Химия и экология
щью вибросита, винтового обезвоживателя
или гидроциклона. Впоследствии его можно вернуть обратно на участок, с
которого была взята почва, продать производителям бетона, асфальта или
использовать для других целей.
5 этап: Удаление загрязненного ила/глины из промывочной воды. Удаление
растворенных загрязняющих веществ.
Загрязненные минеральные ил или глина, находящиеся в промывочной воде
во взвешенном состоянии, коагулируются, флоккулируются и осаждаются в форме
уплотненного минерального отстоя, который обезвоживается с помощью
фильтрующего пресса или другого фильтраци-онного оборудования (см. рис.
71).
В случаях, когда в промывочной воде присутствуют растворенные соли тяжелых
металлов, они осаждаются при повышении рН с образованием гидроксидов
металлов, которые можно удалить флоккуляцией и осаждением или флотацией
растворенным воздухом с последующим обезвоживанием загрязненного отстоя
(или накипи) с помощью фильтрации.
6 этап: Менеджмент осадка
Существуют многочисленные применения для использования осадков после
промывки почвы. Твердые органические вещества и органическая
спрессовавшаяся корка с фильтров обычно разрушаются сжиганием. Осадки,
загрязненные гидроксидами тяжелых металлов стабилизируются при
затвердевании. В зависимости от экономических затрат насыщенные металлами
неорганические осадки могут быть восстановлены, рециклированы или
подготовлены к сбросу на специально предназначенные для них свалки.
ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ПОЧВ
Биологическая рекультивация вне участка. Помимо промывки почвы в
последнее время в развитых странах появилось большое число новых
технологий, позволяющих очистить почву как от всех загрязнений, так и от
специфических загрязняющих веществ. При этом рекультивации почвы проводится
непосредственно на участке, для того чтобы избежать затрат на экскавацию и
транспортировку больших объемов грунта.
При биологической рекультивации вне участка верхний слой почвы снимается и
вывозится на специальный полигон, где вся эта масса земли обрабатывается.
При этом для разложения органических загрязняющих веществ в почве, отстое и
твердом грунте используются микроорганизмы. Микроорганизмы разлагают
загрязняющие вещества, используя их как источник пищи. Конечным продутом
обычно являются СО2 и Н2О. При биологической рекультивации твердые вещества
сначала перемешиваются в воде до формирования жидкой пульпы, и
биологическое восстановление осуществляется на жидкой фазе; затем
производится второй этап обработки — твердофазная биорекультивация, при
которой почва загружается в камеру или закрытое помещение и разрыхляется с
добавкой воды и питательных веществ.
Если пораженные участки земли очень большие, такой процесс будет очень
трудоемок, долог и достаточно дорог. Представьте себе перемещение больших
объемов земли, погрузку в самосвалы и перевозку, иногда на значительные
расстояния, на место, которое, как правило, занимает довольно большую
территорию. После рекультивации этот процесс необходимо повторить в
обратном порядке. Однако качество рекультивации в этом случае будет
значительно выше.
Биологическая рекультивация на участке. При рекультивации
непосредственно на участке можно избежать громадных затрат, связанных с
вывозом почвы, большим расходом горючего и людских ресурсов. Однако
продолжительность этого процесса будет несколько больше. Что же это за
процесс? Кислород, а иногда питательные вещества, закачиваются под
давлением через скважины в почву или распределяются по поверхности для
инфильтрации в загрязненный материал. Процесс разложения загрязняющих
веществ микроорганизмами происходит прямо на участке, а при помощи
биовенттиляции конечные продукты удаляются.
Восстановление маслосодержащих отходов. Очень часто во время или после
хранения горючесмазочных материалов в почву попадают и остаются там
маслосодержащие вещества. Такой участок даже после ликвидации производства
или хранилища долгое время будет абсолютно безжизненным, лишенным как
растений, так и животных. Чтобы вернуть его к жизни, необходимо удалить
маслосо-держащие отходы. Обычно эту задачу решают простым снятием грунта и
вывозом его на свалку. То есть отодвигают решение проблемы очистки почвы на
какой-то, часто продолжительный срок, пока не возникнет проблема
восстановления земли, занятой свалкой. Новый процесс восстановления решает
проблему сразу. Маслосодержащие отходы при помощи пара или горячей воды
смываются и перемещаются в более проницаемые для жидкостей участки, а затем
выкачиваются из почвы. При желании загрязненные масла можно очистить и
использовать в качестве топлива.
Цианидное окисление. При цианидном окислении участки, пораженные
органическими цианидами, обрабатываются соответствующими химическими
веществами. При этом происходят химические реакции, и органические цианиды
окисляются до менее опасных соединений. Далее, если необходимо, участок
обрабатывается другими методами.
