В 2015 году государства – члены ООН приняли Повестку в области устойчивого развития на период до 2030 года. Несмотря на значительный прогресс, миллиарды людей – каждый третий человек – не имеют доступа к безопасной, чистой питьевой воде. Современные методы очистки сточных вод включают широкий спектр биологических, химических и физических процессов, каждый из которых имеет свои преимущества и области применения. В этом тематическом сборнике рассмотрены последние достижения в технологиях очистки сточных вод, обращении с отходами водоочистки и водоподготовки, а также их потенциальное применение на локальном уровне. Проблема загрязнения поверхностных вод актуальна для всех регионов мира. Одним из крупнейших источников поступления загрязняющих веществ является горнодобывающая и перерабатывающая промышленность. Первый этап разработки технологий очистки сточных вод – мониторинг антропогенно измененных водных объектов.
Проблема загрязнения природных водных объектов тяжелыми металлами крайне актуальна для районов расположения объектов промышленных предприятий. Несанкционированный сброс загрязненных сточных вод, неэффективная работа очистных сооружений, а также утечки дренажных вод техногенных массивов приводят к изменениям гидрологической системы, влияющей на живые объекты. В статье исследован состав золы от сжигания альтернативного топлива из коммунальных отходов, а также рассмотрена возможность ее использования для нейтрализации сернокислых дренажных вод и извлечения из них ионов металлов (Cu, Cd, Fe, Mn, Zn). Установлено, что эффективность очистки воды от металлов зависит от величины рН, достигаемой в процессе очистки. Величина рН регулируется дозой вносимой золы, временем контакта и зависит от исходной концентрации ионов металлов и сульфатов в растворе. Исследования по нейтрализации и очистке модельного раствора сернокислых дренажных вод хвостового хозяйства известного состава показали, что для достижения рН 8-9, оптимального для осаждения гидроксидов металлов Cu, Cd, Fe, Mn, Zn и Al, вымываемых из золы, и очистки воды с эффективностью от 96,60 до 99,99 % необходимо вносить 15 г/л золы и непрерывно перемешивать суспензию в течение 35 мин. Выявлено, что воздействие на золу сернокислыми водами приводит к переходу водорастворимых форм металлов в нерастворимые и их «цементации» с сульфатом кальция. Количество вымываемых из золы ионов Zn и Fe снижается на 82 и 77 %, Al, Cd, Cu, Mn – на 25 %. Тем самым происходит снижение токсичности золы, что доказано уменьшением величины токсичной кратности разбавления водной вытяжки в 14 раз.
В 2015 году государства-члены ООН приняли Повестку дня в области устойчивого развития на период до 2030 года. Ее цель заключается в обеспечении баланса экологических, социальных и экономических усилий мирового сообщества в целом и отдельных стран в частности. Глобальные задачи устойчивого развития направлены на обеспечение благополучия всего населения планеты, сохранение ее ресурсов и поддержание экологической безопасности, что приобретает особую актуальность в свете стремительного развития промышленности и все возрастающей антропогенной нагрузки на компоненты окружающей среды. Успех в достижении поставленных перед мировым сообществом целей в сфере устойчивого развития производственного сектора должен обеспечиваться комплексностью мер по мониторингу и оценке техногенного воздействия промышленных объектов, а также разработкой природоохранных технологий в области газо- и водоочистки, рекультивации земель и утилизации отходов. Это определяет высокую степень значимости проведения фундаментальных и прикладных исследований по рассмотренным темам. В настоящее время значительное внимание уделяется экологическому мониторингу всех компонентов окружающей среды, а также антропогенных объектов и процессов, что обуславливается вектором развития науки и техники, и приводит к тому, что совершенствование современных «зеленых» технологий в данной области приобретает особую актуальностью.
Микробиологическая ремедиация – перспективная технология ликвидации загрязнения окружающей среды нефтью и нефтепродуктами, основанная на использовании метаболического потенциала микроорганизмов. Проблема загрязнения окружающей среды сырой нефтью и продуктами ее переработки актуальна в Российской Федерации, поскольку нефтяная промышленность – одна из ведущих отраслей страны. Для очистки нефтезагрязненных почв широко применяются механические и физико-химические методы рекультивации. Однако у методов, относящихся к этим группам, есть ряд значительных недостатков, что актуализирует разработку новых методов (преимущественно биологических), поскольку они более экологически чистые, экономически выгодные, менее трудозатратные и не требуют использования технических мощностей. Разработаны различные биопрепараты на основе штаммов и консорциумов микроорганизмов, имеющие доказанную эффективность. В их состав входят представители родов бактерий, микроскопических грибов и микроводорослей, вещества или материалы, выступающие в качестве сорбентов биологических агентов и предназначенные для удержания их в почве и повышения эффективности биоремедиации, а также некоторые питательные вещества. Представлены статистические данные, наиболее эффективные методы и технологии, а также примеры опыта применения микроорганизмов для восстановления нефтезагрязненных почв в различных климатических условиях.
В статье рассмотрены сферы и способы применения беспилотных воздушных судов. Затронуты вопросы, касающиеся действующих законодательных норм в России и в мире, значительно ограничивающих возможность применения беспилотных воздушных судов при решении мониторинговых задач. Впервые на примере базовой модели беспилотного воздушного судна представлен вариант решения задачи по созданию мониторингового измерительного комплекса, включенного в государственный реестр средств измерений. Проведен анализ перспективных подходов к формированию метрологического и методического обеспечения беспилотных воздушных судов, а также путей адаптации их целевой нагрузки для решения задач по оперативному мониторингу загрязнения атмосферного воздуха.
Исследован процесс экстракции в водных растворах самария (3+) из нитратных сред с додецилсульфатом натрия в качестве собирателя. Получены зависимости коэффициентов распределения от рН водной фазы при различных концентрациях Sm(III).
В результате проведенных исследований разработана инновационная система мониторинга атмосферного воздуха, основанная на использовании современных систем измерения, установленных на беспилотные летающие аппараты, что позволяет решать актуальные задачи по быстроразворачиваемым системам экологического мониторинга за состоянием окружающей среды. Произведен выбор эффективных способов проведения мониторинговых исследований на территориях горно-промышленных агломераций. Использование беспилотных летательных аппаратов дает уникальную возможность совмещения дистанционных и контактных методов мониторинговых исследований, что позволяет работать с материалами, разнообразными по масштабам, разрешению, геометрическим и спектральным свойствам, и при этом получать количественные и качественные характеристики состояния компонентов окружающей природной среды с полным перечнем контролируемых параметров для детального анализа экологической ситуации в районах горно-промышленных агломераций.
