-
Дата отправки2024-07-04
-
Дата принятия2024-07-04
-
Дата публикации2024-07-04
Экологическая безопасность и устойчивое развитие: новые подходы к очистке сточных вод
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.
-
Дата отправки2024-04-09
-
Дата принятия2024-06-03
-
Дата публикации2024-07-04
Анализ эффективности геохимических барьеров как основа применения природоподобных технологий очистки воды
Использование природоподобных технологий активно внедряется в различные сферы деятельности человека. Очистка сточных вод горнопромышленного производства – одна из них. В работе на основе многолетних исследований воздействия разработки Сибайского медноцинковоколчеданного месторождения выполнена оценка эффективности геохимических барьеров по очистке воды от Cu, Zn, Cd на р. Карагайлы, используемой для стока подотвальных и карьерных вод. В основу исследований положены результаты определения содержания металлов в воде и донных осадках, форм металлов и величины pH. С использованием дискриминантного анализа выделены четыре гидрогеохимические обстановки, обусловленные изменением системы водопользования в течение последних 20 лет, показаны механизмы формирования и разрушения геохимических барьеров. Статистическое моделирование процессов перевода металлов в твердую фазу и осаждения на дно выполнено на основе многомерно-регрессионного анализа. Осаждение Cu вызвано адсорбцией свежеобразованными гидроксидами Fe, в меньшей степени – выпадением в составе сульфатов при повышении щелочности воды. Проявлен антагонизм к гидроксидам Mn, обусловленный разными физико-химическими условиями их осаждения. Механизмы аккумуляции Zn обусловлены, в большей мере, фазовыми переходами в составе сульфатов при повышении pH c образованием собственных минеральных фаз. Вторым менее значимым механизмом выступает адсорбция на свежеобразованных гидроксидах Mn, что соответствует представлениям о близких условиях осаждения гидроксидов металлов. Поведение Cd отражает промежуточные между Cu и Zn условия осаждения в реке. В одинаковой степени механизмами аккумуляции выступают гидроксиды Fe и водные сульфаты, но отсутствует антагонизм к Mn. Выполненная оценка эффективности геохимических барьеров в очистке речных вод свидетельствует о перспективности использования природоподобных технологий in situ в водотоках, каналах и других системах отведения воды. Разработанные статистические модели могут быть использованы при постановке экспериментальных исследований и проектировании искусственных геохимических барьеров.
-
Дата отправки2024-03-30
-
Дата принятия2024-06-13
-
Дата публикации2024-07-04
Оловоорганические загрязнители в формирующихся прибрежно-морских отложениях Калининградского шельфа, Балтийское море
На основе двухлетнего мониторинга современных донных отложений двух участков Калининградского шельфа Балтийского моря – «Куршская коса» и «Северный Самбийский» – проведена оценка источников загрязнения оловоорганическими соединениями (ООС) и тяжелыми металлами. Содержание отдельных ООС и спектры ООС, полученные при анализе методом газовой хроматографии с масс-спектрометрией относительно крупнозернистых донных отложений, указывают на присутствие оловоорганики в значимых количествах – суммарное содержание ООС (ΣООС) от 0,6 до 8,3 нг/г. Однако содержание трибутилолова (ТБО), основного компонента противообрастающих систем для морских судов и наиболее опасного для морских экосистем эндокринразрушающего соединения из ряда ООС, находится на низком уровне (0-2,3 нг/г) во всех изученных пробах и не увеличилось за двухлетний период наблюдений (коэффициент биодеградации 1,7-12,4). В то же время присутствие в осадках участка «Северный Самбийский» аномально высоких содержаний моно-, трифенил- и трициклогексилолова (до 30, 7 и 6,4 нг/г соответственно) свидетельствует о дополнительном источнике загрязнений прибрежных вод и шельфовых осадков (например, пластиковым мусором и сельскохозяйственными стоками). Отсутствие значимого судоходства в изучаемых районах обеспечивает устойчиво низкий уровень загрязнения трибутилоловом и его производными (менее 0,3 и 2,3 нг/г ТБО в 2017 г. и менее 0,1 и 1,3 нг/г в 2018 г. для участков «Куршская коса» и «Северный Самбийский» соответственно), что свидетельствует об активности процессов трансформации ТБО и самоочистки песчаных осадков. Однако установленные тенденции и их прогнозная корректность требуют долговременного наблюдения и мониторинга состояния осадков с привлечением данных по глубоководной части шельфа, обогащенной глинистой и гумусной составляющей.
