Исследование поглощающих свойств природных материалов приполярного Урала при доведении природных вод по железу до питьевого качества
Актуальность форсированного изучения и поисков минеральных сорбентов-ионообменников связана с тем, что, во-первых, наиболее крупные и разведанные месторождения цеолитовых пород находятся за пределами России; во-вторых, в связи с интенсивным освоением Западной Сибири ухудшалась экологическая обстановка (сильное загрязнение нефтепродуктами, цветными, тяжелыми и черными металлами, органическими веществами и т.д. почв и поверхностных вод); в-третьих, воды Западно-Сибирского бассейна в большинстве случаев содержат железо, марганец, аммиак в количестве значительно выше ПДК, кроме того, реки Западной Сибири интенсивно загрязняются промышленными отходами с территории Урала, Алтая, Казахстана. Крупные месторождения цеолитсодержащих пород в России сосредоточены на юге Западной и Средней Сибири, в Забайкалье, на западе Якутии, на Дальнем Востоке и Северо-Востоке. Имеются перспективы открытия промышленных залежей цеолитов на севере Красноярского края, Амурской области, юге Якутии, западе Хабаровского края, Урале.
Одной из наиболее трудных проблем кондиционирования воды является удаление ионов аммония, железа и тяжелых металлов. Это связано с тем, что специальные фильтры, сорбирующие ионы аммония, железа и тяжелых металлов доступные к широкому использованию в области водоочистки, отсутствуют.
Своеобразным барометром научно-технического прогресса в этой сфере является использование природных сорбентов - цеолитов. Благодаря уникальным и разнообразным физико-химическим свойствам они приобретают все большую значимость в экологизации промышленности, сельского хозяйства, в средозащитных технологиях экологической инфраструктуры. Цеолиты не токсичны для человека и животных, поэтому в последние годы все больше внимания уделяется их применению в медицине, ветеринарии, технологиях подготовки воды. Исследования цеолитовых месторождений Приполярного и Полярного Урала является важной проблемой, т.к. они могут обладать комплексной способностью очищать от железа, солей металлов, аммонийного азота. При этом природные минеральные сорбенты могут значительно улучшать качество воды, уравновешивать и кондиционировать содержание солей до кларковых концентраций, приближая отфильтрованную воду к физиологически полезной воде.
Современные фильтрующие материалы при всем их кажущемся многообразии мало отличаются от аналогов середины ХХ века, хотя и претерпели незначительные усовершенствования. Так, катализаторы для очистки железа, основанные на применении соединений марганца, были известны и использовались для этих целей еще в начале прошлого века, то же можно сказать и о песке, кварце, активированных углях. Следует отметить, что клиноптилолитовые загрузки кроме извлечения примесей из воды способны сорбировать NH4, Pb, Си, Zn и др.
Основными предпосылками к использованию цеолитов в качестве загрузки водопроводных фильтров в Тюмени и Тюменской области являются открытие месторождения цеолитов на Урале (в пределах Тюменской области) и возможность его разработки открытым способом.
Одним из наиболее перспективных направлений в очистке питьевых вод является применение природных ионообменников - цеолитовых и литофицированных цеолит-монтмориллонитовых пород. В результате наших исследований впервые получены данные по сорбционной емкости клиноптилолитов Приполярного Урала.
Для оценки ионообменных свойств клиноптилолита были проведены опыты в АО «Центральная лаборатория» по сорбции в статических условиях железа из водных растворов. Раствор готовился в лаборатории «Минеральных сорбентов» ООО «Литос» по следующим параметрам: в дистиллированную воду добавлялись соли кальция, магния и калия в количестве: Са - 40 мг/л, Мg - 13 мг/л и К - 3,0 мг/л (среднестатистический состав поверхностных вод Западно-Сибирского артезианского бассейна (Крайнов С.Р., Швец В.М., 1992 г.).
Затем в приготовленный раствор вводилась соль исследуемого вещества. В колбу насыпалась навеска 10 г сорбента и наливался приготовленный раствор 1:100, время контакта сорбента с раствором 14 часов. Затем раствор отдавался на анализ и заменялся новым.
