Скачати повний текст

Проведено обгрунтування використання гуанідинових флокулянтів для підвищення ефективності очищення шахтних вод. Доочищення шахтної води (шахта Краснолиманська) проводили за допомогою флотаційного методу, суть якого полягає у використанні властивостей поверхнево-активної речовини полігексамети-ленгуанідин гідрохлориду, що є діючою речовиною реагента фкватон-10, адсорбуватися разом із речовинами і забруднювачами води на поверхні пухирців повітря (бульбашково-плівкова екстракція).

Обгрунтовано науковий підхід щодо створення превентивних засобів пожежогасіння лісових горючих матеріалів шляхом іммобілізації на поверхні нітрогенфосфоровмісної катіонної полімерної поверхнево-активною речовини полігексаметиленгуаніду (ПГМГ), що одночасно має властивості четвертинної амонійної солі та поліелектроліту і відноситься до малотоксичних речовин IV класу небезпеки. Показано, що фіксація солей ПГМГ на поверхні лісових горючих матеріалів є можливою за рахунок хімічної взаємодії (разом із фізичною) між речовиною та деревиною. Встановлено, що взаємодія похідних ПГМГ із горючими компонентами лісових екосистем, зокрема деревиною та органами дерев, відбувається за рахунок утворення багатоцентрових водневих зв'язків між гідроксильними групами (переважно целюлози) поверхні та аміногрупами полімеру, внаслідок чого солі ПГМГ достатньо міцно адсорбуються на поверхні лісових горючих матеріалів, що є підставою для отримання стійкого вогнезахисного покриття. Внаслідок іммобілізації на поверхні лісових горючих матеріалів утворюється полімерний інгібуючий шар, що підтверджено методами термічного аналізу та ІЧ-спектроскопії з Фур'є перетворенням. Розроблено вогнегасні композиції, на основі солей ПГМГ, які після висихання на поверхні целюлозовмісних матеріалів утворюють водостійкі полімерні плівки з високими характеристиками міцності та пролонгованим біоцидним ефектом, що обумовлено наявністю гуанідинових груп, які об'єднані в загальний полімерний ланцюг. Випробування вогнезахисної ефективності запропонованих композицій зменшують лінійну швидкість поширення полум'я майже у 3 - 4 рази в порівнянні з необробленими зразками лісових горючих матеріалів. Вперше запропропоновано використання розроблених вогнезахисних композицій, на основі солей ПГМГ, для прокладання профілактичних загороджувальних смуг у найбільш пожежонебезпечних напрямках (періодах) і опорних смуг під час локалізації лісових пожеж і для проведення профілактичних заходів із метою захисту лісових насаджень від шкідників.

Обгрунтовано використання екологічно прийнятних водних вогнегасних (ВВГР) і вогнезахисних речовин гуанідинового ряду для гасіння лісових пожеж, зокрема на радіоактивно забруднених територіях, та мінімізації радіаційних наслідків. Маючи властивості поліелектроліту, молекули полімеру витягуються вздовж потоку водної фази вогнегасної суміші, зменшуючи опір під час руху води. Макромолекули полігексаметиленгуанідину (ПГМГ) орієнтуються паралельно внутрішній поверхні труб, завдяки чому знижується інтенсивність турбулентних пульсацій у пристінному шарі, зменшується турбулентність потоків, знижуються гідравлічні втрати, що сприяє збільшенню напору та відстані подачі рідини. Експериментально встановлено, що у порівнянні з водою, при використанні водних розчинів полімеру за концентрації 3 - 5 %, збільшується дальність подачі ВВГР до 50 % із використанням вогнегасника ВВШ-9, а тривалість гасіння модельного вогнища 1А зменшується в 3 - 4 рази. Запропоновано спосіб гасіння лісової пожежі (зокрема на радіоактивно забруднених територіях), що включає в себе використання ВВГР на основі полімерної поверхнево-активної речовини ПГМГ. Спосіб призначено для гасіння кромки пожежі з одночасним прокладанням перед фронтом пожежі загороджувальних смуг шляхом оброблення розчином на основі солей ПГМГ. Встановлено, що використання запропонованого способу гасіння лісової пожежі надає можливість істотно скоротити тривалість гасіння пожежі завдяки вогнегасним властивостям гідродинамічно активних полімерів гуанідинового ряду з одночасним утворенням на обробленій поверхні лісових горючих матеріалів полімерного ізолюючого шару, продукти термодеструкції якого виконують функцію інгібіторів горіння. Застосування вогнегасних і вогнезахисних речовин гуанідинового ряду сприяє запобіганню вітровій міграції радіоактивних аерозолів унаслідок зменшення пилоутворення за рахунок злипання та коагуляції часточок радіоактивного пилу сприяє його седиментації. Показано перспективність використання запропонованого способу гасіння лісової пожежі для зменшення дозових навантажень особового складу пожежних підрозділів і з метою запобігання лісовим пожежам і мінімізації економічних, екологічних і соціальних наслідків від них.

