Исследование систем, обосновывающих процесс получения жидкого удобрения комплексного действия

по экологическому обоснованию ПХД в предпро-ектной и проектной документации в соответствии с действующим российским природоохранительным законодательством, отечественной и зарубежной практикой..

Задачами инженерно-экологических изысканий на стадии рабочей документации являются контроль состояния компонентов природной среды, разработка программы экологического мониторинга, а также организация и проведение циклов необходимых режимных наблюдений с целью своевременной корректировки проектных решений.

Выводы. Перспективы правового регулирования экологических наблюдений при инженерных изысканиях в строительстве представляются достаточно оптимистичными. Экологическая экспертиза сохранилась как институт экологического права, получили большую определенность объекты государственной экологической экспертизы. Одним из значительных изменений законодательства об экологической экспертизе, вполне вероятно, станет расширение перечня объектов ГЭ за счет экологически особо опасных объектов. Предполагается, что критериями отнесения объектов хозяйственной и иной деятельности к видам экологически особо опасных объектов могут стать:

- вид хозяйственной и иной деятельности, характеризующийся на основе интегральных показателей совокупного воздействия на окружающую среду значительными уровнями и (или) объемами воздействия на окружающую среду;

- значительные объемы производства продукции для данного вида хозяйственной и иной деятельности;

- использование в процессе производства и (или) содержание в выбросах, сбросах, отходах производства и потребления химических веществ с

радиоактивными, канцерогенными и мутагенными свойствами.

Литература

1. Природообустройство: территория бассейновых геосистем: учеб. пособие / В. Л. Бондаренко, В.А. Волосухин, и др. под ред. И. С. Румянцева. Ростов н/Д: Март, 2010. 528 с.

2. Решение экологических проблем при проектировании гидротехнических сооружений (на примере бассейновой геосистемы Верхней Кубани) / В. Л. Бондаренко, В. В. Приваленко, и др. Ростов н/Д: Изд. ЮНЦ РАН, 2009. 306 с.

3. Бондаренко В. Л., Дьяченко В. Б. Оценка экологического состояния бассейновой геосистемы в процессах использования водных ресурсов // Проблемы региональной экологии. 2005. № 2. С.86-92. 128

4. Экологическая безопасность в природообу-стройстве, водопользовании и строительстве: Экологическая инфраструктура бассейновых геосистем : монография / В. Л. Бондарен-ко, В. В. Прива-ленко, и др. Новочеркасск: ЮРГТУ(НПИ), 2012. 308 с.

5. Бондаренко В. Л., Гутенев В. В., Приваленко В. В. Основы методологии оценки воз-действия на окружающую среду (ОВОС) водохозяйственных объектов // Юг России экология, развитие. 2010. № 1. С. 44-53.

6. Экологическая безопасность в природообу-стройстве, водопользовании и строительстве: Инженерно-экологические изыскания : монография /

B. Л. Бондаренко, Е. А. Семенова, и др. Новочеркасск-Пятигорск: Изд-во ЮРГПУ(НПИ), 2016. 280 с.

7. Бондаренко В. Л., Лещенко А. В., Поляков Е.

C. Критерии экологической безопасности в при-родно-технических системах «Природная среда -объект деятельности.

УДК 631.881._

ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМ, ОБОСНОВЫВАЮЩИХ ПРОЦЕСС ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО УДОБРЕНИЯ КОМПЛЕКСНОГО ДЕЙСТВИЯ_

В настоящее время во всём мире при интенсивном росте населения, сокращении пригодных земельных ресурсов и водных запасов повышается роль производства новых видов удобрений для полноценного удовлетворения потребности населения в качественных продуктах.

Одним из эффективных способов производства минеральных удобрений является получение их в жидком виде. Производство таких удобрений

1Аскарова М.К., 1Исабаев З., 1 Эшпулатова М.Б., Махаматова Г.Б., 2Эргашев Д.А., 1Исабаев Д.З.

1 Институт общей и неорганической химии АНРУз,

Узбекистан, г.Ташкент, 2Ферганский политехнический институт.

приводит к сокращению ряда процессов и по сравнению с твердыми удобрениями к заметному снижению затрат.

На сегодняшний день одной из важных задач является разработка и совершенствование технологий получения новых удобрений комплексного действия на основе местного сырья.

Для решения данной задачи актуальным является использование в качестве исходного сырья продуктов азотнокислотного разложения доломита

(раствора нитратов кальция и магния) с последующим обогащением его компонентами азотных удобрений, физиологически активным веществом и микроэлементами.

