Разработка мероприятий по снижению загрязнения окружающей среды полихлорированными дибензо-п-диоксинами и дибензофуранами, содержащимися в сточных водах химических предприятий

• Автор: Муслимова, Ирина Маратовна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 160 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, В ТОМ ЧИСЛЕ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОЛИХЛОРИРОВАННЫХ ДИБЕНЗОПДИОКСИНОВ И ДИБЕНЗОФУРАНОВ.

1.1. Диоксины как суперэкотоксиканты.

1.1.1. Источники поступления в окружающую среду.

1.1.2. Особенности распределения в объектах окружающей среды и транспорта в природных средах.

1.1.3. Нормирование диоксинов.

1.2. Сточные воды предприятий хлорорганического синтеза как

источник эмиссии ПХДДГ1ХДФ

1.2.1. Возможные пути образования диоксинов в процессе хлорорганического синтеза

1.2.2. Способы очистки сточных вод промышленных предприятий от диоксинов.

1.3. Осадки сточных вод как источник вторичного загрязнения воды

диоксинами.
1.4. Загрязнение воды диоксинам и в процессе хлорирования
1.5. Современное состояние экологоаналитического
мониторинга ПХДЦПХДФ
Выводы по 1 главе
Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
2.1. Объекты исследования
2.2. Средства измерений
2.3. Вспомогательные устройства
2.4. Материалы и реактивы
2.5. Подготовка посуды.
2.6. Подготовка органических растворителей.
2.7. Подготовка реактивов и материалов для сорбционных колонок. .
2.8. Подготовка адсорбционных колонок для очистки экстракта
2.9. Приготовление растворов ПХДД и ПХДФ
2 Отбор проб для анализа
2 Методики подготовки проб к анализу на содержание ПХДДПХДФ методом ГХМС.
2 Выполнение измерений содержания ПХДДПХДФ в пробах
Глава 3. ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПХДДФ В СИСТЕМЕ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ПРЕДПРИЯТИЙ ХЛОРОРГАНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА.
3.1. Образование диоксинов на предприятиях хлорорганического синтеза.
3.1.1. Образование диоксинов в производстве винилхлорида
ЗАО Каустик
3.1.2. Образование диоксинов в производстве аминной соли
2,4Д на ОАО Уфахимпром
3.2. Изучение закономерностей распределения ПХДДПХДФ в системе сточных вод предприятий хлорорганического синтеза.
3.2.1. Оценка эффективности очистки диоксинсодержащих вод на БОС Каустик
3.2.2. Оценка эффективности очистки сточных вод на БОС ОАО Уфахимпром
3.3. Определение основного источника загрязнения ПХДДПХДФ но изомерному составу осадков сточных вод
3.3.1. Определение источника загрязнения ПХДДПХДФ
в системе очистных сооружений ЗАО Каустик
3.3.2. Определение источника загрязнения системы
очистных сооружений ОАО Уфахимпром.
3.3.3. Изучение распределения ПХДДПХДФ в системе очистных сооружений ЗЛО Каустик
3.4. Изучение процесса соосаждения ПХДДПХДФ на гидроксидах металлов.
3.5. Исследование процесса хлорирования сточных вод как источника образования 2,3,7,8ТХДФ.
3.6. Изучение преобразований ПХДДПХДФ при долговременном хранении шламов
3.6.1. Оценка уровней загрязнения ПХДДПХДФ шламонакопителей ОАО Уфахимпром
3.6.2. Обследование шламонакопителей ЗАО Каустик.
3.7. Изучение состава ПХДДПХДФ сточных вод производства
2,4Д кислоты и разработка мероприятий
по минимизации сброса ПХДДФ
Выводы по 3 главе.
Глава 4. РАЗРАБОТКА УСТАНОВКИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПЕЧИ СЖИГАНИЯ ЗАО КАУСТИК ОТ ПХДДПХДФ
4.1. Определение времени отстаивания скрубберной сажи.
4.2. Расчет отстойника кислых стоков
4.3. Технологическая схема установки
4.4. Расчет предотвращенного экологического ущерба окружающей среде
Глава 5. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ЭКОЛОГОАНАЛИТИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ПХДДПХДФ В СТОЧНЫХ ВОДАХ ПРЕДПРИЯТИЙ
ХЛОРОРГАНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
ПРИЛОЖЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ПХДД полихлорированные дибензопдиоксины и дибензофураны
ТХДД тетрахлордибензопдиоксин
ТХДФ тетрахлордибензофуран
ПеХДД пентахлордибензопдиоксин
ПеХДФ пентахлордибензофуран
Г кХДД гексахлордибензопдиоксин
ГкХДФ гексахлордибензофуран
Г пХДД гептахлордибензопдиоксин
Г пХДФ гептахлордибензофуран
ОХДД октахлордибензопдиоксин
ОХДФ октахлордибензофуран
ГХМС газовая хроматография с массспектрометрией
2,4Д 2,4дихлорфеноксиуксусная кислота
ДХФ дихлорфенол
ДХФ Ыа дихлорфенолят натрия
МХУК монохлоруксусная кислота
ПХЭ иерхлорэтилен
ГХЦГ гексахлорциклогексан
ТЭ или ТЕС токсический эквивалент
ЕРА Агентство охраны природы США
пг пикограмм г нг нанограмм Ю9г мкг микрограмм 6г
ПЭУ предотвращенный экологический ущерб
Ерш1, Ерш2 приемники промышленных сточных вод ЗАО Каустик БОС биологические очистные сооружения ПОС промышленные очистные сооружения УФ ультрафиолет
ВВЕДЕНИЕ


