - 376 с.

2. Мур Д.В. Тяжелые металлы в природных водах: контроль и оценка влияний / Д. В. Мур. - М.: Наука, 1987. - 426 с.

3. Багаева Т.В. Микробиологическая ремедиация природных систем от тяжелых металлов: учеб.-метод. пособие / Т.В. Багаева, Н.Э. Ионова, Г.В. Надеева. -Казань: Казанский университет, 2013. - 56 с.

4. Болотов В.П. Оценка содержания и миграции тяжелых металлов в экосистемах волгоградского водохранилища. дис....канд.биолог. наук: 03.02.08./ Болотов Владимир Петрович. - Москва, 2015. - 120 с.

5. Мухутдинов А.А. Основы и менеджмент промышленной экологии / А.А. Мухутдинов. - Казань: Магариф, 1998. - 380 с.

6. Щеповских А. Проблемы экологии и пути их решения в Республике Татарстан /

А. Щеповских // Панорама-форум. 1997. - № 14 (специальный выпуск). - 13 с.

7. Справочник по гидрохимии / под ред. А.М. Никанорова. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. - 118 с.

8. Будников Г.К. Тяжелые металлы в экологическом мониторинге водных систем / Г.К. Будников // Соросовский образовательный журнал. - 1998. - № 5. - С. 23 -29.

9. Митина Н.Н. Экологическое состояние водных ресурсов республики Татарстан / Н.Н. Митина, Д.Р. Гарифуллина // Вода: химия и экология. — 2009. — № 9. — С. 26-31.

10. Государственный доклад Министерство экологии и природных ресурсов Республики Татарстан «О состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды Республики Татарстан в 2015 году»., Казань. - 2016. - 505 с.

11. Храмова И.А. Анализ экологического состояния водных ресурсов города Казани / И.А. Храмова, М.В. Шулаев // Вестник Казанского технологического университета. - 2012. - Т. 15. - № 1. - С. 259 - 265.

150

12. Источники поступления тяжелых металлов в объекты окружающей среды.

[Электронный ресурс]. Режим доступа:

http://www.studfiles.rU/preview/5966741/page:4 / (дата обращения 22.03.2017г.).

13. Артемов А.В. Анализ технологических сточных вод текстильных предприятий / А.В. Артемов, Т.Е. Платова, Н.Н. Павлов и др. // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 1995. - № 1. - С. 108 - 111.

14. Сосновская А.А. Сорбционно-коагуляционная очистка высокозагрязненного потока сточных вод отделочного производства тонкосуконного комбината / А.А. Сосновская, В.И. Власова и др. // Известия вузов. Технология текстильной промышленности - 1992. - № 6. - С. 82 - 86.

15. Гальванические стоки - очистка [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.galvanostok.ru / (дата обращения 22.03.2017г.).

16. Лазарев Н.В. Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей. Том 3. Органические и элементорганические соединения / Н.В. Лазарев, Э.Н. Левина- Л.: Химия, 1976. - Т.3. - 432 с.

17. Голованова И.Л. Влияние тяжелых металлов на физиолого-биохимический статус рыб и водных беспозвоночных / И.Л. Голованова // Биология внутренних вод. - 2008. - № 1. - С. 99 -108.

18. Горностаева Е.А. Влияние ионов меди и никеля на почвенные цианобактериальные сообщества. дис....канд.биолог. наук: 03.02.03./ Горностаева Елена Анатольевна. - Москва, 2015. - 189 с.

19. Бузолева Л.С. Влияние тяжелых металлов на размножение патогенных бактерий / Л.С. Бузолева, А.М. Кривошеева // Успехи современного естествознания. - 2013. - № 7. - С. 30 - 33.

20. Колосова И.И. Влияние ацетата свинца, солей тяжелых металлов на репродуктивную функцию / И.И. Колосова // Вестник проблем биологии и медицины. - 2013. - Т. 2. - № 3 (103). - С. 13-18.

21. Дабахов М.В. Экотоксикология и проблемы нормирования / М.В. Дабахов, Е.В. Дабахова, В.И. Титова. - Н. Новгород: Изд-во ВВАГС, 2005. - 165 с.

151

22. Классификация вредных химических веществ [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://it.rfei.ru/course/~4VxS/~egMi/~R982bTYV / (дата обращения 19.03.2017).

23. Виноградов С.С. Экологически безопасное гальваническое производство /С.С. Виноградов; под ред.проф. В.Н. Кудрявцева. - 2-е изд. перераб. и доп.- М: Глобус, 2002. - 352 с.

24. Грушко Я.М. Вредные органические соединения в промышленных сточных водах / Я.М. Грушко. - Л.: Химия, 1979. - 161 с.

25. Капуцкий Ф.Н. Пособие по химии для поступающих в вузы / Ф.Н. Капуцкий,

В.Ф. Тикавый. - Мн: Высш. Школа, 1979. - 384 с.

26. Юсупова А.И. Очистка сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов, сорбентами и экстрактами из таннинсодержащих отходов. дис....канд.тех. наук: 03.02.08. / Юсупова Альбина Ильшатовна. - Казань, 2015. - 165 с.

27. Алекина Е.В. Комплексный подход к очистке сточных вод машиностроительных производств от тяжелых металлов по критерию эффективности / Е.В. Алекина, И.А. Сумареченкова, Л.А. Моссоулина // Безопасность жизнедеятельности. - 2013. - № 9. - С. 43 - 48.

28. Shi W. Removal from heavy metals from wastewater by sulfhydryl cellulose / W. Shi, M. Peng // Chem. and Ind. forest Prod. - 2004. - Vol. 24. - No. 2. - Р. 65 - 68.

29. Абдугаффарова К.К. Композиционный нанопористый материал для очистки воды / К.К. Абдугаффарова, А.Ю. Козлов, М.В. Дорогов, А.Н. Приезжева, А.А. Викарчук // Научный альманах. - 2015. - № 7 (9). - С. 995 - 1000.

30. Яковлев С.В. Канализация. Учебник для вузов / С.В. Яковлев, Я.А. Корелина, А. И. Жуков, С. К. Колобанов. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1975. - 632 с.

31. Шлугер М.А. Гальванические покрытия в машиностроении. Справочник. В 2-х томах / Под ред. М.А. Шлугера, Л.Д. Тока. - М.: Машиностроение, 1985. - Т. 2. -248 с.

152

32. Долина Л.Ф. Современная техника и технологии для очистки сточных вод от солей тяжелых металлов: Монография / Л.Ф. Долина. - Дн-вск.: Континент, 2008

- 254 с.

33. Щуклин П.В. Анализ основных направлений обработки осадков городских сточных вод / П.В. Щуклин, Е Ю. Ромахина, О.И. Ручкинова // Вестник ПНИПУ.

- 2012. - № 4 (8). - С. 119 - 134.

34. Хуррамов М.Г. Ресурсосберегающий способ нейтрализации сточных вод гальванического цеха / М.Г. Хуррамов, Д.М. Хуррамова //Сборник научных статей 2-й Международной молодежной научно-практической конференции в 3-х томах. - Казань, 2015. - С. 143 - 145.

35. Ажогин Ф.Ф. Гальванотехника: Справочник / Ф.Ф. Ажогин, М.А. Беленький -М.: Металлургия, 1987. - 736 с.

36. Parga J.R. Oxidation of cyanide in a hydro cyclone reactor by chlorine dioxide / J.R. Parga, D E. Cocke // Desalination. - 2001. - No. 3. - P. 289 - 296.

37. Шейнкман Л.Э. Установление закономерностей снижения концентрации железа и марганца в железосодержащихся водах при окислении озоном для совершенствования технологий водоподготовки / Л.Э. Шейнкман, Д.В. Дергунов, Л.Н. Саваинова, А.Е. Четверикова // Фундаментальный исследования. - 2015. - № 5. - С. 345-350.

