ПРЕПАРАТ ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ПОЧВЫ, ЗАГРЯЗНЕННОЙ ХЛОРОРГАНИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ, СВОЙСТВЕННЫМИ ВЫБРОСАМ ХИМИЧЕСКОГО ПРЕДПРИЯТИЯ Российский патент 2012 года по МПК B09C1/10 A01N25/32 

Изобретение относится к препаратам для биологической очистки почвы, загрязненной хлорорганическими веществами, свойственными выбросам химического предприятия.

Известен фиторемедиационный способ очистки почв от тяжелых металлов, включающий выращивание на дезактивированной местности растений и удаление растительного покрова с дальнейшей его утилизацией, в котором на дезактивируемой местности растениями солодки голой Glycyrrhiza glabra L. и Glycyrrhiza uralensis Fisch. и амаранта сорта Багряный создают плантации растений солодки посадкой черенков четырех-пятилетнего возраста из корневищ солодки длиной 0,20-0,25 м и диаметром 8-20 мм с четырьмя-шестью пазушными почками на глубину 0,16-0,22 м с широкими междурядьями 2,1-2,8 м в двух взаимно перпендикулярных направлениях с нормой высадки 21500-28600 штук на гектар, в первые два года жизни растений солодки осуществляют капельный полив вдоль рядов растений с нормой расхода капельниц от 2 до 4 л/ч с шагом их размещения 0,3-0,4 м в полости гибких поливных трубопроводов, к концу вегетации третьего года жизни растений солодки и сопутствующих трав на дезактивируемой местности в период сентябрь-октябрь месяцы проводят скашивание вегетативной массы на низком срезе и ее закладку в силосные траншеи, ежегодно в начале четвертого, пятого и шестого годов жизни растений проводят прямой, без обработки почвы, посев семян растений амаранта с шириной междурядий 0,7-1,4 м на глубину 0,5-1,5 см с нормой высева семян 8*10⁶-12*10⁶ штук/га, а в августе месяце каждого года скашивают и измельчают вегетативную массу солодки и амаранта, измельченную массу в виде резки закладывают в ту же силосную траншею, при этом по слоям силосной массы 0,3-0,6 м в траншею вносят рассол природного минерала бишофит плотностью 1,1-1,3 т/м³ нормой 200-400 л на тонну сырой силосуемой массы, начиная с восьмого года жизни растений в плантации ведут добычу солодкого корня на глубину 0,4-0,6 м с извлечением корней и корневищ солодки на дневную поверхность полосами шириной 1,1-1,6 м в направлении посадки черенков солодки с оставлением между полосами целинной зоны шириной 0,6-0,8 м в качестве зоны резервации и восстановления популяций солодки за счет регенерации корней в обработанных полосах и проникновения новых корней из зон резервации, корневую массу солодки подвергают экстракции, нетоварные части корня и корневищ солодки и отходы экстрактного производства перемешивают с силосуемой надземной массой солодки и амаранта в траншеях, полученное органическое удобрение, насыщенное микроэлементами из рассола бишофита, поздно осенью поверхностно вносят на обработанные полосы при извлечении корневой массы, верхний слой почвы в каждой полосе фрезеруют до агрономически ценных почвенных агрегатов почвенными фрезами на глубину 0,10-0,16 м и уплотняют верхний слой водоналивными катками давлением 0,16-0,32 МПа, а через год в другом направлении посадки черенков солодки производят повторную выемку корневой массы солодки (RU, патент №2338353 С1. МПК А01В 79/02 (2006.01). Фиторемедиационный способ очистки почв от тяжелых металлов / A.M.Салдаев (RU). - Заявка №2007107274/12; заявлено 26.02.2007; опубл. 20.11.2008, Бюл. №32 // Изобретения. Полезные модели. - 2008. - №32).

Солодка является уникальной природной химической лабораторией. В силу биологических особенностей вегетативной массы она аккумулирует в себя все выбросы в атмосферу, а ее корневая масса абсорбирует поллютанты и тяжелые металлы. Однако при высоком уровне загрязнения почвы токсикантами и хлорорганическими веществами всходы растений солодки погибают.

Известен способ детоксикации загрязненного грунта путем внесения в него природного сорбента до достижения заданной концентрации загрязняющего вещества в грунте, при этом в качестве сорбента используют глауконитсодержащее вещество, в котором перед внесением в грунт сорбента определяют тип загрязняющего вещества и его концентрацию К₀ в пробе загрязненного грунта, затем производят замеры концентраций K₁, K₂, К₃ и К₄ загрязняющего вещества при смешивании проб загрязненного грунта с сорбентом соответственно в пропорциях грунт:сорбент - 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, после чего определяют массу m_c сорбента, необходимого для смешивания с грунтом, загрязненного определенным ранее загрязняющим веществом с концентрацией К₀, и достижения в грунте заданной концентрации загрязняющего вещества К₃, исходя из следующего соотношения:

m_c=m_гр*K1/[K₃*(К₀/K₁+K₁/K₂+K₂/К₃+К₃/К₄)/4],

где m_гр - масса грунта, загрязненного предельным ранее загрязняющим веществом с концентрацией К₀, проводят увлажнение загрязненного грунта, затем распределяют рассчитанную массу сорбента по поверхности загрязненного грунта с одновременным перемешиванием сорбента с загрязненным грунтом; увлажнение загрязненного грунта производят до достижения их влажности не менее 80%; перед внесением в грунт сорбента путем исследования проб поверхности загрязненного грунта на содержание загрязняющего вещества определяют участки с различными концентрациями загрязняющего вещества, превышающего заданную концентрацию; перед обработкой загрязненного грунта проводят измельчение грунта с последующим выделением рабочей фракции с размером частиц 0,01-0,10 мм; обработку загрязненного грунта сорбентом ведут при положительной температуре окружающей среды (RU, патент №2296016 С1. МПК В09С 1/08 (2006.01), G21F 9/28 (2006.01). Способ детоксикации загрязненного грунта / С.А.Андронов (RU), В.И.Быков (RU), В.Г.Сержантов (RU). - Заявка №2005126354/15; заявлено 19.08.2005; опубл. 27.03.2007, Бюл. №9 // Изобретения. Полезные модели. - 2007. - №9).

К недостаткам описанного способа, применительно к решаемой нами проблеме - повышение жизнедеятельности бактериальной микрофлоры в препаратах для очистки почвы, загрязненной хлорорганическими веществами, - относится то, что в указанном способе детоксикации загрязненного грунта описывается лишь прием снижения норм внесения природного сорбента, а не состав препарата для биологической очистки почв от загрязнителей.

