Способ нейтрализации скоплений органических веществ на дне водных бассейнов

Способ нейтрализации скоплений органических веществ на дне водных бассейнов

Реферат

Изобретение относится к способам изоляции и нейтрализации захоронений отравляющих веществ на дне водных бассейнов.

В настоящее время существует актуальная проблема предотвращения загрязнения морей и Ладожского озера, в которых с военных времен затоплено большое количество боеприпасов с отравляющими веществами. В результате длительного пребывания в воде металлических корпусов бомб, снарядов, контейнеров и бочек происходит разрушение этих корпусов от коррозии, что приводит к вымыванию отравляющих, растекающихся в виде вязкой жидкости вокруг захоронений, поражая флору и фауну на большой площади.

В ряде научных трудов рассматривается проблема заражения Балтийского моря отравляющими веществами, но конкретных предложений для предотвращения надвигающейся угрозы не приводится.

Известен способ укрытия затопленных судов, несущих боеприпасы с отравляющими веществами, предложенный американскими учеными (см. статьи Н.Донской «Балтийское море - море смерти», «Новая газета», 18.04.02 г., № 28).

Данный способ состоит в том, что твердые гранулы акваполимера способны при погружении в воду разбухать, увеличиваясь в 400 раз, одновременно вбирая в себя отравляющие вещества. Представляется определенная последовательность проведения работ над затопленным судном с отравляющими веществами, а именно:

- с судна, подлежащего укрытию, срезается палубная надстройка;

- в корпусе судна заделываются все отверстия;

- в технологические отверстия вводится гранулированный акваполимер;

- отступив несколько метров от корпуса судна, натягивается мягкая прочная оболочка;

- в пространстве между оболочкой и корпусом судна также вводится гранулированный акваполимер.

Недостатки предложенного способа укрытия захоронений отравляющих веществ:

- невозможность изоляции больших участков подводных работ на затопленных судах, что представляет опасность для жизни водолазов;

- при нарушении мягких оболочек возможна опасность вскрытия зараженных гранул акваполимера;

- разрушение оболочек газами, выделяющимися при гидролизе отравляющих веществ.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ консервирования подводных затопленных экологически опасных объектов, содержащих, в том числе отравляющие вещества и боеприпасы (см. патент RU № 2081248, кл. Е 02 D 29.09, опубликованный 10.06.1997). По предлагаемому способу вокруг объекта создают оболочку, отделяющую объект от окружающей водной среды, затем оболочку заполняют консервирующим веществом и после этого оболочку заполняют упрочняющим веществом, которое упрочняет захоронение.

Недостаток данного способа состоит в том, что он узко решает только проблему консервации и укрытия объекта, содержащего отравляющие вещества, и не решает проблему нейтрализации отравляющих веществ в водной среде, по сути ликвидации их.

Недостаток этого способа заключается в невозможности укрытия значительной акватории дна, на котором уже произошло растекание отравляющих веществ в виде желеобразной массы.

Предлагаемый по изобретению способ заключается в том, что скопления отравляющих веществ, разливающихся на донном грунте из боеприпасов и в металлических емкостях, нейтрализуют путем засыпки отравляющих веществ в виде желеобразной массы, а также в бомбах, снарядах и металлических емкостях дробленым шунгитом. Также металлические емкости, снаряды, бомбы на грунте и в корпусах затопленных кораблей предварительно перед засыпкой шунгитом засыпают слоем дробленого цеолита.

По предлагаемому способу выявляют площадь, подлежащую нейтрализации, рельеф и характер донного грунта. А также количество боеприпасов, подлежащих нейтрализации. Исходя из этого, определяют необходимое количество шунгита и цеолита для засыпки оптимальными слоями.

В том случае, когда отравляющие вещества вытекают из металлических предметов, разрушенных коррозией в виде желеобразной массы, засыпка производится дробленым шунгитом, разлагающим отравляющие вещества, благодаря способности разрывать органические молекулы в растворах, с которыми он приведен в контакт.