38. Hanela S. Removal of iron-cyanide complexes from wastewaters by combined UV-ozone and modified zeolite treatment / S. Hanela, J. Duran, S. Jacobo // Journal of Environmental Chemical Engineering. - 2015. - Vol. 3. - No. 3. - P. 1794 - 1801.

39. Pathak A. Recovery of zinc from industrial waste pickling liquor / A. Pathak, A. Roy, M. Manna // Hydrometallurgy. - 2016. - Vol. 163. - P. 161 - 163.

40. Филатова Е.Г. Обзор технологий очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, основанных на физико-химических процессах / Е.Г. Филатова // Иркутский национальный исследовательский технический университет. - 2015. -№2(13).-С. 97- 109.

41. Жаппарова Ж.М. Исследование возможности различных коагулянтов для очистки фильтрационных вод полигона ТБО / Ж.М. Жаппарова // Казахский

153

национальный технический университет имени К.И. Сатпаева. - 2008. - № 4. - С. 98 - 99.

42. Трус И.Н. Очистка минерализованных и шахтных вод при использовании алюминиевых коагулянтов / И.Н. Трус, Н.Д. Гомеля // Экология и безопасность в техносфере: современные проблемы и пути решения: Сборник трудов Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов. - Томск, 2015. - С. 218 - 220.

43. Теплых С.Ю. Эффективность очистки жиросодержащихся сточных вод методом отстаивания и коагулирования / С.Ю. Теплых, М.О. Лехина // Традиции и инновации в строительстве и архитектуре. Строительные технологии: Сборник статей. под ред. М.И. Бальзанникова, К.С. Галицкова, А.К. Стрелкова. - Самара, 2015. - С. 168 - 173.

44. Третьякова Т.В. Аспекты безопасности питьевого водоснабжения из поверхностного источника / Т.В. Третьякова // Вестник Тобольского государственной социально-педагогической академии им Д.И. Менделеева. -2011. - № 3. - С. 36 - 40.

45. Трус И.Н. Применение реагентных методов для деминерализации шахтных вод / И.Н. Трус, Н.Д. Гомеля, В.Н. Грабитченко, А.Ю. Флейшер // Водоочистка, водоподготовка, водоснабжение. - 2015. - № 12 (96). - С. 22 - 27.

46. Балмаева Л.М. Оценка эффективности сульфата и гидроксохлорида алюминия при сравнении их коагулирующих способностей / Л.М. Балмаева, Р.А. Керейбаева, Р.К. Сотченко, А.Р. Рахимов // Труды университета. - 2012. - № 2. -С. 46 - 47.

47. Бердический Е.Г. Смазочно-охлаждающие средства для обработки материалов: Справочник / Е.Г. Бердический. - М.: Машиностроение, 1984. - 224 с.

48. Черникова М.Н., Зубарева Г.И. Технологические схемы глубокой очистки сточных вод гальванического производств от ионов тяжелых металлов с применением флотации / М.Н. Черникова, Г.И. Зубарева // Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишкова. - 2013. - № 5. -С. 26 - 27.

154

49. Исхакова И.О. Инновационные методы очистки сточных вод современного гальванического производства / И.О. Исхакова, В.Э. Ткачева // Вестник Казанского технологического университета. - 2016. - Т. 19. - № 10. - С. 143 - 146.

50. Грушко Я.М. Вредные неорганические соединения в промышленных сточных водах: Справочник / Я.М. Грушко. - Л.: Химия, 1979. - 160 с.

51. Daabrowski A. Selective removal of the heavy metal ions from waters and industrial wastewaters by ion-exchange method / A. Daabrowski, Z. Hubicki , P. Podkoscielny, E. Robens // Chemosphere. - 2004. - Vol. 56. - No. 2. - P. 91-106.

52. Яковлев С. В. Очистка производственных сточных вод / С.В Яковлев, Я.А. Карелин, Ю.М. Ласков и др. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1985. -335 с.

53. Тадрос Н. Ионообменная сорбция радионуклидов из водных растворов на молибдате циркония / Н. Тадрос, Е. Метволли // Радиохимия. - 2006. - Т. 48. - № 4 - С. 347 - 351.

54. Кунин Р., Майерс Р. Ионообменные смолы. Перевод с английского А.Л. Козловского под редакцией проф.Г.С. Петрова. - М.: Издательство иностранной литературы, 1952. - 215 с.

55. Климов Е.С. Природные сорбенты и комплексоны в очистке сточных вод / Е.

С. Климов, М.В. Бузаева. - Ульяновск : УлГТУ, 2011. - 201 с.

56. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике / Д.А. Франк-Каменецкий. - М.: Наука, 1987. - 502 с.

57. Таубе П.Р., Баранова А.Г. Химия и микробиология воды: Учебник для студентов вузов / П.Р. Таубе, А.Г. Баранова. - М.: Высш.шк., 1983 .- 280 с.

58. Ветошкин А.Г. Процессы и аппараты защиты гидросферы. Учебное пособие / А.Г. Ветошкина. - Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2004. - 188 с.

59. Хлынина Н.Г. Изучение сорбционных свойств сорбентов в статистических условиях / Н.Г. Хлынина, И.С. Алексейко // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. - 2008. - № 1. - С. 92 - 99.

60. Виноградов С.С. Экологически безопасное гальваническое производство / С.С. Виноградов. - М.: Глобус, 1998. - 302 с.

155

61. Кормош Е.В. Химико-минералогические аспекты возможности использования глин Белгородской области в разработке сорбентов для очистки сточных вод / Е.В. Кормош, Т.М. Алябьев, А.Г. Погорелова // Фундаментальные исследования.

- 2011. - № 8. - С. 131 - 136.

62. Везенцев А.И. Минералогический состав глины Сергиевского месторождения как сорбента ионов тяжелых металлов из водных растворов / А.И. Везенцев, Е.В. Добродомова, Л.Ф. Перистая, Н.А. Воловичева, В.А. Перистый // Вода: химия и экология. - 2012. - № 10. - С. 78 - 84.

63. Ozola R. FeOOH-modified clay sorbents for arsenic removal from aqueous solutions / R. Ozola, A. Krauklis, M. Leitietis, J. Burlakovs, I. Vircava, L. Ansone-Bertina, A. Bhatnagar, M. Klavins // Environmental Technology & Innovation. - 2016.

- № 6.

64. Khraisheh M. Remediation of waste-water containing heavy metals using raw and modified diatomite / M. Khraisheh, A. Yahya, M. Wendy // Chemical Engineering Journal. - 2004. - Vol. 99. - No. 2. - Р. 177 - 184.

65. Фоминых И.М. Сорбционная очистка сточных вод от тяжелых металлов материалами на основе кремнистых пород : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.23.04 / Фоминых Ирина Михайловна. - Екатеринбург, 2006. - 16 с

66. Abo-El-Enein S.A. Removal of some heavy metals ions from wastewater by copolymer of iron and aluminum impregnated with active silica derived from rice husk ash / S.A. Abo-El-Enein, M.A. Eissa, A.A. Diafullah, M.A. Rizk, F.M. Mohamed // J. Hazardous Materials. - 2009. - Vol. 172. - No. 2 - 3. - Р. 574 - 579.

67. Пятанова П.А. Поиск альтернативных источников сорбционных материалов в процессах извлечения эмульгированных нефтепродуктов / П.А. Пятанова, Л.Н. Адеева // Вестник Омского университета. - 2016. - № 1 (179). - С. 44 - 47.

68. Сергиенко В.И. Получение и применение гидрофобных сорбентов из алюмосиликатов / В.И. Сергиенко, А.В. Перфильев, Т.В. Ксеник, А.А. Юдаков // Труды Кольского научного центра РАН. - 2015. - № 31. - С. 108 - 112.

69. Красильников О.К., Гранкина Т.Ю., Соловцова О.В. Адсорбционная очистка воды от катионов никеля окисленными целлюлозами / О.К. Красильников, Т.Ю.

