AGRIS - 

2019

Mamchenkov, E.A. | Prokofev, V.IU. | Kochetkov, S.P.

The mechanism of inhibitory effects of microsilica impurities on microsilica dissolution was discovered. The relevance of the work is due to the demand for liquid glass in the enterprises of Central Russia and the lower cost of raw materials, namely sodium silicate, compared with analogues. Waste disposal helps to solve the problems of resource conservation and environmental management. Microslica was studied by differential thermal analysis using a TGA 2 in the temperature range of 20...800 °C with a heating rate of 20 °C/min in air. Modification of microsilica was carried out by mixing with sodium hydroxide with a concentration of 15...25 wt.% at a temperature 20...50 °C with stirring at 600 rpm. The mechanism of formation of by-products with the basis of the obtained data was determined. The greatest contribution to the inhibitory effect on the process of producing liquid glass is made by aluminum ions. The resulting byproduct, hydroalumination sodium is formed in several stages and is catalyzed by sodium silicate. The reduction in the rate of mass transfer and temperature in the modification process of the microsilica reduces the amount of produced byproducts. The mechanism of inhibition of the process of dissolution of microsilica, a byproduct of the production of aluminum fluoride, was determined. The mechanism of the formation byproducts was proposed. The activation energy of the polymerization reaction was obtained. The value of the activation energy is 7.73 kJ/mol, indicates that the synthesis process takes place in the diffuse region. The optimal parameters of physical and chemical modification are determined. Microilica is treated with sodium hydroxide with a concentration of 25 % at a temperature of 20 °C at a speed of 600 rpm. | Исследован механизм ингибирующего воздействия примесей техногенного микрокремнезема на процесс растворения диоксида кремния. Актуальность работы обусловлена востребованностью жидкого стекла на предприятиях Центральной России и более низкой себестоимостью сырья, а именно, силиката натрия, по сравнению с аналогами. Утилизация отходов способствует решению проблем ресурсосбережения и рационального природопользования. Микрокремнезем исследован методом дифференциально-термического анализа на приборе TGA 2 в температурном интервале 20...800 °С со скоростью нагрева 20 °С/мин в атмосфере воздуха. Модификация микрокремнезема осуществлялась путем смешения с гидроксидом натрия концентрацией 15...25 % (по массе) при температуре 20...50 °С при перемешивании 600 об./мин. На основе полученных данных определен механизм образования побочных продуктов. Наибольший вклад в ингибирующее воздействие на процесс получения жидкого стекла вносят ионы алюминия. Образующийся побочный продукт, гидроалюмосиликат натрия образуется в несколько стадий и катализируется силикатом натрия. Уменьшение скорости массопереноса и температуры в процессе модификации микрокремнезема позволяет снизить количество получаемых побочных про-дуктов. В работе определен механизм ингибирования процесса растворения микрокремне-зема, побочного продукта производства фторида алюминия. Предложен механизм образования побочных продуктов. Получена энергия активации образующегося в результате побочных реакций полимера. Найденное значение энергии активации, равное 7,73 кДж/моль свидетельствует о том, что процесс синтеза протекает в диффузной области. Определены оптимальные параметры физико-химической модификации. Микрокремнезем обрабатывается гидроксидом натрия концентрации 25 % при температуре 20 °С со скоростью 600 об./мин.

Show more [+]

Less [-]

Limited liability company «Scientific-research center of environmental engineering and construction» - Russian Federation

2019

CHembarisov, E.I. | Mirzakobulov, ZH.B. | Rahimova, M.N. | Rasulov, B.O. | Tillaeva, Z.U.

