О пригодности филлипсита

Том 12 научных докладов, Номер статьи: 9284 (2022) Цитировать эту статью

765 Доступов

2 цитаты

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Были проведены испытания ионного обмена на поверхностных сточных водах для удаления аммиака с использованием вулканической цеолитизированной породы из региона Лацио (Центральная Италия). Цеолитит (природный цеолит) характеризуется шабазитом, филлипситом и небольшими количествами санидина, лейцита и анальцима. После предварительных лабораторных экспериментов на колонке, направленных на определение времени насыщения цеолитита, на небольшом водотоке недалеко от канала Сан-Джустино (регион Абруццо, Центральная Италия) была построена пилотная установка. Сточные воды, характеризующиеся исходным содержанием аммиака от 5 до 120 мг/л, фильтровались с помощью цеолитового слоя. Первые экспериментальные результаты указывают на положительное снижение содержания аммиака примерно на 80–90% и во всех случаях значения концентрации NH4+ в пределах, установленных законодательством ЕС. Основная цель этой статьи - доказать, что большинство опубликованных исследований по поглощению аммиака с помощью цеолитита приводят к цеолититу с преобладанием клиноптилолита, несмотря на большую и лучшую производительность цеолитов филлипсит-шабазит (улучшение поглощения аммиака до 61–79%). ). И последнее, но не менее важное: большое количество опубликованных исследований затрудняют сравнение из-за плохой характеристики используемого цеолитита.

Азот – необходимый и весьма востребованный элемент для живых организмов на Земле. Несмотря на это, содержание геогенного аммиака в поверхностных и подземных водах обычно ниже 0,2 мг/л1, даже если в районе Средиземноморья содержания, достигающие 0,6–1 мг/л, сохраняются как хорошие и удовлетворительные показатели качества воды2. Однако усиление человеческой деятельности сильно изменило глобальный цикл азота, особенно в реках и ручьях, что привело к эвтрофикации, образованию гипоксических зон и увеличению производства NO23.

Снижение содержания аммиака в поверхностных сточных водах является экологической проблемой, связанной с рядом антропогенных видов деятельности, в том числе с остаточными городскими водами (санитарными, серыми водами и т. д.), интенсивным животноводством и аквакультурой рыбы. Природный цеолит широко тестировался и использовался как дешевый и доступный продукт для поглощения аммиака и, в конечном итоге, использовался для осаждения N и P и повышения ценности в качестве удобрения.

Концентрация ионов аммония в городских сточных водах как минимум на порядок выше, чем в природных водах, а неорганические и органические примеси также встречаются в больших количествах4. За последние десятилетия во многих странах было разработано экологическое законодательство. В Европейском Союзе это было унифицировано Директивой Совета 91/676/CEE5, которая последовательно внедрялась отдельными странами. Просто чтобы продемонстрировать пример Италии (где это исследование было представлено здесь), хорошая защита окружающей среды была обеспечена так называемым «Легге Мерли», где предельное значение концентрации NH4+ в сточных водах составляет 15 мг/л6. Более высокие значения концентрации могут быть обнаружены в природных поверхностных водах, главным образом из-за сельскохозяйственного использования земель7. Затем этот закон был расширен и усовершенствован несколькими законами и постановлениями, пока директива Европейского Союза5 не была окончательно включена и детализирована8. Результатом является чрезвычайно подробное объяснение каждого случая (также с указанием таких фактов, как аналитическая процедура, которую необходимо выполнить для каждого исследуемого аналита), но, в конечном итоге, юридический предел выбросов аммиака в поверхностные воды остается прежним (15 мг/л), тогда как для сточных вод в два раза (30 мг/л). ВОЗ9 также согласна с порогом 15 мг/л. Кроме того, можно отметить, что европейское законодательство очень подробно относится к реквизитам портфельной декларации о воздействии на окружающую среду антропогенных территорий.

Сбор данных о правовых ограничениях повсюду выходит за рамки данной статьи; мы можем просто отметить, что аналогичные правовые пороги можно найти во многих странах и что от случая к случаю больше внимания уделяется неионизированному или ионизированному аммиаку. Кроме того, некоторые национальные экологические агентства и министерства отмечают токсикологическое воздействие и относительный порог для биоты10,11. Таким образом, мы можем заключить, что в этой статье мы принимаем европейские законодательные пороговые значения для аммиака в качестве эталонного значения, а избыток аммиака, вызванный антропогенной деятельностью, широко распространен в большом количестве природных сред, и его поглощение и смягчение последствий становятся предметом большого интереса повсюду. .