156

Гранкина, О.В. Соловцова // Энергосбережение и водоподготовка. - 2013. - № 5 (85). - С. 21 - 24.

70. Багровская А.Н. Извлечение ионов тяжелых металлов целлюлозосодержащими материалами / А.Н. Багровская, О.В. Алексеева, О.В. Рожкова, А.Н. Родионова, С.А. Лилин // Физикохимия поверхности и защита материалов. - 2008. - Т. 44. - № 4. - С. 423 - 426.

71. Кафаров В.В. Принципы создания безотходных химических производств / В.В. Кафаров. - М.: Химия, 1982 - 288 с.

72. Горбань Я.Ю. Способы очистки гальванических сточных вод от ионов тяжелых металлов / Я.Ю. Горбань // Аспирант.- 2015. - № 5-1 (10). - С. 34 - 36.

73. Канищева К. Очистка сточных вод гальванического производства. Биоиндикация как метод контроля очистки сточных вод / К. Канищева // Выпускная квалификационная работа. - Казань, 2012. - 85 с.

74. Филатова Е.Г. Электрокоагуляционное извлечение ионов цинка из промывных стоков гальванического производства / Е.Г. Филатова, А.А. Соболева, В.И. Дударев, Е.А. Анциферов // Вода: химия и экология. - 2013. - № 1 (55). - С. 42 -49.

75. Анциферов Е.А. Технология электрокоагуляционной очистки сточных вод гальванического производства от ионов тяжелых металлов / Е.А. Анциферов, Г.Н. Дударева, А.А. Соболева, Е.Г. Филатова // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. - 2014. - №1. - С. 96 - 100.

7. Колесников В.А. Применение электрофлотации и флотации для очистки сточных вод / В.А. Колесников, Д.В. Павлов // Успехи в химической технологии.

- 2007. - № 9 (77). - С. 31 - 34.

77. Павлов Д.В. Интенсификация электрофлотационного процесса извлечения соединений металлов из сточных вод в аппарате проточного типа / Д.В. Павлов, В.А. Колесников, В.И. Ильин // Оборонный комплекс - научно-техническому прогрессу России. - 2008. - №1. - С. 45 - 49.

157

78. Ильин В.И. Интенсификация электрофлотационной очистки сточных ОВД соединений тяжелых и цветных металлов / В.И. Ильин // Оборонный комплекс -научно-техническому прогрессу России. - 2012. - № 3. - С. 29 - 35.

79. Щуклин П.В. Анализ основных направлений очистки производственных сточных вод от ионов тяжелых металлов / П.В. Щукин, Е.Ю. Ромахина // Вестник ПГТУ. Урбанистика. - 2011. - № 3. - С. 108 - 118.

80. Хасанова В.К. Проблемы утилизации отходов в России на современном этапе ее развития / В.К. Хасанова, Н.В. Шильникова // Вестник Казанского технологического университета. - 2012. - Т. 2. - № 15. - С. 76 - 78.

81. Банин И.В. Аналитический вестник Совета Федерации ФС РФ / И.В. Банин // Гринпис России. - 2010. - № 5 - С. 391 - 392.

82. Беляев Е.Ю. Использование растительного сырья в решении проблем защиты окружающей среды / Е.Ю. Беляев, Л.Е. Беляева // Химия в интересах устойчивого развития. - 2000. - № 8. - С. 763-772.

83. Никифорова Т.Е. Сорбция ионов Cu (II) соевым шротом, модифицированным монохлацетатом натрия / Т.Е. Никифрова, В.А. Козлов // Журнал прикладной химии. - 2008. - Т. 81. - № 3. - С. 428-433.

84. Ставицкая С.С. Сорбционные свойства «пищевых волокон» во вторичной переработке вторичного сырья / С.С. Ставицкая, Т.И. Миронюк, Н.К. Картель, В.В. Стрелко // Журнал прикладной химии. - 2001. - Т. 74. - № 4. - С. 575-578.

85. Пат. 2217231 Российская Федерация, МПК7 С 02 F 9/08, 1/28, 1/30. Способ извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов [Текст] / Никифорова Т.Е., Багровская Н.А., Лилин С.А., Козлов В.А., Максимов А.И., Титов В.А. .; заявитель и патентообладатель Иван. гос. хим-тех. ун-т. - №2001135931/12; заявл. 27.12.01; опубл. 27.11.03, Бюл. № 33.

86. Srivastava V.C. Removal of cadmium (II) and zinc(II) metal ions from binary aqueous solution by rice husk ash / V.C. Srivastava, I.D. Mall, I.M. Mishra // Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects. - 2008. - Vol. 312. - P. 172-184.

87 Бакланова О.Н., Плаксин Г.В., Дроздов В.А. Микропористые углеродные

сорбенты на основе растительного сырья / О.Н. Бакланова, Г.В. Плаксин, В.А.

158

Дроздов // Российский химический журнал (Журнал Российского химического общества им. Д.И. Менделеева). - 2004. - Т. XLVIII. - № 3. - С. 89-95.

88. Тимонина А.В. Использование модифицированной лузги подсолнечника для очистки медьсодержащих стоков / А.В. Тимонина, К.И. Пушкарева, В.М. Осокин, В.А. Сомин // Педагогическое образование на Алтае. - 2014. - № 2. - С. 18 - 19.

89. Митрикова Т.Н. Использование сорбентов из растительных отходов для очистки сточных вод от ионов меди (II) / Т.Н. Митрикова, Е.Ф. Лозинская, Хоанг Ким Бонг, О.Н. Темкин // Вода: химия и экология. - 2015. - № 12. - С. 56 - 63.

90. Лозинская Е.В. Использование углеродных сорбентов из растительных отходов для очистки воды от ионов меди (II) / Е.В. Лозинска, Т.Н. Митракова, А.М. Верютина, О.Н. Лукьянчикова // Современные проблемы гидрохимии и мониторинг качества поверхностных вод: Материалы научной конференции c международным участием. - Ростов-на-Дону, 2015. - С. 231 - 235.

91 . Громыко Н.В. Новые сорбенты для очистки питьевой воды от загрязнений ионами тяжелых металлов / Н.В. Громыко // Новая наука: от идеи к результату. -2015. - № 7 - 2. - С. 140 - 142.

92. Хасаншина Э.М. Возможность использования шелухи гречихи в качестве сорбционного материала для очистки поверхностных вод / Э.М. Хасаншина, Т.П. Макарова // Материалы сессии ученых Альметьевского государственного нефтяного института. - 2016. - № 1(1). - С. 155-158.

93. Шевелева И.В. Сорбента на основе рисовой шелухи для удаления ионов Fe (III), Cu (II), Pb (II) из растворов / И.В. Шевелева, А.Н. Холомейдик, А.В. Войт, Л.А. Земнухова // Химия растительного сырья. - 2009. - № 4. - С. 171 - 176.

94. Xu M.. Utilization of rice husks modified by organomultiphosphonic acids as lowcost biosorbents for enhanced adsorption of heavy metal ions / M. Xu, P Yin, X. Liu, Q. Tang, R. Qu, Q. Xu // Bioresource Technology. - 2013. - Vol. 149. - № 12. - P. 420 -424.

95. Пат. 2292305 Российская Федерация, МПК B 01 J 20/10, C 02 F 101/20. Способ извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов [Текст] / Земнухова Л.А., Федорищева Г.А., Холомейдик А.Н.; Шевелева И.В.; заявитель и

159

патентообладатель Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук. - №2005124638/15, заявл. 02.08.2005; опубл. 27.11.2003.

96. Meena A. Adsorption of Pb(II) and Cd(II) metal ions from aqueous solutions by mustard husk / A. Meena, K. Kadirvelu , G.K. Mishraa, C. Rajagopal, P.N. Nagar // Journal of Hazardous Materials. - 2008. - Vol. 150. - No. 3, 11. - P. 619-625.

