CC BY
5
A, UNiVERSUM:
№ 12 (129)_ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_декабрь. 2024 г.
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЫСШИХ ВОДНЫХ РАСТЕНИЙ
Ахмедова Назира Махмудовна
доктор PhD, доцент Алмалыкского филиала Ташкентского государственного технического университета имени Ислама Каримова, Республика Узбекистан, г. Олмалык E-mail: nazira. akhmedova. 68@bk. ru
Хунаров Абдувахоб Маматович
ст. преподаватель
Алмалыкского филиала Ташкентского государственного технического университета имени Ислама Каримова, Республика Узбекистан, г. Олмалык
EFFICIENCY OF WASTEWATER TREATMENT USING HIGHER AQUATIC PLANTS
Nazira Akhmedova
Doctor PhD, Associate Professor, Almalyk branch
of Tashkent State Technical University named after Islam Karimov
Republic of Uzbekistan, Olmalyk
Abduvahob Khunarov
Senior Lecturer, Almalyk branch
of Tashkent State Technical University named after Islam Karimov
Republic of Uzbekistan, Olmalyk
АННОТАЦИЯ
В статье рассматривается метод очистки сточных вод с использованием высших водных растений. Проведено сравнительное изучение анатомо-морфологического строения высших водных растений - эйхорнии, пистии и малой ряски на питательной среде в сточных водах. Выполнены масс-спектрометрические анализы вод хвосто-хранилищ горно-металлургических заводов. Обоснована возможность очистки сточных вод хвостахранилищ горно-металлургических заводов с использованием интродуцентных высших водных растений с добавлением в стоки дополнительной органической питательной среды. Установлено, что для очистка сточных вод ГМЗ-3 НГМК с помощью высших растений таких как эйхорния, пистия, ряска и азолла с использованием дополнительной органической питательной среды (10-15 г/л) повышается эффективность процесса и адаптации растений к ядовитым стокам.
ABSTRACT
The article discusses a method of wastewater treatment using higher aquatic plants. A comparative study of the anatomical and morphological structure of higher aquatic plants - Eichhornia, Pistia and Lesser Duckweed on a nutrient medium in wastewater was carried out. Mass spectrometric analyses of tailing pond waters of mining and metallurgical plants were performed. The possibility of cleaning wastewater from tailing ponds of mining and metallurgical plants using introduced higher aquatic plants with the addition of an additional organic nutrient medium to the effluents was substantiated. It was found that for the purification of wastewater from GMZ-3 NMMC using higher plants such as Eichhornia, Pistia, Duckweed and Azolla using an additional organic nutrient medium (10-15 g/l) the efficiency of the process and adaptation of plants to toxic effluents increases.
Ключевые слова: сточные воды, горная промышленность, высшие водные растения, отходы производства, воды шахт, воды рудников, промышленные стоки, хвостохранилища, макрофиты, кислотность промышленных стоков.
Keywords: wastewater, mining industry, higher aquatic plants, industrial waste, mine water, mine water, industrial effluents, tailings, macrophytes, acidity of industrial effluents
Библиографическое описание: Ахмедова Н.М., Хунаров А.М. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЫСШИХ ВОДНЫХ РАСТЕНИЙ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2024. 12(129). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/18935
№ 12 (129)
Введение. В настоящее время источниками загрязнения большинства водоемов являются сброшенные, недостаточно очищенные сточные воды с промышленных предприятий, крупных комплексов и отходы производства при разработке рудных ископаемых, горнодобывающих предприятий; воды шахт, рудников; сбросы водного и железнодорожного транспорта; отходы первичной обработки, пестициды и многие другие вредные вещества. Разработка месторождений полезных ископаемых горнодобывающего предприятия подземным способом, требует существенно меньших территорий под горный отвод и не вызывает существенных нарушений или изменений инфраструктуры, так как открытые горные работы [5].
Попадая в природные водоемы, загрязняющие вещества, приводят к изменению качества воды, которые проявляются в изменении физических и химических свойств воды. Качественный и количественный состав вредных веществ разнообразен. Состав вредных веществ, присутствующих в сточных водах, зависит от технологического процесса на предприятии. Некоторые производственные сточные воды содержат токсические примеси, которые оказывают пагубное воздействие на живые организмы.
В связи с этим необходимость снижения влияния загрязненных промышленных сточных вод на окружающую среду является одним из наиболее актуальных вопросов. В мире, в настоящее время в окружающую среду сбрасывается огромное количество бытовых и промышленных сточных вод. Недостаточно очищенные сбрасываемые сточные воды часто попадают в русловые участки рек, загрязняя их. Эта проблема может быть решена также с помощью биогидробота-нического метода на основе использования погруженных видов высшей водной растительности [1, 2]. Выбор видов погруженных макрофитов, способных участвовать в процессах очистки загрязненных производственных сточных вод является в настоящее время актуальной задачей. Водные растения в водоемах выполняют поглотительную, накопительную, фильтрационную, окислительную детоксикационную функции [3].