Известен биопрепарат для очистки почвы и воды от нефти и нефтепродуктов, включающий аэробные нефтеокисляющие бактерии и наполнитель, в который дополнительно вводят нормальные парафины C₁₂-C₁₈ и аммоний щавелевокислый, а в качестве наполнителя используют органический или минеральный твердый субстрат и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Органический или минеральный твердый субстрат 40-45 Нормальные парафины C₁₂-C₁₈ 1-1,5 Аммоний щавелевокислый 0,05-0,25 Вода 58,95-53,29

и аэробные нефтеокисляющие бактерии - в эффективном количестве (клеток/г препарата); в качестве аэробных нефтеокисляющих бактерий он содержит бактерии Micobacterium phlei в конечной концентрации 2,5*10⁹ клеток/г препарата; в качестве аэробных нефтеокисляющих бактерий он содержит бактерии Pseudomonas acruginosa в конечной концентрации не ниже 6*10⁹ клеток/г препарата; в качестве аэробных нефтеокисляющих бактерий он содержит бактерии Rodococcus species в конечной концентрации 7*10⁹ клеток/г препарата (RU, патент №2053205 С1. МПК⁶ C02F 3/34, С09К 3/22, В09С 1/10, В09С 101/00. Биопрепарат для очистки почвы и воды от нефти и нефтепродуктов / М.Д.Белонин, Е.А.Рогозина, P.M.Свечина, А.В.Хотянович, Н.А.Орлова. - Заявка №94034274/13; заявлено 29.09.1994; опубл. 27.01.1996). К недостаткам описанного способа относится то, что нефтеокисляющие бактерии Pseudomonas acruginosa не справляются с хлорорганическими загрязнителями.

Известен также препарат для биологической очистки грунта, нефтешламов, жидких отходов и сточных вод от органических соединений и нефтепродуктов, включающий глауконитсодержащее вещество, в котором он дополнительно содержит биологически активный ил, содержащий бактериальную микрофлору, стимулятор роста бактериальной микрофлоры в виде янтарной кислоты, азотсодержащий биогенный элемент в виде мочевины и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

глауконитсодержащее вещество 88,98-93,45 биологически активный ил 1-5 янтарная кислота 0,01-0,05 мочевина 0,01-0,50 вода 10-1

(RU, патент №2367530 С1. МПК В09С 1/10 (2006.01), C02F 3/34 (2006.01), C02F 1/28 (2006.01). Препарат доля биологической очистки грунта, нефтешламов, жидких отходов и сточных вод от органических соединений и нефтепродуктов и способ его применения (три варианта) / С.В.Ярцев (RU), Н.В.Воронович (RU), С.А.Романовский (RU), A.M.Шерстнев (RU). - Заявка №2008101135/15; Заявлено 09.01.2008; Опубл. 20.09.2009, Бюл. №26 // Изобретения. Полезные модели. - 2009. - №26).

В данном изобретении внимание специалистов заслуживают глауконитсодержащее вещество как сорбент, биологически активный ил, мочевина и янтарная кислота как среда для развития полезной микрофлоры. Однако представленный препарат малоэффективен на почвах, загрязненных хлорорганическими веществами, свойственными выбросам химического предприятия.

Данный препарат нами принят в качестве ближайшего аналога.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направленно заявленное изобретение, - повышение жизнедеятельности бактериальной микрофлоры в препаратах для очистки почвы, загрязненной хлорорганическими веществами.

Технический результат - повышение степени очистки почвы, загрязненной хлорорганическими веществами, свойственные выбросам химических предприятий.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном препарате для биологической очистки почв, загрязненных хлорорганическими веществами, свойственными выбросам химического предприятия, включающем глауконитсодержащее вещество, биологически активный ил, янтарную кислоту, азотосодержащий биогенный элемент в виде мочевины и воду, согласно изобретению в него дополнительно введены культуральная жидкость штамма бактерий Bacillus subtilis БАГ-65 и кубовый остаток химического производства, содержащий тетрахлорэтан, трихлорэтилен, хлороформ, дихлорэтан, метиленхлорид и хлорметил при следующем соотношении компонентов, мас.%:

глауконитсодержащее вещество 65…70 биологически активный ил 3…5 янтарная кислота 0,01…0,05 азотсодержащий биогенный элемент 0,01…0,50 культуральная жидкость штамма   бактерий Bacillus subtilis БАГ-65 15…20 тетрахлорэтан 0,27…0,38 трихлорэтилен 0,14…0,16 хлороформ 0,39…0,42 дихлорэтан 0,24…0,36 метиленхлорид 0,12…0,50 хлорметил 0,56…0,68 вода 17,26…1,95

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Препарат для биологической очистки почв, загрязненных хлорорганическими веществами, свойственными выбросам химического предприятия, содержит глауконитсодержащее вещество, биологически активный ил, янтарную кислоту, азотосодержащий биогенный элемент в виде мочевины, культуральную жидкость штамма бактерий Bacillus subtilis БАГ-65 и кубовый остаток химического производства.

Ниже приводим характеристику каждого из компонентов препарата.

Первый компонент - глауконитсодержащее вещество.

Трехостровское месторождение желваковых фосфоритов в Волгоградской области содержит между фосфоритами пласты мощностью 0,6-1,0 м глауконитокварцевого песка. В месторождении неокатанные песчаные зерна представлены в основном глауконитом.

Формула глауконита: K_<1(Fe³⁺, Fe²⁺, Al, Mg)_2-3*[Si₃(Si,Al)O₁₀]*[OH]_2*n*H₂O. Название глауконита произошло от греческого слова - глаукос, синеватый, зеленая земля.

Химический состав. Очень изменчивый. Окись калия (К₂О) 4,4-9,4%, окись натрия (Na₂O) 0-3,5%, окись алюминия (Al₂O₃) 5,5-22,6%, окись железа (Fe₂O₃) 6,1-27,9%, закись железа (FeO) 0,8-8,6%, окись магния (MgO) 2,4-4,5%, двуокись кремния (SiO₂) 47,6-52,9%, вода ОВД) 4,9-13,5%.

Сопутствующие минералы. Фосфаты (фосфорит), кальцит.

Состав минерала глауконит представлен широким спектром микроэлементов и связанных химических элементов. Средние значения таковых приведены в таблице 1.

Глауконит как самостоятельный минеральный вид известен с 1828 г. по работе Керферштейна.

Представленная таблица 1 приведена с одной лишь целью - показать, насколько богат глауконит минералами, которые образовались в океанических отложениях, возраст которых колеблется от 150 до 500 миллионов лет. Минерал, образовавшийся в результате жизнедеятельности древних морей, которые покрывали территории нашей страны много миллионов лет назад, богат не только химическими соединениями и элементами, но и ископаемой микрофлорой, не подвергшейся разрушительной жизнедеятельностью человека.

Второй компонент - биологически активный ил.

Состав активного ила или биопленки.

Активный ил является амфотерной коллоидной системой. Элементный химический состав активных илов достаточно близок и для городских сточных вод. Он имеет формулу С54 Н212082 N8 S7. Сухое вещество активного ила содержит 70…90% органических и 10…30% неорганических веществ. Кроме живых организмов, в иле содержится субстрат - различные твердые остатки, к которым крепятся микроорганизмы. По внешнему виду активный ил представляет собой комочки и хлопья размером 3-150 мкм и с высокой удельной поверхностью - около 1200 м² на 1 м³ ила.

Сообщество живых организмов, населяющих активный ил или биопленку, называют биоценозом. Биоценоз активного ила представлен в основном 12 видами микроорганизмов и простейших.

Биоценоз активных илов состоит из бактерий, простейших, плесневых грибков, дрожжей, актиномицет, личинок насекомых, рачков, водорослей и др. Основное разрушение органических загрязнений в стоках осуществляется бактериями. В 1 м³ ила содержится 2*10¹⁴ бактерий. В активном иле они находятся в виде скоплений, окруженные слизистым слоем (зооглеи). Бактерии представлены такими типами как псевдомонас, бациллус, нитробактер, нитросомонас и др.