The article considers the problems of irrigation water quality in Central Asia through hydroecological monitoring. Practical and scientific recommendations for solving these problems are offered. There are noted the necessity of development of scientific base of researches on all aspects of water quality and protection of water resources; adoption of laws and administrative documents on protection of waters and improvement of their quality; performance of various engineering, technological actions. The hydroecological state of surface waters of large irrigated areas of the Amudarya river basin was studied for regieon: Surkhandarya, Kashkadarya, Khorezm and irrigated zones of the Republic of Karakalpakstan. It is noted that the process of salinization of irrigated lands is dangerous for the region. According to the calculations 50...55 million tons of various salts are came to irrigated annually fields. This is the reason for the deterioration of the hydrological state of irrigated agriculture in the region. | В статье рассмотрены проблемы качества оросительных вод Центральной Азии путем проведения гидроэкологического мониторинга. Предложены практические и научные рекомендации по решению проблем качества оросительных вод. Отмечается необходимость развития научной базы исследований по всем аспектам качества воды и охраны водных ресурсов; принятия законов и административных документов по охране вод и улучшению их качества; выполнения различных инженерных, технологических мероприятий. Изучено гид-роэкологическое состояние поверхностных вод крупных орошаемых массивов бассейна реки Амударьи: Сурхандарьинского, Кашкадарьинского, Хорезмского и орошаемой зоны Республики Каракалпакстан. Отмечается, что процесс засоления орошаемых земель является опасным для региона. По проведенным расчетам на орошаемые поля ежегодно поступает 50...55 млн тонн различных солей. Это является причиной ухудшения гидроэкологического состояния орошаемого земледелия в регионе.

Show more [+]

Less [-]

Limited liability company «Scientific-research center of environmental engineering and construction» - Russian Federation

2019

Bryl, S.V. | Zverkov, M.S.

The issue of taking into account of the economic and environmental risks of irrigation erosion consequences is considered in the article. The analysis of the possibility of using the results of risk calculation in assessing of the technical level of hydromeliorative systems is given. It is noted that in Russia, the area of land subjected to erosion increases by 0.5 million hectares annually. The damage can reach 18...25 billion rubles per year, and the gross shortage of agricultural products is about 13.2 million tons in grain equivalent. Elements of the methodology for determining the value of environmental and economic risk of irrigation erosion was prepared, which include the identification of risks on and off site agrogeosystems. It is noted that 60 t/ha of soil is splashed per one watering by the sprinkler machine «Frigate», and 317 t/ha per one watering by the long-range irrigation device DDN-70. It leads to the occurrence on the soil surface of a colmatated layer of 3 and 12 mm, respectively. In this connection the environmental and economic risks can be 213.6 and 215.2 thousand rubles, for the sprinkler machine «Frigate» and the long-range irrigation device DDN-70 respectively. It was shown that the assessment of the ecological and economic damage caused by irrigation erosion can be elements of the assessment of the technical level of irrigation systems as a result of calculations. Such assessment is needed primarily in the design of measures for technical re-equipment and reconstruction, as well as for scenario calculations of operating conditions of projects of new hydromeliorative systems. | В статье рассматривается вопрос учета экономических и экологических рисков последствий ирригационной эрозии. Проводится анализ возможности использования результатов расчета рисков в оценке технического уровня гидромелиоративных систем. Отмечается, что в России ежегодно на 0.5 млн га увеличивается площадь земель, подверженных эрозии. Ущерб при этом может достигать 18…25 млрд руб. в год, а валовой недобор сельскохозяйственной про-дукции составляет около 13.2 млн тонн в зерновом эквиваленте. Разработаны элементы методики определения стоимости экологических и экономических рисков ирригационной эрозии, которые включают определение рисков на и вне территории агрогеосистемы. Отмечается, что при поливе дождевальной машиной «Фрегат» за один полив разбрызгивается 60 т/га почвы, а дальнеструйным агрегатом ДДН-70 – 317 т/га, что приводит к появлению на поверхности почвы кольматированного слоя 3 и 12 мм соответственно. При этом эколого-экономические риски могут составить 213.6 и 215.2 тыс. руб. соответственно. В результате расчетов было показано, что оценка эколого-экономического ущерба от ирригационной эрозии может являться элементов оценки технического уровня гидромелиоративных систем. Такая оценка нужна прежде всего при проектировании мероприятий по техническому перевооружению и реконструкции, а также для сценарных расчетов эксплуатационных режимов проектов новых гидромелиоративных систем.

