Исследование перспективных методов очистки сточных вод от тяжелых металлов с целью создания эколого-геохимических барьерных зон

• Автор: Исаева, Оксана Юрьевна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 174 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Ш Глава 1 Тяжелые металлы и проблема их удаления из сточных вод

предприятий горнопромышленного комплекса

1.1 Горнопромышленный комплекс как источник загрязнения

окружающей среды.

1.2 Токсическое действие тяжелых металлов

1.3 Способы снижения отрицательного антропогенного воздействия

ионов тяжелых металлов на водные объекты.

Заключение.

Глава 2 Объекты и методы исследований

2.1 Объекты исследований.
2.2 Химические методы исследований.
2.3 Физикохимические методы исследований
2.3.1 отенциометрическое титрование
2.3.2 Ионометрическое определение концентрации тяжелых металлов в растворе
2.3.3 Метод кондуктометрического титрования
2.3.4 Атомноабсорбционная спектроскопия.
9 Глава 3 Комплексная оценка потенциальной экологической опасности сточных
вод, содержащих тяжелые металлы, и промышленных отходов
3.1 Потенциальная опасность неочищенных сточных вод
предприятий горнопромышленного комплекса.
3.2 Потенциальная опасность шламов гальванических производств. Заключение
Глава 4 Исследование карбонатного метода удаления тяжелых металлов.
4.1.Экспериментальное исследование взаимодействия ионов тяжелых
металлов с карбонатом кальция
4.2. Расчет растворимости гидроксидов тяжелых металлов.

4.3 Экспериментальное исследование состава осадков при взаимодействии ионов тяжелых металлов с водным раствором гидроксида натрия
4.4 О возможности образования карбонатов тяжелых металлов.
ф Заключение.
Глава 5 Изучение осадкообразующих методов удаления металлов,
перспективных для ограничения водопритока в шахты
5.1 Деманганация и обезжелезивание воды.
5.1.1 Теоретическое обоснование технологии окислительной деманганации воды
5.1.2 Оптимизация при обезжелезивании воды
5.1.3 Экспериментальное исследование сорбции тяжелых
металлов на оксиде марганца IV и гидроксиде железа III.
5.2 Карбоксилатный метод удаления металлов
5.2.1 Расчет растворимости карбоксилатов металлов
5.2.2 Экспериментальное исследование закономерностей
карбоксилатного метода.
Заключение.
Глава 6 Разработка принципиальных технологических схем искусственных экологогеохимических барьерных зон для минимизации антропогенного воздействия тяжелых металлов на водные объекты.
ф 6.1 Карбонатный геохимический барьер.
6.2 Биогеохимический барьер с высшими водными растениями
6.3 Геохимические барьеры с эффектом кольматации
Г 6.3.1 Окислительный геохимический барьер.
6.3.2 Карбоксилатный геохимический барьер
6.4 Определение предотвращенного экологического ущерба
Заключение
Выводы.
Список литературы


Поступают эти породы в окружающую среду несколькими путями. Одна часть пород образуется при подготовительных, горнокапитальных работах и складируется на поверхности в виде отвалов. Вторая часть извлекается вместе с полезным ископаемым, проходит обогащение и складируется в хвостохранилищах. И в том, и в другом случае происходит отторжение земной поверхности. В результате происходит деградация ландшафта, внешний вид которого теряет свою эстетическую ценность. Так на Учалинском месторождении карьеры достигли глубины 8 м , на Сибайском 0 м . На сегодняшний день уровень добычи полезных ископаемых в Уральском регионе достиг 0 млн. За 0 лет функционирования горнодобывающей отрасли в России накоплено не менее 0 млрд. На территории Урала эти отходы составляют порядка от общей массы отходов, образующихся в объеме млрд. В Республике Башкортостан ежегодно образуется ,1 млн. Башкирский медносерный комбинат ,5, Учалинский горнообогатительный комбинат ,4 . Причем уровень переработки отходов горнодобывающих и горнообогатительных предприятий Республики Башкортостан невелик в году он составил . Воздушная среда горнорудных районов формируется под воздействием технологических процессов получения, переработки и обогащения руды и содержит десятки химических веществ, обладающих различной токсичностью и многообразным биологическим действием . Источниками загрязнения атмосферного воздуха в горнорудных районах являются технологические процессы, приводящие к образованию больших масс пыли буровзрывные работы при открытом способе добычи ископаемых при взрывах образуются пылегазовые облака объемом млн. Л 4, процессы дробления руд при обогащении и дефляции отвалов, отходов обогащения и добычи пофузочнотранспортные работы, а также применение автотранспорта с двигателями внутреннего сгорания. Зафязнение воздуха происходит также в результате пыления с поверхности техногенных массивов и газовыделения, происходящего вследствие протекания химических и биологических процессов в заскладированных отходах. Загрязнение воздуха зависит от многих факторов климатических, геологических условий разработки месторождений, параметров горных выработок, отвалов, их расположения по отношению к розе ветров. Особую опасность при загрязнении представляет пыль, которая содержит токсичные металлы свинец, селен, мышьяк, цинк, марганец, никель, кадмий и др. В атмосферу выбрасываются такие газы, как метан, сероуглерод, сернистые газы, ароматические углеводороды, углекислый газ и прочие загрязняющие вещества. Воздушные массы подхватывают выбросы горнорудных предприятий и переносят в зависимости от направления и скорости ветра на определенные расстояния, где они вместе с осадками попадают на поверхность почвы, поверхностные воды, вызывая изменения в геохимических и гидрохимических показателях почв и водных объектов. В отличие от загрязнения атмосферы загрязнение водоемов в результате ведения горных работ характеризуется более высоким уровнем. Такие мероприятия, как осушение месторождений, гидровскрыша, гидродобыча, сброс дренажных и сточных вод в поверхностные и подземные горизонты, ведут к истощению запасов воды, изменению состава вод, гидродинамического режима и структуры поверхностных и подземных вод 4, . Размещение отвалов пород влияет на режим подземных вод и, как правило, под отвалами уровень грунтовых вод поднимается, и приводит к появлению на окружающей местности контурного кольца озер и болог. А подтопление местности приводит к преждевременной гибели лесов и полей. Нарушение гидрогеологического режима в результате откачки воды из карьеров и рудников приводит к полному осушению заболоченных участков, колодцев и неглубоких водозаборных скважин. Изменения условий питания, движения и разгрузки подземных вод вызывают формирование демрессионных воронок, площадь и глубина которых зависят от геологических, гидрогеологических условий месторождения, а также от продолжительности и способа его разработки 4. Кроме того, под действием горных работ изменяется водный режим почв.