В активных илах встречаются четыре вида простейших: саркодовые, жгутиковые, реснитчатые и сосущие инфузории, которые поглощают большое количество бактерий, поддерживая их оптимальное количество (одна инфузория в среднем поглощает от 20 до 40 тысяч бактерий). Они способствуют осаждению ила и осветлению сточных вод во вторичных отстойниках. Находящиеся на следующем трофическом уровне коловратки питаются бактериями и простейшими.

Состав биоценоза ила зависит от наличия и концентрации в сточной воде разнообразных органических веществ. Только основная группа бактерий (80-90%) участвует в процессе очистки сточных вод. Остальное содержание ила составляют сопутствующие группы микробов. При высоком содержании органики в сточной воде преобладают гетеротрофные бактерии, а при снижении питательных веществ увеличивается количество хищных простейших.

Количество ила определяется скоростью его осаждения и степенью очистки жидкости. Состояние активного ила характеризует иловый индекс, который зависит от способности ила к осаждению. Крупные хлопья оседают быстрее, чем мелкие.

Биопленка растет на накопителе биофильтра и имеет вид слизистых образований толщиной 1…2 мм. Видовой состав биопленки более разнообразен, чем активного ила. Биопленка состоит из бактерий, грибов, дрожжей, личинок насекомых, червей, клещей и других организмов. В 1 м³ биопленки содержится 10¹² бактерий.

Наиболее часто встречающиеся виды микроорганизмов в составе активного ила

1. Эуглифа (раковинная амеба)

2. Аэрцелла (раковинная амеба)

3. Инфузория туфелька

4. Амеба протей

5. Нитчатые бактерии

6. Инфузория сосущая

7. Политома (жгутиковые)

8. Коловратка (нотоммата)

9. Хлопья активного ила

10. Амеба дисковидная

11. Зооглея «оленьи рога»

12. Коловратка филодина

13. Солнечник

14. Оксидриха (брюхоресничная инфузория)

15. Хармонихилл (инфузория)

16. Кархезиум (колониальная инфузория)

17. Амеба террикола

18. Бодо (жгутиковые)

19. Аспидиска (брюхоресничная)

20. Эплотес (брюхоресничная инфузория)

21. Аэлозома (малоресничный червь)

22. Оперкулярия (колониальная инфузория)

23. Циклидиум (инфузория)

24. Сувойка

25. Коловратка мостила

26. Стилонихия (инфузория)

27. Коловратка катиона

В таблице 2 представлено содержание основных групп микроорганизмов в активном иле. В таблице 3 приведены данные химических и микробиологических анализов сапропеля - ила донных отложений. В таблице 4 показана общая характеристика активного ила целлюлозно-бумажного производства.

Третий компонент - янтарная кислота.

Этан-1,2-дикарбоновая кислота формулы НООС(СН₂)₂СООН представляет собой бесцветные кристаллы, растворимые в спирте, эфире и воде. Температура плавления - 185°С. При температуре +20°С плотность дикарбоновой кислоты - 1,563 г/см³. Соли дикарбоновой кислоты и эфиры называют сукцинатами. В небольших количествах содержится в янтаре, бурых углях и др.

Четвертый компонент - азотсодержащий биогенный элемент.

К азотосодержащим соединениям, часто встречающимся в природе, относятся мочевина, мочевая и гиппуровая кислоты. Последние содержатся в моче человека и животных. Мочевина может синтезироваться растениями. Мочевина образуется и при гидролитическом распаде под действием фермента аргиназы:

В год на земном шаре микроорганизмами синтезируется до 30 млн т мочевины. Это существенные ресурсы азота, т.к. мочевина содержит 46% этого элемента и используется как удобрение.

Мочевая и гиппуровая кислоты также имеют значение в обмене веществ у представителей животного и растительного мира (царств). В почве эти соединения быстро распадаются под влиянием гидрометических ферментов микроорганизмов.

Мочевина, в частности, под действием микроорганизмов, содержащих фермент уреазу, превращается в аммиак и углекислый газ.

Наиболее эффективными азотсодержащими биогенными элементами является аммиачная селитра и карбамид. Ниже приведены их характеристики:

.

Образующаяся углеаммиачная соль малоустойчива и разлагается на составные части:

(NH₄)₂CO₃=2NH₃+CO₂+H₂O.

Многие бактерии и грибы имеют уреазу и могут использовать мочевину в качестве источника азота для синтеза белков. Обычно бактерии, разлагающие мочевину, называются уробактериями. Эти бактерии могут развиваться при высокой щелочности среды (рН 9-10), что позволяет им вызывать распад значительных количеств мочевины до аммиака. Из специфических уробактерий отметим Micrococcus urea из семейства Micrococcaceae, рода Micrococcus, Bacillus pasteurii из семейства Bacillaceae рода Bacillus, Sporosarcina urea и другие из рода Sporosarcina.

Физиологический смысл распада мочевины, по видимому, сводится к переводу амминной формы азота в более легкоусвояемую аммиачную.

Разложение мочевой и гиппуровой кислот может иметь энергетическое значение. Эти соединения разрушаются рядом микроорганизмов. Процесс их гидролиза показан в следующих уравнениях:

Цианамид кальция (CaCN₂) используют как азотное удобрение, которое само по себе не ассимилируется растениями, но в почве быстро превращается в аммиак. Разложение цианамида кальция проходит в три этапа. Первый протекает самопроизвольно под влиянием почвенной влаги и приводит к превращению цианамида кальция в цианамид. Ряд почвенных катионов Са, Mn, Fe и т.д. вызывает превращение цианамида в мочевину. Гидролиз мочевины происходит под влиянием уробактерий. Цикл этих превращений дан в следующих уравнениях:

CaCN₂+2H₂O→H₂CN₂+Ca(OH)₂;

H₂CN₂+H₂O→CO(NH₂)₂;

CO(NH₂)₂+H₂O→2NH₃+CO₂.

Аммиачная селитра (NH₄NO₃) содержит 34,4% азота и является универсальным высокоэффективным аммиачно-нитратным азотным удобрением. Аммиачная селитра - универсальное азотное удобрение. По эффективности оно занимает первое место среди азотных удобрений. Оно может применяться на всех типах почв и под все сельхозкультуры в качестве основного, предпосевного удобрения и как подкормка.

На буферных, некислых почвах (рН>6-7) возможно постоянное использование селитры. На кислых почвах (рН<5-6) необходимо проведение известкования (добавления известковой муки) в дозе 0,1 т на 0,1 т селитры, вносят ее как основное удобрение и в подкормку. Под основную обработку почвы аммиачную селитру вносят в дозах до 3,0 ц/га, а в подкормку - 1,0-2,0 ц/га. В аммиачной селитре половина азота, содержащегося в нитратной форме, легко мигрирует по профилю почвы. Поэтому на хорошо дренированных почвах легкого гранулометрического состава в районах достаточного или избыточного увлажнения и орошения аммиачную селитру нужно вносить в период наибольшего потребления азота растениями. Это предотвращает потери азота за пределы корнеобитаемого слоя почвы и способствует повышению коэффициента его использования растениями.

Завод-изготовитель: ОАО «Новомосковская компания «Азот», ОАО «Невинномыский «Азот».