Show more [+]

Less [-]

Limited liability company «Scientific-research center of environmental engineering and construction» - Russian Federation

2019

CHembarisov, E.I. | Rahimova, M.N. | Mirzakobulov, ZH.B. | Mahmudova, D.I.

The issues of hydroecology, which includes hydrochemistry of natural and artificial objects are reviewed in the article. To date, all emerging hydroecological problems have been predominantly local in nature. Recently, hydroecological problems have become universal and global (for example, the process of depletion and pollution of river waters in Central Asia). The analytical review of the sources from 1988 to 2019 devoted to the issues of gynecological science is carried out in the article. The retrospective of this study was more than 30 years. The research works in which scientists identified in hydrology section of hydrological ecology first are reviewed in the article. As a result of the thematic search, 10 scientific sources were identified to some extent related to the development of hydroecological science in the Republic of Uzbekistan at the initial stage. In addition, the problems and tasks of the initial stage of the formation of hydrological ecology of Central Asia are determined. | В статье рассматриваются вопросы гидроэкологии, в состав которых входит гидрохимия природных и искусственных объектов. До настоящего времени все возникающие гидроэкологические проблемы носили преимущественно локальный характер. В последнее время гидроэкологические проблемы приобрели всеобщий и глобальный характер (например, процесс истощения и загрязнения речных вод в Центральной Азии). Выполнен аналитический обзор источников с 1988 по 2019 годы, посвященных вопросам гироэкологической науки. Ретроспектива исследования составила более 30 лет. В данной статье рассматриваются работы, в которых одними из первых ученые выделили в гидрологии раздел гидрологической экологии. В результате произведенного тематического поиска выявлено 10 научных источников в той или иной мере касающихся вопроса развития гидроэкологической науки в Республике Узбекистан на начальном этапе. Кроме этого выделены проблемы и задачи начального этапа развития гидроэкологии Средней Азии.

Show more [+]

Less [-]

Limited liability company «Scientific-research center of environmental engineering and construction» - Russian Federation

2019

Gasymov, L.D.

The real and prognosticated dimensions of the farming lands productivity under natural agroecosystems in the Lankaran lowland condition have been defined. It was determined that the soil, climate, subsoil level and other factors of the landscape influence on the farming land productivity under the Lankaran Lowland condition. The productivity of cereals on these soils is 45.2 centner/ha, vegetables 318.2 centners per hectare, tea 81.2 centners per hectare, fruit 62.1 centner/ha. With the implementation of agroecological measures to increase the fertility of yellow–meadow soils, it is optimal to forecast cereals for 48.2 centners/hectare, 323.2 centner /ha for vegetables, 85.4 hectares for tea, and 66.2 centners per hectare for fruit. The lowest productivity in the hydromorphicallyholophytefacies groups of soil formation, in the soils of the given facies group, the productivity of wheat is 29.0...18.3 centner/ha, vegetables 214.3...99.1 centner / ha, natural fodder for air–dry weight of 19.2...4.1 c/ha. Soils related to the facies group of hydromoric-holophytic soil formation are characterized by low scores, which is explained with unfavorable conditions of formation on the one hand and high toxicity of readily soluble salts on the other hand. In order to reduce the concentration of salts along the soil profile on the territory of the research object, it is proposed to use agro-meliorative measures, taking into account the landscape parameters and the physico-chemical agro-meliorative and physico-mechanical properties of soils. | В статье представлены определения действительной и прогнозируемых параметров угодий, используемых в условиях агроэкосистем Ленкоранской низменности. Установлено, что на продуктивность хозяйственных площадей Ленкоранской низменности, влияют почвенные, климатические условия, уровень грунтовых вод и др. факторы ландшафта. Продуктивность зерновых на данных почвах составляют 45.2 ц/га, овощи 318.2 ц/ га, чая 81.2 ц/га, фруктов 62.1 ц/га. С проведением агроэкологических мероприятий с целью увеличения плодородия желтоземно-луговых почв, оптимальным можно прогнозировать для зерновых 48.2 ц/га, овощей 323.2 ц/га, чая 85.4 ц га, фруктов 66.2 ц/га. Наименьшая продуктивность по гидроморфно-голофитной фациальных групп почвообразования в почвах, входящих в данную фациальную группу, продуктивность пшеницы составляет 29.0...18.3 ц/га, овощей 214.3...99.1 ц/га, естественно-кормовых по воздушно-сухой массе 19.2...4.1 ц/га. Почвы относящиеся к фациальной группе гидроморно-голофитного почвообразования характеризуются низкими баллами, что объясняется неблагоприятными условиями формирования с одной стороны и высокой токсичностью легкорастворимых солей с другой стороны. С целью уменьшения концентрации солей по профилю почв на территории объекта исследования, предлагается применение агромелиоративных мероприятий, с учетом ландшафтных показателей, физико-химических, агромелиоративных и физико-механических свойств почв.

