Исследование процессов очистки поверхностных сточных вод от нефтепродуктов и тяжелых металлов на фитофильтрах

Аннотация

В мировой практике очистки поверхностных сточных вод с урбанизированных территорий все большее распространение получают биоинженерные сооружения, в том числе фитофильтры. Применение фитофильтров в условиях умеренного климатического пояса имеет ограничения, связанные со снижением эффективности очистки в периоды околонулевых температур ввиду замедления биохимических процессов, происходящих в растениях и почвенных микроорганизмах. Предложено техническое решение описанной проблемы, которое заключается в добавлении в состав фильтрующей загрузки материалов, обладающих сорбционными и ионообменными свойствами (торфа и цеолита). Проведены исследования эффективности очистки модельного раствора поверхностных сточных вод от нефтепродуктов и тяжелых металлов (свинца, меди, алюминия, железа) на пилотной лабораторной установке фитофильтрования с использованием высших растений: тростника обыкновенного (Phragmites commnis), рогоза широколистного (Tpha latiflia) и ириса болотного (Iris pseudacorus). Эффективность очистки от нефтепродуктов составила 95,5–98,9%, от тяжелых металлов – 66–99,3%. Установлено, что в вегетационный период под действием высших растений и ризосферной микрофлоры происходит частичная фиторегенерация фильтрующей загрузки от задержанных нефтепродуктов и тяжелых металлов. Экспериментально определено, что эффективность фиторегенерации высшими растениями от нефтепродуктов уменьшается в ряду: тростник обыкновенный – ирис болотный – рогоз широколистный; от тяжелых металлов: ирис болотный – тростник обыкновенный.

Ключевые слова

нефтепродукты , поверхностные сточные воды , тяжелые металлы , фитофильтр , фиторегенерация , дождевые сады

Дальнейший текст доступен по платной подписке.
Авторизуйтесь: введите свой логин/пароль.
Или оформите подписку

Список цитируемой литературы

Щукин И. С., Мелехин А. Г. Качественный состав поверхностного стока с территории г. Перми // Вестник ПНИПУ. Урбанистика. 2012. № 4. С. 110–118.
Чечевичкин В. Н., Ватин Н. И. Особенности состава и очистки поверхностного стока крупных городов // Инженерно-строительный журнал. 2014. № 6. С. 67–74.
Щукин И. С., Мелехин А. Г. Анализ существующих биоинженерных сооружений очистки поверхностного стока и возможности их применения в условиях Западного Урала // Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура. 2013. № 2. С. 40–51.
Ильин В. Б. Тяжелые металлы в системе «почва–растения». – Новосибирск: Наука, 1991. 151 с.
Наумова Л. Б., Горленко Н. П., Отмахова З. И., Мокроусов Г. М. Использование торфов Томской области при очистке сточных вод от ионов тяжелых металлов и нефтепродуктов // Химия в интересах устойчивого развития. 1997. № 5. С. 609–611.
Касицкая Л. В., Саркисов Ю. С., Горленко Н. П., Копаница Н. О., Кудяков А. И. Торфяные ресурсы Томской области и пути их использования в строительстве. – Томск: SST Издательство, 2007. 290 с.
Короткова Ю. А. Использование торфа и торфогеля как органического удобрения // Молодой ученый. 2015. № 1. С. 158–161.
Кельцев Н. В. Основы адсорбционной техники. – М.: Химия, 1984. С. 85–87.
Обуздина М. В. Природные и модифицированные цеолиты как адсорбенты нефтепродуктов из промышленных сточных вод // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2010. № 4 (44). С. 104–110.
Каратаев О. Р., Новиков В. Ф., Шамсутдинова З. Р. Очистка сточных вод цеолитсодержащими породами // Вестник Казанского технологического университета. 2014. Т. 17. № 15. С. 169–174.
Ватин Н. И., Панкова Г. А., Леонов Л. В., Пробирский М. Д., Рублевская О. Н., Чечевичкин А. В., Якунин Л. А. Тестовая эксплуатация фильтра ФОПС® с природным цеолитом для очистки загрязненного инфильтратом поверхностного стока // Водоснабжение и санитарная техника. 2017. № 9. С. 39–49.
Корецкий Д. С., Игнатова А. Ю. Изучение влияния цеолита Пегасского месторождения на рост растений // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2010. № 2. С. 92–95.
Титов А. Ф., Казнина Н. М., Таланова В. В. Тяжелые металлы и растения. – Петрозаводск, Карельский научный центр РАН, 2014. 194 с.
Степанова А. Ю., Орлова Е. В. Оценка эффективности использования растений Райграса (Lolium Perenne L.) и люцерны (Medicago Sativa L.) для фиторемедиации нефтезагрязненного грунта // Ученые записки Орловского государственного университета. Естественные, технические и медицинские науки. 2012. № 3. С. 327–330.
Щукин И. С., Ручкинова О. И. Многокомпонентная фильтрующая загрузка для фитофильтров очистки поверхностных сточных вод // Вестник ПНИПУ. Прикладная экология и урбанистика. 2017. № 1. С. 105–115.
Ватин Н. И., Греков М. А., Леонов Л. В., Пробирский М. Д., Рублевская О. Н., Чечевичкин А. В., Якунин Л. А. Результаты тестовой эксплуатации фильтра ФОПС® для очистки ливневого стока с селитебной территории Санкт-Петербурга // Водоснабжение и санитарная техника. 2017. № 1. С. 58–65.
Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства. – М., ЦИНАО, 1992. 61 с.
Пат. 2540620, РФ. МПК C 02 F9/14, C 02 F3/32, C 02F1/28, B 01D24/00. Устройство для очистки поверхностных сточных вод / Щукин И. С., Мелехин А. Г. // Изобретения. Полезные модели. 2015. № 4.