97. Шайдуллина А.А., Степанова С.В. Очистка модельных вод от ионов хрома (IV) оболочками плодов ячменя / А.А. Шайдуллина, С.В. Степанова // Энерго-и ресурсосберегающие экологически чистые химико-технологические процессы защиты окружающей среды: Сборник докладов международной научнотехнической конференции. Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова. - Белгород, 2015. - С. 145 - 148.

98. Ofomaja, А. Kinetics and mechanism of methylene blue sorption onto palm kernel fibre / А. Ofomaja // Process Biochemistry. - 2007. - No. 1. - Р. 16 - 24.

95. Annadurai, G. Use of cellulose-basedwastes for adsorption of dyes from aqueous solutions / G. Annadurai, S. Juang, J. Lee // Journalof Hazardous Materials. - 2002. -No. 3. - Р. 263 - 274.

100. Banat F. Bench-scale and packed bed sorption of methylene blue usingtreated olive pomace and charcoal / F. Banat // Bioresource Technology. - 2007. - No. 16. - P. 3017 - 3025.

101. Igwe J.C. Adsorption kinetics and intraparticulate diffusivities of Hg, As and Pb ions on unmodified and thiolated coconut fiber / J.C. Igwe, A.A. Abia, C.A. Ibeh. -2008. - Vol. 5. - No. 1. - P. 83 - 92.

102. Saleem, М. Sorption of acidviolet 17 and direct red 80 dyes on cotton fiber from aqueoussolutions / M. Saleem // Colloids and Surfaces. - 2007. - Vol. 292. - No. 2 -3. -P. 246-250.

103. Taha S. Kinetic study and modeling of heavy metals removal by adsorption onto peanut husks incinerated residues / S. Taha, S. Ricordel, I. Cisse // Energy Procedia. -2011. - Vol. 6. - No. 7 (Ver. II) - Р. 143 - 152.

104. Aygun A. Production of granular activated carbonfrom fruit stones and nutshells and evaluation of their physical, chemical and adsorption properties / A Aygun, S

160

Yenisoy-Karakas, I Duman // Microporous and Mesoporous Materials. - 2003. - Vol.

66. - No. 2-3. - P.189-195

105. Ungureanu G. Arsenic and antimony in water and wastewater: overview of removal techniques with special reference to latest advances in adsorption / G. Ungureanu, S. Santos, R. Boaventura, C. Botelho //J. Environ. Manag - 2015. - No. 151. - P. 326 - 342.

106. Gautam R.K. Biomass-derived biosorbents for metal ions sequestration: Adsorbent modification and actiation methods and adsorbent regeneration / R.K. Gautam, A. Mudhoo, G. Lofrano, M.C. Chattopadhyaya. // J. Environ. Chem. Eng. - 2014. - No. 2. - P. 239 - 259.

107. Abdolali A. Typical lignocellulosic wastes and by-products for biosorption process in water and wastewater treatment: a critical review / A. Abdolali, W.S. Guo, H.H. Ngo, S.S. Chen, N.C. Nguyen, K.L. Tung. // Bioresour. Technol. - 2015. -No. 160 - P. 57 -66.

108. Шайхиев И.Г. Использование отходов сельского хозяйства для очистки сточных вод гальванических производств / И.Г. Шайхиев// Вестник машиностроения. - 2006. - № 4. - С. 73 - 77.

109. Mеndez A. Adsorbent materials from paper industry waste materials and their use in Cu (II) removal from water // A. Mеndez // Journal of Hazardous Materials. - 2009. -№ 3. - P. 736-743.

110. Basu M. Biosorptive removal of lead by lentil husk // M. Basu, A. K. Guha, L. Ray // Journal of environmental chemical engineering. - 2015. - Vol. 3. - No. 2. - P. 1088 -1095.

111. Ali R.M. Potential of using green adsorbent of heavy metal removal from aqueous solutions: Adsorption kinetics, isotherm, thermodynamic, mechanism and economic analysis / R.M. Ali, H.A. Hamad, M.M. Hussein, G.F. Malash // Ecological Engineering. - 2016. - Vol. 91. - P. 317-332 .

112. Адрышев А.К. Применение модифицированных сорбентов для повышения эффективности очистки хромсодержащих сточных вод гальванических

161

производств / А.К. Адрышев, Г.К. Даумова, А.А. Хайруллина // Наука и мир. 2014. - Т. 1. - № 3 (7). - С 115 - 120.

113. Веприкова Е.В. Получение энтеросорбентов из отходов окорки березы / Е.В. Веприкова, М.Л. Щипко, С.А. Кузнецова, Б.Н. Кузнецов // Химия растительного сырья. - 2005. - № 1. - С 65 - 70.

114. Семенович А.В. Извлечение катионов Cu2+, Zn2+, Cr3+, Pb2+, М2+.из водных растворов модифицированной корой древесных пород / А.В. Семенович, О.А. Шапченко, А.А. Анискина, С.Р. Лоскутов //Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2016. - №11 (145). - С. 76 - 81.

115. Чопабаева Н.Н. Сорбционный метод концентрирования ионов платины (IV) анионитами на основе отходов деревообработки / Н.Н. Чопабаева, Е.Е. Ергожин, Б.Т. Таирова // Цветные металлы. - 2007. - № 5. - С. 46 - 48.

116. Shukla A. The role of sawdust in the removal of unwanted materials from water / А. Shukla, Y. Zhang, P. Dubey, J. Margrave // J. of Hazardous Materials. - 2002. - No. 95(2). - P. 137-152.

117. Nouacer S. Sorption of polluting metal ions on a palm tree frond sawdust studied by the means of modified carbon paste electrodes / S. Nouacer, S. Hazourli, C. Despas, M. Hebrant // Talanta. - 2015. - Vol. 144. - Р. 318 - 323.

118. Memon S.Q. Green and economical sorbent for the removal of cadmium (II) ions / S.Q. Memon, N. Memon, S.W. Shah, M.Y. Khuhawar, M.I. Bhanger Sawdust. // Journal of Hazardous Materials. - 2007. - Vol. 139 -No. 1, 2. - P. 116-121.

119. Ahmad A. Removal of Cu(II) and Pb(II) ions from aqueous solutions by adsorption on sawdust of Meranti wood / A. Ahmad, M. Rafatullah, O. Sulaiman, M.H. Ibrahim, Y.Y. Chii, B.M. Siddique // Desalination. - 2009. - Vol. 247. - No. 1-3. - Р. 636-646.

120. Сазонова А.В. Адсорбция ионов металлов отходами деревообрабатывающей промышленности / А.В. Сазонова, С.Э. Голощапова // Электронный научный журнал.ЛГКЮКҮ. Серия: естественные и технические науки. - 2014. - № 2. - С. 1 - 8.

121. Argun M.E. Removal of Cd(II), Pb(II), Cu(II) and Ni(II) from water using modified pine bark / M. E. Argun, S. Dursun, M. Karatas // Desalination. - 2009. - Vol. 249. - No. 2, 15 - P. 519-527.

162

122. Gundogdu A. Biosorption of Pb(II) ions from aqueous solution by pine bark / A. Gundogdu, D. Ozdes, C. Duran, V.N. Bulut, M. Soylak, H.B. Senturk // Chemical Engineering Journal. - 2009. - Vol. 153 - No. 1-3. - P. 62-69.

123. Reddy D.H. Biosorption of Pb2+from aqueous solutions byMoringa oleiferabark: Equilibrium and kinetic studies / D.H. Reddy, K. Seshaiah, A.V.R. Reddy, M. M. Rao, M.C. Wang // Journal of Hazardous Materials. - 2010. - Vol. 174. - No. 1-3. - P. 831838.

124. Subbaiah M.V. Biosorption of nickel from aqueous solutions by Acacia leucocephala bark: Kinetics and equilibrium studies / M.V. Subbaiah, Y. Vijaya, N.S. Kumar, A.S. Reddy, A. Krishnaiah // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. - 2009. -Vol. 74. - No. 1. - P. 260-265.