Show more [+]

Less [-]

Limited liability company «Scientific-research center of environmental engineering and construction» - Russian Federation

2019

Iskandarova, Sh.T. | Usmanov, I.A. | KHasanova, M.I.

The research is devoted to the study of the effect of bottom sediments on the water quality of the Akhangaran river. It has been established that below the wastewater discharge of the Almalyk Mining and Metallurgical Combine, bottom sediments are formed in the coastal areas of the Akhangaran River, in which significant concentrations of mineral and organic substances accumulated. The toxic metals, the concentrations of which exceed the normative levels, especially in the summer season were found in the water. A strong correlation (r > 0.5) has been established between the content of elements in bottom sediments and their concentration in the water of the Akhangaran river. The obtained data shows that bottom sediments are secondary sources of pollution of small rivers. Thus, the monitoring the water quality of small rivers in areas where non-ferrous metallurgy enterprises are located should be carried out taking into account the adverse effects of bottom sediments on the state of water bodies. The content of elements in bottom sediments varies widely on average from 0.01 (surface layers) to 32.1 mg/g (deep layers). It is characteristic that iron and copper in the bottom sediments are present in higher concentrations compared to other elements. | Исследования посвящены изучению влияния донных отложений на качество воды реки Ахангаран. Установлено, что ниже сброса сточных вод Алмалыкского горно-металлургического комбината в прибрежных участках реки Ахангаран образуются донные отложения, в которых накапливаются значительные концентрации минеральных и органических веществ. В речной воде обнаруживаются токсичные металлы, концентрации которых превышают нормативные уровни, особенно в летний период года. Установлена прямая сильная корреляционная связь (r > 0.5) между содержанием микроэлементов в донных отложениях и концентрацией их в воде реки Ахангаран. Полученные результаты дают основание считать, что донные отложения являются вторичными источниками загрязнения малых рек. В связи с этим мониторинг за качеством воды малых рек в районах расположения предприятий цветной металлургии должен проводиться с учетом неблагоприятного воздействия донных отложений на состояние водных объектов. Содержание элементов в донных отложениях варьирует в широких пределах в среднем от 0.01 (поверхностные слои) до 32.1 мг/г (глубокие слои). Характерно, что железо и медь в донных отложениях присутствуют в более высоких, по сравнению с другими элементами, концентрациях.

Show more [+]

Less [-]

Limited liability company «Scientific-research center of environmental engineering and construction» - Russian Federation

2019

Ubaydullayev, SH.R. | Mamatov, F.M.

The aim of the study is to determine the effect of different-age black saxaul plants on the productivity of wormwood-ephemeral vegetation through the study of the phytogenic field of this ephemeroid species. The phytogenic field of black saxaul has been studied by the phytomer method in the desert Karnabchul. The study showed that its influence in the minimum phytogenic field on the productivity of wormwood-ephemeral vegetation is negative, in the external part of the phytogenic field on bluegrass and forbs is positive, and on wormwood and sedge remains negative. The highest productivity indices are observed in them between the outer and inner and outer parts of the phytogenic field of the middle-aged generative plants of the edificator. | Целью исследования являлось определение влияние разновозрастных растений черного саксаула на продуктивность полынно-эфемеровой растительности посредством изучения фитогенного поля этого вида-эфемероида. Фитогенное поле черного саксаула изучено методом фитометра в условиях пустыни Карнабчуль. Исследования показали, что его влияние в минимальном фитогенном поле на продуктивность полынно-эфемеровой растительности отрицательно, во внешней части фитогенного поля на мятлик и разнотравье – положительно, а на полынь и осоку остается отрицательным. Самые высокие показатели продуктивности наблюдаются на внешней и внутренней границах и во внешней частях фитогенного поля средневозрастных генеративных растений эдификатора.