Карбамид (CO(NH₂)₂) содержит до 46% азота и является концентрированным твердым азотным удобрением. В сельском хозяйстве карбамид марки «Б» применяется на всех типах почвы и под все сельскохозяйственные культуры в качестве основного, предпосевного удобрения и в подкормку. Карбамид используется при возделывании риса, для некорневой подкормки овощных и плодовых культур, а также для поздних подкормок пшеницы с целью повышения содержания белка в зерне. При некорневой подкормке, в отличие от других азотных удобрений, мочевина даже в повышенной концентрации (>5%) не обжигает листья и вместе с тем хорошо усваивается растениями.

При основном внесении в почву по эффективности не уступает аммиачной селитре. Наибольшее количество азота мочевины по сравнению с другими азотными удобрениями в основном и определяет экономическую целесообразность его использования в качестве удобрения, а также как добавки к кормам для жвачных животных. При поверхностном внесении в почву мочевину необходимо своевременно заделывать, т.к. возможны потери азота вследствие улетучивания аммиака.

На кислых почвах при применении карбамида рекомендуется на 1 ц удобрения добавлять 0,8 ц СаСО₃ для нейтрализации ее потенциальной физиологической кислотности.

Мочевина устойчива против выщелачивания.

Карбамид марки «А» можно использовать в качестве кормовой добавки жвачным животным.

В качестве пятого компонента использована культуральная жидкость штамма бактерий Bacillus subtilis БАГ-65 и вспомогательные добавки. В качестве последних могут быть использованы вещества, содержащие основные питательные вещества - азот, фосфор, калий - минеральные соли и микроэлементы, стимулятор, протектор, прилипатель. В качестве наполнителя используют соевую муку и каолин (5,0-8,5 мас.% и 0-7,0 мас.% соответственно).

Штамм бактерий Bacillus subtilis БАГ-65, обладающий бактерицидными, фунгицидными и ростостимулирующими свойствами, пригодный для получения препарата для защиты растений от возбудителей болезней сельхозкультур с ростостимулирующим эффектом, выделен из почвы и депонирован Всероссийской коллекцией микроорганизмов под номером ВКМ В-2440D и хранится в коллекции микроорганизмов ООО «Био-Агат-Групп» под номером БАГ-65.

Целевое назначение: перспективен для использования в производстве биопрепарата против фитопатогенных почвенных грибов и бактерий, вызывающих заболевания сельхозкультур, а также обладает ростостимулирующими свойствами.

Шестой компонент - кубовый остаток химического производства, свойственный выбросам химического предприятия (на примере цехов Волгоградского отделения ОАО «Химпром»), включающий тетрахлорэтан, трихлорэтилен, хлороформ, дихлорэтан, метиленхлорид, хлорметил и др. составляющие.

Тетрахлорэтаны с молярной массой 167,85 а.е.м. различают на 1,1,2,2-тетрахлорэтан с химической формулой, написанной в строку CHCl₂CHCl₂ и 1,1,1,2-тетрахлорэтан CCl₃CH₂Cl. Тетрахлорэтан - бесцветная жидкость (см. таблицу 5) со сладковатым запахом; хорошо растворимый во многих органических растворителях. Для 1,1,2,2-тетрахлорэтана - растворимость в воде (% масса): 0,13 (при 20°С), 0,34 - при 55,6°С. Растворимость воды в 1,1,2,2-тетрахлорэтане - 0,11 при 25°С. Тетрахлорэтан образует азеотропную смесь с водой с температурой кипения 93,7°С с 29,3% по массе Н₂О. Энергия связей (кДж/моль) С-Н - 409,2; C-Cl - 310,9; С-С - 352,7. Для 1,1,1,2-тетрахлорэтана растворимость в воде (% по массе): 0,109 (20°С); 0,125 (50°С). Растворимость воды в 1,1,1,2-тетрахлорэтане - 0,056 при 25°С. Энергия межмолекулярных связей (кДж/моль): С-Н (для группы CH₂Cl) - 409,29; C-Cl (для CCl₃ и CH₂Cl) соответственно 293,7 и 335,1; С-С - 336,8 кДж/моль.

Тетрахлорэтаны реагируют с хлором в жидкой фазе в присутствии инициаторов (порофоров) при 80-90°С с образованием пентахлорэтана и далее гексахлорэтана. При дегидрохлорировании щелочными агентами при 90-100°С либо в паровой фазе при 400-500°С, или на катализаторе (Al₂O₃, BaCl₂ на носителе и др.) при 300-350°С образуется трихлорэтилен. 1,1,2,2-тетрахлорэтан дехлорируется в присутствии Н₂ над Ni при 300-350°С или над Zn с водяными парами.

В промышленности 1,1,2,2-тетрахлорэтан получают хлорированием ацетилена в жидкой фазе при 100-120°С в реакторах барботажного типа, заполненных стальными (чугунными) шарами. Количество хлора поддерживается на уровне 5-15% избытка по отношению к ацетилену. После нейтрализации, промывки и осушки продукт содержит 97-98% 1,1,2,2-тетрахлорэтана. Применяют его для производства трихлорэтилена. 1,1,2,2-тетрахлорэтан - трудногорючий продукт. Температура самовоспламенения - 474°С. ПДК в воздухе - 6 мг/м³, а в водоемах - 0,2 мг/л.

1,1,2,2-тетрахлорэтан может быть получен хлорированием винилиденхлорида в жидкой фазе в присутствии 0,01-0,10% PeCl₃ при 20-30°С.

Трихлорэтилен. Химический символ (система Хилла) - C₂HCl₃. Формула в виде текста: CHClCCl₂. Трихлорэтилен: внешний вид - бесцветная жидкость; молекулярная масса - 131,39 а.е.м.; температура плавления - 86,4°С; температура кипения - 87,19°С; растворимось (в г/100 г или характеристика): ацетон, растворим в воде: 0,11 при 25°С; диэтиловый эфир - смешивается; хлороформ - растворим; этанол - смешивается. C₂HCl₃ - вкус, запах, гигроскопичность хлороформа. Плотность жидкой фазы - 1,465 г/см³ при 20°С; показатель преломления света (для D-линии натрия - 1,4773 при 20°С).

Давление паров трихлорэтилена - 73 мм рт.ст. при 25°С. Диэлектрическая проницаемость - 3,42 при 16°С. Дипольный момент молекулы - 0,9 дебая при 20°С. Динамическая вязкость жидкостей и газов - 0,566 МПа•с при 25°С. Стандартная мольная теплоемкость Ср=122,6 Дж/моль•К при 298°К (15°С). Энтальпия кипения ΔН_кип=34,56 кДж/моль.

Биологическое действие C₂HCl₃: мощное наркозное средство. Наркотический эффект наступает быстро и заканчивается через 2-3 мин после прекращения подачи трихлорэтилена. Критическая температура - 271°С. Критическое давление 5,02 МПа.

Под действием света и воздуха разлагается с образованием фосгена и галогенсодержащих кислот и приобретает розовое окрашивание. Для стабилизации трихлорэтилена к нему добавляют 0,01% тимола.

Хлороформ - он же трихлорметан или метилтрихлорид - химическое соединение с формулой CHCl₃. В нормальных условиях является бесцветной летучей жидкостью с эфирным запахом и сладким вкусом. Практически не растворим в воде. CHCl₃ смешивается с большинством органических растворителей. Негорюч. Возможны отравления фосгеном при работе с хлороформом, который долго хранился в теплом месте.