125. Munagapati V.S. Biosorption of Cu(II), Cd(II) and Pb(II) by Acacia leucocephalabark powder: Kinetics, equilibrium and thermodynamics / V.S. Munagapati, V. Yarramuthi, S.K. Nadavala, S.R. Alla, K. Abburi. // Chemical Engineering Journal. - 2010. - Vol. 157 - No. 2-3. - P. 357-365.

126. Ghodbane I. Removal of mercury (II) from aqueous media using eucalyptus bark: Kinetic and equilibrium studies / I. Ghodbane, O. Hamdaoui // Journal of Hazardous Materials. - 2008. - Vol. 160 - No. 2-3. - P. 301-309.

127. Salem N.M. Biosorption of Ni(II) from electroplating wastewater by modified (Eriobotrya japonica) loquat bark / N. M. Salem, A. M. Awwad, // Journal of Saudi Chemical Society. - 2004. - Vol. 18. - No. 5. - P. 379-386.

128. Rao K.S. Removal from aqueous solutions using biosorbent Syzygium cumini leaf powder: kinetic and equilibrium studies / K.S. Rao, S. Anand, P. Venkateswarlu // Korean J. of Chemical Engineering. - 2010. - Vol. 27. - No. 5. - P. 1547-1554.

129. Sharma A. Azadirachta indica (Neem) leaf powder as a biosorbent for removal of Cd(II) from aqueous medium / A. Sharma, K. Bhattacharyya // J. Hazard Mater. - 2005. - Vol. 125. - No. 1-3. - P. 102-112.

130. Kumar S. Comparative study of removal of chromium -IV ion from aqueous solution using Eucalyptus, Neemand Mango Leaves / S. Kumar, R. Narayanaswamy, M.

163

Sripathy, K. Pai // International J. of Engineering Research and Development. - 2013. -Vol. 8. - No. 2. - P. 56-61.

131. Khavidaki H.D. Adsorption of thallium (I) ions using eucalyptus leaves powder / H.D. Khavidaki, H. Aghaie // Clean - Soil, Air, Water. - 2013. - No. 41. - P. 673-679.

132. Zolgharnein J. Doehlert design as optimization approach for the removal of Pb(II) from aqueous solution by Catalpa Speciosa tree leaves: adsorption characterization / J. Zolgharnein, T. Shariatmanesh, N. Asanjarani, A. Zolanvari // Desalination and Water Treatment. - 2015. - Vol. 53 - No. 2. - P. 430-445.

133. Chen H. Adsorption characteristics of Pb(II) from aqueous solution onto a natural biosorbent, fallen Cinnamomum camphora leaves / H. Chen, J. Zhao, G. Dai, J. Wu, H. Yan // J. Desalination. - 2010. - Vol. 262. - No. 1-3. - P. 174-182.

134. Zolgharnein J. Optimization of Pb(II) biosorption by Robinia tree leaves using statistical design of experiments / J. Zolgharnein, A. Shahmoradi, M. R. Sangi // Talanta. - 2008. - Vol. 76. - No. 3. - P. 528-532.

135. Nguyen V.S. Mistletoe leavea as a biosorbent for removal of Pb (II) and Cd (II) from aqueous solution / V.S. Nguyen, N.S. Luong // Desalination and Water Treatment. - 2014. - Vol. 57. - No. 8. - P. 3606 - 3618.

136. Bai M.T. Equilibrium, kinetic and thermodynamic studies on biosorption of copper and zinc from mixed solution by Erythrina variegata orientalis leaf powder / M.T. Bai, K. Komali, P. Venkateswarlu // Indian journal of chemical technology. - 2010. - Vol. 17. - No. 5. - P. 346 - 355.

137. Kumar Y.P. Zinc biosorption on Tectona grandis L.f. leaves biomass: equilibrium and kinetic studies / Y.P. Kumar, P. King, V.S.R.K. Prasad // Chemical Engineering Journal. - 2006 - Vol. 124. - No. 1-3. - P. 63-70.

138. Bhattacharyya K. Azadirachta indica leaf powder as a biosorbent for Zn(II) in aqueous medium / K. Bhattacharyya, J. Sarma, A. Sarma. // Journal of Hazardous Materials - 2009. - Vol. 165. - No. 1-3. - P. 271-278.

139. Gebrehawaria G. Removal of hexavalent chromium from aqueous solutions using barks of Acacia albida and leaves of Euclea schimperi / G. Gebrehawaria, A. Hussen,

164

M. Rao // International Journal of Environmental Science and Technology . - 2015. -No. 12. - P. 1569 - 1580.

140. Dhabab J.M. Removal of Cadmium (II) Ion from wastewater using natural and modified myrtus communis leaves / J.M. Dhabab, K.A. Hussien, H.A. Abbas // Journal of Babylon University. Pure and Applied Sciences. - 2014. - Vol. 22. - No. 3. - P. 1119 - 1131.

141. Awwad A.K. Biosorption of copper(II) and lead(II) ions from aqueous solutions by modified loquat (Eriobotrya japonica) leaves (MLL) / A.K. Awwad, N.M. Salem // Journal of Chemical Engineering and Materials Science. - 2012. - Vol. 3(1). - P. 7 -17.

142. Смирнов А.Д. Сорбционная очистка воды / А.Д. Смирнов. - Л.: Химия, 1982. - 168 с.

143. Роговин З.А. Химия целлюлозы и ее спутников / З.А. Роговин, И.Н. Шорыгина. - М. - Л.: Госхимиздат, 1953 - 679 с.

144. Ермаков А.И., Арасимович В.В. Определение суммарного содержания дубильных веществ. Методы биологического исследования растений. Уч. Пособие / А.И. Ермаков, В.В. Арсимович - Л.: Агропромиздат, 1987. — 456 с.

145. Лосев И.П., Федотова О.Я. Практикум по химии высокополимерных соединений / И.П. Лосев, О.Я. Федотова // М.: Госхимиздат, 1962 - 228 с.

146. Никоноров В.В. Влияние молекулярной массы полимерного предшественника на особенности формирования и свойства ковалентно-сшитых хитозановых криогелей / В.В. Никоноров, Р.В. Иванов, Н.Р. Кильдеева, В.И. Лозинский // Высокомолек. соед. Серия А. - 2011. - Т. 53. - № 12. - С. 2067-2076.

147. Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод / Ю.Ю. Лурье - М.: Химия, 1984. - 285 с.

148. Ермакова О.Д. Структура и динамика опада листопадных пород в древостоях северного макрослона хребта Хамар-Дабан (южное Прибайкалье) / О.Д. Ермакова // Известия Самарского научного центра Российской академии наук - 2009. - . Т. 11. - №1 (3). - С. 377 - 380.

165

149. Копылов К.А. Утилизация органических отходов в зеленом строительстве: экологические, технологические и управленческие аспекты. дис....канд.сельхоз. наук: 03.02.08 / Копылов Константин Олегович. - Йошкар-Ола, 2007. - 202 с.

150. Шагидуллина Р.Р. Оценка техногенной нагрузки сточных вод предприятий на Куйбышевское водохранилище / Р.Р. Шагидллина, В.З.Латыпова, О.В. Никитин, О.Г. Яковлева // Научно-технический журнал «Георесурсы». - 2011. - Т. 2 - № 38. - С. 24 - 27.

151. Шарков В.И. Химия целлюлоз / В.И. Шакров, Н.И. Куйбина // М.: Лесная промышленность, 1972. - 440 с.

152. Лобанок А.Г. Микробный синтез на основе целлюлозы: Белок и другие ценные продукты / А.Г. Лобанок, В.Г. Бабицкая, Ж.Н. Багданова. - Мн.: Наука и техника, 1988. - 261 с.

