Проницаемые геохимические барьеры как способ защиты окружающей среды от загрязнений. Природные сорбенты для решения экологических задач. Математическое моделирование и расчет процессов. Обзор.
Аннотация
Для решения крупномасштабных экологических задач в США и Европе используется новая технология - проницаемые геохимические барьеры (permeable reactive barriers- PRB). Цель обзора - по литературным данным оценить преимущества и ограничения геохимических барьеров, а также типы используемых материалов. Рассмотреть свойства этих материалов и практические задачи, решаемые с их использованием. Показано, что к недорогим, доступным и весьма эффективным природным сорбентам относятся клиноптилолитсодержащие туфы (КЛТ), значительные месторождения которых находятся в разных регионах мира, в том числе и в России. Рассмотрены их сорбционные свойства и эксплуатационные качества. Показана необходимость математического моделирования процессов сорбции, происходящих в геохимических барьерах. Приведены результаты математического модели-
рования и расчета времени защитного действия геохимических барьеров на примере месторождений КЛТ-Хонгуруу (Якутия)- дезактивация природных вод от Sr2+ и Cs+ и КЛТ -Чанканай (Казахстан).
Скачивания
Литература
2. USEPA 1998, U.S.Environmental Protection Agency, Vienna, Austria, 101 pp.
3. USEPA, 2002, Field Application on in situ Remediation Technologies, PRB, U.S.Environmental Protection Agency, Washington, DC.
4. Bone B.D., Review of UK guidance on PRB. In: Taipei Inter. Confer. On Remediation of Soil and Groundwater Contaminated Sites, Taipei, Taiwan, 2012, pp. 611-768.
5. Obiri-Nyarko F., Grajales-Mesa S., Malina G., Chemosphera, 2014, Vol. 111, pp. 243-259.
6. Bowman R.S, Sillivan E.I., Li Z., Natural Zeolites for the Third Millenium- C.Colella and F.A.Mumpton, eds., 2000, pp. 287-297.
7. Bowman R.S., Microporous and Mesoporous Materials, 2003, Vol. 61, pp. 43-56.
8. Perego C, Bagatin R., Tagliabue M., Vignola R., Microporous and Mesoporous Materials, 2013, Vol. 66, pp 37-49;
9. Nikashina V.A., Serova I.V., Rudenko B.A., Patent RF, N 94011364/26, 1994.
10. ITRC, Interstate Technology and Regulatory Council. Permeable Reactive Barrier: Technology Update PRB, Washington, 2011, 156 p.
11. Clap L., Abdelrahman M., Pana P., American Society for Engineering, Education Annual Conference and Exposition, San Antonio, Texas, 2012, pp. 1707-1720/
12. Freidman B., Terry D., Wilkins D., Spedding N. et al., Chemosphere, 2017, Vol. 174, pp. 408-420.
13. Wantanaphong J., Mooney S, Bailey E., Environ.Chem. Lett., 2005, Vol. 3, pp.19-23/
14. Otchet ekspertov OOO «IG Infomayn» 2015 god. Available at: http//www.infomine.ru/research/9/76 (accessed
7 February 2011)
15. Germanova T.V, Valieva I.R., Izv. Samar. Nauch. tsentra RAN, 2014, Vol. 16, No 1(7), pp.22-24.
16. Grigor'eva A.V. Dissertatsiya na soiskanie uchenoy stepeni kandidata geologomineralogicheskikh nauk, M., 2002, 85 p.
17. Petranovskii V., Chaves-Rivas F., Hernandez Espinoza M., Pestryakov A. et al., МАТЕС Web of Conferences, 2016, Vol. 85, pp. 01014.
18. Brown L.M., Sherry H.S., Krambek F.J., J. Phys. Chem., 1971, Vol. 75, No 25, pp. 3846-3855.
19. Thompson P.W., Tassopulos M.A., Zeolites, 1986, Vol. 6, No 1, pp. 12-20.
20. Berkovich S.Е., Nikashina V.A., Neorganicheskie materialy,1990, Vol. 25, No 5, pp. 1035-1037.
21. Lebedynets M., Sprynskyy M., Sakhnyuk I., Zbytniewski R. et al., Adsorption Science & Technology, 2004, Vol. 22, pp. 731-741.
22. Watanabe Y., Yamada H., Tanaka J., Moriyoshi Y., Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 2005, Vol. 80, pp. 376-380.]