Физические свойства хлороформа:

Показатель преломления луча света при 15°С - 1,44858858;

Температура кристаллизации - 63,55°С;

Температура кипения - 61,152°С;

Дипольный момент - 1,15 дебая;

Диэлектрическая проницаемость при 20°С - 4,806;

Молярная масса - 119,38 г/моль;

Состояние - бесцветная жидкость;

Плотность - 1,483 г/см³;

Температура плавления - 63,5°С.

В промышленности хлороформ производят хлорированием, например, метана или хлорметана, нагревая смесь хлора и второго вещества до температуры 400-500°С. При этой температуре происходит серия химических реакций, постепенно превращающих метан или метилхлорид в соединения с большим содержанием хлора:

1,2-Дихлорэтан с формулой ClCH₂-CH₂Cl

(C₂H₄Cl₂) - хлорорганическое соединение, прозрачная бесцветная жидкость с сильным запахом, практически не растворимая в воде. Легко испаряется. Используется в органическом синтезе для извлечения жиров и алкалоидов, как инсектицид для обеззараживания зерна, зернохранилищ и почвы виноградников. 1,2-дихлорэтан используется для склейки некоторых пластмасс (например, оргстекла). Хороший растворитель. 1,2-дихлорэтан относится к токсичным веществам. Общая характеристика 1,2-дихлорэтана приведена в таблице 6.

Метилен хлористый. Эмпирическая формула - CH₂Cl₂. Волгоградским отделением ОАО «Химпром» выпускается по ТУ 2412-426-05763441-2004, изм.1. Синонимы CH₂Cl₂ - дихлорметан, метиленхлорид, фреон 30.

Метиленхлорид применяется в производстве химволокна, кинофотопленки, пластмасс, парфюмерных, резинотехнических изделий и в других отраслях промышленности. Техническая характеристика метиленхлорида приведена в таблице 7.

Хлорметил входит в состав хлорметильной группы CH₂Cl, который вводят в молекулу органического соединения. Особенно гладко протекает хлорметилирование ароматических соединений (реакция Г.Бланка). Реакцию осуществляют действием формальдегида и HCl в присутствии кислот Льюиса или протонных кислот (ZnCl₂, AlCl₃, SnCl, H₂SO₄, H₃PO₄).

Препарат для биологической очистки почв, загрязненных хлорорганическими веществами, готовят следующим образом.

Тонкоразмолотое глауконитсодержащее вещество (65-70 мас.%) смешивают с биологически активным илом (3-5 мас.%), содержащим бактериальную микрофлору в виде цист, являющихся биодеструкторами для разложения хлорорганических соединений на углекислый газ и воду.

Для активации жизнедеятельности бактериальной микрофлоры готовят растворы янтарной кислоты (0,01…0,05 мас.%) и азотосодержащий биогенный элемент (аммиачную селитру - 0,01…0,50 мас.%).

Растворы янтарной кислоты и аммиачной селитры сливают в смесь из активного ила и глауконита.

В эту смесь вводят 15-20 мас.% культуральной жидкости штамма бактерий Bacillus subtilis БАГ-65 и кубовый остаток химического производства, содержащий тетрахлорэтан (0,27…0,38 мас.%), трихлорэтилен (0,14…0,16 мас.%), хлороформ (0,39…0,42 мас.%), дихлорэтан (0,24…0,36 мас.%), метиленхлорид (0,12…0,50 мас.%) и хлорметил (0,56…0,68 мас.%). Полученную смесь активно перемешивают в аппарате со скоростью 300 мин^-1 в течение 20…25 мин до получения гомогенной пастообразной массы. При смешивании добавляют воду (1,95-17,26 мас.%).

Предлагаемый препарат представляет собой текучую пасту коричневого цвета со слабым хвойным запахом.

Приготовленный пастообразный препарат в закрытой таре при температуре от +5°С до 50°С может храниться до шести месяцев.

Наличие бактериальной микрофлоры в активном иле и культуральной жидкости позволяет возобновить и активировать аборигенную микрофлору на участках, загрязненных хлорорганическими соединениями химического производства.

Описанный препарат для биологической очистки почвы хорошо растворим в воде и может поверхностно машинным способом наноситься на рекультивируемую поверхность.

Для равномерного распределения препарата верхний слой почвы на глубину до 0,25…0,30 м фрезеруют либо фрезерными культиваторами КФК-3,6, либо перепахивают роторными или дисковыми плугами (ПДН-5-35 и др).

При внесении микробиоты в почву в активном ее слое (корнеобитаемый горизонт), загрязненном хлорорганическими соединениями, происходит стимулирование ее окислительной активности, а также деятельности аборигенной микрофлоры. Используя ассоциацию микроорганизмов активного ила, которые обладают более полным по сравнению с чистой культурой - штаммом бактерий Bacillus subtilis, набором ферментных систем, добиваемся более эффектной очистки почвы. Такими сообществами, где находятся наибольшее скопление бактерий, являются сапропель в донных отложениях и активный ил, образующийся при биологической очистке сточных вод промышленных предприятий.

Описанный биопрепарат представляет собой полностью натуральный биологический деструктор хлорорганических соединений. Биопрепарат предназначен для биологической очистки почвы внутри территории химического завода, на прилегающей охраняемой территории и в санитарно-защитной зоне.

В качестве активных компонентов препарат содержит научно составленную консорцию штаммов живых окисляющих микроорганизмов с концентрацией, равной (20…30)*10⁹…(15…20)*10¹² колониеобразующих единиц (КОЕ) в 1 грамме препарата, набор натуральных микробных углеводородрасщепляющих ферментов, минеральные соли азота, калия, фосфора, натуральные биосурфактанты, натуральный питающий носитель. Биоценоз биопрепарата представлен 5 отделами микрофлоры, постоянно встречающейся в почвенном покрове региона Нижней Волги: бациллы, атеробактеры, дрожжи, грибы, родококкусы. Это естественные нетоксичные непатогенные генетически неизменные селективно улучшенные строго сапрофитные аэробные и анаэробные факультативные микроорганизмы.

Биоценоз препарата иммобилизирован в форме спор на питающем носителе из соевой муки. Биопрепарат не токсичен, не патогенен, не горюч, не взрывоопасен, не едок, не коррозивен, имеет собственный рН 7-7,5, не является канцерогеном, безвреден для окружающей среды, человека, животных, рыб, зоопланктона, растений. Биопрепарат соответствует 5 классу опасности.

При длительном хранении в бочкотаре препарат приобретает запах, свойственный бактериям, плесени, дрожжам и грибам.

Исследовательские работы проводились на территории Волгоградского отделения ОАО «Химпром» и в охранной зоне, а также санитарно-защитной зоне (СЗЗ).

Почвенный покров в зеленых насаждениях на территории завода представлен среднемощным южным черноземом. Содержание гумуса в корнеобитаемом слое (0-0,3 м) колеблется на уровне - 1,9-3,4%, легкогидролизуемого азота - 106, подвижного фосфора - 25,3, обменного калия - 316, серы - 3,2, цинка - 1,1, марганца - 14,8, кобальта - 0,12 и меди - 0,10 мг/кг почвы.

