ПРИМЕНЕНИЕ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА СТОЧНЫХ ВОД ДЛЯ ВНУТРИПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЭКОЛОГО-АНАЛИТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

УДК 543.31

  • Константин Григорьевич Боголицын Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова Email: k.bogolitsin@narfu.ru
  • Евгения Анатольевна Москалюк Архангельский целлюлозно-бумажный комбинат Email: moskalyuk.evgenia@appm.ru
  • Николай Михайлович Костогоров Архангельский целлюлозно-бумажный комбинат Email: kostogorov.nikolay@appm.ru
  • Елена Валерьевна Шульгина Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова Email: e.shulgina@narfu.ru
  • Николай Леонидович Иванченко Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова Email: IvanchenkoNL@mail.ru
Ключевые слова: сточные воды, производство целлюлозы, интегральные показатели, эколого-аналитический контроль, внутрипроизводственное нормирование

Аннотация

В соответствии с приоритетным направлением гармонизации технологического и экологического нормирования деятельности промышленных предприятий изучено влияние технологических факторов (породный состав древесины, степень делигнификации, технологический режим варки древесины) производства целлюлозных полуфабрикатов на состав и качественные характеристики сточных вод варочных отделов целлюлозно-бумажных предприятий. Дана характеристика особенностей компонентного состава биополимеров лигноуглеводной матрицы хвойных и лиственных пород древесины, их функциональной природы и саморганизации в древесном веществе. Показаны основные направления деструкции химических связей в лигноуглеводном комплексе в процессе делигнификации и формирования состава фракций органических компонентов в локальных сточных водах. Обосновано применение взаимодополняемых интегральных параметров (ХПК, БПК5, общий и органический углерод, содержание лигнина, летучих фенолов) для внутрипроизводственного эколого-аналитического контроля и нормирования. Установлена корреляционная зависимость интегрального показателя ХПК с содержанием отдельных фракций органических соединений, содержащихся в сточных водах как продуктов деструкции и химических превращений лигноуглеводной матрицы хвойной и лиственной древесины в процессе делигнификации. Методом газовой хромато-масс-спектрометрии исследован состав и определены основные компоненты фенольной фракции сточных вод. Подтверждена корректность использования в системе внутрипроизводственного контроля ЦБП международной практики применения параметра «фенольный индекс».

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Константин Григорьевич Боголицын, Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой теоретической и прикладной химии

Евгения Анатольевна Москалюк, Архангельский целлюлозно-бумажный комбинат

главный эколог

Николай Михайлович Костогоров, Архангельский целлюлозно-бумажный комбинат

первый заместитель генерального директора – директор по производству

Елена Валерьевна Шульгина, Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

кандидат технических наук, заведующая лабораторией кафедры теоретической и прикладной химии

Николай Леонидович Иванченко, Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

кандидат химических наук, доцент кафедры теоретической и прикладной химии

Литература

FZ N 219-FZ ot 21.07.2014 (red. ot 26.07.2019) "O vnesenii izmeneniy v Federal'nyy zakon "Ob okhrane ok-ruzhayushchey sredy" i otdel'nyye zakonodatel'nyye akty Rossiyskoy Federatsii" (s izm. i dop., vstup. v silu s 01.01.2020) [Federal Law N 219-FZ of 07.21.2014 (ed. From 26.07.2019) "On Amendments to the Federal Law" On Protection of approx Rouge environment "and Certain Legislative Acts of the Russian Federation" (rev. And ext., Introd . in force from 01.01.2020)]. (in Russ.).

Informatsionno-tekhnicheskiy spravochnik po nailuchshim dostupnym tekhnologiyam ITS1-2015. «Proizvodstvo tsel-lyulozy, drevesnoy massy, bumagi i kartona». [Information and technical reference book on the best available technolo-gies ITS1-2015. "Production of pulp, wood pulp, paper and cardboard"]. Moscow, 2015, 465 p. (in Russ.).

PND F 14.1:2:4.190-03. Kolichestvennyy khimicheskiy analiz. Metodika opredeleniya bikhromatnoy okislyaye-mosti (khimicheskogo potrebleniya kisloroda) v probakh prirodnykh, pit'yevykh i stochnykh vod fotometricheskim metodom s primeneniyem analizatora zhidkosti "Flyuorat-02" [PND F 14.1:2:4.190-03. Quantitative chemical analysis. Methods for determining bichromate oxidizability (chemical oxygen consumption) in samples of natural, drinking and waste wa-ter by the photometric method using a fluid analyzer "Fluorat-02"]. St. Petersburg, 2003, 20 p. (in Russ.).

