Розробка алгоритму оцінки екологічної безпеки гальваношламів

Автор(и)

  • Vita Datsenko Харківський національний автомобільно-дорожній університет вул. Ярослава Мудрого, 25, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0001-8331-8863
  • Natali Khimenko Харківський національний аграрний університет ім. В. В. Докучаєва п/в «Докучаєвське-2», Харківський р-н, Харківська обл., Україна, 62483, Україна https://orcid.org/0000-0002-8811-8876
  • Lilua Egorova Харківський національний автомобільно-дорожній університет вул. Ярослава Мудрого, 25, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0003-3491-6335
  • Yana Svishchova Харківський національний аграрний університет ім. В. В. Докучаєва п/в «Докучаєвське-2», Харківський р-н, Харківська обл., Україна, 62483, Україна https://orcid.org/0000-0002-5358-8624
  • Оleksandr Dubyna Харківський національний аграрний університет ім. В. В. Докучаєва п/в «Докучаєвське-2», Харківський р-н, Харківська обл., Україна, 62483, Україна
  • Olena Budvytska Харківський національний аграрний університет ім. В. В. Докучаєва п/в «Докучаєвське-2», Харківський р-н, Харківська обл., Україна, 62483, Україна https://orcid.org/0000-0002-6712-2833
  • Nina Lyubymova Харківський національний технічний університет сільського господарства ім. П. Василенка вул. Алчевських, 44, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0001-8964-7326
  • Volodymyr Pasternak Український “Ордена Знак Пошани” науково-дослідний інститут лісового господарства та агролісомеліорації ім. Г. М. Висоцького вул. Пушкінська, 86, м. Харків, Україна, 61024, Україна https://orcid.org/0000-0003-1346-1968
  • Ludmila Pusik Харківський національний технічний університет сільського господарства ім. П. Василенка вул. Алчевських, 44, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0002-5465-2771

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.188251

Ключові слова:

алгоритм, відходи виробництва, гальваношлам, санітарно-токсикологічні властивості, екологічна безпека

Анотація

На підставі розробленого алгоритму оцінки санітарно-токсикологічних властивостей системи «Гальваношлам − природний об'єкт» з використанням модельного мідно-цинкового шламу. Ідентифіковано мінерали гальваношламу, що містять іони важких металів – ZnSO4∙H2O, ZnSO4∙7H2O, Cu3(OH)4(SO4), (Zn3.2Cu0.8)(SO4)(OH)6∙4Н2О,, які при тривалій взаємодії з навколишнім середовищем можуть утворювати легкорозчинні токсичні сполуки. Встановлено, що процес нейтралізації сульфатних мідно-цинкових розчинів вапняним молоком протікає в два етапи: утворення полуводного і двуводного гіпсу; утворення сполук важких металів. Вивчена водно-міграційна активність іонів Cu2+ і Zn2+, які входять до складу гальваношламу. Доведено, що з двох досліджуваних металів катіони Zn2+ вносять більший внесок в негативний вплив на об'єкти довкілля в порівнянні з катіонами Cu2+. Досліджено особливості розподілу і міграції іонів важких металів у ґрунтах після забруднення їх гальваношламом. Встановлено, що інтенсивність трансформації іонів Zn2+ та Сu2+ з гальваношламів до ґрунту визначається типом ґрунту і фізико-хімічними властивостями самих металів. Встановлена кореляція між рухливістю іонів важких металів і кислотністю ґрунтів. Для Zn2+ максимальна рухливість спостерігається в ґрунтах з рН ≈ 7. Для Сu2+ рухливість в нейтральних або лужних ґрунтах нижча, ніж у ґрунтах з кислим середовищем. Визначено основні кількісні показники потенційної фітотоксичності гальваношламу – всхожість, енергія, дружність і тривалість проростання насіння тест-рослин. Показано, що сумісна дія Cu2+ і Zn2+ проявляється як в інгібуванні, так і в стимулюванні ростових процесів тест-рослин і визначається, перш за все, біологічною специфікою самої тест-культури, а також властивостями ґрунту і ступенем їх забруднення.

Представлений в роботі порядок виконання досліджень дозволяє прогнозувати небезпеку гальваношламів для навколишнього природного середовища. А також, може бути застосований природоохоронними і проектними організаціями при проведенні агроекологічного моніторингу

Біографії авторів

Vita Datsenko, Харківський національний автомобільно-дорожній університет вул. Ярослава Мудрого, 25, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат хімічних наук, доцент

Кафедра технології дорожньо-будівельних матеріалів і хімії

Natali Khimenko, Харківський національний аграрний університет ім. В. В. Докучаєва п/в «Докучаєвське-2», Харківський р-н, Харківська обл., Україна, 62483

Кандидат хімічних наук, доцент

Кафедра загальної хімії

Lilua Egorova, Харківський національний автомобільно-дорожній університет вул. Ярослава Мудрого, 25, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат хімічних наук, доцент

Кафедра технології дорожньо-будівельних матеріалів і хімії

Yana Svishchova, Харківський національний аграрний університет ім. В. В. Докучаєва п/в «Докучаєвське-2», Харківський р-н, Харківська обл., Україна, 62483

