Barrier property features of various sands of the South-Western Baikal region in relation to typical environmentally hazardous wastewater

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

To determine the barrier properties of some sands of the southwestern coast of Lake Baikal, their holding capacity of such aggressive substances as petroleum products (tested on the example of gasoline emulsion) and household wastewater (tested on the example of surface-active substances (surfactants) and acommon household liquid detergent "Biolan") was evaluated. The throughput capacity of sands with respect to carriers imitating domestic wastewater was studied along with the adsorption capacity with respect to individual surfactants – in this case, typical detergents (sodium oleate, sodium dodecyl sulphate, sodium hexadecyl sulphate and sodium tetradecyl sulphate). It was established that holding capacity with respect to oil products and domestic wastewater varies according to the different source locations of sand samples obtained from the southwestern Baikal region. For instance, sands from the Baikal lake coast near the village Khuzhir possess the highest holding capacity for gasoline effluent; this capacity decreases for the sand samples collected near Baykalsk and Angasolka, and is most insignificant for sand samples derived from Obuteikha. Although this difference may be attributed to many factors, the most significant of these is particle size distribution. In relation to the effluents of the Biolan household detergent, the holding capacity of the sands predominantly depends on the crystalline chemical composition, with the best properties in this series of experiments being demonstrated by the sand obtained from Angasolka containing the clay mineral antophyllite. The results of adsorption tests showed that individual surfactants can be adsorbed on the surface of mineral particles via a molecular or micellar mechanism. It has been suggested that the adsorption mechanism depends both on the crystallographic features of mineral adsorbents and on the composition and structure of surfactant molecules. Thus, it is shown that, in terms of their inherent qualities, natural sands occurring in the southwestern coast of Lake Baikal can serve as a protective barrier for underlying soils and groundwater.

About the authors

A. A. Yakovleva

Irkutsk National Research Technical University

Email: ayakovistu@mail.ru

T. Tr. Nguyen

Irkutsk National Research Technical University

Email: nguyentrungthuy_irk@mail.ru

T. V. Do

Irkutsk National Research Technical University

Email: dovantuan040389@gmail.com

References

  1. Когановский А.М., Клименко Н.А., Левченко Т.М., Марутовский Р.М., Рода И.Г. Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении. М.: Химия, 1983. 288 с.
  2. Орадовская А.Е., Лапшин Н.Н. Санитарная охрана водозаборов подземных вод. М.: Недра, 1987. 167 с.
  3. Коузов П.А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов; 3-е изд., перераб. Л.: Химия, 1987. 264 с.
  4. Ревенко А.Г. Рентгеноспектральный флуоресцентный анализ природных материалов. Новосибирск: Наука, 1994. 264 с.
  5. Товбин Ю.К. Молекулярная теория адсорбции в пористых телах. М.: Физматлит, 2012. 624 с.
  6. Томашпольский Ю.Я. Поверхностная ав-тосегрегация в химических соединениях. М.: Научный мир, 2013. 207 с.
  7. Томашпольский Ю.Я. Сегрегационные явления на поверхности кристаллов химических соединений // Журнал физической химии. 2018. Т. 92. N 6. С. 871–882. https://doi/org/10.7868/S0044453718060031
  8. Ролдугин В.И. Физикохимия поверхности. Долгопрудный: Интеллект, 2016. 568 с.
  9. Израелашвили Д.Н. Межмолекулярные и поверхностные силы / пер. с англ. И.М. Охапкина, К.Б. Зельдович. М.: Научный мир, 2011. 456 с.
  10. Яковлева А.А., Чыонг С.Н., Придатченко Ю.В., Шуваева Е.М. К вопросу о критической концентрации мицеллообразования олеата натрия // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2013. N 1 (4). С. 105–111.
  11. Шинода K., Накагава T., Тамамуси Б., Исемура Т. Коллоидные поверхностно-активные вещества. Физико-химические свойства / пер. с англ. Н.В. Коноваловой. М.: Мир, 1966. 320 с.
  12. Холмберг К., Йёнссон Б., Кронберг Б., Линдман Б. Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных растворах / пер. с англ. Г.П. Ямпольской; под ред. Б.Д. Сумма. М.: Бином. Лаборатория знаний, 2007. 528 с.
  13. Русанов А.И., Щёкин А.К. Мицеллообразование в растворах поверхностно-активных веществ; 2-е изд., доп. СПБ.: Лань, 2016. 612 с.
  14. Kuznetsov V.S., Badelin V.G., Tyunina E.Yu., Zherdev V.P. Properties of micellar solutions of sodium decyl sulfate at relatively high concentrations // Russian Journal of Physical Chemistry A. 2019. Vol. 93. Issue 4. P. 674–681. https://doi/org/10.1134/S0044453719040174.
  15. Tovbin Y.K. Deformability of adsorbents during adsorption and principles of the thermodynamics of solid-phase systems // Russian Journal of Physical Chemistry A. 2017. Vol. 91. Issue 9. P. 1621–1634. https://doi/org/10.1134/S0036024417090308
  16. Yakovlev V.Y., Fomkin A.A., Tvardovski A.V. Adsorption and deformation phenomena at the interaction of CO2 and a microporous carbon ad-sorbent // Journal of Colloid and Interface Science. 2003. Vol. 268. Issue 1. P. 33–36. https://doi/org/10.1016/s0021-9797(03)00696-9
  17. Shkilev V.P., Lobanov V.V. Thermodynam-ics of adsorption on deformable adsorbents // Russian Journal of Physical Chemistry A. 2017. Vol. 91. N 4. P. 758–765. https://doi/org/10.1134/S0036024417040276

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».