Metoda perspektywna usuwania metali ciężkich z wód podziemnych zachodniej Ukrainy

• Autorzy: Trach Y.

Warianty tytułu

EN

Perspective method for removing heavy metals from underground waters of Western Ukraine

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Na Ukrainie największymi odbiorcami wód podziemnych jako źródła wody pitnej są mieszkańcy zachodniej części kraju. Ze względu na obecność stref pękania skał wodoodpornych w regionach hydrogeologicznych zachodniej Ukrainy skład fizykochemiczny wody nie jest stały i może ulegać zmianie, w szczególności w zakresie zawartości metali ciężkich. Przyczyną ich obecności w wodach podziemnych są oddziaływanie antropogeniczne oraz biologiczne ługowanie rud mineralnych. Metale ciężkie mogą migrować w dół i w górę oraz przenikać do warstw wodonośnych wody pitnej przez pęknięte strefy warstw wodoodpornych. Rudy mineralne występujące na terytorium zachodniej Ukrainy zawierają metale ciężkie, a zdecydowana większość z nich to siarczki. Są one utleniane przez grupę bakterii tionowych (рН 5–7), w wyniku czego stężenie siarczanu w wodzie wzrasta. Jednocześnie na zachodniej Ukrainie powszechnie występują glinokrzemiany (zeolity, tufy, bazalty i inne), które mogą być wykorzystane jako sorbent w technologii uzdatniania wody. W porównaniu z tradycyjnie stosowanym wapnem gaszonym przy wykorzystaniu glinokrzemianów wydajność usuwania metali ciężkich jest większa ze względu na to, że odbywa się za pomocą dwóch mechanizmów – wymiany jonowej i tworzenia wodorotlenków metali ciężkich.

EN

The largest group of recipients of the drinking water from groundwater in Ukraine are resides in the western part of the country. Due to the presence of zones in which the water-resistant rocks are subject to cracking in the hydrogeological regions of the Western Ukraine, the physicochemical composition of water is not constant and may vary, especially in terms of heavy metals content. The reasons for the presence of heavy metals in the groundwater are the anthropogenic influence and biological leaching of mineral ores. Heavy metals can migrate up and down and penetrate the aquifers of drinking water through the cracked zones of the waterresistant rocks. The mineral ores found in the Western Ukraine contain heavy metals, mainly as sulfides. They are oxidized by thionic bacteria (рН 5–7). As a result, the concentration of sulfate in water increases. At the same time, in the Western Ukraine, natural materials containing aluminosilicates such as zeolites, tuffs, basalts and others are widely distributed. They can be used as sorbents in the process of groundwater treatment. When using aluminosilicates, the removal efficiency is higher than in the case of traditionally used slacked lime (Ca(OH)₂) due to the fact that heavy metals are extracted by means of two mechanisms – ion exchange and formation of insoluble bases.

Słowa kluczowe

EN

Ukraine; ground water; underground water; water treatment; water treatment process; heavy metal; metal removal; sorption; aluminosilicate

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Architectura
• Rocznik: 2020
• Tom: 19
• Numer: 1
• Opis fizyczny: s.85-92,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Trach Y.

• Educational and Scientific Institute of Construction and Architecture, National University of Water and Environmental Engineering, Rivne, Ukraine