-
Дата отправки2024-04-16
-
Дата принятия2024-06-03
-
Дата публикации2024-07-04
Количественное определение форм серы в донных отложениях для экспресс-оценки влияния промышленных объектов на водные экосистемы
- Авторы:
- И. П. Сверчков
- В. Г. Поваров
Описан рентгенофлуоресцентный метод количественного анализа сульфатной и общей серы в донных отложениях водотоков и водоемов, находящихся в зоне воздействия промышленных предприятий. Количественное определение форм серы производилось путем анализа формы характеристических линий SKα1,2 и SKβ1,3, а также линии-сателлита SKβ′ на рентгеновских эмиссионных спектрах, измеренных рентгенофлуоресцентным спектрометром с дисперсией по длине волны. Показано, что данные характеристические линии позволяют не только определить преобладающую форму серы, но и провести количественный анализ отдельно сульфатной, а также общей серы после подгонки пиков и отдельного анализа перекрывающихся друг с другом спектральных линий. Результаты количественного анализа химического состояния серы предложенным рентгенофлуоресцентным методом были сопоставлены с результатами атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно связанной плазмой и элементного анализа, а также сертифицированными стандартными образцами донных отложений и почв и хорошо согласуются друг с другом.
-
Дата отправки2023-04-11
-
Дата принятия2023-10-25
-
Дата публикации онлайн2023-12-15
-
Дата публикации2024-07-04
Очистка кислотных шахтных сточных вод нейтрализацией с использованием адсорбента
Одной из существенных проблем в горно-добывающем секторе является кислотный дренаж шахт, особенно на заброшенных и действующих шахтах, где должным образом не контролируется качество сброса воды. Степень удаления растворенных металлов меди, железа, свинца и цинка в дренаже кислых шахт была исследована путем применения различных пропорций смесей на основе нейтрализующего реагента гашеной извести с содержанием 67 % оксида кальция (CaO) с адсорбирующим материалом – природным бентонитом натрия по сравнению с применением нейтрализующего реагента без смешивания, обычно используемого при нейтрализации кислых горных стоков. Полученные результаты показывают, что степень удаления растворенных металлов из дренажа кислых шахт при обработке смесью нейтрализующего реагента и адсорбирующего материала в определенной пропорции достигает качества сброса, соответствующего экологическому стандарту (предельно допустимый уровень) при более низком рН, чем при нанесении нейтрализующего материала без смешивания, что свидетельствует о чистом снижении нейтрализующего агента на 1 кг/м3 кислотного шахтного дренажа. Кроме того, осадок, образующийся при обработке смесью нейтрализующего реагента с адсорбирующим материалом, обладает лучшими характеристиками, чем обычный осадок без бентонита, поскольку он больше подходит для использования в качестве укрывного материала, снижая степень поверхностной инфильтрации воды в нанесенный осадок.
-
Дата отправки2024-04-11
-
Дата принятия2024-06-03
-
Дата публикации2024-07-04
Оценка эффективности очистки кислых шахтных вод (на примере медноколчеданных рудников Среднего Урала)
По результатам антирейтинга регионов с экстремальным загрязнением водотоков в Свердловской обл. в последние годы фиксируется самое большое число загрязненных рек – более четверти всех высоких и экстремально высоких загрязнений. Одним из источников загрязнения природных водных объектов на Среднем Урале являются закрытые и затопленные медноколчеданные рудники, на которых продолжают формироваться и разгружаться на поверхность кислые шахтные воды. На нескольких из них организован сбор и двухступенчатая система очистки кислых вод, включающая нейтрализацию известковым молоком и отстаивание в пруде-осветлителе. Несмотря на идентичные схемы, при сбросе в водные объекты фиксируются разные показатели загрязняющих веществ. Цель работы – оценка эффективности применяемой системы очистки кислых шахтных вод и выявление параметров, влияющих на качество очищенных шахтных вод. Лабораторные исследования выполнялись с использованием методов пламенно-эмиссионной спектрометрии, пламенной атомно-абсорбционной, атомно-абсорбционной спектрометрии, масс-спектрометрии с ионизацией в индуктивно связанной плазме, потенциометрический и др. Установлено, что на Дегтярском руднике существующая система очистки шахтных вод позволяет значительно снизить концентрации большинства токсичных компонентов шахтных вод практически до нормативных показателей. На Левихинском руднике кратность превышения предельно допустимых концентраций достигает сотни и тысячи раз. Для достижения более высокой степени очистки необходимо, чтобы продолжительность пассивной очистки была достаточной для взаимодействия реагента с кислыми водами. Однако для обеспечения этой возможности потребуется создание каскада прудов площадью несколько тысяч гектаров. Если для Дегтярского рудника действующая двухступенчатая система является достаточно эффективной, то для Левихинского необходим переход на использование более современных систем, включающих три этапа очистки.