Розглянуто проблемні питання щодо реалізації екологічного менеджменту та особливості його ведення в лісовому господарстві на радіоактивно забруднених територіях (РА ЗТ) України. Проаналізовано сучасні вимоги та рекомендації нормативних документів України та ЄС щодо природоохоронної діяльності та збереження біорізноманіття. Аналіз даних супутникової системи MODIS показав істотний вплив лісових пожеж, зокрема на РАЗТ, на зменшення площ лісових екосистем. Пожежі є другим за значущістю, після вирубки, чинником знеліснення території. Екологічні проблеми РЗ лісових екосистем можна подолати лише за умови вдосконалення підходів, методик, стандартів із позицій екологічного менеджменту. Показано, що основою екологічного менеджменту РЗ лісових екосистем є підвищення їх пожежної безпеки. Запобігання та гасіння лісових пожеж на РЗ територіях є ключовою проблемою екологічного менеджменту, що потребує розроблення системи науково обгрунтованих заходів протипожежної охорони та управління лісами, ефективних методів управління пожежогасінням (віддалені, безпечні, запобігання пожежам, моніторинг, постійні профілактичні заходи), запобігання надмірному опроміненню персоналу та населення від різних джерел, вторинному поширенню радіонуклідів унаслідок пожеж на відносно чисті території. Внаслідок лісових пожеж радіонукліди у складі аерозолей, газоподібних продуктів згорання (диму та пилу) виносяться з лісових екосистем, створюючи джерело зовнішнього опромінення, інгаляційного та перорального надходження радіонуклідів. При цьому втрачається депонуюча функція лісу та збільшується міграційна здатність радіонуклідів. Запропоновано заходи щодо зменшення дози опромінення особового складу пожежних підрозділів під час гасіння лісової пожежі, що можливо досягти з використанням гідродинамічно активних водних вогнегасних речовин з одночасним прокладанням перед фронтом пожежі загороджувальних смуг на основі солей полігексаметиленгуанідину.

Розроблено науково обґрунтовану ефективну систему заходів для упередження пожеж і пожежогасіння на основі використання перспективних технологій із застосуванням гуанідинових сполук. Удосконалено систему забезпечення радіоекологічної безпеки прилеглих до Чорнобильської зони відчуження територій із метою запобігання надзвичайних ситуацій шляхом мобілізації та блокування радіонуклідів, депонованих у лісових екосистемах, і зменшення дозових навантажень населення й учасників пожежогасіння. Встановлено, що вплив радіаційного чинника на формування дозових навантажень населення на радіоактивно забруднених територіях найбільш критично проявляється через 1 - 2 роки після лісової пожежі. Така ситуація виникає внаслідок відновлення лісової продукції в умовах збільшення мобільності радіонуклідів у лісових ґрунтах, що веде до забруднення трофічних ланцюгів. Доза опромінення дорослого населення більше залежить від кількості пожеж і їх загальної площі, ніж доза опромінення дітей, що пов'язано з режимом харчування та споживанням лісових продуктів, які мають істотний внесок у формування дози опромінення. Досліджено особливості взаємодії гуанідинових полімерів із компонентами біомаси, обґрунтовано ефективність і доцільність їх застосування для превентивної протипожежної обробки лісових насаджень, підвищення ефективності локалізації та ліквідації лісових пожеж, що призводить до зменшення дозових навантажень населення, особового складу підрозділів оперативно-рятувальних сил та інших учасників пожежогасіння. Наведено напрями підвищення рівня екологічної безпеки життєдіяльності населення й особового складу підрозділів оперативно-рятувальних сил в умовах критичних ситуацій. За допомогою проведених моніторингових досліджень результатів застосуванням гуанідинових сполук простежено закономірності міграційної здатності важких і перехідних металів у техногенно забруднених екосистемах. Визначено напрями вдосконалення мобільної лабораторії з оцінки та прогнозування надзвичайних ситуацій шляхом забезпечення оперативного радіаційно-екологічного контролю.