Спосіб зниження вмісту плюмбуму у водоймах рибогосподарського призначення

Реферат: Спосіб зниження вмісту плюмбуму у водоймах рибогосподарського призначення включає застосування сорбенту. Як сорбент використовують фракції клиноптилоліту розміром 1,0-4,0 мм, який вносять по поверхні водного дзеркала, з розрахунку 281,7 кг/га. UA 122554 U (12) UA 122554 U UA 122554 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі рибництва, зокрема до способів очищення води від забруднювачів, і може бути використана для очищення водойм рибогосподарського призначення від плюмбуму та одержання екологічно безпечної продукції аквакультури. Природними джерелами надходження плюмбуму в поверхневі води є процеси розчинення ендогенних (галеніт) і екзогенних (англезит, церусит та ін.) мінералів [1]. Значне підвищення вмісту плюмбуму в навколишньому середовищі (в тому числі і в поверхневих водах) пов'язане зі спалюванням вугілля, застосуванням тетраетилплюмбуму Рb(СН3СН2)4 як антидетонатора в моторному паливі, з потраплянням у водні об'єкти зі стічними водами відходів рудозбагачувальних фабрик, деяких металургійних заводів, хімічних виробництв, шахт і т.п. [2]. Суттєвими чинниками зниження концентрації плюмбуму у воді є адсорбція його нерозчинними речовинами і осадження з ними у донні відклади [3]. У числі інших важких металів (ВМ) плюмбум адсорбується та акумулюється в гідробіонтах [4]. Плюмбум перебуває в природних водах у розчиненому і нерозчиненому (сорбованому) станах. У розчиненій формі трапляється у вигляді мінеральних та органокомплексів, а також простих іонів, у нерозчиненій - головним чином у вигляді сульфідів, сульфатів і карбонатів [5]. У річкових водах його концентрація коливається від десятих часток до одиниць мікрограмів 3 в 1 дм . Навіть у воді водних об'єктів, прилеглих до районів поліметалічних руд, його 3 концентрація рідко досягає десятків міліграмів у 1 дм . Лише в хлоридних термальних водах 3 концентрація свинцю іноді досягає декількох міліграмів у 1 дм [4, 6]. Цей елемент, як і його сполуки - промислові отрути, здатні вражати всі ланки трофічного ланцюга. В організм тварин та людини вони проникають головним чином через органи дихання і травлення, а от видаляються з нього дуже повільно, накопичуючись в кістках, печінці та нирках [7]. Лімітуючий показник шкідливості свинцю санітарно-токсикологічний. Так, гранично допустима концентрація (ГДК) свинцю у воді санітарно-побутового призначення становить 0,03 3 3 мг/дм , а для води рибогосподарського призначення - 0,1 мг/дм [8]. Найбільш близьким по суті до способу, що заявляється, є спосіб використання цеоліту для очищення води ставів [Україна, Пат. № 39638, Бюл. № 5, 2009 р. Інститут рибного господарства НААН "Спосіб очищення води ставів від забруднювачів"], цеоліт розсипають по дну ставів перед заповненням їх водою перший та другий раз (через 20 днів) раз у кількості по 75 кг/га. Недоліком відомого способу є необхідність внесення цеоліту перед заповненням ложа ставів водою. Даний спосіб не вирішує питання очищення водних екосистем від плюмбуму, в умовах, коли оброблення дна або спуск води є недоцільними. В основу корисної моделі поставлено задачу розробити спосіб зниження вмісту плюмбуму у водоймах рибогосподарського призначення без необхідності їх спуску або донних робіт. Згідно з запропонованим способом, зниження вмісту плюмбуму у водоймах рибогосподарського призначення здійснюється за допомогою адсорбційних властивостей клиноптилоліту ((Na, Са, K)2-3 Аl3 (Аl, Si)2 Si13 О36·12Н2О) - алюмосилікату, що належить до групи цеолітів із скелетною структурою [9]. Спосіб здійснюється наступним чином. Клиноптилоліт