-
Дата отправки2024-05-06
-
Дата принятия2024-06-14
-
Дата публикации2024-07-04
Природные углеродные матрицы на основе бурого угля, выделенных из него гуминовых кислот и гумина для очистки водных растворов от низкомолекулярных органических примесей
Рассмотрены гетерогенные системы, включающие природные углеродные матрицы в твердой фазе и водные растворы низкомолекулярных органических соединений с положительными и отрицательными отклонениями от идеальности в жидкой фазе. Дана техническая характеристика рассматриваемых супрамолекулярных ансамблей на основе бурого угля месторождения Кара-Кече (Кыргызстан), выделенных из него гуминовых кислот и гумина. При помощи ИК-Фурье спектроскопии проведен функциональный анализ образцов. Исследована морфология поверхности рассматриваемых углеродных матриц, в различных точках которой установлен локальный микроэлементный состав. Проведен рентгенофазовый анализ бурого угля Кара-Кече, выделенных из него гуминовых кислот и гумина. Изучена изотермическая адсорбция биполярных молекул глицина и мочевины, нейтральной D-глюкозы из водных растворов на твердых углеродных сорбентах. Сделано предположение об адсорбции низкомолекулярных органических соединений из водных растворов на гумине и угле Кара-Кече в неровностях и порах углеродной матрицы сорбентов, для гуминовых кислот – на поверхностных реакционных центрах. В силу развитой поровой структуры, устойчивости в кислотах и щелочах гумин угля Кара-Кече рекомендован для очистки промышленных сточных вод от низкомолекулярных органических экотоксикантов.
-
Дата отправки2024-03-30
-
Дата принятия2024-06-03
-
Дата публикации2024-07-04
Получение и применение комплексного титансодержащего коагулянта из кварц-лейкоксенового концентрата
- Авторы:
- Е. Н. Кузин
Поиск новых высокоэффективных реагентов для процессов очистки сточных вод – сложная и актуальная задача. Титансодержащие коагулянты представляют новое направление водоочистки и по своей эффективности существенно превосходят традиционные алюминий- и железосодержащие коагулянты. Высокая стоимость реагентов существенно тормозит их внедрение. Комплексные титансодержащие реагенты – коагулянты, полученные модификацией традиционных коагулянтов добавкой 2,5-10,0 мас.% соединений титана. В данной работе тетрахлорид титана, полученный из кварц-лейкоксенового концентрата, прегидролизован с последующим обменным разложением серной кислотой. Полученную смесь соляной и серной кислот нейтрализовали гидроксидом/оксидом алюминия с образованием самотвердеющей смеси (химическая дегидратация). Образец комплексного сульфатно-хлоридного титансодержащего коагулянта представлял из себя смесь AlCl3·6H2O – 5-20 мас.%, Al2(SO4)3·18H2O – 70-90 мас.% и TiOSO4 – 2,5-10,0 мас.%. Доказано, что изменяя соотношение оксида/гидроксида алюминия и тетрахлорида титана на стадии прегидролиза и обменного разложения, возможно получать образцы комплексного коагулянта с различным содержанием модифицирующей добавки соединений титана. Оценка коагуляционных свойств комплексного реагента продемонстрировала его повышенную эффективность в холодной воде в сравнении с сульфатом алюминия. Исследования использования комплексного титансодержащего коагулянта в процессе очистки сточных вод от фосфат-анионов и взвешенных веществ продемонстрировали его повышенную эффективность в сравнении с традиционными реагентами. Преимущества полученного реагента – снижение эффективной дозы реагента, минимизация остаточных концентраций загрязняющих веществ в очищенной воде, интенсификация процессов седиментации и фильтрации коагуляционных шламов. Очищенная вода может быть использована повторно в системе оборотного водоснабжения. Использование в качестве исходного сырья кварц-лейкоксенового концентрата и получаемого на его основе тетрахлорида титана позволит не только минимизировать стоимость получаемого комплексного коагулянта, но и сделать шаг к реализации концепции Zero Waste.