23. Jorgensen T.C., Weatherley L.R., Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 2006, Vol. 81, pp. 1151-1158.
24. Maranon E., Ulmanu M., Fernandez Y., Anger I. et al., Journal of Hazardous Materials, 2006, Vol. 137, pp. 1402-1409.
25. Karadag D., Koc Y., Turan M., Armagan B., Journal of Hazardous Materials, 2006, Vol. 136, pp. 604-609.
26. Wang Y.Q., Liu S.J., Xu Z., T.W. Han Z., Journal of Hazardous Materials, 2006, Vol.136, pp.735-740.
27. Wen D.H., Ho Y.S., Tang X.Y., Journal of Hazardous Materials 2006, Vol.133, pp. 252-256.
28. Сolella С., Natural Microporous Materials in Environment Technology, 1998, Vol. l., No 362, pp. 207-225.
29. Rabideau A.J., Van Benschoten J., Patel A., Bandilla K., J.Сontaminant Hydrology, 2005, Vol. 79, No 1-2, pp. 1-24.
30. Wang Sh., Peng Y., Chemical Engineering Journal, 2010, Vol. 156, pp.11-24.
31. Doula M.K., Water Research, 2006, Vol.40, pp. 3167-3176.
32. Oter O., Akcay H., Water Environment Research, 2007, Vol. 79, pp.329-335.
33. Sprynskyy M., Buszewski B., Terzyk A.P., Namiesnik J., Journal of Colloid and Interface Science, 2006, Vol. 304, pp. 21-28.
34. Oren A.H., Kaya A., Journal of Hazardous Materials, 2006, Vol. 131, pp. 59-65.
35. Gedik K., Imamoglu I., Separation Science and Technology, 2008, Vol. 43, pp. 1191-1207.
36. Dimirkou A., Doula M.K., Desalination, 2008, Vol. 224, pp.280-292.
37. Stefanovic S.C., Logar N.Z., Margeta K., Tusar N.N. et al., Microporous and Mesoporous Materials, 2007, Vol. 105, pp. 251-259.
38. Rodriguez-Iznaga I., Rodriguez-Fuentes G., Petranovskii V., Microporous and Mesoporous Materials, 2018, Vol. 255, pp. 200-210.
39. Capasso C. , Coppola E., Iovino P., Salvestrini S. et al., Microporous and Mesoporous Materials, 2007, Vol. 105, pp. 324-328.
40. Li L.Y. , Tazaki K., Lai R., Shiraki K. et al., Applied Clay Science, 2008, Vol. 39, pp. 1-9.
41. Diaz-Nava C., Olguin M.T., Solache-Rios M., Separation Science and Technology, 2002, Vol. 37, pp. 3109-3128.
42. Samatya S., Yuksel U., Yuksel M., Kabay N., Separation Science and Technology, 2007, Vol. 42, pp. 2033-2047.
43. Faghihian H., Inter. Journal of Environment and Pollution, 2004, Vol. 22, pp. 732-739.
44. Baskan M, Pala A., Desalination, 2011, Vol. 281, pp. 396-403.
45. Kats E.M., Serova I.B., Nikashina V.A., Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy, 2004, Vol. 4, No.6, pp. 775-781.
46. Kats E.M., Nikashina V.A., Serova I.B., Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy, 2014, Vol. 14, No 3, pp. 406-412.
47.Serova I.B., Nikashina V.A., Trudy Mezhdunar. konf., Sankt-Peterburg, «Radioaktivnost' posle yadernykh vzryvov i avariy», 2006, Vol. 3, pp. 455-460.
48. Grce M., Pavelic K.,Microporous and Mesoporous Materials, 2005, Vol. 79, pp. 165-169.
49. Nikashina V.A., Kats E.M. ,Zotova V.I., Danilina N.I., Gembitskiy P.A., Materialy Mezhdunarodnogo Kongressa «Voda: ekologiya i tekhnologiya», M., 6-9 sentyabrya 1994, pp.518-525.
50. Rabideau A.J., Van Benschoten J, Khandelwal A., Repp K., Physicochemical Groundwater Remediation, 2001, Chapter 6, pp. 115-138.