В санитарно-защитной зоне вокруг ВО ОАО «Химпром» тип почвы - светло-каштановая. По результатам гранулометрического анализа образцов почвы опытного участка под закладку делянок почвенный покров характеризуется среднесуглинистым составом. Плотность корнеобитаемого слоя - 1,25-1,29 т/м³, скважность 47,3-49,0%, наименьшая влагоемкость в слое 1,0 м составляет 1,45% от массы сухой почвы. Реакция почвенного раствора нейтральная (рН=6,5-7,4), обеспеченность в слое 0-0,3 м азотом - 18,2-41,2 мг/кг, низкая, фосфором - 17,9-49,2 мг/кг и калием, 197,7-292,1 мг/кг, средняя. На всех вариантах опыта рельеф, почвенные и гидрологические условия были идентичными.

Отдельные группы микроорганизмов развиваются в условиях, которые позволяют им наиболее полно освоить среду и проявить свои специфические особенности.

Закономерность распространения отдельных групп микроорганизмов в зависимости от экологической обстановки может иллюстрировать следующие факты. Хотя некоторые виды микроорганизмов (Вас.mycoides. Вас.mesentericus. Вас.megatherium, азотобактер, отдельные виды актиномицетов и др.) можно обнаружить в разных типах почв и в разных географических зонах, однако доминирующими являются те из них, жизненным потребностям которых отвечают конкретные условия.

Исследованиями по составу почвенной микробиоты установлены тренды трансформации микробоценозов под влиянием действия на них культурных (возделываемых) растений и технологий их возделывания в орошаемых севооборотах.

В поставленных опытах определялось количество микроорганизмов, участвующих в почвообразовательных процессах и круговороте веществ. Кроме того, определялась активность целлюлозоразрушающей микрофлоры и основных продуктов экзотоксинов - грибов и гумусообразователей.

Исследуемые почвы в СЗЗ являются здоровыми в микробиологическом отношении, со следами благоприятного воздействия на их плодородие растительного покрова. Подобные микробоценозы свойственны южным районам г.Волгограда. Биогенность этих почв весьма высока, больше бактериальной флоры, чем мицелиальной. Активность микроорганизмов велика благодаря особым климатическим условиям региона.

Значительная часть азота, которая образуется в процессе аммонификации, потребляется другими бактериями, такими как силикатные, актиномицеты, грибы и другие.

О процессе иммобилизации азота почвы говорит количество бактерий, выросших на крахмалоаммиачном агаре. Бактерии, потребляющие минеральные формы азота и закрепляющие его в своем теле, активно развиваются на светло-каштановых почвах. Отношение аммонификаторов к иммобилизаторам выше единицы. Это свидетельствует о положительной направленности этих процессов.

Внесенный биопрепарат способствует развитию азотфиксаторов. Азотобактер довольно требователен к условиям внешней среды и успешно развивается лишь в нейтральных или слабокислых почвах, достаточно обеспеченных фосфором и кальцием, а также имеющих благоприятный водный режим. Поэтому азотобактер служит биологическим индикатором на почвах, подверженных биологической очистке от хлорорганических загрязнений. По содержанию азотобактера в почве можно судить об агрономическом значении почвы и ее эффективном плодородии. В биологизированных опытных делянках хорошо развивается азотобактер. На целинных светло-каштановых почвах СЗЗ совершенно не обнаружен Azotobacter chroococcum. Его функцию взяла на себя олигонитрофильная группа микроорганизмов. Особенностью их является способность к большому слизеобразованию и способность переходить к питанию минеральным азотом при избытке его в почве.

Биологическая токсичность тормозит развитие полезной микрофлоры и растений в результате накопления токсинов в почве. При повышении биологической токсичности почвы происходит ингибирование ростовых процессов в растениях за счет токсичных продуктов метаболизма грибов, некоторых актиномицетов и бактерий. Если биологическая токсичность почв не превышает нормы, то она является лекарственной дозой биотоксикантов для растений.

Предложенный препарат реализуют следующим образом. На территории завода в 2009 году в непосредственной близости цехов были заложены делянки площадью по 25 м² в четырехкратной повторности. Препарат нормой 45 г/м² внесли поверхностно опрыскивателем из садового опрыскивателя. Затем участок профрезеровали мотоблоком на глубину 0,22 м. Далее участок выровняли. Почвенные образцы на химический анализ брались на смежном участке (контроль), обработанном аналогичным образом без препарата, на каждом участке через 30, 90 и 180 суток. Результаты по очистке загрязненного верхнего слоя почвы хлорорганическими веществами на территории завода приведены в таблице 8.

Аналогичным образом закладывались делянки в той же последовательности и повторности по периметру завода (среднее удаление от цехов от 800 до 1300 м). Препарат вносился той же нормой 45 г/м². Результаты наблюдений представлены данными в таблице 9.

На территории санитарно-защитной зоны была выполнена группа опытов по указанной схеме. Результаты химических анализов описаны числовыми данными в таблице 10.

Учитывая то, что завод ОАО «Химпром» работает с 1932 года, полученные результаты показывают эффективность предложенного препарата.

Биопрепарат рассчитан на применение при температуре окружающего воздуха от +5°С до +50°С, что соответствует периоду вегетации дикорастущих растений практически на всей территории России. Если температура окружающего воздуха опускается ниже +5°С, рост бактерий замедляется вплоть до состояния анабиоза (сна). Отрицательные температуры бактерии препарата переносят в форме спор и при последующем повышении температуры оживают вновь и начинают размножаться. Норма расхода препарата 45 г/м²=450 кг/га принята в качестве исходной. Как показали результаты испытаний 2009 года норма внесения должна быть дифференцированной: при высокой степени загрязнения почвы хлорорганическими соединениями нормы могут быть увеличены в 2-3-кратном размере.

После внесения препарата в почву микроорганизмы продолжают существовать в почве в фоновом режиме и постоянно ассимилируются по мере активации естественной аборигенной микрофлоры почвы и сельхозрастений.

Таблица 1 Основной состав глауконита № п/п Название Химический символ Ед. измер. Содержание в минерале или как величина основной (О) или как сопутствующий (С) компонент (1) (2) (3) (4) (5) (6) 1 Окись алюминия Al₂O₃ % 7,55±0,17 О 2 Окись кальция СаО % 0,96±0,07 О 3 Окись железа Fe₂O₃ % 17,17±0,23 О 4 Закись железа FeO % 2,19±0,13 О 5 Анолит воды H₂O⁺ % 5,58±0,17 О 6 Католит воды H₂O^- % 2,52±0,13 О 7 Окись калия К₂О % 7,94±0,12 О 8 Окись магния MgO % 4,46±0,12 О 9 Окись марганца MnO % 0,008±0,002 О 10 Окись натрия Na₂O % 0,04±0,01 О 11 Окись фосфора (двойной суперфосфат) P₂O₅ % 0,37±0,03 О 12 Окись кремния SiO₂ % 50,9±0,3 О 13 Окись титана TiO₂ % 0,07±0,03 О 14 Окись стронция SrO % 2,28243-5,91305 О 15 Алюминий Al % 3,99 О 16 Кальций Ca мкг 6860·10^-3 О 17 Железо Fe % 13,7 О 18 Калий К % 6,59 О 19 Марганец Mn мкг 60 О

