Біопоглинання – це здатність деяких рослин і простих організмів прискорювати біодеградацію органічних речовин або акумулювати забруднення в клітинах.
Фізико-хімічні методи утворюють найбільш представницьку групу методів знешкодження ПО і ТПО. При створенні фізичних полів у пористих середовищах починають протікати одночасно багато фізико-хімічних процесів.
При накладенні поля механічних напруг забруднений ґрунт інтенсивно перемішується і відбувається очищення частинок ґрунту від поверхневих забруднень.
Гідродинамічна дія на ґрунт супроводжується суфозією, вилуговуванням, адсорбцією, дифузією і винесенням забруднень з порового простору ґрунтів.
Перспективний метод надкритичної екстракції вуглекислим газом органічних забруднень [29].
Постійне електричне поле, прикладене до водонасиченого ґрунту, викликає протікання електрохімічних і електрокінетичних процесів. До електрохімічних процесів відносяться: електроліз, електрофлотація, електрокоагуляція, електродеструкція, електрохімічне знезараження, іонний обмін, електрохімічне окислення і вилуговування, електродіаліз, а до електрокінетичних – електроосмос, електрофорез і електроміграція.
Електроліз порового розчину забруднених ґрунтів – це окислювально-відновний процес, в результаті протікання якого відбувається розкладання хімічних сполук. Він використовується для очищення ґрунтів від мікроорганізмів і називається електрохімічним знезараженням. Ефективність методу доходить до 99%.
При електрофлотації видалення нафтопродуктів відбувається бульбашками газу, що утворюються при електролізі і підіймаються до поверхні.
Електрокоагуляція – це процес агрегації мікрочасток мінерального походження і органічних молекул. У методі електрокоагуляції використовують залізні і алюмінієві електроди, при розчиненні яких утворюються гідрооксиди, що адсорбують забруднення і випадають потім в осад.
Електрохімічне окислення застосовується для очищення ґрунтів від хлорованих вуглеводнів і фенолу. Ефективність окислення фенолу – 70-92%.
Електрохімічне вилуговування – це метод очищення ґрунтів, заснований на висолажуванні забруднень або переведенні важких металів у рухому форму. Проте метод вимагає внесення додаткових хімічних реагентів.
Електродеструкція здійснюється при електрохімічному розкладанні токсичних органічних сполук на електродах з утворенням нетоксичних речовин. Перевага методу в низькій вартості і високій ефективності.
При електродіалізі порового розчину ґрунтів і ґрунтів відбувається очищення від забруднень в колоїдній формі, знесолювання в середній частині міжелектродного простору.
Електрокінетичні методи почали широко застосовуватися з 60-х років. Електрокінетична обробка застосовується для очищення глинистих і суглинних ґрунтів. Електрокінетичні явища, що спостерігаються в пористих середовищах при протіканні постійного електричного струму, підрозділяються на електроосмос і електрофорез [29].
При електроосмосі іони, що містяться в рідині, переміщаються відносно нерухомої зарядженої поверхні мінеральних частинок ґрунту, захоплюючи при цьому забруднення в розчиненому або рідкому стані. Електроосмотична швидкість потоку пропорційна добутку сили потоку на величину дзета-потенціалу і на питому поверхню пористого середовища.
При протіканні електрофорезу в поровому просторі ґрунту, заповненому повністю або частково водою, переміщуються мінеральні частинки. Це явище має надто незначну роль в електрокінетичному перенесенні забруднень в дисоційованій формі, але визначає в перенесенні колоїдних і заряджених мінеральних частинок електрофоретичне переміщення колоїдних і мікрочасток, спостерігається в макропористих ґрунтах (пісковик, супісок).
Під дією напруги, прикладеної до електродів, які занурені в свердловини, вода і екотоксиканти в колоїдному стані переміщуються до електродних резервуарів, з яких потім вода із забрудненнями витягується на поверхню і очищається одним з фізико-хімічних методів. Ефективність очищення може доходити до 99%.
Окрему групу складають електромагнітні методи, засновані на термічному ефекті при взаємодії електромагнітного випромінювання з речовиною
У надвисокочастотних полях відбувається швидке і рівномірне прогрівання ґрунту, і при цьому протікають дегідратація, дисоціація карбонатів, окислення і навіть плавлення. Десорбовані органічні сполуки знешкоджуються, наприклад, каталітичним методом.
Знешкодження ПО і ТПО за допомогою ультрафіолетового і лазерного випромінювання відноситься також до електромагнітних методів. Активація ароматичних молекул УФ і лазерним випромінюваннями приводить до дисоціації молекул з утворенням радикалів і активних комплексів, швидкого окислення і полімеризації.
Ефективний для очищення ґрунту від нафтопродуктів ультразвук. Починаючи з критичного значення звукового тиску акустичних хвиль, в рідині виникає кавітація. При схлопуванні кавітаційних порожнин мікрострумені, що утворюються, з лінійними швидкостями 300-800 м/с зривають з поверхні твердих частинок нафтові забруднення. Ефективність очищення може досягати 99,5-99,8%. При кавітаційних розривах рідини відбувається іонізація і активація молекул, стимулюючи окислення і полімеризацію вуглеводневих молекул.