Show more [+]

Less [-]

Limited liability company «Scientific-research center of environmental engineering and construction» - Russian Federation

2019

Smirnov, N.N. | Konoval, A.V. | Smirnova, D.N. | Kochetkov, S.P.

The environmental problems of the production of extraction phosphoric acid and the effect of fluorine on the human body are discussed in the article. The creation of the industry of phosphoric fertilizers on the basis of processing of fluorine-containing phosphate raw materials and fluorine-containing compounds, the development of their application require the study of environmental consequences arising from this, because fluorine is characterized by high mobility in the biological cycle of metabolism. For the purification of phosphoric acid from fluorine was used carbon adsorbents such as active charcoal brand BAU, natural graphite deposits Kyshtymsky, P514 soot, charcoal. Experiments on the purification was carried out on non-evaporated half-hydrated extraction phosphoric acid which was produced by joint stock company «Apatit» in Cherepovets city in Russia. The following analyses were carried out: IR-Fourier spectrometry, research of acid–base properties of carbon materials by potentiometric titration, potentiometric method of fluorine determination in extraction phosphoric acid. It is mentioned that the carbon black P514 is the most efficient adsorbent for purification of extraction phosphoric acid. The total number of functional groups on its surface is 0.62 mmol/g, the degree of purification from fluorine compounds is 94.8%. | В статье рассматриваются экологические проблемы производства экстракционной фосфорной кислоты и влияние фтора на организм человека. Создание промышленности фосфорных удобрений на основе переработки фторсодержащего фосфатного сырья и фторсодержащих соединений, расширение области их применения требуют изучения возникающих при этом экологических последствий, поскольку фтор характеризуется высокой подвижностью в биологическом цикле обмена веществ. В качестве адсорбентов для очистки фосфорной кислоты от соединений фтора были использованы углеродные материалы: активный уголь марки БАУ, природный графит Кыштымского месторождения, сажа П514, древесный уголь. Эксперименты по очистке осуществлялись на неупаренной полугидратной экстракционной фосфорной кислоте производства АО «Апатит» г. Череповец. Проводились следующие анализы: ИК-Фурье спектрометрия, исследование кислотно–основных свойств углеродных материалов методом потенциометрического титрования, потенциометрический метод определения фтора в экстракционной фосфорной кислоте. Отмечается, что наиболее эффективным адсорбентом для очистки экстракционной фосфорной кислоты является сажа П514. Суммарное количество функциональных групп на ее поверхности 0.62 ммоль/г, степень очистки от соединений фтора составляет 94.8%.

Show more [+]

Less [-]

Limited liability company «Scientific-research center of environmental engineering and construction» - Russian Federation

2019

Lyakh, A.M.

