Том 335 № 5 (2024)

DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2024/5/4299

Сорбция тяжелых металлов лигнинсодержащими осадками целлюлозно-бумажной промышленности

Актуальность. В настоящее время особенно остро стоит проблема загрязнения почв тяжелыми металлами, которые аккумулируются в организме животных и растений, вызывая различные токсические эффекты. Несмотря на существование различных методов рекультивации нарушенных земель, как правило, их применение неэффективно или дорогостояще, особенно когда речь идет об аномально высоких концентрациях тяжелых металлов. Таким образом, крайне актуальной задачей является поиск эффективных и недорогих способов рекультивации земель, загрязненных высокими концентрациями тяжелых металлов. Статья посвящена изучению возможности использования смеси, полученной из накопленных отходов лигнинсодержащих осадков целлюлозно-бумажной промышленности ОАО «Байкальский ЦБК» в качестве сорбента. Цель: изучение и оценка эффективности использования в качестве сорбента тяжелых металлов смеси, в состав которой входят вымороженные лигнинсодержащие осадки ОАО «Байкальский ЦБК». Методы. Для оценки сорбционной эффективности полученного сорбента из вымороженных осадков шлам-лигнина были взяты образцы аномально загрязненных почв промплощадки бывшего аккумуляторного завода «Востсибэлемент», расположенного в МО «г. Свирск» Иркутской области. Для определения поверхностной структуры полученного сорбента на наличие микро-, мезо- и макропор проводилась съемка его поверхности на двухлучевой системе JEOL. Для установления типов связей сорбента с извлекаемыми металлами использовался метод ИК-спектроскопии. Результаты. Исследования показали, что полученный сорбент из вымороженных лигнинсодержащих осадков ОАО «Байкальский ЦБК» имеет пористую структуру с преобладанием мезопор, сорбирующих ионы тяжелых металлов, при этом большое количество микропор способствует возникновению процессов химической сорбции. Полученные ИК-спектры указывают на возможность химической сорбции свинца в результате реакции замещения атома водорода в различных гидроксильных группировках сорбента группы ароматических или карбоксильных структур. При этом полученный сорбент по своим сорбционным свойствам не уступает товарным природным сорбентам – бентонитовой глине и низовому торфу. Проведенные исследования позволяют сделать положительное заключение о возможности применения разработанной смеси в качестве сорбента для иммобилизации тяжелых металлов при рекультивации земель, которые загрязнены высокими содержаниями тяжелых металлов, в том числе свинцом.

Ключевые слова:

сорбция, переработка отходов, ОАО «Байкальский ЦБК», шлам-лигнин, тяжелые металлы

Авторы:

Анастасия Сергеевна Шатрова

Андрей Викторович Богданов

Ольга Васильевна Тюкалова

Скачать pdf