153. Никифорова Т.Е. Физико-химические основы хемосорбции ионов d-металлов модифицированными целлюлозосодержащими материалами. дис....док.хим. наук 02.06.06: утв. 06.06.2014 / Никифорова Татьяна Евгеньевна. - Иваново, 2014. - 365 с.

154. Никифорова Т.Е. Сорбционные свойства ферментативно модифицированного льняного волокна / Т.Е. Никифорова, В.А. Козлов, Н.А. Багровская, М.В. Родионова // Журнал Прикладной Химии. - 2007. - Т. 80. - № 2. - С. 236 - 241.

155. Никифорова Т.Е. Сорбция ионов меди модифицированным белково-целлюлозным комплексом барды/ Т.Е. Никифорова, В.А. Козлов, М.В. Родионова // Химия растительного сырья. - 2008. - № 4. - С. 41 - 46.

156. Смирнова О.Г. Клеточная стенка растений и механизмы устойчивости к патогенам / О.Г. Смирнова, А.В. Кочетов // Вавилонский журнал генетики и селекции. - 2015. - Т. 19 - № 6. - С. 715 - 723.

157. Губен И. Методы органической химии / И. Губен. - М.-Л.: Госхимиздат, 1934. - 413 с.

158. Баркан Я.Г. Органическая химия: Учеб.пособие для с.-х. вузов / Я.Г. Баркан. - М.: Высшая школа, 1973 - 552 с.

166

159. Бухарина И.Л. Особенности содержания танинов в листьях древесных растений в техногенной среде / И.Л. Бухарина, А.М. Кузьмина, П.А. Кузьмин // Химия растительного сырья. - 2015. - № 4. - С. 71 - 76.

160. Шаймарданова А.Ш. Физико-химические основы удаления ионов железа из модельных растворов березовым опадом / А.Ш Шаймарданова ,С.В. Степанова, И.Г. Шайхиев // Вода: химия и экология. - 2016. - №1. - С. 53 - 59.

161. Шаймарданова А.Ш. Использование листового опада в качестве сорбционного материала по отношению к ионам железа / А.Ш. Шаймарданова, С.В. Степанова // Природа, экология и народное хозяйство: Материалы научной конференции.- Воронеж, 2015. - С. 79 - 81.

162. Шаймарданова А.Ш. Оценка риска угрозы здоровью человека при попадании ионов железа в водные объекты / А.Ш. Шаймарданова, С.В. Степанова // Вестник ГБУ «Научный центр безопасности жизнедеятельности». - 2015. - № 4.- С. 145 -147.

163. Шаймарданова А.Ш. Физико-химические условия сорбции ионов железа (II, III) смешанным листовым опадом / А.Ш. Шаймарданова, С.В. Степанова, И.Г. Шайхиев // Энерго-и ресурсосберегающие экологически чистые химикотехнологические процессы защиты окружающей среды: Сборник докладов международной научно-технической конференции. - Казань, 2015.- С .138 - 141.

164. Партушин В.В. Влияние водного экстракта плодов конского каштана на коррозию стали Ст.3 в воде / В.В. Партушин, Н.С. Шолтоян, С.П. Сидельникова, А.В. Коваль, И.И. Булхак, О.А. Болога, В.Н. Шофранский // Электронная обработка материалов. - 2011. - № 47 (3). - С. 90 - 99.

165. Багровская Н.А. Сорбционные свойства целлюлозосодержащего материала, модифицированного в плазменно-растворной системе / Н.А. Багровская Н.А., Т.Е. Никифорова, В.А. Козлова, С.А. Лилин // Физикохимия поверхности и защиту материалов. -2010. - Т. 46. - № 6. - С. 622 - 626.

166. Salem N.M. Biosorption of cadmium (II) from aqueous solution by prunus avium leaves / N.M. Salem, A.M. Farhan, A.M. Awwad // American Journal of Environmental engineering. - 2012. - Vol. 2. - No 5. - P. 123 - 127.

167

167. Никифорова, Т.Е. Сорбция ионов меди (II) из водных растворов целлюлозосодержащим сорбентом / Т.Е. Никифорова, В.А. Козлов, С.В. Натареев, Е.А. Соловьева, Н.А. Ефимов // Изв. вузов. Химия и хим. технология. - 2012. -Т.55 - Вып. 7. - С. 22 - 27.

168. Галимова Р.З., Шайхиев И.Г. Обработка результатов исследования процессов адсорбции с использованием программного обеспечения Microsoft excel // Р.З. Галимова, И.Г. Шайхиев // Методическое пособие. Казань, 2016. - 60 с.

169. Пальтиель Л.Р. Коллоидная химия: учебное пособие // Л.Р. Пальтиель, Г.С. Зенин, Н.Ф. Волынец // СПб.: СПб, 2004. - 68 с.

170. Ионный обмен. Под ред. Маринского Я. - М.: Мир, 1968. - 567 с.

171. Cheung W.H. Kinetic analysis of the sorption of copper (II) ions on chitosan / W.H. Cheung, J.C.Y. Ng, G. McKay // J.Chem.Technol.Biotechnol. - 2003. - Vol. 78. - No. 5. - P. 562 - 571.

172. Meena A.K. Adsorptive removal of heavy metal from aqueous solution by treated sawdust / A.K. Meena, K. Kadirvelu, G.K. Mishraa, C. Rajagopal, P.N. Nagar // Jornal of hazardous materials. - 2008. - Vol. 150. - No.3. - P. 604 - 611.

173. Макарова Л.Л. Элементы химической кинетики. Учебно-методические рекомендации / Л.Л. Макарова, Т.В. Киршина // Ижевск: Изд-во ГОУ ВПО «УдГУ», 2010. - 40 с.

174. Когановский А.М. Адсорбция органических веществ из воды / А.М. Когановский, Н.А. Клименко, Т.М. Левченко, И.Г. Рода. - Л.: Химия, 1990. - 256 с.

175. Роговин З.А. Химия целлюлозы / З.А. Роговин - М.: Химия, 1972. - 520 с.

176. Шайхиев И.Г. Эколого-технологические основы модификации и применения отходов переработки шерсти и льна для очистки загрязненных вод. дис.. ..док.тех. наук: 03.02.08: утв 21.10.2014 / Шайхиев Ильдар Гильманович. - Казань, 2011. -333 с.

177. Шаймарданова А.Ш., Степанова С.В. Использование химических реагентов для увеличения сорбционной емкости листового опада по отношению к ионам железа (II) / А.Ш. Шаймарданова, С.В. Степанова // Известия Уфимского научного центра РАН. - 2015. - № 3. - С. 31-35.

168

178. Пат. 2459660 Российская Федерация, МПК B 01 J 20/22 , B 82 B3/00, B 01 J20/30. Сорбент для удаления нефтехимических загрязнений из жидких сред и способ его получения [Текст] / Абдуллин И.Ш., Гафаров И.Г., Мишулин Г.М., Паскалов Г.З., Светлакова Т.Н., Усенко В.А., Шарафеев Р.Ф., заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «КНИТУ». - № 2010145676/05; заявл. 09.11.2010; опубл. 27.08.2010, Бюл. № 24.

179. Шаймарданова А.Ш., Степанова С.В., Шайхиев И.Г. Исследование влияния плазменной обработки на сорбционные свойства березового опада по отношению к ионам железа / А.Ш. Шаймарданова, С.В. Степанова, И.Г. Шайхиев // Вестник Казанского госудраственного технологического университета - 2015. - Т. 18. - № 15. - С 253 - 256.

180. Шайхиев И. Г. Эколого-технологические основы модификации и применения отходов переработки шерсти и льна для очистки загрязненных вод: автореф. дисс.. докт. технич. наук: 03.02.08 / Шайхиев Ильдар Гильманович. - Казань, 2011. - 36 с.