Bibliografia

• Bhattacharyya, K. G. i Sen Gupta, S. (2006). Pb(II) uptake by kaolinite and montmorillonite in aqueous medium: Influence of acid activation of the clays. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 277, 191–200. doi: 10.1016/j.colsurfa.2005.11.060
• Brindja, I. W. i Grubinko, W. W. (2014). Sezonna dynamika wmistu ważkych metaliw u wodi kołodiaziw na terytoriji prykarpattia [Seasonal dynamics of heavy metals content in wells in the Carpathian region]. Biolohichni systemy – Biological Systems, 6 (2), 197–204.
• Derzhavna sluzhba heolohiyi ta nadr Ukrayiny [Heonadra] (2018). Stan pidzemnykh vod Ukrayiny. Kyiv.
• DSanPiN 2.2.4-171-10. Hihijeniczni wymohy do wody pytnoji, pryznaczeno.
• Goncharuk, V. V., Bagrii, V. A., Mel’nik, L. A., Chebotareva, R. D. i Bashtan, S. Yu. (2010). The use of redox potential in water treatment processes. Journal of Water Chemistry and Technology, 32 (6), 1–9. doi: 10.3103/S1063455X10010017
• Grinchenko, O. W., Kurilo, M. W., Mikhailov, W. A. i Mikhailova, L. Y., Ogar, W. W., Omelchuk, O.W., Shevchenko, W. I., Shunko, W. W., Sherbak, D. M. (2006). Metaliczni korysni kopałyny Ukrajiny. Kyiv: Vidavnicho-poligrafichnyy tsentr „Kyjivs’kyj universytet”.
• Kornilovich, B. Y., Andriyevska, O. R., Plemiannikov, M. M. i Spasonova, L. M. (2013). Fizychna khimiya kremnezemu i nanodyspersnykh sylikativ. Kyiv: Osvita Ukrayiny.
• Krainov, S. R. i Shvets, W. M. (2012). Geokhimiya podzemnykh vod. Moskva: CentrNefteGas.
• Masindi, V. (2016). A novel technology for neutralizing acidity and attenuating toxic chemical species from acid mine drainage using cryptocrystalline magnesite tailings. Journal of Water Process Engineering, 10, 67–77.
• Mel’nychuk, V. G., Polishchuk, A. M. i Mel’nychuk, G. V. (2007). Vulkanichni tufy v trapakh Volyno-Podillya yak al’ternativnyy ob’yekt dlya zakhoroneniya radioaktivnykh [Volcanic tuffs from the Volyn-Podillya ladder as an alternative material for the disposal of radioactive waste]. Visnyk Natsional’noho universytetu vodnoho hospodarstva ta pryrodokorystuvannya. Tekhnichni nauky, 5 (18), 107–113.
• Mel’nychuk, V. G., Trach, Y. P., Kosinov, V. P., Mikhel’, M. i Rechek, L. (2018). Doslidzhennya mineral’nono skladu i mozhlivostey vikoristannya disperkhovanikh bazal’tiv ta tufiv Ivanodolins’kogo rodovis’ Rivnens’koi oblasti v galuzi vodooczis’enna vikoristannya [Research of the mineral complex and opportunities using basalts and tuffs of ivandodolinsky quarry of the Rivne region in the water treatment]. Problemy Vodopostachannya, Vodovidvedennya ta Hidravliky, 30, 36–47. doi: 10.32347/2524-0021.2018.30.36-47
• Musich, E. G. i Demikhov, Y. M. (2012). Biovyshchelachivaniye metallov iz gornykhporod i otvalov: problemy i perspektivy [Bio-leaching of rocks and waste heaps: problems and prospects]. Zbirnyk naukovykh prats’ Instytutu Heokhimiyi Navkolyshn’oho Seredovyshchavypusk – Collected papers Institute of Environmental Geochemistry, 20, 120–124.
• Musich, E. G. i Demikhov, Y. M. (2014). Biovyluhovuvannya yak praktychnyy pidkhid do ekstraktsiyi metaliv [Bioleaching as a Practical Approach to Metal Extraction]. Zbirnyk naukovykh prats’ Instytutu Heokhimiyi Navkolyshn’oho Seredovyshcha – Proceedings of the Institute of Environmental Geochemistry, 23, 110–123.
• Pogribny, V. T., Lipchuk, L. V. i Odnorozhenko, L. F. (2006). Anal’tsym-saponitovi horyzonty v rodovyshchakh mahniyevykh bentonitiv slavuta-izyaslavs’koyi ploshchi yak perspektyvni ob”yekty mineral’nykh sorbentiv bahatotsil’ovoho vykorystannya [Analcim-saponite horizons of magnesium bentonites of Slavutsko-Izyaslavskaya area as perspective objects mineral sorbents]. W Pershyy Vseukrayins’kyy z’yizd ekolohiv (ECOLOGY-2006). Zbirnyk materialiv Mizhnarodnoyi naukovopraktychnoyi konferentsiyi (strony 79–82). Vinnytsya: Universum.
• Qi, S., Xue, Q., Niu, Z., Zhang, Y., Liu, F. i Chen, H. (2016). Investigation of Zn²⁺ and Cd²⁺ adsorption performance by different weathering basalts. Water Air Soil Pollution, 227, 126. doi: 10.1007/s11270-016-2800-8
• Shcherbak, M. P. i Bobrov, O. B. (red.) (2006). Metallicheskiye i nemetallicheskiye poleznyye iskopayemyye Ukrainy. T. 1. Metallicheskiye poleznyye iskopayemyye. Kyiv – Lviv: Tsentr Yevropy.
• Shestopalov, V. M., Stetsenko, B. D. i Rudenko, Y. F. (2018). Pidzemni vody trishchynuvatykh krystalichnykh porid yak rezervne dzherelo vodozabezpechennya vinnytsi (Ukrayina) [Groundwater of fractured cristalline rock as reserve source for potable water supply to Vinnitsa (Ukraine)]. Heolohichnyy zhurnal – Geological Journal, 1 (362), 5–16. doi: 10.30836/igs.1025-6814.2018.1.126414
• Sidakina, G. G. (2005). Novyye ekologicheski chistyye tekhnologii v obogashchenii zolotosoderzhashchikh rud [New eco-friendly technologies in the enrichment of sulfide ores]. Stroitel’stvo i tekhnogennaya bezopasnost’, 10, 169–173.
• Smirnov, V. I. (1995). Heolohiya korysnykh kopaly. Kyiv: Vyshcha shkola.
• Sukhorebry, A. A. (1986). Formirovaniye khimicheskogo sostava porovykh rastvorov platformennykh artezianskikh basseynov v zone intensivnogo vodoobmena [Formation of chemical composition of pore solutions of platform artesian basins in the zone of intensive water exchange]. Heolohichnyy zhurnal – Geological Journal, 4 (46), 96–105.
• Trach, Y. P., Kosinov, V. P., Mel’nychuk, G. V., Mikhel’, M. i Rechek, L. (2018). Vykorystannya saponitovykh tufiv v tekhnolohiyakh polipshennya yakosti pidzemnykh vod dlya pytnykh potreb [Using saponit in water treatment technology for drinking]. Visnyk Natsional’noho universytetu vodnoho hospodarstva ta pryrodokorystuvannya. Tekhnichni nauky, 2 (82), 210–221.

Identyfikatory

DOI

10.22630