Physiological and biophysical characteristics of microalgae should strongly depend on the surface area of the cover of organisms, as all the material-energy streams flow through the surface. However, to determine the relationship between the intensity of the flow of substances with the physiology of unicellular, it is necessary to take into account only the area of perforations, since the rest of the shell is impermeable for substances. The direct determination of the area of perforations on the entire surface of the microalgae is very difficult. Therefore, the indirect method of estimating the perforation area using geometric modeling of the perforation distribution (texture) on the surface was used in this study. The object of the research is two types of marine plankton diatoms with large cylindrical frustules. It was assumed that the frustules are covered with a regular triangular texture of the areola. This texture can be divided into regular hexagons, which allows us to estimate the number of areolas as the ratio of the surface area of the frustules to the area of one hexagon. The model takes into account that each areola is covered with a silicon plate perforated by a smaller pore. The multiplication of the number of areolas on the area of a given pore gives the value of the total area of perforations. Calculations showed that the perforation of the frustules of <i>Proboscia alata</i> was 4%, and <i>Pseudosolenia calcar-avis</i> – 6%. These are the first estimates of the perforation of the entire surface of the diatom frustules. The acquired data confirms the hypothesis that frustules of the most centric diatoms are covered by pores by about 5%, and the other surface is impervious to material flows. | Физиологические и биофизические характеристики микроводорослей должны сильно зависеть от площади поверхности оболочек организмов, так как все вещественно-энергетические потоки протекают через поверхность. Однако, для определения связи интенсивности потоков веществ с физиологией одноклеточных, необходимо учитывать только площадь перфораций, так как остальная часть оболочки для веществ непроницаема. Непосредственно определить площадь перфораций на всей поверхности микроводоросли очень сложно. Поэтому в работе использован косвенный метод оценки площади перфораций при помощи геометрического моделирования распределения перфораций (текстуры) по изучаемой поверхности. Объект исследования – два вида морских планктонных диатомовых водорослей с крупным цилиндрическим панцирем. В модели полагалось, что панцири покрыты правильной треугольной текстурой ареол. Такую текстуру можно разделить на правильные шестиугольники, что позволяет оценить число ареол как отношение площади поверхности панциря к площади одного шестиугольника. Модель учитывает, что каждая ареола накрыта кремниевой пластинкой, пронизанной еще более мелкой порой. Произведение количества ареол на площадь данной поры дает величину общей площади перфораций. Вычисления показали, что перфорированность панцирей Proboscia alata равнялась 4%, а Pseudosolenia calcar-avis – 6%. Это первые оценки перфорированности всей поверхности панциря диатомовых водорослей. Полученные данные подтверждают гипотезу о том, что у большинства центрических диатомовых водорослей панцири в среднем пронизаны порами на 5%, а прочая поверхность непроницаема для вещественных потоков.

Show more [+]

Less [-]

Limited liability company «Scientific-research center of environmental engineering and construction» - Russian Federation

2019

Soloveva, O.V.

The conditions assessment of hydrobiont`s settlements in a various water area is of great theoretical and practical importance. This issue is particularly relevant for organisms that create abundant settlements on the artificial substrates in a coastal water areas. The evaluation of the modern (2015) condition of mytilidae fouling of some hydraulic structures of various coastal waters of Sevastopol was made. Based on these data, the calculation of the biofilters capacity formed by mussels and mytilasters in the surface horizon of hydraulic structures was made. It was assigned that on the underwater part of the embankment of the Sevastopol Bay, a biofilter 3 times exceled in those in the water area Kruglaya bay and park Pobedy. The assessment of the current state metilenovoj fouling of some hydraulic structures for various coastal water areas of the Sevastopol found that the investigated structures mytilaster was prevalent. The number of mussels ranged from 403 to 14726 specimens∙m^(–2). The number of mytilaster ranged from 5690 to 33802 ind.∙m^(–2). | Оценка условий обитания гидробионтов в акваториях различного типа имеет важное теоретическое и практическое значение. Особенно актуален данный вопрос для организмов, создающих обильное обрастание на искусственных субстратах в прибрежных акваториях. Выполнена оценка современного (2015 г.) состояния митилидного обрастания отдельных гидротехнических сооружений различных прибрежных акваторий Севастополя. На основании этих данных был сделан расчет мощности биофильтров, формируемых поселениями мидий и митилястеров в поверхностном горизонте гидротехнических сооружений. Установлено, что на подводной части набережной Севастопольской бухты, формируется биофильтр в 3 раза превосходящий таковые в акватории бухты Круглая и парка Победы. Оценка современного состояния митилидного обрастания отдельных гидротехнических сооружений различных прибрежных акваторий Севастополя показала, что на исследованных конструкциях численно преобладали митилястеры. Численность мидий колебалась в пределах от 403 до 14726 экз.∙м^(–2). Численность митилястеров составляла от 5690 до 33802 экз.∙м^(–2).

Show more [+]

Less [-]

Limited liability company «Scientific-research center of environmental engineering and construction» - Russian Federation