181. Секушин Н.А., Кочетова Л.С., Демин В.А. Количественный рентгеноструктурный анализ / Н.А. Секушин, Л.С. Кочева, В.А. Демин // Химия растительного сырья. - 1999. - № 1. - С. 59-64.

182. Bobritskaya E.I. Thermoactivation and dielectric spectroscopy of chitosan films / E.I. Bobritskaya, R.A. Castro, D.E. Temnov // Physics of the solid state. - 2013. -Vol.55. - No. 1. - P. 225 - 228.

183. Guzhova A. Study of polylactic acid corona electrets / A. Guzhova, T. Yovcheva,

A. Viraneva // Bulgarian Chemical Communications. - 2015. - Vol. 47 - Special Issue

B. - P.115 - 120.

184. Perepelkina A.A. Effect of unipolar corona discharges on properties of pulp-and-paper materials / A.A. Perepelkina, M.F Galikhanov, L.R. Musina // Surface Engineering and Applied Electrochemistry. - 2015. - Vol. 51. - No. 2. - P.138 - 142.

185. Kestelman V.N. Electrets in Engineering: Fundamentals and Applications / V.N. Kestelman, L. S. Pinchuk, V.A. Goldade // Boston-Dordrecht-London: Kluwer Acad. Publ, 2000. - 281 p.

169

186. Yovcheva T. Corona charging of synthetic polymer films / Т. Yovcheva // New York: Nova Science Publishers Inc, 2010. - 60 p.

187. Heymann Е., Rabinov G. The acid nature of cellulose. I. Equilibria between cellulose and salts / E. Heymann, G. Rabinov // J. Chemical Physics - 1941. - Vol. 5(8). - P. 1152 - 1166.

188. Bratchikova I.G. Adsorption of isopropanol and cyclohexane on zinc oxide / I.G. Bratchikova, A.I. Pylinina, E.A. Platonov, M.N. Danilova, N.Yu. Isaeva, V.D. Yagodovski // Russian Journal of Physical Chemistry. - 2015. - Vol. 89. - No. 1. - Р. 108 - 113.

189. Dryakhlov V.O. Effect of parameters of the corona discharge treatment of the surface of polyacrylonitrile membranes on the separation efficiency of oil-in-water emulsions / V.O. Dryakhlov, M.Yu. Nikitina, I.G. Shaikhiev, M.F. Galikhanov, T.I. Shaikhiev, B.S. Bonev // Surface Engineering and Applied Electrochemistry. - 2015. -No. 4. - Р. 406 - 411.

190. Лукин В.Д. Регенерация адсорбентов / В.Д. Лукин // Л.: Химия, 1983. - 216 с.

191 . Аронбаев С.Д. Изучение сорбции ионов тяжелых металлов биосорбентом на основе клеточных стенок дрожжей, иммобилизованных в Ca-альгинатный гель в статическом и динамическом режимах / С.Д. Аронбаев // Universum: Химия и биология: электрон. научн. журн. - 2016. - №6 (24).

192. Методы регенерации сорбентов [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.scienceforum.ru/2014/pdf/4063.pdf. (дата обращения: 11.09.2017г.)

193. Шарапова А.В. Обезвреживание сточных вод от тяжелых металлов под действием ультразвука и утилизация противообледенительных жидкостей с применением природных сорбентов: автореф. дис..канд.хим.наук: 03.02.08 / Шарапова Анна Валерьевна. Ульянов.гос.тех.ун-т, 2015. - 19 с.

194. Сырых Ю.С. Сорбционная доочистка производственных стоков от ионов тяжелых металлов: автореф. дис. ... канд. тех. наук: 05.23.04 / Сырых Юлия Сергеевна; Иркутск. гос. тех. ун-т. 2010. - 19 с.

195. Демин В.А. Химия процессов целлюлозно-бумажного производства. Часть I. Структура, свойства и химические реакции лигнина: учебное пособие для

170

подготовки дипломированного специалиста / В.А. Демин // Сыктывкар: СЛИ. -2008. - 64 с.

196. Безопасный воздухонагреватель ТПГ-М [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://agrometall59.ru/zernosushilnoeoborudovanie/sushkazerna/vozduhonagre vateli-tbg (дата обращения 22.03.2017г.)

197. Очистные сооружения НПП «Полихим» Часть1. Очистные сооружения ливневого стока. Спб. - 2005. - 11 с.

198. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию / Г.С. Борисова, В.П. Брыков, Ю.И. Дытнерский и др. под. Ред. Ю.И. Дытнерского, 3-е изд., стереотипное. М.:ООО ИД «Альянс», 2007 - 496 с.

199. Халилова А.А. Сравнительная оценка токсичности сточных вод, содержащих ионы хрома и никеля с применением различных биотест-объектов // А.А. Халилова, А.В. Яковлева, А.С. Сироткин // Вестник Казанского технологического университета. - 2010. - № 10. - С. 392 - 400.

200. Куликова М.В. Разработка метода утилизации отработанных растительных сорбентов, использованных для очистки воды от нефтепродуктов / М.В. Куликова, А.Н. Романова // Ползуновкий вестник. - 2012. - № 3/1. - С. 214 - 216.

201. Пат. 2415720 Российская Федерация, МПК С 04 В 18/04, В 09 В1. Способ утилизации отработанного адсорбента [Текст] / Коновалов Э.Е., Игнатова Е.В., Подзорова Е.А., Мартынов П.Н., Чабань А.Ю.; заявитель и патентообладатель ООО «Обнинский центр науки и технологий». - № 2009140681/21; заявл. 06.11.2009; опубл. 10.04.2011, Бюл. №10.

202. Ибатуллин А.А. Сранительная характеристика признаков присутствия включений оксала кальция в клетках растений, произрастающих в разных экологических нишах / А.А. Ибатуллин, Н.С.Чусов // Сборник статей научных работ V-го Международного молодежного конкурса «Молодежь в науке: новые аргументы». - Липецк, 2016. - С. 148 - 151.

203. Приказ Минприроды России от 04.12.2014 №536 «Об утверждении критериев отнесения отходов к I-IV классам опасности по степени негативного воздействия

171

на окружающую среду» [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://minjust.consultant.ru/documents/17613 (дата обращения: 23.03.2017г.)

204. Временная типовая методика определения экономической эффективности осуществления природоохранных мероприятий и оценки экономического ущерба, причиняемого народному хозяйству загрязнением окружающей среды. - М., 199. - 96 с.

172

Поглощение, % Поглощение, %

Приложение А

Длина волны, см'^

Рисунок 1 - ИК-спектры березового опада: 1 - исходный образец; 2 - образец,

насыщенный поллютантом

Длина волны, см'^

Рисунок 2 - ИК-спектры смешанного опада: 1 - исходный образец; 2 - образец,

насыщенный поллютантом

173

Поглощение, % Поглощение, %

Рисунок 3 -ИК-спектры дубового опада:

исходный образец; 2 - образец,

насыщенный поллютантом

Длина волны, см'^

Рисунок 4 - ИК-спектры березового опада: 1 - исходный образец; 2 - образец

модифицирвоанный 1% раствором H2SO4

174

Поглощение, % Поглощение, %

Длина волны, см'^

Рисунок 5 - ИК-спектры смешанного опада: 1 - исходный образец; 2 - образец

Длина волны, см'^

Рисунок 6 - ИК-спектры дубового опада: 1 - исходный образец; 2 - образец

модифицирвоанный 1% раствором H2SO4

175

Поглощение, % Поглощение, %

Рисунок 7 - ИК-спектры березового опада: 1 - исходный образец; 2 - образец, обработанный в среде аргон-воздух (режим плазмообработки №2)

Длина волны, см'^

Рисунок 8 - ИК-спектры смешанного опада: 1 - исходный образец; 2 - образец,

обработанный в среде аргон-воздух (режим плазмообработки №2)

176

Длина волны, см'^

Интенсивность

Рисунок 9 - ИК-спектры дубового опада: 1 - исходный образец; 2 - образец, обработанный в среде аргон-воздух (режим плазмообработки №2)