-
Дата отправки2024-01-31
-
Дата принятия2024-06-03
-
Дата публикации2024-07-04
Обоснование возможности применения отходов производства гуминовых препаратов для очистки сточных вод от металлов (Cd2+, Zn2+, Mg2+, Cu2+) с целью разработки эффективных мероприятий по экологической реабилитации
Представлены результаты исследования оптимальных условий и параметров для доочистки подотвальных вод от ионов металлов с использованием отходов производства гуминовых кислот в целях разработки эффективных мероприятий по экологической реабилитации экосистем, нарушенных при отработке медноколчеданных месторождений. Проанализировано влияние времени контакта и дозировки отходов на процесс очистки, изучены изменения рН сточной воды и ее воздействие на рост и развитие растений. Выявлены ключевые факторы, позволяющие достичь эффективности процесса очистки – оптимальное время контакта в диапазоне от 120 до 180 мин и дозировка отходов 10 г/л. Исследование показало, что использование отходов позволило получить нейтральное значение pH, равное 7,03, по сравнению с изначальным значением 5,95. Установлено, что использование отходов железо-магниевого производства в сочетании с отходами производства гуминовых препаратов позволяют достичь ПДК рыбохозяйственного значения (за исключением магния). Сточные воды после процесса доочистки, содержащие значительные концентрации магния, не оказывали стимулирующего воздействия на рост и развитие растений Lepidium sativum L. По результатам биотестирования можно также констатировать отсутствие негативного воздействия на рост и развитие Lepidium sativum L. Полученные результаты указывают на потенциальную возможность использования доочищенных сточных вод для полива растений в процессе инициирования экологической реабилитации нарушенных экосистем.
-
Дата отправки2024-05-02
-
Дата принятия2024-06-03
-
Дата публикации2024-07-04
Получение смешанного коагулянта из отходов обогащения железной руды
Представлены результаты экспериментальных исследований по получению смешанного коагулянта из отходов обогащения железной руды. Изучались следующие параметры: концентрация серной кислоты, температура, продолжительность выщелачивания, соотношение твердой и жидкой фаз (т:ж), а также наличие принудительного перемешивания. В рамках эксперимента установлены составы коагулянта и твердого осадка после выщелачивания. Максимальное содержание железа в растворе после выщелачивания получено с использованием 40 % H2SO4 при температуре 100 °С (с принудительным перемешиванием при 75 °С) и времени контакта 60 мин. Выход железа находился на уровне 25 % от общего содержания в хвостах обогащения. Химический анализ полученного раствора после выщелачивания показал содержание Fe и Al в форме сульфатов 11 и 2 % соответственно. Выполнена оценка эффективности работы коагулянта на модельных растворах цветности. Эксперимент показал, что полученный из отхода коагулянт может быть использован для очистки сточных вод в широком диапазоне от 4 до 12 единиц рН. Осадок после выщелачивания представляет собой мелкозернистый порошок, богатый диоксидом кремния, который может быть использован в качестве техногенного сырья в строительной отрасли. Проведенные исследования показали, что получение коагулянтов из отходов обогащения железной руды может рассматриваться как способ расширения производственной цепочки добычи железной руды и минимизации количества хвостов, подлежащих складированию в хвостохранилища. Представленное техническое решение позволяет комплексно решить проблему защиты окружающей среды путем создания из отходов новых целевых продуктов для очистки сточных вод.