Подобные опыты были выполнены на растворах, содержащих железо - 20 мг/л. В качестве сорбента использовались порошки цеолита фpaкцией 0,3-0,6 мм и для сопоставления использовались угли типа АГ-3 фpaкцией 1-2 мм.
По результатам химических исследований воды, которые проводились в АО «Центральная лаборатория» на атомно-абсорбционном спектрофотометре «Спектр АА 640Z», необходимо отметить: время контакта 14 часов, проскок по опыту Fe3+ наблюдается с 15 (концентрация ионов после сорбции составила 4 мг/л) порции.
Расчетная емкость для цеолита составила по железу 31 мг на 1 г сорбента. Следует отметить, что угли очень быстро насыщались, имея сорбционную емкость в 5-10 раз ниже, чем клиноптилолит. Это отражено в таблице.
Статическая сорбционная способность клиноптилолита (в мг/1грамм сорбента)
|
Исходная концентрация в исходном растворе (мг/л) |
Название сорбента |
|
|
Клиноптилолит |
Уголь |
|
|
Fe = 20 |
31 |
6 |
Опыты в динамических условиях на определение сорбционных свойств клиноптилолита по удалению железа из раствора также проводились в АО «Центральная лаборатория».
Через колонку, заполненную клиноптилолитом, пропускался раствор, содержащий 20 мг/л железа. Содержание других конкурирующих катионов во всех опытах было относительно постоянным и составляло: Na - (9,5-10,5); K - (1-2); Ca - (35-42); Mg - (8-11) (мг/л).
После пропуска 35 л раствора заметного проскока не наблюдалось. Содержание железа в очищенном растворе не превышало 0,2 мг/л.
Проведенная первая регенерация раствором, содержащим 5 % поваренной соли при объеме 1 л из цеолита железа 60,6 %, при объеме 2,0 л раствора 63,4 %. После регенерации опыты были повторены. Появление железа после первой регенераци зафиксировано в 28 л очищенного раствора. При второй регенерации удаление железа из цеолита с 5 % содержанием NaCl объемом 1 л снижало содержание железа из цеолита на 82 %, при 2 л - 85,0 %.
После второй регенерации цеолита сорбент начал пропускать железо на 23,0 литре. На этом опыты были прекращены. Результаты исследований показали высокую эффективность использования цеолитов для извлечения железа из воды. При этом низкая себестоимость цеолитов позволяет ставить вопрос о его использовании в сорбционных процессах, как с регенерацией, так и без нее.
Статья в формате PDF
124 KB...
02 05 2026 4:50:17
Рассмотрена финансовая поддержка инициативных и издательских проектов в области знания «биология и медицинская наука» Российским Фондом Фундаментальных Исследований. Проанализированы количественные хаpaктеристики и динамика результатов конкурсов проектов по разным аспектам нейрофизиологии.
...
01 05 2026 17:57:46
Статья в формате PDF
276 KB...
30 04 2026 19:31:42
Статья в формате PDF
127 KB...
29 04 2026 15:23:13
В статье дается концептуальное видение профессиональных стилей человека в зависимости от его профессиональных и жизненных приоритетов. Стиль отражает стратегию адаптации человека. Индивидуальный стиль профессиональной деятельности рассматривается как функция составляющих ее эффективности. Выделено 16 вариантов стилей, в зависимости от значимых для человека составляющих эффективности его труда. В зависимости от профессиональной успешности, степени удовлетворенности трудом и ценностных ориентаций выделено 8 профессиональных стилей, хаpaктеризующих (выявляющих, демонстрирующих) хаpaктер специалиста.
...
28 04 2026 6:25:18
Статья в формате PDF
270 KB...
27 04 2026 6:47:43
Статья в формате PDF
154 KB...
26 04 2026 6:41:59
Статья в формате PDF
237 KB...
25 04 2026 22:54:45
Построена октетная электродинамика. Обсуждена возможность объединения механики и электродинамики. Выявлена дальнодействующая структуризация октетного прострaнcтва. Исследуются свойства интервала.