Кроме того, когда отравляющие вещества еще внутри металлических предметов, не разрушенных коррозией, необходимо металлические предметы до засыпки шунгитом покрывать слоем дробленого цеолита. Это необходимо для того, чтобы предотвратить ускорение разрушения металла под воздействием шунгита.

Укрытие мест захоронений цеолитом, затем шунгитом может быть произведено, например, с надводного судна, перемещающегося концентрически по площади, обозначенной буями вдоль границы площади захоронения отравляющих веществ, к центру. Возможно также производить засыпку площади захоронения отравляющих веществ, разбив эту площадь буями на параллельные коридоры. В этом случае, буксир, транспортируя две баржи сцепкой, из передней баржи производит укрытие боеприпасов на грунте с отравляющими веществами - цеолитом, а со второй баржи производится засыпка слоя цеолита на грунте слоем шунгита. Это позволит равномерно, без пропусков создать укрытие веществами двумя слоями: первым слоем цеолита и вторым шунгита.

Равномерность укрытия цеолитом и шунгитом мест захоронения отравляющих веществ может быть проконтролирована приборными методами.

Технический результат, достигаемый в результате использования данного способа, проверен экспериментально на таких вредных органических соединениях, как бензол, пестициды. Контакт шунгита с высоким содержанием пестицидов показали четкую зависимость снижения концентрации пестицидов в растворе от времени контакта с дробленым шунгитом и его количества. Так, в емкости, наполненной шунгитом в виде зерен диаметром 3-5 мм и залитой раствором с отравляющими веществами в межзерновое пространство, наблюдалось уменьшение концентрации пестицидов и бензола от времени контакта. Таблица проведенных исследований:

Таблица
Вещество	Время экспозиции	Концентрация, мг/л
Пестициды	0	100
	1 час	70
	6 часов	50
	24 часа	20
	48 часов	5
	5 суток	2
	10 суток	1
Бензол	0	10
	1 час	5
	6 часов	2
	24 часа	1
	48 часов	0,3

Следует отметить, что разложение чистого бензола шунгитом сопровождается интенсивным выделением углекислого газа. Поскольку, при всех реакциях химического разложения органических соединений в обломках молекул сохраняются бензольные кольца, то, как показывает эксперимент, шунгит разрушает бензольные кольца, а они являются самыми прочными структурами.

Практическая способность шунгита разрушать молекулы органических соединений была обнаружена у шунгито-цеолитовых фильтров для очистки питьевой воды. Эти фильтры уже в течение 15 лет производит ООО «Фильтры ММ» в Санкт-Петербурге. Эти минеральные фильтры способны регенерироваться. Во многих сотнях экспериментов подтверждено явление наличия в смывах накопленных солей тяжелых металлов, за сорбцию которых ответственен цеолит, и отсутствие вредных органических соединений (бензол, пестициды, диоксин и т.п.), за которые ответственен шунгит. Шунгит одинаково работает и с раствором, и с чистым веществом и поэтому погружение зерен в вязкую массу коллоидов боевых отравляющих веществ на дне водоемов при относительно низких температурах приведет к тому, что на поверхности зерен шунгита непрерывно будет происходить процесс разложения органических соединений. Боевые отравляющие вещества не имеют более прочных связей, чем бензольное кольцо, поэтому они не имеют преимуществ перед пестицидами и чистым бензолом.

Предлагаемый способ позволяет обеспечить эффективную нейтрализацию скоплений отравляющих веществ на дне водных бассейнов.

1. Способ нейтрализации скоплений отравляющих веществ на дне водных бассейнов, состоящий в ограничении контакта вредных веществ с водой путем покрытия их сыпучим материалом, отличающийся тем, что скопления отравляющих веществ, размывшихся на донном грунте из боеприпасов в металлических емкостях, нейтрализуют путем засыпки дробленым шунгитом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отравляющие вещества на дне, содержащиеся в металлических емкостях, снарядах, бомбах на грунте и в корпусах затопленных кораблей, предварительно перед засыпкой шунгитом засыпают слоем дробленого цеолита.