Продолжение табл.1 (1) (2) (3) (4) (5) (6) 20 Натрий Na мкг 300 O 21 Фосфор Р мкг 1600 O 22 Рубидий Rb мкг 238±5 O 23 Стронций Sr мкг 19,3±0,5 O 24 Окись бария BaO % 6690·10^-7 С 25 Окись хрома Cr₂O₃ % 0,0204617 С 26 Окись рубидия Rb₂O % 0,026±0,0005 С 27 Окись цинка ZnO % 4,730088 С 28 Окись циркония ZrO₂ % 0,00486 С 29 Аргон Ar мкг 2,482 С 30 Мышьяк As мкг 10,5 С 31 Барий Ba мкг 6 С 32 Бериллий Be мкг 5 С 33 Висмут Bi мкг 0,1 С 34 Церий Ce мкг 54 С 35 Кобальт Co мкг 14 С 36 Хром Cr мкг 140 С 37 Цезий Cs мкг 3,3 С 38 Медь Cu мкг 3,5 С 39 Диспрозий Dy мкг 2,7 С 40 Эрбий Er мкг 1 С 41 Европий Eu мкг 1,2 С 42 Галлий Ga мкг 13 С 43 Кадмий Cd мкг 4,5 С 44 Германий Ge мкг 4,5 С

Продолжение табл.1 (1) (2) (3) (4) (5) (6) 45 Гафний Hf мкг 1,1 С 46 Гольмий Но мкг 0,5 С 47 Индий Jn мкг 0,05 С 48 Лантан La мкг 20 С 49 Литий Li мкг 70 С 50 Лютеций Lu мкг 0,09 С 51 Молибден Mo мкг 0,03 С 52 Ниобий Nb мкг 3,7 С 53 Неодим Nd мкг 27 С 54 Никель Ni мкг 36 С 55 Свинец Pb мкг 3 С 56 Празеодим Pr мкг 6,5 С 57 Сурьма Sb мкг 0,3 С 58 Скандий Sc мкг 8 С 59 Самарий Sm мкг 5,5 С 60 Олово Sn мкг 2 С 61 Тантал Та мкг 0,22 С 62 Торбий Tb мкг 0,6 С 63 Торий Th мкг 3,4 С 64 Тумий Tm мкг 0,12 С 65 Уран U мкг 0,8 С 66 Ванадий V мкг 65 С 67 Вольфрам w мкг 4,4 С 68 Иттрий Y мкг 13,2 С 69 Иттербий Yb мкг 0,65 С 70 Цинк Zn мкг 38 С 71 Цирконий Zr мкг 36 С

Таблица 2 Содержание основных групп микроорганизмов в активном иле № п/п Наименование групп организмов Количество КОЕ* в 1 мл суспензии (1) (2) (3) 1 Аэробы (Pseudomonas, Bacillus, Micrococcus, Arthrobacter) 6,1·10^-3-14,0·10⁶ 2 Нитрификаторы (Nitrosomonas, Nitrobacter) 6,8·10³ 3 Анаэробы (Clostridium pasteurianum, Desulfovibrio desulfuricans) 8,6·10³-7,1·10⁵ 4 Дрожжи (Candida) и микроскопические грибы 2·10³ 5 Сапротрофы 2,1·10³ 6 Аммонификаторы 9,5·10² 7 Целлюлозоразрушающие микроорганизмы 3,2·10² 8 Общее количество микроорганизмов 15,9·10¹⁰-14,9·10¹² *КОЕ - Колониеобразующих Единиц

Таблица 3 Химический и микробиологический анализ экстракта сапропеля № п/п Наименование показателя Значение (1) (2) (3) 1 Внешний вид, цвет Жидкость темно-коричневого цвета 2 Массовая доля сухого остатка, %, не более 5,0 3 Кислотность, рН, не более 10,0 4 Массовая доля солей гуминовых кислот, не менее, г/л 20,0 5 Массовая доля кальция (СаО), г/л 2,0 6 Массовая доля магния (MgO), г/л 0,5 7 Массовая доля серы (SO₃), не менее, г/л 5,0 8 Массовая доля общего азота (N), не менее, г/л 2,0 9 Массовая доля общего фосфора (P₂O₅), не менее, г/л 2,0 10 Массовая доля общего калия (K₂O), не менее, г/л 3,5 11 Массовая доля общего кремния (SiO), не менее, г/л 2,0 12 Массовая доля микроэлементов, не менее, мг/л:   13 Бор 95,0 14 Молибден 10,0 15 Марганец 84,0 16 Цинк 45,0 17 Медь 53,0 18 Кобальт 8,0 19 Железо 50,0 20 Иод 0,5 21 Селен 0,4 22 Хром 0,2 23 Массовая доля сырого протеина, г/л 0,5 24 Массовая доля сырой клетчатки, г/л 0,4

Продолжение табл.3 (1) (2) (3) 25 Массовая доля жира, г/л 0,2 26 Массовая доля аминокислот, мг/л 235,0 27 Массовая доля витаминов (B₁, B₂, B₁₂, С, Е, Д), мг/л 17,0 28 Количество основных физиологических групп микроорганизмов, КОЕ* в 1 мл:   29 аммонифицирующие 9·10⁶ 30 амилолитические 8·10⁵ 31 педотрофы 3·10⁵ 32 уробактерии 30·10⁵ *КОЕ - Колониеобразующих единиц

Таблица 4 Общая характеристика активного ила целлюлозно-бумажного производства № п\п Наименование показателя Свойства, характеристика, содержание, мас.% (1) (2) (3) 1 Консистенция Порошок 2 Цвет Коричнево-черный 3 Запах Свойственный дрожжам и грибам 4 рН 7,4 5 Массовая доля влаги, % 7-12 6 Протеин, % 30-48 7 Липиды, % 1,0-1,5 8 Клетчатка, % 45,0-55,0 9 Витамины ((B₁, В₂, В₅, В₁₂), мг/кг 10,0-15,0 10 Макроэлементы (N, К₂₀, P₂O₅, Са), г/кг 5,6-10,9 11 Микроэлементы Fe, Mn, Cu, Zn 12 Аминокислоты 18 наименований

Таблица 5 Физико-химическая характеристика тетрахлорэтанов № п/п Наименование показателя Услов. обозн. Ед. измер. Тетрахлорэтан 1,1,2,2-Т 1.1.1.2-Т (1) (2) (3) (4) (5) (6) 1 Химическая формула - - CHCl₂ CHCl₂ CCl₃ CHCl 2 Температура плавления Т_пл. °С -36 -70,2 3 Температура кипения Т_кип. °С 145,9 130,5 4 Плотность жидкой фазы при 20°С d²⁰ г/см³ 1,595 1,540 5 Показатель преломления ή_о D-линия натрия при 20°С 1,4940 1,4920 6   t_крит °С 388 352 7   р _крит МПа - 3,94 8   d_крит г/см³ - 0,430 9 Динамическая вязкость жидкости ή МПа·С 1,77 1,20 10   γ мН/м 35,60 33,57 11   µ Кл·м 4,4·10^-30 4·10^-30 12 Давление пара ρ кПа 0,67 при 20,7°С 1,33 при 19,3°С 13 пара С°r' кДж/(кг·К) 0,020 при 146°C 0,611 при 25°С 14 жидкости С°r” кДж/(кг·К) 1,121 при 20°С 0,13 при 20°С

Продолжение табл.5 (1) (2) (3) (4) (5) (6) 15 Энтальпия ΔН°обр. кДж/моль -152,72 -154,80 16 Энтальпия сгорания ΔН°сгор. кДж/моль -966,5   17 Энтальпия испарения ΔН°исп. кДж/кг 265,7 218,4 (130,5°С) 18 Теплопроводность жидкости   Вт/(м·К) 0,114 при 20°С - 19 Тепловодность пара   Вт/(м·К) 0,0072 при 100°С - 20 Диэлектрическая проницаемость ε - 8,8 при 20°С 7,93 при -40°С