-
Дата отправки2024-03-28
-
Дата принятия2024-06-03
-
Дата публикации2024-07-04
Оценка эффективности использования осадка сточных вод для рекультивации нарушенных территорий в Кольской субарктике (на примере песчаного карьера)
Дана оценка эффективности рекультивационных мероприятий с применением осадка сточных вод для ускоренного формирования устойчивого противоэрозионного растительного покрова на малопродуктивном техногрунте песчаного карьера в условиях Кольского Севера. Схема эксперимента, заложенного в 2017 г., включала три варианта: контрольный – без мелиоранта, опытный 1 – фрагментарное (50 %) нанесение осадка сточных вод, опытный 2 – сплошное нанесение. На шестой вегетационный сезон были проанализированы пробы техноземов и проведены измерения эмиссии СО2. Показано, что использование осадка сточных вод оказывает положительный эффект на физико-химические и агрохимические свойства грунтов: снижаются рН и плотность в его естественном залегании, повышается гигроскопичность, растет содержание доступных фосфора и калия. Выявлены достоверные отличия (р < 0,05) между эмиссиями СО2 в контрольном и опытных вариантах. Содержание органического углерода в контрольном было ниже, чем в опытных вариантах, при фрагментарном нанесении осадка сточных вод в три раза, при сплошном – в девять раз. Также выявлены достоверные (p < 0,05) различия в содержании углерода и азота в вытяжках холодной и горячей воды между образцами контрольного и опытного варианта со сплошным нанесением осадка сточных вод. Вместе с тем, путем расчета отношения C/N установлен очень низкий уровень обогащенности гумуса азотом. Определены основные факторы, обуславливающие изменчивость оцениваемых параметров – применение мелиоранта и способ его нанесения, вклад применения составил 60 %, вклад способа – 14 %. С учетом экономической составляющей рекомендуется фрагментарное нанесение осадка сточных вод на техногрунт песчаного карьера для создания устойчивого противоэрозионного фитоценоза.
-
Дата отправки2024-04-22
-
Дата принятия2024-06-13
-
Дата публикации2024-07-04
Комплексная утилизация осадков городских сточных вод с получением техногенного почвогрунта
Представлен анализ существующего подхода при обращении с осадками сточных вод и обоснован выбор наиболее перспективной технологии утилизации, позволяющей максимально использовать их ресурсный потенциал. Для получения полезного продукта (биокомпоста), пригодного для использования в составе техногенного почвогрунта, проведены экспериментальные исследования аэробной стабилизации органического вещества обезвоженных осадков городских сточных вод с добавлением прочих отходов путем применения технологии пассивного компостирования, которая входит в перечень научных доступных технологий. Подобрана оптимальная рецептура смеси, исходя из результатов определения содержания C и N, влажности и уровня рН используемых компонентов, что обеспечило компостирование органических отходов. Представлены результаты лабораторных исследований полученного биокомпоста по основным агрохимическим и санитарно-эпидемиологическим показателям, проведено тестирование по токсичности его водной вытяжки, выполнена оценка техногенного почвогрунта с биокомпостом в его составе на соответствие существующим гигиеническим требованиям, предъявляемым к качеству почв в Российской Федерации. По результатам вегетационного опыта определены оптимальные рецептуры техногенного почвогрунта – соотношение биокомпоста и песка, при которых наблюдаются наиболее благоприятные условия произрастания растений при совокупности следующих факторов: количество взошедших семян, максимальная высота растений и величина биомассы. Проведенные исследования позволят увеличить долю утилизируемых осадков городских сточных вод с получением почвогрунтов, характеризующихся высоким содержанием питательных веществ для растений и потенциально пригодных для использования при озеленении территорий, биологическом этапе рекультивации техногенно нарушенных земель, а также для выращивания травянистых растений в условиях закрытого и открытого грунтов.
-
Дата отправки2024-03-29
-
Дата принятия2024-06-03
-
Дата публикации2024-07-04
Возможность рекультивации шламонакопителей малых объемов с использованием осадков водоподготовки
- Авторы:
- О. М. Гуман
- И. А. Антонова
В малых населенных пунктах шламонакопители осадков водоподготовки имеют малые объемы и расположены вблизи питьевых водохранилищ или в береговых зонах. Вывозить осадки не экономично, да и понижения рельефа после удаления осадка должны быть рекультивированы. В рудных районах, где расположены основные населенные пункты Урала, осадки водоподготовки имеют повышенные содержания тяжелых металлов, типичных для рудных провинций. Места их накопления являются потенциальными источниками загрязнения водохранилищ. Предложено с помощью специальной техники смешивать осадки с гашеной известью и местными вскрышными грунтами. Ранее осадки водоподготовки в регионе использовались для рекультивации поверхности полигонов ТБО, путем создания анаэробных условий разложения отходов. При размещении их внутри дамб обвалования в качестве самостоятельного объекта возникает необходимость улучшения их свойств для увеличения несущей способности и связывания тяжелых металлов. Целью исследования является обоснование состава и свойств материала для рекультивации шламонакопителя из размещенных в нем отходов водоподготовки с привлечением местных грунтов и гашеной извести (техногрунта). Изучены состав шламов в шламонакопителе, состав и свойства вскрышных пород как компонента смесей с осадками водоподготовки, состав и свойства смесей осадков водоподготовки с вскрышными породами и Са(ОH)2 в качестве компонента, обезвоживающего влажные осадки и обезвреживающего токсиканты. Представлено создание технологии оптимальной обработки осадка водоподготовки при рекультивации шламонакопителя. Выполненные исследования и опыт рекультивации нарушенных земель в регионе подтвердили возможность рекультивации шламонакопителей малых объемов с использованием техногрунта. Анализ результатов химического состава и физико-механических свойств исследуемых смесей показал, что для подготовки рекультивационного материала наиболее оптимальным вариантом с экологической и экономической позиций является смесь осадка водоподготовки, грунтов отвала рыхлой вскрыши и Са(ОH)2 в соотношении 60 : 30 : 10 %.