Дехлорирование. При дехлорировании происходит удаление или перемещение
опасных соединений, содержащих атомы хлора.
Промывка на участке. При использовании процесса промывки в почву,
отходы или грунтовые воды вводятся большие объемы воды (иногда с
химическими соединениями для обработки). Опасные загрязнения вымываются с
участка. Однако выводимая вода должна быть эффективно изолирована в
пределах водоносного пласта и обязательно восстановлена.
Остекловывание на участке. Большую опасность для жизни растений,
животных и людей представляют оставшиеся в почве тяжелые металлы. Процесс
остекловывания решает проблему удаления тяжелых металлов и даже их
утилизации весьма оригинальным способом. При остекло-вывании на участке
загрязненная почва нагревается до температуры около 1600°С. При этом
тяжелые металлы инкапсулируются в стекловидные структуры соединений
силиката и становятся практически безвредными, так как, во-первых, они
находятся в соединениях, а, во-вторых, заключаются в стекловидную оболочку.
Органические вещества при этом сжигаются.
Восстановление металлов высокотемпературной плазмой. Это — термический
процесс, который извлекает загрязнения из твердых веществ и почвы в виде
металлических и органических газов. Органические газы можно сжигать как
топливо, а металлические могут быть восстановлены и рециклированы. Этот и
предыдущий процессы, разумеется, очень дороги, и вопрос об их применении
каждый раз должен решаться в конкретных обстоятельствах, связанных либо с
ценой на восстанавливаемый участок, либо со стоимостью извлекаемых и
рециклируемых металлов.
Фитообработка. Значительно более дешев и легок в применении процесс
культивации специальных растений, способных забирать корнями или листвой
специфические загрязнения и снижать их концентрацию в почве. Сами растения
необходимо периодически скашивать и убирать с участка.
Почвенная паровая экстракция. Летучие органические составляющие
удаляются из почвы на участке почвенной паровой экстракции с помощью
паровых экстракционных скважин. Иногда процесс осуществляется в комбинации
со скважинами для инжекции в почву воздуха, с целью отгонки и смьюа
загрязнений воздушным потоком. После чего производится дальнейшая
обработка.
Экстракция растворителями. Иногда для рекультивации почвы,
загрязненной однородными по составу веществами, бывает достаточно правильно
подобрать растворитель. При этом органические загрязнения растворяются
избирательно и затем удаляются из отходов. Растворители меняют в
зависимости от обрабатываемых отходов.
Термическая десорбция. Отходы нагревают в контролируемой обстановке до
рабочей температуры, обычно менее 550°С. При таком нагреве органические
соединения улетучиваются из почвы. Летучие загрязнения необходимо собирать
и подвергать дальнейшей обработке.
РАДИАЦИОННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ
В 1896 г. Антуан Беккерель обнаружил, что фотопластинка, лежащая рядом
с кусочком соединения урана, оказалась засвеченной. Так была открыта
радиоактивность. Со временем заметили, что люди, экспериментировавшие с
радиоактивными элементами, рано умирают от рака, лейкемии и других
болезней. Радиация разрушает живые клетки, вызывает необратимые изменения в
организмах, порождая мутации— генетические уродства.
Тем не менее сегодня невозможно представить какую-либо отрасль
человеческой деятельности без применения радиоактивных материалов. В
промышленности — атомная энергетика, в медицине — лечение и
диагностирование, в геологии и биологии — радиоуглеродный анализ. Возникает
проблема ликвидации радиоактивных отходов.
Некоторые же предприятия не заботятся даже об элементарной изоляции
смертоносных отходов. Например, слаборадиоактивные отходы перерабатывающего
завода в Селлафилде (Великобритания) сливаются через трубу прямо в
Ирландское море, которое за короткий срок поставило печальный рекорд по
степени радиоактивного загрязнения среди водных бассейнов мира. Высокий
процент больных раком среди жителей побережья, по мнению специалистов,
обусловлен плутонием, который осаждается в окрестностях на поверхность
земли. Власти Ирландии требуют закрытия завода, но он дает астрономические
доходы.
ПРИРОДНЫЙ И ТЕХНОГЕННЫЙ РАДИАЦИОННЫЙ ФОН
На территории Свердловской области радиационный фон обусловлен
геологическими особенностями региона и определяется содержанием
естественных радионуклидов (238U, 232Th и 40К) в почвах и горных породах.
На территории области сосредоточено более 1000 локальных скоплений
урановой, ториевой и уран-ториевой минерализации, 350 водоисточников с
повышенной концентрацией естественных радионуклидов.
Большая часть территории области расположена в пределах радоноопасных
зон, мощность экспозиционной дозы (МЭД) составляет 6—12 мкР/ч. Для
Мурзинско-Камышевской зоны при сре
| |  скачать работу |
Химия и экология |
