ОЧИСТКА ГРУНТОВ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЙ
Геологический факультет МГУ, кафедра инженерной и экологической геологии, тел. 939-35-87.
Автор - проф. Королев Владимир Александрович.
Курс читается в 8 семестре для студентов специализация экологическая геология
Объем курса - 36 часов лекций.
Форма контроля. Подготовка реферата по одному из методов очистки грунтов или по одному из токсикантов, курс завершается зачетом.
Аннотация. Цель курса – ознакомить студентов с современным состоянием проблемы загрязнения грунтов и их массивов экотоксикантами и дать основы методов и методики очистки грунтов от загрязнений. Курс базируется на последних мировых достижениях в области теории и практики очистки грунтов от загрязнений. В курсе рассматриваются особенности различных загрязнителей геологической среды (неорганические, органические, биологические, радиоактивные, комплексные), специфические особенности нахождения загрязнителей в грунтах разных типов, анализируется строение и свойства загрязненных грунтов. Приводятся теоретические основы очистки геологической среды от токсичных загрязнителей, рассматривается классификация методов очистки грунтов. Основная часть курса посвящена рассмотрению трех главнейших типов очистки загрязненных грунтов: 1) методов локализации загрязнений; 2) методов их детоксикации и деструкции в массивах, а также 3) методов собственно удаления загрязнителей из грунтов. Все три типа очистки базируются на физических, физико-химических, химических и биологических способах. Наиболее широко рассматриваются существующие электрохимические способы очистки грунтов от экотоксикантов.
Содержание курса
Введение
Проблема загрязнения окружающей среды и актуальные вопросы загрязнения геологической среды. Эколого-геологический аспект загрязнения геологической среды. Основные цели и задачи курса.
1.Загрязнители грунтов
Классы опасности химических веществ в грунтах. Систематизация загрязнителей и их типы: неорганические (тяжелые металлы, цианиды, минеральные соли и удобрения и др.), органические (пестициды, ПАУ, кетоны, спирты, фенолы, нефть и нефтепродукты, хлорорганика, детергенты и др.), радиоактивные, биоорганические, комплексные. Их особенности влияния на биоту, источники поступления в грунты.
2.Особенности загрязненных грунтов
Компонентный состав загрязненных грунтов. Графические способы его анализа с помощью треугольных диаграмм. Показатели загрязненности грунтов (абсолютные и относительные).
Твердые, жидкие, газообразные и биотические загрязнители в грунтах. Пути загрязнения, особенности их нахождения в грунте. Особенности структуры загрязненных грунтов. Особенности свойств загрязненных грунтов (физических, физико-химических, физико-механических).
3.Массивы загрязненных грунтов
Особенности нахождения загрязнителей в массивах. Подвижность загрязнителей в массивах грунтов, особенности их миграции. Типизация загрязненных массивов грунтов. Признаки типизации и классифицировния загрязненных массивов.
4.Методы очистки грунтов от загрязнений.
Процессы самоочищения в окружающей среде и их механизмы. Основы методики работ по выявлению загрязненных массивов. Принципы классифицирования методов очистки грунтов от загрязнений. Способы локализации, деструкции и удаления загрязнителей. Физические методы очистки (механические, гидродинамические, аэродинамические, термические и др.). Физико-химические методы очистки. Химические методы очистки. Биологические методы очистки. Общая классификация методов.
5.Электрохимические и электрокинетические методов очистки
Механизм электрохимической и электрокинетической очистки. Электроосмос, его параметры и особенности применения. Удаление тяжелых металлов, нитратов, органики, радионуклидов; факторы, влияющие на электрохимическое удаление. Математическое моделирование электрохимического удаления.
6.Производство работ по электрохимической очистке грунтов
Схемы электрохимической очистки в массивах (многорядная, сеточная, круговая и др.). Источники питания. Расчет электрических систем. Электрофоретическое удаление загрязнений. Электродиализ. Электродеструкция загрязнений в массивах. Электрохимическая локализация загрязнений.
7.Химические методы очистки грунтов
Химические методы удаления загрязнений, математическая модель. Химическая деструкция загрязнителей: гидролиз, химическое осаждение и окисление загрязнений. Химическая локализация загрязнений, создание экранов химическими инъекционными способами: битумизацией, силикатизацией, смолизацией и т.п. Технологии создания химических инъекционных экранов.
8.Физико-химические методы очистки
Способы физико-химического удаления загрязнений: выщелачивание, жидкостная экстракция, удаление диффузиофорезом и др. Физико-химическая деструкция загрязнений. Способы физико-химической локализации загрязнений, создание сорбционных барьеров (коагуляционные методы, ионообменные, сорбционные). Хранилища для отходов и их конструктивные особенности.
9.Биологические методы очистки
Методы биодеградации загрязнений: активизация аборигенной микрофлоры и методы внесения культур. Технологические схемы. Комплексные биопрепараты. Методы биопоглощения загрязнителей. Технологические схемы.
10. Общая схема очистки
Рациональное комплексирование методов очистки грунтов от загрязнений. Очередность способов, учет конкретных особенностей массивов. Экологическая стратегия по вопросам утилизации загрязнений и их удалению
Литература
1.Королев В.А. Очистка грунтов от загрязнений. – М., МАИК «Наука/Интерпериодика», 2001, - 365 с.
2.Аренс В.Ж. и др. Очистка окружающей среды от углеводородных загрязнений. – М., изд-во «Интербук», 1999, - 372 с.
3.Гольдберг В.М., Газда С. Гидрогеологические основы охраны подземных вод от загрязнения. – М., недра, 1984, - 262 с.