-
Дата отправки2024-04-22
-
Дата принятия2024-06-13
-
Дата публикации2024-07-04
Литификация доменным шлаком фильтрата полигонов ТКО
- Авторы:
- М. А. Пашкевич
- Ю. А. Куликова
В статье представлен альтернативный способ утилизации доменного шлака совместно с фильтратом полигонов твердых коммунальных отходов, образование которого происходит при прохождении атмосферных осадков сквозь толщу депонированных отходов. Способ основан на переводе фильтрата из жидкой фазы в твердое агрегатное состояние методом литификации с применением в качестве вяжущего материала доменного шлака. Проведена оценка гидравлической активности шлака, которая зависит от количества содержащихся в нем оксидов. Исследуемый шлак относится к 3-му сорту, что подтверждает возможность его использования в качестве вяжущего материала. Проведен анализ фильтрата на содержание различных элементов, по каждому из которых наблюдались превышения предельно допустимых концентраций. Определены показатели химического и биологического потреблений кислорода и отмечены критически высокие значения (17200 мгО2/л и 4750 мгО2/л, соответственно). Процесс литификации разделялся на два этапа, первый этап заключался в снижении в фильтрате органической составляющей с использованием коагулянта – сульфата алюминия, второй этап – гидратация шлака. Установлено оптимальное соотношение компонентов литификата по скорости отвердевания смеси – 1:0,03:1,25 (фильтрат : коагулянт : доменный шлак). Полученный материал проанализирован на растворимость и содержание различных форм металлов. Установлено, что при инфильтрации атмосферных осадков через литификат будет вымываться всего 3 % материала, концентрации валовых и подвижных форм тяжелых металлов не превышают предельно допустимых, за исключением валового содержания мышьяка, подвижных и водорастворимых форм которого обнаружено не было. Значения химического (687 мгО2/л) и биологического (173 мгО2/л) потреблений кислорода в водной вытяжке из литификата снизились более чем в 25 раз по сравнению с показателями исходного фильтрата. По результатам токсикологических исследований литификату присвоен IV класс опасности отхода, что подтверждает возможность его использования в качестве пересыпного грунта на полигонах ТКО.
-
Дата отправки2024-03-07
-
Дата принятия2024-06-14
-
Дата публикации2024-07-04
Выявление аномалий в технологическом процессе очистки сточных вод для оценки рисков киберустойчивости
Своевременное выявление и предотвращение нарушений в технологическом процессе сточных вод в результате реализации угроз разной природы является актуальной задачей. Современные системы снабжены большим количеством технологических датчиков. Данные этих датчиков могут использоваться для выявления аномалий в технологическом процессе. Их своевременное выявление, прогнозирование и обработка обеспечит непрерывность и отказоустойчивость технологического процесса. Цель исследования – повышение точности обнаружения таких аномалий. Предлагается методика выявления и последующей оценки рисков киберустойчивости технологического процесса очистки сточных вод, включающая оригинальное формирование обучающих наборов данных и выявление аномалий на основе методов глубокого обучения. Наличие обучающих наборов данных – необходимое условие эффективной работы методики. Отличительная особенность методики выявления аномалий – новый метод обработки данных технологических датчиков, который позволяет использовать вычислительно эффективные аналитические модели с высокой точностью обнаружения аномалий и превосходит результаты ранее опубликованных методов.