51. Pawluk K.,Wrzesinski G., Lendo-Siwicka, IOP Conf. Series: Materials Sciences and Engineering,
2017, Vol. 245, 052017 doi: 10. 1088/1757-899X/245/5/052017
52. Woinarski A., Stevens G, Snape I., Process Safety and Environmental Protection, 2006, Vol. 84, issue 2, pp.109-116.
53. Gavaskar Arun R., J. Hazard. Mater., 1999, Vol. 68, pp.41-71.
54. Dong Jun, Zhao Yongsheng, ZhangWeihong, Hong Mei, J. Hazard. Mater., 2009, Vol. 161, pp. 224-230.
55. Wantanaphong J., MoonyS. J., Bailey E.H.,/ Environmental Chemistry Letters, 2005, Vol. 3, pp. 19-23.
56. Park J., Lee S., Lee C., Journal of Hazardous Materials, 2002, Vol. 95, pp. 65-79.
57. Dan Zhoi, Yan Li, Yinbo Zhang, Chang Zhang et al., J.Contaminant Hydrology, 2014, Vol. 168, pp. 1-16.
58. Di Natale F., Di Natale M., Greco R., Lancia A., J. Hazard. Mater., 2008, No 160, рр.428-434.
59. Obiri-Nyarko F., Kwiatkowska-Malina J., Malina G., Kasela T., J. Contaminant Hydrology, 2015, Vol. 177-178, pp. 76-84.
60. Nikashina V.A., Materialy 2-oy Mezhdunarodnoy konferentsii "Promyshlennye mineraly i nauchno-tekhnicheskiy progress", M., 2007, pp. 152-154.
61. Nikashina V.A., Kats E.M., Serova I.B., Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy, 2008, Vol. 8, No 1, pp. 23-29.
62. Zaytseva Е.V., Berkovich S.Е., Nikashina V.A., Sb. Ispol'zovanie prirodnykh tseolitov v narodnom khozyaystve, Materialy Vsesoyuznogo Soveshchaniya, Novosibirsk, 1991, ch. 2, pp. 158-168.
63 Nikashina V.A., Kats E.M., Serova I.B., Gembitskiy P.A., Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy, 2004, Vol. 4. No 5, pp. 579-591.
64. Nikashina V.A., Kats E.M., Serova I.B., Trudy Mezhdunar. konf., «Radioaktivnost' posle yadernykh vzryvov i avariy»
GIDROMЕTЕOIZDAT, 2006, Vol. 3, pp. 449-454.
65.. Nikashina V.A., Serova I.B., Kuzmina T.G., Lihareva N.I. etal., Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy, 2017, Vol. 17, No.6, pp. 886-892.
66. Senyavin M.M., Rubinshteyn R.N., Venitsianov E.V., Galkina N.K. et al., Osnovy rascheta i optimizatsii ionoobmennykh protsessov, M., Nauka, 1972, 175 p.
67. Tolmachev A.M., Nikashina V.A., CHelishchev N.F. Ionoobmennye svoystva i primenenie sinteticheskikh i prirodnykh tseolitov, M., Nauka, 1981, pp. 45-63.
68. Venitsianov Е.V., Rubinshteyn R.N., Dinamika sorbtsii iz zhidkikh sred, M., Nauka, 1983, 238 p.
69. Venitsianov E.V., /Izv. AN SSSR. ser. khim., 1980, No 9, pp. 1981-1984.
70. Nikashina V.A, Galkina N.K., Senyavin M.M., Rossiyskiy Institut Nauchnoy i Tekhnicheskoy Informatsii, M., 1977, No 3668, 44 p.
71. Nikashina V.A., Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy, 2008, Vol. 8, No 2, pp.227-240.
72. NikashinaV.A, Senyavin M.M., Mironova L.I., Tyurina V.A. In " New Developments in Zeolite Science Technology", Proceeding of the 7th Inter. Zeolite Conference, ed. Y. Murakami, A .Iijima and J.W. Ward, 1986, Tokyo, Japan,
pp.283-288.
73. Nikashina V A., Zaitseva E.V. In Zeolites` 91, 3rd Inter. Conf. on the Occurance, Properties and Utilization of Natural Zeolites, Havana, Cuba, 1991, pp.169-170
74. .Kats E.M., Nikashina V.A In: Natural Zeolites for the Third Millenium, C.Colella and F.A.Mumpton, eds, 2000, pp. 387-393.
75. Tokmachev M.G., Tikhonov N.A., Nikashina V.A., Bannykh L.N., Matematicheskoe modelirovanie, 2010, Vol. 22, No.5, pp.. 97-103.
76. Nikashina V.A., Serova I.B., Kats E.M., Tikhonov N.A. et al., Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy, 2010, Vol. 10, No 6, pp. 949-959.
77. Nikashina V.A., Serova I.B., Каts E.M., Tikhonov N.А. et al., Clay Minerals, 2011, No 46, pp. 233- 240.
78.. Nikashina V.A., Serova I.B., Kats E.M., Tokmachev M.G. et al., Geochemistry International, 2017, Vol. 55, No 1, pp. 36-46.