Исходное сырье, т.е. продукт азотнокислот-ного разложения доломита получен нами разложением доломита 40%-ым раствором азотной кислоты при температуре 30^40°С и продолжительности процесса -60 минут. Он содержит 41^42,0% суммы нитратов кальция и магния и обладает следующими физико-химическими свойствами: температура кристаллизации -11,0°С, плотность 1,3961 г/см3, вязкость 3,013 мм2/с и рН среды 1,15.

Данный раствор может быть использован для получения сложного жидкого удобрения, содержащего в свой основе одновременно нитрат кальция и нитрат магния.

Так как нитраты кальция и магния являются составными частями продукта азотнокислотного разложения доломита, было интересно изучить их взаимное влияние при совместном присутствии.

Данная система ранее была изучена авторами работы [1] изотермическим методом при 0, 25 и 100°С. На фазовой диаграмме системы авторами были выделены области кристаллизации Са(да3)2^Н20, ]^(да3)2^Н20, однако область кристаллизации Са^Оз^З^О не была обнаружена.

Растворимость компонентов в системе Ca(N0з)2-Mg(N0з)2-H20 была изучена нами в широком интервале температур и концентраций политермическим методом [2].

Изучением бинарной системы нитрат кальция - вода нами установлено наличие четырех ветвей кристаллизации на её диаграмме растворимости : льда, четырех-, трех- и двух водного нитрата кальция. Эвтектическая точка замерзания бинарной системы соответствует -26,7°С при 43,36%-ом содержании нитрата кальция.

Исследование бинарной системы нитрат магния - вода показало, что на её диаграмме растворимости выявлены ветви кристаллизации: льда, девяти- и шести водного нитрата магния. Полученные данные, по положению эвтектики и областей существования кристаллогидратов нитрата магния, согласуются с литературными [3].

Система нитрат кальция - нитрат магния -вода изучена с помощью одиннадцати внутренних разрезов.

На основе данных по растворимости бинарных систем и внутренних разрезов построены проекции и политермическая диаграмма растворимости системы от эвтектической точки замерзания (-34,0°С) до 50°С, где установлено наличие полей кристаллизации: льда, четырёх-, трех- и двух водного нитрата кальция, девяти- и шести водного нитрата магния (рис.1,2).

Рис. 1. Политермичсеские проекции системы нитрат кальция - нитрат магния - вода

Са(ГЮ3)г2Н?0 80_

Са(ГЮ5)г-4Н20 V

МйГЮзЬ мас.%

Рис.2.Политермическая диаграмма растворимости системы Са(Ы0з)2^(Ы0з)2-Н20

Указанные поля сходятся в четырех тройных узловых точках, характеристики которых даны в таблице 1.

Таблица 1.

Состав жидкой фазы, масс.% t 0С С Твердая фаза

Ca(NOз)2 Mg(NOз)2 H2O

73,7 1,4 24,8 45,0 Ca(N0з)2•3Н20+Ca(N0з)2•2Н20+ Mg(N0з)2•6Н20

69,8 1,6 28,6 39,0 Ca(N0з)2•4Н20+Ca(N0з)2•3Н20+ Mg(N0з)2•6Н20

46,2 3,4 50,4 -7,9 Ca(N0з)2•4Н20+Mg(N0з)2•9Н20+ Mg(N0з)2•6Н20

41,9 4,0 54,1 -34,0 Лёд+Ca(N0з)2•4Н20+Mg(N0з)2•6Н20

Из приведенных данных видно, что в исследуемой системе не происходит образование новых химических соединений на основе исходных компонентов. Система относится к простому эвтониче-скому типу.

Анализ политермической диаграммы растворимости системы Ca(NOз)2-Mg(NOз)2-H2O показывает, что нитрат кальция благодаря хорошей растворимости оказывает высаливающее действие на нитрат магния. С повышением концентрации компонентов системы поле кристаллизации нитрата магния расширяется.

Из диаграммы растворимости изученной системы следует, что для получения оптимального состава раствора нитратов кальция и магния не следует увеличивать концентрацию нитратов кальция и магния, в противном случае из раствора будут кристаллизовываться кристаллы Mg(NOз)2•6H2O.

Данное обстоятельство подтверждает то, что 40%-ая концентрация азотной кислоты, которая была использована для разложения доломита, является оптимальной. При данной концентрации можно получить раствор, содержащий сумму нитратов кальция и магния 41,0^42,0% с температурной кристаллизации -11,0°С.

Целью дальнейших научных исследований явилось обогащение полученного раствора нитратов кальция и магния путем введения в его состав нитрата аммония.