Таблица 6 Общая характеристика 1,2-дихлорэтана № п/п Наименование показателя Ед. изм. Значение (1) (2) (3) (4) 1 Систематическое наименование - 1.2-дихлорэтан 2 Химическая формула - C₂H₄Cl₂ 3 Молярная масса г/моль 98,96 4 Состояние (стабильно условное) - жидкость 5 Плотность г/см³ 1,253 6 Температура плавления °С 35 7 Температура кипения °С 83,5-84,0 8 Растворимость в воде г/100 мл 0,87 9 Регистрационный номер CAS - 107-06-2 10 SMILES - ClCCCl 11 Токсичность - токсичен

Таблица 7 Техническая характеристика метиленхлорида № п/п Наименование показателя Ед. измер. Метиленхлорид CH₂Cl₂ Сорт высший Сорт первый (1) (2) (3) (4) (5) 1 Внешний вид - Бесцветная прозрачная жидкость без механических примесей 2 Плотность при 20°С, не более г/см³ 1,324-1,328 1,324-1,329 3 Массовая доля воды, не более % 0,05 0,05 4 Массовая доля остатка выпаривания, не более % 0,0005 0,008 5 Массовая доля железа, не более % 0,0001 0,0003 6 Массовая доля кислот в пересчете на соляную кислоту (HCl), не более % 0,0004 0,0008 7 Массовая доля хлористого метилена, не менее % 99,7 98,8 8 Массовая доля хлорорганических примесей, не более % 0,23 1,10 9 В т.ч. массовая доля хлороформа, не более % 0,2 0,8 10 Токсикологический класс опасности вещества - W W 11 Код ОКП - 24 1212 24 1212 12 Код ТНВЭД - 2903 12 000 0 2903 12000 0 13 №CAS - 1593 1593 14 Гарантированный срок хранения мес. 3 3

Таблица 8 Результаты по очистке загрязненного верхнего слоя почвы хлорорганическими веществами на территории завода - Волгоградское Отделение ОАО «Химпром» (по данным 2009 г.) № п/п Содержание компонентов в препарате, мас.% Эффективность извлечения хлорорганических веществ из верхнего слоя почвы, %   Глауконит-содержащее вещество Биологически активный ил Янтарная кислота Азотсодержащий биогенный элемент Культуральная жидкость штамма бактерий Bacillus subtilis Кубовый остаток химического производства Вода Через 1 месяц Через 3 месяца Через 6 месяцев 1 70,0 3 0,05 0,5 15,0 2,50 8,95 10,2 21,3 67,2 2 67,5 4 0,03 0,3 17,5 2,25 8,42 11,6 24,7 69,3 3 65,0 5 0,01 0,1 20,0 2,00 7,89 12,4 29,8 70,4

Таблица 9 Результаты по очистке загрязненного верхнего слоя почвы хлорорганическими веществами по периметру территории завода - ВО ОАО «Химпром» (по данным 2009 г.) № п/п Содержание компонентов в препарате, мас.% Эффективность извлечения хлорорганических веществ из верхнего слоя почвы, %   Глауконит-содержащее вещество Биологически активный ил Янтарная кислота Азотсодержащий биогенный элемент Культуральная жидкость штамма бактерий Bacillus subtilis Кубовый остаток химического производства Вода Через 1 месяц Через 3 месяца Через 6 месяцев 1 70,0 3 0,05 0,5 15,0 2,50 8,95 14,2 36,4 80,3 2 67,5 4 0,03 0,3 17,5 2,25 8,42 16,8 41,5 84.2 3 65,0 5 0,01 0,1 20,0 2,00 7,89 17,1 43,2 87,3

Таблица 10 Результаты по очистке загрязненного верхнего слоя почвы хлорорганическими веществами на территории санитарно-защитной зоны завода - ВО ОАО «Химпром» (по данным 2009 г.) № п/п Содержание компонентов в препарате, масс.% Эффективность извлечения хлорорганических веществ из верхнего слоя почвы, %   Глауконит-содержащее вещество Биологически актив
ный ил Янтарная кислота Азотсодер
жащий биогенный элемент Культуральная жидкость штамма бактерий Bacillus subtilis Кубовый остаток химического производства Вода Через 1 месяц Через 3 месяца Через 6 месяцев 1 70,0 3 0,05 0,5 15,0 2,50 8,95 18,1 48,7 90,1 2 67,5 4 0,03 0,3 17,5 2,25 8,42 19,1 51,3 92,6 3 65.0 5 0,01 0,1 20,0 2,0 7,89 19,8 56,2 94,7

Изобретение относится к препаратам для биологической очистки почвы, загрязненной хлорорганическими веществами, свойственными выбросам химического предприятия. Препарат для биологической очистки почв содержит глауконитсодержащее вещество, биологически активный ил, янтарную кислоту, азотсодержащий биогенный элемент в виде мочевины и воду. Для стимулирования окислительной активности микробиоты в него дополнительно введены культурная жидкость штамма бактерий Bacillus subtilis БАГ-65 и кубовый остаток химического производства, содержащий тетрахлорэтан, трихлорэтилен, хлороформ, дихлорэтан, метиленхлорид и хлорметил. В препарате компоненты представлены в следующих массовых долях (мас.%):

глауконитсодержащее вещество 65-70 биологически активный ил 3-5 янтарная кислота 0,01-0,05 азотсодержащий биогенный элемент 0,01-0,50 культуральная жидкость штамма бактерий   Bacillus subtilis БАГ-65 15-20 Тетрахлорэтан 0,27-0,38 трихлорэтилен 0,14-0,16 хлороформ 0,39-0,42 дихлорэтан 0,24-0,36 метиленхлорид 0,12-0,50 хлорметил 0,56-0,68 вода 17,26-1,95

Выращенные в ферментах биологически активные микроорганизмы отдельных физиологических групп на основе описанного препарата в виде пасты способствуют не только биологической очистке почвы, загрязненной хлорорганическими веществами, но и восстанавливают активную деятельность аборигенной микробиоты. 10 табл.

Препарат для биологической очистки почвы, загрязненной хлорорганическими веществами, свойственными выбросам химического предприятия, включающий глауконитсодержащее вещество, биологически активный ил, янтарную кислоту, азотсодержащий биогенный элемент в виде мочевины и воду, отличающийся тем, что в него дополнительно введены культуральная жидкость штамма бактерий Bacillus subtilis БАГ-65 и кубовый остаток химического производства, содержащий тетрахлорэтан, трихлорэтилен, хлороформ, дихлорэтан, метиленхлорид и хлорметил при следующем соотношении компонентов, мас.%:
глауконитсодержащее вещество 65-70 биологически активный ил 3-5 янтарная кислота 0,01-0,05 азотсодержащий биогенный элемент 0,01-0,50 культуральная жидкость штамма бактерий   Bacillus subtilis БАГ-65 15-20 тетрахлорэтан 0,27-0,38 трихлорэтилен 0,14-0,16 хлороформ 0,39-0,42 дихлорэтан 0,24-0,36 метиленхлорид 0,12-0,50 хлорметил 0,56-0,68 вода 17,26-1,95