Розглянуті вище методи є базою для вже створених технологій знешкодження ПО і ТПО або технологій, що розробляються в даний час. Кожен метод знешкодження відходів і технологія на його основі мають певну нішу, тобто сукупність фізико-хімічних параметрів відходів і можливостей методу, оптимальне поєднання яких дозволяє досягти найбільшого прибутку або мінімальних витрат на знешкодження певного виду відходів при найменшому екологічному збитку природі.
Отже, індустріальна революція XX ст. у більшості країн світу і в Україні була орієнтована насамперед на непропорційно потужний розвиток промисловості, що завдавало збитків іншим галузям виробництва при майже повному ігноруванні екологічного імперативу.
Хімічна промисловість – комплексна галузь, що визначає, разом з машинобудуванням, рівень НТП, що забезпечує всі галузі народного господарства хімічними технологіями і матеріалами, зокрема новими, прогресивними і що проводить товари масового народного споживання.
Охорона навколишнього середовища і раціональне використання природних ресурсів відноситься до однієї з глобальних проблем сучасності. Хімічна і нафтохімічна промисловість є значним джерелом забруднення навколишнього середовища. За валовими викидами шкідливих речовин в атмосферу хімічний комплекс займає десяте місце серед галузей промисловості, за скиданням стічних вод у природні поверхневі водоймища – друге місце.
Хімічна промисловість споживає велику кількість води і є джерелом великотоннажних відходів стічних вод.
У світовій практиці для утилізації і знешкодження ПО і ТПО використовують термічні, хімічні, біологічні і фізико-хімічні методи
У хімічному комплексі гостро стоїть проблема накопичення й утилізації виробничих відходів. Щорічно на підприємствах галузі утворюється близько 14,2 млн. тонн токсичних речовин (без урахування відходів 5 класу), з яких знешкоджується тільки близько 20 відсотків речовин. Типовими видами накопичуваних відходів 1 і 2 клас є ртуть, третього класу – нафтошлами, лігнін і ін., четвертого – фосфогіпс, піритові огарки.
Іншими проблемами в хімічному комплексі є також усунення ртутного забруднення навколишнього середовища, наявність незакладених пустот, що утворилися в результаті видобутку руди шахтним способом для виробництва калійних добрив.
Враховуючи надзвичайно велике значення роботи по оздоровленню екологічної обстановки, що проводиться підприємствами галузі, в умовах обмежених власних засобів, для підвищення її ефективності і досягнення необхідних масштабів, необхідно реалізувати заходи по наданню державної підтримки у вигляді надання підприємствам ряду пільг.
Досягнення екологічної безпеки в хімічному секторі передбачає вдосконалення нормативно-правової бази стосовно природоохоронної діяльності, а також створення державою умов і передумов для впровадження хімічними підприємствами ресурсозберігаючих і екологічно чистих технологій. Це дозволить мінімізувати негативну дію на навколишнє середовище і поліпшити екологічну обстановку в зоні дії підприємств хімічного комплексу.
1. Аникеев В.А., Копп И.З., Скалкин Ф.В. Технологические аспекты охраны окружающей среды. – Ленинград: Гидрометеоиздат, 1982.
2. Берлянд М.Е. Основные принципы инвентаризации и определения предельно допустимых выбросов в атмосферу. – В кн.: Нормирование и контроль промышленных выбросов в атмосферу. Л.: Гидрометеоиздат 1977, с. 3-10.
3. Бесков И.X. Отходы промышленности на удобрение полей. Воронеж: Знание, 1976.
4. Волчек Ю.К. Биотермическое обезвреживание осадков сточных вод и твердых бытовых отходов // Водоснабжение и санитарная техника. 1983. – № 9.
5. Выбросы предприятий по производству минеральных удобрений / А.Д. Миханлин, Л.Н. Архипова, И.М. Тропп и др. – М., 1982.
6. Ганз С.И. Очистка промышленных газов. – Днепропетровск: Проминь, 1977. – 116 с.
7. Горшков С.П. Экзодинамические процессы освоенных территорий. – М.: Недра, 1982.
8. Гресь В.В., Пузиков А.Ф. Основное направление использования промышленных отходов за рубежом. М.: ЦНИИТЭИМС, 1975.
9. Григорьев А.А. Города и окружающая Среда. Космические исследования. – М.: Мысль, 1982.
10. Грушко Я.М. Вредные неорганические соединения в промышленных сточных водах. – Л.: Химия, 1979. – 161 с.
11. Грушко Я.М. Вредные органические соединения в промышленных сточных водах. Л.: Химия, 1982.
12. Гусар Ф.Г., Почапский Б.А. Исследование работы установки для глубокой очистки сточных вод ТЭС от нефтепродуктов. – Теплоэнергетика 1979, № 2, с. 58-62.