Поскольку сточные воды часто характеризуются сложным химическим составом и повышенной кислотностью, выбор видов водной растительности является актуальным. Эта задача требует подбора видов
декабрь, 2024 г.
макрофитов, эффективно удаляющих загрязняющие вещества в различных экологических условиях, способных выдерживать повышенную щелочность или кислотность промышленных стоков и сточных вод с территории химических и других предприятий.
Методика исследования. При исследованиях целесообразным является совершенствование и внедрение новых методов биологической очистки водоемов и поставка для орошения полностью очищенной воды. Существующая в городе Навои Республики Узбекистан система очистки сточных вод является капиталоемкой, трудоемкой, энергоемкой и требует постоянного контроля. Одной из альтернативных решений этой проблемы служит биологическая очистка сточных вод с использованием высших водных растений. Преимущество данного метода определяется низкой капиталоемкостью по сравнению с различными способами очистки сточных вод [4]. Но надо отметить, что они требуют использования больших площадей, длительного по времени и требует периодического удаления накопившихся в прудах - отстойниках шла-мов.
Основной целью исследований являются определение химического состава вод хвостохранилищ горно-металлургических заводов Навоийского горнометаллургического комбината и выбор высших водных растений для биологической очистки.
В наших экспериментальных исследованиях мы использовали саженцы высших растений (эйхорнии (Eichhornia srassipes (Solms.), пистии Pistia (Pistia strtiotes L.) и малой ряски (Lemna minor L.)) для очистки хвостохранилищ горно-металлургического заводов Навоийского горно-металлургического комбината, которые изначально выращивались в лабораторных условиях в искусственных питательных средах в пластиковых емкостях.
Были взяты пробы сточных вод хвостохранилищ горно-металлургических заводов (ГМЗ-2, ГМЗ-3). Получены результаты масс-спектрометрического анализа вод хвостохранилищ горно-металлургических заводов (ГМЗ-2, ГМЗ-3). Результаты анализа показали что сточные воды по химическому составу очень близки. С целью экономии реагентов, времени и усилии опыты только с различными стоками ГМЗ-3 (рис. 1).
№ 12 (129)
декабрь, 2024 г.
Саженцы высших растений для очистки хвосто-хранилищ изначально выращивались в лабораторных условиях в искусственных питательных средах в пластиковых емкостях объемом 12 литров. Изучены
биологические характеристики выращенных водных растений - эйхорнии, пистии и малой ряски (Рис.2).
Рисунок 2. Выращенные в лабораторных условиях высшие водные растения
Эксперименты проводились в лабораторных условиях в течение 10 суток в пластмассоых емкостях объемом 12 л, заполненных сточными водами. В начале эксперимента был определен pH раствора, который составил 8,5. Температура воздуха и воды, интенсивность освещения регистрировались четыре раза в день.
Результаты биологической очистки вод в стоках Хвостхоза ГМЗ-3: pH стоков уменьшилось на
0,1 мг/дм3; SiO2 на 3 мг/дм3, Mg на 201 мг/дм3, № на 105 мг/дм3, Fe на 0,01 мг/дм3, Zn на 0,06 мг/дм3, Pb на 0,13 мг/дм3, ^ на 0,03 мг/дм3, NO2 на 0,23 мг/дм3, SO4 на 1,3 мг/дм3
Заключение. По результатам эксперимента общая эффективность очистки сточных вод с использованием высших водных растений (ВВР) за 10 суток: эйхорнии, пистии и ряски была более чем 50%. Этот показатель имеет сезонное значение, так как, интенсивность вегетации растительных культур несколько понижена в зимний период. К весеннему и летнему сезонам можно ожидать более высокого процента эффективности очистки за счет ускорения жизненных процессов растений.
Основываясь на результаты исследований можно сделать вывод что, из числа испытанных растений наиболее высшие показатели ремедации показали эйхорния (E. crassipes Solms.) и ряска (L. minor L.). А остальные виды растений можно использовать в комплексной очистке как вспомагательные.
Список литературы:
1. Ахмедова Н.М. и др. Очистка сточных вод горнодобывающих предприятий Узбекистана с применением высших водных растений. Науч. журнал Безопасность Труда в Промышленности. 2023, январь, с. 77-83.
2. Ахмедова Н.М. Использование гидробионтов для реабилитации загрязненных радионуклидами водоемов. Universum: Технические науки, научный журнал. - № 6 (123). М., Изд. «МЦНО», 2024.
3. Тимофеева С.С. Биотехнология обезвреживания сточных вод // Хим. и технол. Воды. - 1995. - 17, № 5. -С. 525-532.
4. Dawson G.F., Loveridge R.F., Bone D.A. Grop production and sewage treatment using gravel bed hydroponic erridation // Ibid. - 1989. - 21, N 2 - P. 57-64.
5. B. Verbrugge, C. Lanzano, & M. Libassi, The cyanide revolution: Efficiency gains and exclusion in artisanal- and small-scale gold mining. Geoforum, 2021 P. 267-276.
