Физико-химическое обоснование и лабораторная апробация интегрально-сорбционного метода контроля загрязнений водных объектов

• Автор: Агафонова, Юлия Викторовна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 145 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Способы контроля динамики загрязнения природных

вод. Проблема непрерывного контроля

1.2. Контроль качества природных и сточных вод с

применением сорбционных накопителей

1.3. Теоретические основы ионообменного метода

непрерывного контроля ионных загрязнений в природных и сточных водах

1.4. Постановка задач диссертационной работы

ГЛАВА И. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
.1. Использованные реагенты и материалы
.2. Методики анализа
.3. Методики получения исследуемых форм ионитов
И.4. Методики экспериментов.
4.1. Хроматогрфические исследования
4.2. Исследование равновесия обмена Са2Си2,
Са2гп2 и Са22 на катионитах в Саформе отечественного и зарубежного производства ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
III. 1. Выбор сорбционного материала
Ш.2. Хроматографирование микрокомпонентов на
сильнокислотном катионите КУ2х8 Ш.З. Равновесие обмена ионов на сульфокатионитах и
подтверждение эффекта полифункциональности в области низких концетраций ионов переходных металлов
Ш.4. Разработка метода модификации ионитов. Хроматографические исследования и апробация метода на модельных системах
III.5. Влияние различных факторов на формирование концентрационных профилей компонентов в хроматографических колонках
5.1. Влияние природы исходной формы катионита
5.2. Влияние комплексообразования в растворе
5.3. Влияние процессов осаждения
5.4. Выбор состава и концентрации модифицирующих ионов
Ш.6. Математическое моделирование и методы решения прямых задач
III.7. Решение обратной задачи
Щ.8. Практические рекомендации для использования метода непрерывного контроля Ш.9. Место предлагаемого метода в ряду известных методов экологического контроля
ЛИТЕРАТУРА


Способы контроля динамики загрязнения природных вод. Поверхностные воды являются основой водных ресурсов в нашей стране. Суммарный забор воды различными отраслями экономики составляет ,4 км3 или около 2 от суммарного речного стока г. Большая часть из этого объема после использования и предусмотренных технологией стадий очистки возвращается в природные водные объекты в виде различных стоков. На долю различных отраслей промышленности приходится ,8 общего объема сточных вод, ,7 на долю сельского хозяйства, ,6 жилищнокоммунального хозяйства и 1,2 транспорта 1,2. Несмотря на жесткие требования, предъявляемые к составу сточных вод, как показывают результаты многолетних наблюдений за состоянием природных водоемов, качество их постоянно ухудшается 1,2. Контроль за состоянием водных объектов РФ осуществляется сетью гидрохимических наблюдений, состоящей из пунктов, расположенных на водных объектах, данные которых обрабатываются центральной и региональными лабораториями 1,3,4. Для каждого предприятия источника промышленных стоков разрабатывают индивидуальные схемы очистки и анализа сточных вод. Согласно принятым в настоящее время нормам 5,6, процесс контроля качества водоемов, используемых промышленными предприятиями для сброса сточных вод, включает многократный в течение суток отбор проб из различных участков акватории, нробоподготовку и химический анализ. На основе систематически накапливаемых данных составляют динамическую характеристику сточных вод с учетом сезонных и других, обусловленных режимом производства, колебаний 2,5. Это позволяет разрабатывать своевременные и эффективные меры по защите используемого водоема от возможных вредных воздействий. Как указано в 7, этими мерами решается большая часть задач, которые ставятся перед системой контроля качества вод. Требование непрерывности к системе контроля промышленных стоков современными техническими нормативами не предъявляется, поскольку это привело бы к ее существенному усложнению и удорожанию, что не оправдано в условиях строгого соблюдения предприятиями предписанных норм очистки и сброса сточных вод. Однако, как показала практика, описанные выше меры контроля не всегда позволяют своевременно и с необходимой достоверностью выявлять сбросы загрязняющих веществ, осуществленные в кратковременном залповом режиме, даже если они приводят к далеко выходящим за рамки допустимых норм уровням загрязнения вод 1,2. Факты осуществления таких сбросов нередко обнаруживаются лишь в связи с нанесенным экологическим ущербом. Отсутствие неизбежности выявления сверхнормативных залповых сбросов загрязняющих веществ составляет одну из причин достаточно широкого распространения и высокого уровня латентности такого рода правонарушений 1. Разработка и исследование физикохимических основ такого способа явилась предметом настоящей диссертационной работы. Особенно актуальным представляется решение задач, связанных с контролем промышленных стоков, наиболее значимых по своему объему и сложных по составу 14. Этот способ представляется наиболее простым и экономичным. При этом может быть предусмотрен как сплошной анализ всех отобранных проб, так и выборочный с сохранением всех отобранных за определенный период проб до тех пор, пока не будет установлено соответствие качества контролируемой воды имеющимся нормативам, либо их нарушение. В последнем случае может быть проведен анализ большего числа отобранных проб для получения надежной и исчерпывающей информации о составе сточных вод для данного промежутка времени. Равномерным распределением времени пробоотбора в течение суток может быть обеспечена любая заданная точность контроля по времени. Рациональный выбор оборудования и режима его эксплуатации, аналитических методик, включая методы пробоподготовки, может обеспечить требуемый уровень метрологических характеристик анализа, необходимое количество определяемых компонентов и экспрессность контроля. Экономические параметры такого контроля легко могут быть оптимизированы.