Главная – Журналы – Химия в интересах устойчивого развития 2014 номер 5

Приведены первые результаты гранулометрического исследования нано– и микрочастиц атмосферных взвесей в пробах снега, отобранных зимой 2012–2013 гг. на территории Ботчинского государственного заповедника. Показано, что снеговые пробы из пяти станций пробоотбора содержат нано– и микрочастицы соединений металлов (W, Ti, Fe, Ba, Sn, Zn, Zr, Ag, Ce, La) техногенной природы, а также повышенные концентрации водорастворимых соединений некоторых металлов (цинка). В пробах из двух станций отбора (долины рек Мульпы и Ботчи) доля частиц с размерами 1–10 мкм составляет 100 %.

Исследован качественный и количественный состав полициклических ароматических углеводородов в пробах снеговых вод г. Новокузнецка. Методом высокоэффективной жидкостной хроматографии изучено их распределение между твердой и жидкой фазами. Максимальное содержание канцерогенных и токсичных ПАУ обнаружено в пробах снеговой воды Кузнецкого района: оно в 72.3 раза превышает ПДК по бенз(а)пирену. Методом атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно связанной плазмой определено содержание токсичных элементов в пробах снеговых вод. Показано, что концентрации ряда токсичных элементов (Al, Cu, Mn, Fe) в снеговой воде превышают ПДК, установленные для поверхностных вод. С использованием метода лазерной гранулометрии изучено распределение частиц по размерам во взвешенных веществах снеговых вод. Установлено, что 90 % взвешенных веществ в снеговом покрове представлены частицами с размером не более 35.5 мкм.

Предварительная механическая обработка в планетарной мельнице смеси оксида иттрия и карбоната лития интенсифицирует процесс последующего термического синтеза LiYO₂ и позволяет снизить температуру полного превращения до 850 °С. Синтезированный порошок можно использовать в качест-ве ускоряющей спекание нитрида алюминия добавки без дополнительного измельчения. При механической обработке смеси образуются агрегаты, которые представляют собой каркас из Y₂O₃, заполненный карбонатом лития, благодаря чему поверхность соприкосновения реагентов увеличивается. Однако с превышением некоторого предела ускорения, развиваемого в мельнице, каркас уплотняется, наблюдается выдавливание второго компонента. Как следствие, снижается реакционная способность смеси, особенно при замене карбоната лития на гидроксид. В этой связи механическая обработка смеси в тех же экспериментальных условиях нецелесообразна. Полученная осаждением из раствора смесь без механической обработки позволяет осуществлять синтез уже при 700 °С.

Исследованы свойства облагороженных гидротропных целлюлоз и нитратов целлюлозы, синтезированных с использованием промышленной серно-азотной смеси. Несмотря на высокое содержание нецеллюлозных компонентов, полученные образцы нитратов целлюлозы по характеристикам близки к коллоксилину высоковязкому. Методом ИК–спектроскопии установлено, что гидротропная целлюлоза по характеристическим частотам идентична классической целлюлозе, а продукты ее синтеза представляют собой нитраты целлюлозы. Методом растровой электронной микроскопии охарактеризована морфология гидротропной целлюлозы и ее нитратов.

Представлены результаты комплексных исследований методом ЯМР–спектроскопии высокого разрешения эксплуатационных изменений моторного масла фирмы Texaco (США) для дизельных двигателей автомашин. Показано, что в ходе эксплуатации изменяется ряд химических характеристик масла: степень ароматичности, соотношение метил/метиленовых групп, содержание фосфорсодержащих присадок. Проведен качественный и количественный анализ фосфорсодержащих присадок, выявлен адаптационный механизм срабатывания присадки масла. Продемонстрирована перспективность применения метода ЯМР–спектроскопии в мониторинговом анализе моторных масел.

Изучены физико–химические закономерности поверхностного окисления материалов из полипропилена, полиэтилена и их отходов как метода создания вторичных полимерных материалов. Исследованы свойства полученных образцов. Сравнительный анализ результатов модификации отходов волокнистых и пленочных материалов из полиолефинов различными способами (окисление кислородом воздуха в водной среде, в газовой фазе, озонирование) показывает, что наиболее простой и эффективный способ — неинициированное твердофазное термическое окисление кислородом воздуха.

Показаны особенности современного состояния почв г. Черемхово (Иркутская обл.) и сопредельных территорий. Выявлен высокий уровень загрязнения почв тяжелыми металлами. Результаты санитарно–микробиологического анализа свидетельствуют об их загрязнении хозяйственно-бытовыми органическими веществами и позволяют оценить состояние почв как близкое к эпидемически опасному.