Поэтому негативные воздействия микропримесей диоксинов на биосферу на фоне действия тысяч других техногенных выбросов многие десятилетия оставались незамеченными. Однако именно микропримеси диоксинов, характеризующиеся комплексом специфических физикохимических свойств и уникальной биологической активностью, могут стать источником опаснейшего долговременного заражения биосферы 1,2. Под термином диоксины понимают группу химических соединений, включающую полихлорированные дибензопдиоксины ПХДД и дибензофураны ПХДФ. Атомы хлора в молекулах этих соединений могут занимать 1,2,3,4,6,7,8,9е положения. В настоящее время обнаружены и синтезированы все хлорзамещенные аналоги этого класса соединений изомеров гомологов ПХДД и 5 изомеров гомологов ПХДФ. ТХДД наиболее токсичный изомер из исследованных в этом ряду веществ. ТХДД бесцветный порошок без запаха, не гигроскопичен, обладает высокой адгезионной способностью молекулярный вес 2, плотность при С 1. С, температура кипения при 1 атм. С температура разложения принимается порядка С, но даже при этом условии терморазложение диоксина процесс обратимый, только выдержка при этой температуре в течение с. Диоксины хорошо растворимы в органических растворителях растворимость 2,3,7,8 ТХД Д в одихлорбензоле , хлорбензоле 0, бензоле 0, гексане 0, ацетоне 0, хлороформе 0, яоктаноле , метаноле мгкг и практически нерастворимы в воде на уровне 2 6 мгл. Все диоксины обладают сходными физикохимическими свойствами, различия в которых наблюдаются в зависимости от степени хлорирования, так растворимость в воде уменьшается по мере увеличения атомов хлора в молекуле. Из важных химических характеристик в нормальных условиях необходимо отметить следующие диоксины не окисляются кислородом воздуха, не гидролизуются в воде, устойчивы к действию сильных кислот и оснований. В растворах органических растворителей под действием УФизлучения диоксин разлагается с образованием менее хлорированных производных 3. ПХДДПХДФ являются наиболее токсичными из синтетических ядов. Степень токсичности диоксина и его структурных аналогов определяется количеством замещенных галогенами атомов водорода в молекулах и изомерным составом вещества 4. Наиболее токсичны тетрахлорированные соединения, из них наивысшей токсичностью обладает 2,3,7,8ТХДД. ТХДД, диоксиновый эквивалент которого принят за единицу. Степень опасности загрязнения ПХДДПХДФ промышленной продукции, производственных выбросов и объектов окружающей среды оценивается путем определения в пробах концентрации основных изомеров с последующим расчетом токсичности проб в эквивалентах токсичности 2,3,7,8ТХДД 5. Расчетная летальная доза диоксина при однократном поступлении в организм человека равна мкгкг массы тела, минимально действующая 1 мкгкг, что значительно ниже соответствующих доз всех известных синтетических ядов. Даже в очень малых дозах ПХДДПХДФ вызывают усиление функционирования ферментов монооксигеназной системы печени, ответственной за биотрансформацию соединений, поступающих в организм, и синтез необходимых веществ, что ведет к метаболитическому хаосу 6. Большую опасность в связи с аккумуляцией представляет длительное поступление диоксинов в организм в малых дозах. При этом общетоксические проявления сопровождаются тератогенными, мутагенными, эмбриотоксическими эффектами и нарушением репродуктивной функции, повышается риск возникновения опухолевых заболеваний, наблюдаются формирование соматической патологии, иммунодефицитных состояний 7. Благодаря широкому токсическому действию на все системы организма диоксины относят к особому классу гормоноподобных полифункциональных суперэкотоксикантов 8. Степень токсичности диоксина и его структурных аналогов определяется количеством замещенных галогенами атомов водорода в молекулах и изомерным составом вещества. Наиболее токсичны тетрахлорированныс соединения, из них наибольшей токсичностью обладает 2,3,7,8ТХДД. Поэтому на практике для оценки опасности загрязнения окружающей среды смесью ПХДДПХДФ используется идея суммирования токсичного действия различных изомеров ПХДДПХДФ с похмощью единого показателя диоксинового или токсического эквивалента.