Поэтому для обоснования процесса получения состава жидкого удобрения на основе раствора нитратов кальция, магния и нитрата аммония изучена зависимость изменения физико-химических свойств растворов от состава компонентов в системе [41,53%XCa(NOз)2+Mg(NOз)2+58,47%H2O]-КЩШз.

С целью выяснения влияния компонентов на физико-химические свойства растворов вышеуказанной системы определено изменение темпера-

туры кристаллизации, рН среды, плотности и вязкости растворов от состава. На основе полученных данных построена диаграмма «состав-свойства» данной системы (рис.3).

Рис.3. Зависимость изменения температуры кристаллизации (1), рН (2), плотности (3) и вязкости (4) растворов от состава в системе [41,530%YJCa(NOз)2+Mg(NOз)2+58,47%H2O]-NH4NOз

Согласно полученным данным диаграмма «состав-температура кристаллизации» характеризуется наличием двух ветвей кристаллизации, с явным изломом на кривой растворимости (рис.3, кривая 1). Первая ветвь соответствует кристаллизации [57,26%Ca(N0з)2+42,74%Mg(N0з)2] и продол-жа-ется до 18%-го содержания нитрата аммония при -21,0С°. С увеличением концентрации нитрата аммония более 18,0% в системе кристаллизуется нитрат аммония, что было подтверждено химическим и рентгенофазовым методами анализа.

Химический анализ твердой фазы, выделенной из предполагаемой области, дал следующие результаты:

Найдено, масс. %: = 22,05; N03^ = 76,9

Вычислено, для N^N03 масс.%: ЫН/ = 22,5; N03^ = 77,5

Сравнение дифракционных линий и соответствующих им значений межплоскостных расстояний рентгенограммы выделенной твердой фазы показало, что они идентичны с литературными данными для ЫН |ЫОз [4,5] (рис.4).

о о

гл

чо чо гл чо |1 гл

1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-

64 56 48 40 32 24 16

Рис.4.Рентгенограмма твёрдой фазы, выделенной из системы

Анализ диаграммы «состав-свойства» изученной системы показывает, что по мере добавления нитрата аммония в исходный раствор нитратов кальция и магния значения рН, плотности и вязкости (рис.3, кривые 2,3,4) вновь образующихся растворов постепенно увеличиваются соответственно:

рН от 1,15 до 1,24; d от 1,3961 до 1,4580 г/см3, ^ от 3,013 до 3,940 мм2/с.

Согласно полученным данным для обогащения раствора нитратов кальция и магния, нитратом аммония необходимо растворять его в растворе

нитратов кальция и магния при массовом соотношении 1,0:0,25. При этом соотношении компонентов образуется раствор с удовлетворительными физико-химическими свойствами: температурой кристаллизации -17,0°С, плотностью 1,4240 г/см3, вязкостью 3,370 мм2/с и рН 1,17.

С целью введения в состав полученного раствора питательного элемента К2О и дальнейшего

обогащения состава азотом было изучено взаимное влияние компонентов в системе

{80%[41,53XCa(N0з)2+Mg(N0з)2+ 58,47%H2O]+20%NH4NOз}-КNOз методом определения изменения температуры кристаллизации, плотности, вязкости и рН среды растворов от состава (рис.5).

Рис.5. Зависимость изменения температуры кристаллизации (1), рН (2), плотности (3) и вязкости (4) растворов от состава в системе {80%[41,53YCa(NOз)2+Mg(NOз)2+58,47%H2O]+20%NH4NOз}-КNOз

На основе полученных данных установлено, что для получения жидкого удобрения, содержащего в составе калий необходимо в растворе нитратов кальция, магния и аммония растворять нитрат калия в количестве 8,0%. Полученный раствор обладает следующими физико-химическими свойствами: температура кристаллизации -8,0°С, плотность 1,4520 г/см3 вязкость 3,660 мм2/с, рН=1,21. Увеличение концентрации ККО3 более 8,0% приводит к повышению температуры кристаллизации образующегося раствора. В результате высаливающего действия нитратов кальция и магния на нитрат калия в твёрдую фазу выпадают кристаллы нитрата калия.

Химический анализ твердой фазы, выделенной из ветви кристаллизации ККО3, дал следующие результаты: найдено (масс. %) : К+ = 38,3; N03^ =61,2. Температура плавления выделенной твердой фазы составляет 333°С, то есть соответствует нитрату калия [6].