Исследовано влияние высоковязкой нефти месторождения Цагаан Элс (Монголия) на оксигеназную активность аборигенной почвенной микрофлоры. Показано, что после адаптации микроорганизмов к углеводородам их численность возрастает на два порядка, а ферментативная активность увеличивается в 2–3 раза. За 180 сут эксперимента утилизация вязкой нефти составляет 78 %. Анализ нефти после биодеградации показал, что в ней содержится большое количество кислородсодержащих соединений — промежуточных продуктов окисления при микробиологической ассимиляции нефтяных углеводородов. В составе исследуемой высоковязкой нефти все углеводороды затронуты биохимическим окислением почвенными микроорганизмами.

Показано, что при изолировании мазутных загрязнений почвы насыпным слоем чистого песка возможна его контаминация. Миграция поллютанта против действия гравитационных сил происходит по механизму капиллярного поднятия при низком содержании влаги в поровом пространстве, а в насыщенных водой горизонтах еще и за счет разности плотностей мазута и воды.

Показана актуальность исследований, ориентированных на создание экологически чистых, биоразрушаемых в природной среде полимерных материалов, в том числе биополимеров природного происхождения — полигидроксиалканоатов. Получены коротко– и среднецепочечные образцы полигидроксиалканоатов новой химической структуры с различным сочетанием фракций 3– и 4–гидроксибутирата или 3–гидроксигексаноата. Исследованы физико–химические и механические свойства сополимерных образцов полигидроксиалканоатов.

Методами поляризационных кривых, электрохимической экстракции и импедансной спектроскопии исследована электрокаталитическая активность сплавов системы (TiCr_1.8)_1–xV_x в реакции выделения водорода. Определены параметры, характеризующие сорбционные свойства сплавов в условиях электролитического насыщения: количество поглощенного водорода, эффективный коэффициент диффузии, толщина диффузионной зоны.

Проведен сравнительный анализ поровых вод органического (0–167 см) сапропеля, сформированного в среднем голоцене в течение 5100 лет, и поверхностных вод оз. Духовое (Ю. Прибайкалье). Наблюдается трансформация гидрокарбонатных кальций–натрий–магниевых озерных вод в гидрокарбонатно–сульфатные кальций–магниевые поровые воды сапропелей. Установлено, что с глубиной возрастает минерализация поровых вод, т. е. осуществляется переход от ультрапресных поверхностных вод к пресным поровым водам органического сапропеля. Поровые воды обогащены практически всеми изученными ионами (Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺, K⁺, HCO₃^– и Cl^–) и элементами (Al, Fe, Mn, Pb, Cd, Zn, Cu, Ni и Co) по сравнению с поверхностными водами. Ряды подвижности элементов показывают, что в разрезе сапропеля оз. Духовое существенно изменяется подвижность некоторых элементов. В поверхностной воде Na, K, Ca, Mg, Mn, Cd и Zn преобладают в акваионных формах, Al и Fe — в гидроксидных комплексах, Pb и Ni — в карбонатных комплексах, Cu — в фульватных, гидроксидных и карбонатных комплексах. В поровых водах сапропеля доля акваионных форм Na, K, Ca, Mg, Mn, Cd и Zn снижается с глубиной, при этом растет доля сульфатных комплексов, происходит перегруппировка долевого распределения форм по сравнению с поверхностными водами.

На основе цеолита типа ZSM–5 с использованием различных способов приготовлены катализаторы, содержащие оксиды лантана и циркония. Изучено влияние промотирующей добавки и способа модификации цеолитов на их каталитические и физико–химические свойства в процессе получения диметилового эфира из синтез–газа. Показано, что введение модификатора методом пропитки приводит к увеличению выхода целевого продукта по сравнению с немодифицированным образцом в 1.7 и 1.8 раза для цирконий– и лантансодержащих катализаторов соответственно. Определены оптимальные условия проведения процесса.

По максимальным значениям концентрации ClO в нижней антарктической стратосфере в период существования весенней озоновой дыры над станцией McMurdo в 1992 г. проведена оценка количества стратосферного хлороводорода HCl, необходимого для ее образования. Рассчитаны высота газовой струи, выбрасываемой антарктическим вулканом Эребус в процессе активной дегазации, а также траектории дальнейшего циклонального подъема этих выбросов внутри высоких циклонов на высоту более 18 км, полученные с использованием модели NOAA HYSPLIT. Показано, что доля вулканических выбросов, достигающих стратосферных высот, в среднем за год составляет 41.5 %. Установлено, что объемы вулканогенного HCl, ежегодно поступающего в антарктическую стратосферу, достаточны для образования озоновой дыры современных масштабов. Показано, что аномальное усиление активности вулкана Эребус в начале 1980–х гг. стало ключевым фактором значительного увеличения антарктической озоновой аномалии. Уменьшение размеров весенней озоновой дыры над Антарктидой возможно только при резком снижении или полном прекращении активности этого вулкана.