...
24 04 2026 10:46:40
Статья в формате PDF
137 KB...
23 04 2026 2:52:47
Статья в формате PDF
1728 KB...
22 04 2026 9:41:40
Статья в формате PDF
109 KB...
21 04 2026 0:57:20
Статья в формате PDF
101 KB...
18 04 2026 16:15:48
Статья в формате PDF
241 KB...
16 04 2026 7:49:28
Проведено поэтапное исследование, которое включало в себя оценку индивидуальных резервов соматического здоровья (СЗ) и оценку функционального состояния вегетативной нервной системы на основе исследования вариабельности ритма сердца (ВРС). Уровень СЗ оценивался в баллах. В результате проведенного нами исследования было выявлено, что риск манифестации хронической сосудистой патологии достаточно высок в группе с низкими энергетическими резервами организма (уровнем здоровья «низким» и «ниже среднего»), а таковых у нас оказалось 54,5 % из всех обследованных студентов БелГУ. Следующим этапом исследования была проверка этой версии. При анализе вариабельности сердечного ритма учитывались: показатель общей мощности спектра нейрогумopaльной регуляции сердечного ритма (TP); показатель, отражающий реактивность парасимпатического отдела вегетативной нервной системы при проведении АОП; визуальная оценка степени кардио-респираторной синхронизации на основании данных спектрального анализа ВРС и пневмограммы. У обследуемых с низким уровнем соматического здоровья признаки вегетативной дисфункции различной степени выраженности наблюдались в 92,5 % случаев. В группе с низким уровнем СЗ реактивность парасимпатического отдела ВНС, отражающая адаптационные резервы организма, оказалась так же низкой. Таким образом, наша версия о взаимосвязи уровня соматического здоровья и частотой встречаемости вегетативной дисфункции полностью подтвердилась. Чем ниже уровень соматического здоровья, тем более вероятна манифестации хронической сосудистой патологии. При высоком уровне здоровья риск возникновения хронической соматической патологии минимален.
...
14 04 2026 10:54:12
В опытах с 19 полосками миометрия, полученных от 5 женщин в конце доношенной беременности при плановом кесаревом сечении, установлено, что озонированный ( ≈0,50 мкг/мл) раствор Кребса ингибирует спонтанную сократительную активность миометрия и существенно уменьшает стимулирующий эффект адреналина, т.е. снижает его α-адренореактивность. Это объясняет эффективность озонотерапии при угрозе прерывания беременности и дискоординированной родовой деятельности.
...
12 04 2026 14:10:23
Статья в формате PDF
142 KB...
11 04 2026 10:25:51
Статья в формате PDF
119 KB...
10 04 2026 17:51:36
Статья в формате PDF
128 KB...
09 04 2026 22:26:54
Статья в формате PDF
107 KB...
08 04 2026 12:55:43
Статья в формате PDF
104 KB...
07 04 2026 3:16:18
Статья в формате PDF
283 KB...
06 04 2026 1:23:15
Статья в формате PDF
270 KB...
05 04 2026 7:26:54
Статья в формате PDF
255 KB...
04 04 2026 5:16:38
Статья в формате PDF
108 KB...
03 04 2026 7:10:41
Статья в формате PDF
93 KB...
02 04 2026 9:56:31
Статья в формате PDF
111 KB...
01 04 2026 1:16:56
Статья в формате PDF
205 KB...
31 03 2026 23:30:33
Статья в формате PDF
143 KB...
30 03 2026 19:27:59
Статья в формате PDF
296 KB...
28 03 2026 22:52:14
Статья в формате PDF
109 KB...
27 03 2026 15:20:18
Исследование в биологии включает в себя наблюдение, описание, учебный опыт или эксперимент, сравнение, анализ, систематизацию результатов. Такая самостоятельная учебная деятельность приводит к формированию био-экологического мышления, без которого невозможна реализация биоцентрического принципа в обучении.
...
24 03 2026 1:25:38
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