PND F 14.1:2:3:4.123-97. Kolichestvennyy khimicheskiy analiz vod. Metodika vypolneniya izmereniy biokhi-micheskoy potrebnosti v kislorode posle n-dney inkubatsii (BPKpoln) v poverkhnostnykh presnykh, podzemnykh (gruntovykh), pit'yevykh, stochnykh i ochishchennykh stochnykh vodakh. [PND F 14.1:2:3:4.123-97. Quantitative chemical analysis of waters. Technique for measuring biochemical oxygen demand after n-days of incubation (BOD full) in surface fresh, underground (ground), drinking, waste and treated waste waters]. Moscow, 2004, 37 p. (in Russ.).

PND F 14.1:2:3.110-97. Kolichestvennyy khimicheskiy analiz vod. Metodika izmereniy massovoy kontsentra-tsii vzveshennykh veshchestv v probakh prirodnykh i stochnykh vod gravimetricheskim metodom. [PND F 14.1:2:3.110-97. Quantitative chemical analysis of waters. Methods for measuring the mass concentration of suspended solids in samples of natural and waste waters by the gravimetric method]. Moscow, 2016, 15 p. (in Russ.).

PND F 14.1:2:4.114-97. Kolichestvennyy khimicheskiy analiz vod. Metodika izmereniy massovoy kontsentra-tsii su-khogo ostatka v pit'yevykh, poverkhnostnykh i stochnykh vodakh gravimetricheskim metodom. [PND F 14.1:2:4.114-97. Quantitative chemical analysis of waters. Methods for measuring the mass concentration of dry residue in drinking, sur-face and waste waters by the gravimetric method]. Moscow, 2011. 14 p. (in Russ.).

PND F 14.1:2:3:4.182-02. Kolichestvennyy khimicheskiy analiz vod. Metodika izmereniy massovoy kontsen-tratsii fenolov (obshchikh i letuchikh) v probakh prirodnykh, pit'yevykh i stochnykh vod fluorimetricheskim meto-dom na ana-lizatore zhidkosti "Flyuorat-02". [PND F 14.1:2:3:4.182-02. Quantitative chemical analysis of waters. Methods for measuring the mass concentration of phenols (total and volatile) in samples of natural, drinking and waste waters by the fluorimetric method on the fluid analyzer "Fluorat-02"]. Moscow, 2010, 31 p. (in Russ.).

Lur'ye Yu.Yu. Analiticheskaya khimiya promyshlennykh stochnykh vod. [Analytical chemistry of industrial wastewater]. Moscow, 1984, 448 p. (in Russ.).

GOST 31958-2012. Voda. Metody opredeleniya soderzhaniya obshchego i rastvorennogo organicheskogo ugleroda. [GOST 31958-2012. Water. Methods for determining the content of total and dissolved organic carbon]. Moscow, 2013, 15 p. (in Russ.).

PND F 14.1:2.216-06. Kolichestvennyy khimicheskiy analiz vod. Metodika izmereniy massovoy kontsentratsii lig-ninsul'fonovykh (lignosul'fonovykh) kislot i ikh soley v poverkhnostnykh prirodnykh i stochnykh vodakh fotometriches-kim metodom. [PND F 14.1:2.216-06. Quantitative chemical analysis of waters. Method for measuring the mass con-centration of ligninsulfonic (lignosulfonic) acids and their salts in surface natural and waste waters by the photometric method]. Moscow, 2011, 18 p. (in Russ.).

Nikitin V.M. Khimiya drevesiny i tsellyulozy. [Chemistry of wood and cellulose]. Moscow, 1960, 457 p. (in Russ.).

Erin'sh P.P. Khimiya drevesiny, 1977, no. 1, pp. 8–25. (in Russ.).

Terashima N. Wood Sci. Technol., 1988, vol. 22, pр. 259–270.

Bogolitsyn K.G., Lunin V.V., Kosyakov D.S. i dr. Fizicheskaya khimiya lignina. [Physical chemistry of lignin]. Mos-cow, 2010, 492 p. (in Russ.).