Рисунок 10 - Дифрактограмма смешанного опада

177

Рисунок 11 - Дифрактограмма смешанного опада, обработанного в среде аргон-воздух (режим плазмообработки №2)

Рисунок 12 - Дифрактограмма дубового опада

178

Интенсивность

Рисунок 13 - Дифрактограмма дубового опада, обработанного в среде аргон-воздух (режим плазмообработки №2)

Рисунок 14 - Изображения краевого угла смачивания каплей дистиллированный воды с поверхности сорбционного материала: а) исходный березовый опад; б) образец березового опада после коронной обработки (при Цпол=30 кВ и tnon=45c)

179

Рисунок 15 - Изображения краевого угла смачивания каплей дистиллированный воды с поверхности сорбционного материала: а) исходный смешанный опад; б) образец смешанного опада после коронной обработки (при U,,,,,=30 кВ и t,,<,,=45c)

Рисунок 16 - Изображения краевого угла смачивания каплей дистиллированный воды с поверхности сорбционного материала: а) исходный дубовый опад; б) образец дубового опада после коронной обработки (при U,,,,,=30 кВ и t,,<,,=45c).

180

Приложение Б

УТВЕРЖДАЮ

ПроректорФГБОУ ВО <<К^^У^^^НДИП

УТВЕРЖДАЮ

Ж^ңЫЙҗюкенер

АКТ

лабораторно-промышленных испытаний

фильтрующего патрона с комбинированной загрузкой

для очистки ливневых стоков от ионов тяжелых металлов

Тяжелые металлы, ионы которых не подвергаются, биодеструкции и аккумулируются в водоеме, занимают на сегодняшний день одно из первых мест среди опасных факторов в общем загрязнении окружающей среды.

Как показывает анализ природных вод, в последних наблюдается высокое содержание ионов железа в сравнении с другими ионами тяжелых металлов.

В настоящее время большое внимание уделяется внедрению различных методов очистки, не требующих больших вложений финансовых средств и не оказывающих негативного влияния на окружающую природную среду.

Одним из перспективных методов очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов является адсорбция. Особый интерес при этом представляют сорбционные материалы растительного происхождения, содержащие в своем составе целлюлозу. Большие запасы, экономическая целесообразность использования, возобновляемая сырьевая база, наличие различных функциональных групп определяет преимущество использования таких реагентов.

В этой связи, в лаборатории кафедры инженерной экологии ФГБОУ ВО «КНИТУ» исследовано, а на территории филиала АО «КМПО» - Зеленодольский машиностроительный завод опробовано использование фильтрующего патрона с сорбционной загрузкой на основе смешанного листового опада различных пород деревьев для очистки ливневых стоков от ионов железа. На сегодняшний день

181

ливневые стоки предприятия не подвергаются очистке, а непосредственно сбрасываются на рельеф местности, тем самым нанося ущерб окружающей среде.

Фильтрующий патрон с комбинированной загрузкой устанавливается в люк колодца на опорное кольцо, как представлено на рисунке 1.

Рисунок 1 - Фильтрующий патрон с комбинированной загрузкой

В качестве сорбционной загрузки использовался опад смешанной листвы. Технологический процесс очистки происходит следующим образом: очищаемая вода через входной патрубок 9 попадает на решетку 5, закрывающую загрузку фильтрующего патрона 2, установленного на опорное кольцо 4 железобетонного колодца 1. Решетка обеспечивает очистку от крупных примесей: веток, частиц земли, песка, бытового мусора. Периодически решетки необходимо очищать вручную. С решеток вода самотеком поступает в верхнюю часть фильтрующего патрона 6, где происходит механическая очистка воды от крупных взвесей и пленок нефтепродуктов. Верхняя часть фильтрующего патрона заполнена полиэфирным волокном. Далее, ливневый сток, прошедший предварительную механическую очистку, поступает в нижнюю часть фильтр-патрона 7, заполненную предварительно измельченным опадом смешанной листвы. На стадии сорбционной очистки ливневые стоки обезвреживаются от ионов железа, а так же от поллютантов, обозначенных в таблице 1. Затем, после прохождения сорбционной загрузки очищенный сток, проходя через сетку 8, отводится через выходной патрубок 10.

В таблице 1 представлены результаты химического анализа ливневых стоков филиала АО «КМПО»-ЗМЗ до и после сорбционной очистки.

182

Таблица 1 - Концентрация загрязняющих веществ в линевых стоках до и после

сорбционной очистки

№ п/п Содержание: пдс, мг/ дм^ Результаты анализа, до очистки, мг/ дм^ Результаты анализа, после сорбционной очистки, мг/ дм^

1 ХПК, мгС^/дм^ - 20,1*7,84 472,4*15,48

2 Нитрит-ионов 0,025 0,0555*0,011 0,037*0,02

3 Нитрат-ионов 0,50 0,71*0,24 0,44*0,10

4 Ионов аммония 0,330 1,44±о,43 1,34*0,12

5 Хлорид-ионов 12,00 18,08*2,89 13,11*1,24

6 Сульфат-ионов 94,640 51,52*7,73 49,47*8,17

7 Нефтепродуктов 0,050 <0,05 <0,05

8 Ионов железа (общее) 0,009 0,145*0,035 0,0087*0,048

9 Ионов цинка 0,010 0,017*0,008 0,0079*0,011

10 Взвешенных веществ 5,00 7,00*2,1 1,10*0,01

На основании проведенного анализа можно отметить высокую эффективность сорбционного материала на основе листового опада в процессе очистки ливневых стоков предприятия. Концентрация ионов Zn(II) и Ғе(общ.) снижается ниже нормативов предельно допустимого сброса. По другим рассматриваемым показателям также отмечается снижение концентрации.

Наряду с методами химического анализа проведен анализ токсичности ливневых стоков филиала до и после очистки. В качестве тест-объектов использовались микроорганизмы вида сам<йяУм?и и Dop/w/a wagwa.

В таблице 2 представлены результаты токсикологического контроля проб воды до и после процесса очистки.

Таблица 2 - Результаты токсикологического контроля

Наименование тест-объекта, методика измерения Показатель токсичности, Крзо

Ливневые стоки до очистки Ливневые стоки после очистки

Рагатиес/мтя аам<7а/ми? ПНДФ 14.1:2:3.13-06 1,4 0

ТЗарйш'а wagfia ФР. 1.39.2007.03222 1,4 2,5

183

Установлено, что показатель Kpso при использовании тест-объекта Атз/иесй/тя снижается до 0 для ливневых стоков после очистки.

На основании расхода ливневых стоков (156 м^/ч ) установили время работы сорбционной загрузки до момента «проскока», а также технические характеристики очистного оборудования. Полученные результаты представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Технические характеристики очистного оборудования

Расход, м^/ час Время работы сорбционной загрузки, г„р,ч Диаметр фильтрующего патрона, мм Высота фильтрующего патрона, мм Диаметр опорного кольца, мм

d D (по фланцу) Hi Н2

156,72 5054,17-7мес. 1780 1920 900 1200 2000

Подводя итоги проделанной работы можно рекомендовать листовой опад в качестве сорбционной загрузки комбинированного фильтрующего патрона для очистки ливневых стоков филиала АО «КМПО»-ЗМЗ.

От филиала АО «КМПО» - ЗМЗ

Инженер по охране окружающей среды ООТи QC

________Фарносова Е.Б.

Начальник хим.лаборатории ОМиС _______ Сидорова Н.В.

От ФГБОУ ВО «КНИТУ»:

Заведующий кафедрой «Инженерная

экология», д. т. н., доцент

________ Шайхиев И. Г

«Инженерная

дры

Доцент к

экологиях^-к. i?H., доцент

Степанова С. В.

АспирДйт кафедры «Инженерная экология»

Шаймарданова А.Ш.