фракції 1,0-4,0 мм вносять по поверхні води, з розрахунку 281,7 кг/га. Він опускається на дно водойм, адсорбуючи плюмбум та його сполуки, тим самим значно зменшуючи їх концентрацію. Технічне рішення щодо розроблення способу зниження вмісту плюмбуму у водоймах рибогосподарського призначення ґрунтується на результатах досліджень. Приклад. У червні-вересні 2015 р. на базі ДП ДГ Львівської дослідної станції Інституту рибного господарства НААН проводили апробацію запропонованої корисної моделі. Заміри виконували у ставу № 24 (12) площею 0,14 га, який наповнюється водою з річки Верещиці. Глибина ставу становить 1-1,5 м. Впродовж місяця щотижня проводили забори зразків води. Результати опрацьовували статистично, об'єднавши у групи по чотири заміри (n=12-16): група І - чотири заміри у період 02-23.06.2015 до внесення цеоліту, група II - три наступні заміри (30.0614.07), група III - три подальші заміри (21.07-04.08), група IV - чотири останні заміри (11.0801.09). Статистичне опрацювання даних проводили з використанням t - критерію Стьюдента для порівняння середнього значення вибірки із значенням нормативного показника. При внесенні клиноптилоліту відмічено зменшення концентрації плюмбуму у воді в 1,9 раз у групі II порівняно з групою І (табл.). 1 UA 122554 U Таблиця Динаміка вмісту плюмбуму у водоймі рибогосподарського призначення, мг/кг Група І II III а c c 0,092±0,014 0,048±0,012 0,075±0,011 Достовірна відмінність при: а-Р = 0,05; b-P=0,01; с-Р = 0,001 5 10 15 20 25 30 35 IV b 0,073±0,027 З даних таблиці видно, що порівнюючи з групою І, у групах II-IV спостерігається зниження середніх величин на 11, 38 та 18 % відповідно. З результатів вищезазначених досліджень випливає, що запропонований спосіб можна рекомендувати для зниження вмісту плюмбуму у водоймах рибогосподарського призначення. Перевагами даного способу є можливість не проводити роботи по дну водойм та не спускати воду. Джерела інформації: 1. Брагинский Л.П. Современные проблемы водной токсикологии /Л.П. Брагинский, С.А. Патин //Тр. ВГБО. - 1989. - С. 37-46. 2. Національна доповідь про стан навколишнього природного середовища в Україні у 2000 р. /[під. ред. М. Біляшівського]. - К.: Преса України, 2001. - 184 с. 3. Белоконь В.Н. Формы нахождения тяжёлых металлов в донных отложениях водохранилищ Днепра /В.Н. Белоконь, Е.П. Нахшина //Гидробиол. журн. - 1990. - Т. 26, № 2. - С. 83-89. 4. Колесник Н.Л. Розподіл важких металів серед компонентів прісноводних екосистем (огляд) /Н.Л. Колесник //Рибогосподарська наука України. - 2014. - № 3. - С. 35-54. 5. Зигель X. Некоторые особенности токсичности металлов /X. Зигель, А. Зигель. - Μ.: Мир, 1993. - 368 с. 6. Методики биологических исследований по водной токсикологии /[под ред. Н.С. Строганова, Л.П. Брагинского, С.П. Федя]. - М.: Наука, 1971. - 290 с. 7. Драчев С.М. Борьба с загрязнением рек, озер и водохранилищ промышленными и бытовыми стоками /Драчев С.М. - М.-Л.: Наука, 1964. - 273 с. 8. Важкі метали [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://www.npblog.com.ua/index.php/ekologiya/vazhki-metali.html 9. Овчаренко Ф.Д., Щербатюк Е.Н., Тарасевич Ю.Л. та ін. Сорбційні властивості закарпатського кліноптилоліту //Доп. АН УРСР. Сер. Б. - 1974. - № 11. - С. 1026-1030. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб зниження вмісту плюмбуму у водоймах рибогосподарського призначення, що включає застосування сорбенту, який відрізняється тим, що як сорбент використовують фракції клиноптилоліту розміром 1,0-4,0 мм, який вносять по поверхні водного дзеркала, з розрахунку 281,7 кг/га. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2