Evstigneyev E.I., Shevchenko S.M. Wood Science and Technology, 2019, vol. 53, no. 1, pp. 7–47. DOI: 10.1007/s00226-018-1059-1.

Bogolitsyn K.G., Khviuzov S.S., Gusakova M.A., Pustynnaya M.A., Krasikova A.A. Wood Science and Technology, 2018, vol. 52, no. 4, pp. 7–47. DOI: 10.1007/s00226-018-1008-z.

Takabe K. Wood molecular biology, Buneido Publ. Tokyo, 1994, pр. 1–17.

Terashima N., Fukushima K., He L-F., Takabe K. American Soc. Agronomy, 1993, pр. 247–270.

Tarasov D., Leitch M., Fatehi P. Biotechnol Biofuels, 2018, vol. 11, 269. DOI: 10.1186/s13068-018-1262-1.

Freudenberg K. Molecular biology, biochemistry and biophysics. New York: Springer, 1968, pp. 47–122.

Koshijima T., Watanabe T. Association between lignin and carbohydrates in wood and other plant tissues, Berlin: Springer, 2003, 329 р.

Eriksson O., Goring D., Lindgren B. Wood Sci Technol., 1980, vol. 14, pp. 267–279.

Jin Z., Katsumata K., Lam T., Iiyama K. Biopolymers, 2006, vol. 83, no. 2, pp. 103–110. DOI: 10.1002/bip.20533.

Kosikova B., Ebringerova A. Wood Sci and Technol., 1994, vol. 28, pp. 291–296.

Balakshin M., Capanema E., Gracz H., Chang H-M., Jameel H. Planta, 2011, vol. 233, pp. 1097–1110. DOI: 10.1007/s00425-011-1359-2.

Giummarella N., Zhang L., Henriksson G., Lawoko M. RSC Adv., 2016, vol. 48, no. 6, pp. 42120–42131.

Lawoko M., Henriksson G., Gellerstedt G. Biomacromolelules, 2005, vol. 6, pp. 3467–3473. DOI: 10.1021/bm058014q.

Cheng C., Wang J., Shen D., Xue J., Guan S., Gu S., Luo K.H. Polymers, 2017, vol. 9, no. 6, 240. DOI: 10.3390/polym9060240.

Oinonen P., Zhang L., Lawoko M., Henriksson G. Phytochemistry, 2015, vol. 111, pp. 177–184.

Dammstrom S., Salmen L., Gatenholm P. BioResources, 2009, vol. 4, no. 1, pp. 3–14.

Balakshin M., Capanema E., Berlin A. Studies in natural products chemistry, 2014, vol. 42, pp. 83–111.

Takahashi N., Koshijima T. Wood Sci Technol., 1988, vol. 22, pp. 231–241.

Novyy spravochnik khimika i tekhnologa. Syr'ye i produkty promyshlennosti organicheskikh i neorganicheskikh vesh-chestv. Ch. II. [ew handbook of chemist and technologist. Raw materials and products of the industry of organic and in-organic substances. Part II.]. St. Petersburg, 2005, 2007, 1142 p. (in Russ.).

Bogolitsyn K.G., Soboleva T.V., Gusakova M.A. i dr. Nauchnyye osnovy ekologo-analiticheskogo kontrolya pro-myshlennykh stochnykh vod TsBP. [Scientific foundations of ecological and analytical control of industrial waste water in pulp and paper industry]. Yekaterinburg, 2010, 167 p. (in Russ.).

ISO 6439:1990 Kachestvo vody. Opredeleniye fenol'nogo chisla. Spektrometricheskiye metody s primeneniyem 4-aminoantipirina posle peregonki. [ISO 6439: 1990 Water quality. Determination of the phenolic number. Spectrometric methods using 4-aminoantipyrine after distillation]. Moscow, 2008, 15 p. (in Russ.).

Опубликован
2021-06-10
Как цитировать
1. Боголицын К. Г., Москалюк Е. А., Костогоров Н. М., Шульгина Е. В., Иванченко Н. Л. ПРИМЕНЕНИЕ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА СТОЧНЫХ ВОД ДЛЯ ВНУТРИПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЭКОЛОГО-АНАЛИТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ // Химия растительного сырья, 2021. № 2. С. 343-352. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/7871.
Выпуск
Раздел
Технологии