Кандидат хімічних наук, доцент

Кафедра загальної хімії

Оleksandr Dubyna, Харківський національний аграрний університет ім. В. В. Докучаєва п/в «Докучаєвське-2», Харківський р-н, Харківська обл., Україна, 62483

Кандидат хімічних наук

Кафедра загальної хімії

Olena Budvytska, Харківський національний аграрний університет ім. В. В. Докучаєва п/в «Докучаєвське-2», Харківський р-н, Харківська обл., Україна, 62483

Кафедра загальної хімії

Nina Lyubymova, Харківський національний технічний університет сільського господарства ім. П. Василенка вул. Алчевських, 44, м. Харків, Україна, 61002

Доктор технічних наук, професор

Кафедра агротехнологій та екології

Volodymyr Pasternak, Український “Ордена Знак Пошани” науково-дослідний інститут лісового господарства та агролісомеліорації ім. Г. М. Висоцького вул. Пушкінська, 86, м. Харків, Україна, 61024

Доктор сільськогосподарських наук, професор

Лабораторія моніторингу і сертифікації лісів

Ludmila Pusik, Харківський національний технічний університет сільського господарства ім. П. Василенка вул. Алчевських, 44, м. Харків, Україна, 61002

Доктор сільськогосподарських наук, професор

Кафедра оптимізації технологічних систем ім. Т. П. Євсюкова

Посилання

  1. Minelgaitė, A., Liobikienė, G. (2019). Waste problem in European Union and its influence on waste management behaviours. Science of The Total Environment, 667, 86–93. doi: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.02.313
  2. Cherep, A. V., Gutsman, A. O. (2019). Social responsibility of industrial enterprises for the protection of environment. The Journal of Zhytomyr State Technological University. Series: Economics, Management and Administration, 1 (87), 54–59. doi: https://doi.org/10.26642/jen-2019-1(87)-54-59
  3. Szatyłowicz, E., Janas, M., Zawadzka, A. (2017). The impact of industrial waste landfill on the environment. Ecological Engineering, 18 (3), 64–73. doi: https://doi.org/10.12912/23920629/70259
  4. Hassaan, M. A., Nemr, A. E., Madkour, F. F. (2016). Environmental Assessment of Heavy Metal Pollution and Human Health Risk. American Journal of Water Science and Engineering, 2 (3), 14–19.
  5. Khovansky, A. D., Bogachev, I. V., Bayan, E. M. (2016). Integrated Assessment of Environmental Hazard of Enterprises and Territories. Ecology and Industry of Russia, 20 (10), 58–63. doi: https://doi.org/10.18412/1816-0395-2016-10-58-63
  6. Li, J., Lin, C., Huang, S. (2013). Considering Variations in Waste Composition during Waste Input-Output Modeling. Journal of Industrial Ecology, 17 (6), 892–899. doi: https://doi.org/10.1111/jiec.12068
  7. Das, A., Gupta, A. K., Mazumder, T. N. (2012). Vulnerability assessment using hazard potency for regions generating industrial hazardous waste. Journal of Hazardous Materials, 209-210, 308–317. doi: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2012.01.025
  8. Stiernström, S., Wik, O., Bendz, D. (2016). Evaluation of frameworks for ecotoxicological hazard classification of waste. Waste Management, 58, 14–24. doi: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2016.08.030
  9. Baran, A., Antonkiewicz, J. (2017). Phytotoxicity and extractability of heavy metals from industrial wastes. Environment Protection Engineering, 43 (2), 143–155.
  10. Zhuravlyova, N. V., Ismagilov, Z. R., Ivanykina, O. V. (2014). Comprehensive evaluation of toxicity of waste products of mining industry by chemical, physico-chemical and biologycal methods. Gorniy informatsionno-analiticheskiy byulleten', 7, 352–361.
  11. Karim, Z., Qureshi, B. A., Mumtaz, M., Qureshi, S. (2014). Heavy metal content in urban soils as an indicator of anthropogenic and natural influences on landscape of Karachi – A multivariate spatio-temporal analysis. Ecological Indicators, 42, 20–31. doi: https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2013.07.020
  12. Bi, C., Zhou, Y., Chen, Z., Jia, J., Bao, X. (2018). Heavy metals and lead isotopes in soils, road dust and leafy vegetables and health risks via vegetable consumption in the industrial areas of Shanghai, China. Science of The Total Environment, 619-620, 1349–1357. doi: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.11.177
  13. Datsenko, V. V., Himenko, N. L. (2017). Nekotorye aspekty otsenki ekologicheskoy bezopasnosti promyshlennyh othodov. Ekolohichna bezpeka ta pryrodokorystuvannia, 3-4 (24), 18–28.

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-12-20

Як цитувати

Datsenko, V., Khimenko, N., Egorova, L., Svishchova, Y., Dubyna О., Budvytska, O., Lyubymova, N., Pasternak, V., & Pusik, L. (2019). Розробка алгоритму оцінки екологічної безпеки гальваношламів. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(10 (102), 42–48. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.188251

Номер

Розділ

Екологія