Так как, продукт азотнокислотного разложения доломита, т.е. раствор нитратов кальция и магния, а также раствор, полученный после его обогащения нитратами аммония и калия являются кислыми, в связи с этим был изучен процесс нейтрализации раствора, полученного на основе нитратов кальция, магния, аммония и калия с помощью моноэтаноламина и определены его физико-химические свойства (табл.2.).

Таблица 2

Зависимость изменения физико-химических свойств растворов от состава в системе

¡72,()%)[41,53%iXC^NO3)2+Mg(NO3)2+58,47%>H2O|+2Q%>NH4NO3+ 8,0%KNO3}- NH2C2H4OH

№ Содержание компонентов, % t °С l-кр, С d, г/см3 ц, мм2/с рН

{72,0%[41,53%£Са(ШзЬ+ Mg(NOsb+ 58,47%H2O]+ 20%NH4NO3+8,0%KNOS} NH2C2H4OH

1 100 - -8,0 1,4550 3,65 1,22

2 99,78 0,22 -10,0 1,4580 3,68 1,24

3 99,45 0,55 -12,0 1,4542 3,69 1,60

4 90,04 0,96 -10.0 1,4536 3,70 2,03

5 98,33 1,67 -7,2 1,4520 3,72 2,97

6 97,7 2,30 -7,0 1,4508 3,78 4,10

7 96,97 3,03 -6,0 1,4484 4,08 6,13

8 96,75 3,25 -6,0 1,4478 4,28 7,0

9 96,46 3,54 -6,0 1,4468 4,41 7,23

10 96,24 3,76 -6,0 1,4459 4,46 7,30

Раствор, полученный после нейтрализации мо-ноэтаноламином имеет температуру кристаллизации -6,0°С, плотность 1,4478 г/см3 и вязкость 4,2800 мм2/с, рН=7 и содержит (масс. %): N=13,14, Ca=3,99, Mg=1,97, K20=3,64.

Данный раствор может быть рекомендован в качестве жидкого удобрения комплексного действия, содержащего одновременно такие питательные элементы как N, Ca, Mg и К2О. Использованная литература 1. Xia Yin, Dongdong Li, Yuqi Tan, Xiaoya Wu, Xiuli Yu, and Dewen Zend. Solubility phase diagram of the Ca(NO3)2-Mg(NO3)2-H2O system /Journal of Chemical engineering data 2014, 59 (12), pp 40264030

2. Трунин А.С., Петрова Д.Г. Визуально-политермический метод /Куйбышевский политехн. Инс-т. -Куйбышев.: 1977, 94 с. Деп. В ВИНИТИ №584-78.

3. Киргинцев А.Н., Трушникова Л.Н., Лаврентьева В.Г. Растворимость неорганических веществ в воде. Справочник. Изд-во «Химия», л. 1972, стр. 152-154.

4. Гиллер Я.Л. Таблицы межплоскостных расстояний. М.: Недра, 1966. -Т.2.-330 с.

5. Недома И. Расшифровка рентгенограмм порошков. -М.: Металлургия, 1975. -423с.

6. Ефимов А.И. и др. Свойства неорганических соединений. Справочник. - Л.: Химия, 1983. -392 с.

UDK 638.220.82_

GENETIC POTENTIAL AND PROSPECTS FOR USING OF SILKWORM BREEDS, MARKED BY

SEX AT THE EGG STAGE

Mirzakhodjaev Anvar

Philosopy doctor, Scientific Research Institute of Sericulture,

Uzbekistan, Tashkent, Mirzakhodjaev Baxtiar Anvarovich Philosopy doctor, Scientific Research Institute of Sericulture,

Uzbekistan, Tashkent, Bazarov Rustam Kamilyevich doctoral candidate,

Tashkent university of information technologies named after Muhammad al-Khwarizmi,

Uzbekistan, Tashkent.

ABSTRACT.

To obtain the maximum effect from the heterosis of the silkworm, it is necessary to achieve an accurate separation of breeding material into females and males in order to obtain pure hybrids. This is facilitated by the breed of silkworm, stored in the world collection of the Science research Institute of Sericulture, labeled by sex at the egg stage and accurate separation of the eggs by their color into females and males.

Keywords: mulberry silkworm, world collection, breed, eggs of silkworm, color, heterosis, hybrid, females, males.

Introduction

Sericulture around the world is based on the production of only first-generation hybrids for the manifestation of heterosis.

Heterosis effect is manifested mainly on the signs of two categories - viability and quantitative characteristics. High viability leads to increased resistance to diseases and extreme conditions, accelerated growth and development, fertility, as well as an increase in