Материал: 8 неделя науки СВАО - тезисы с содержанием

Журнал «Новости теплоснабжения» №6 2002 г.
Патент № 2213922 Богомолов В.Н., Звенигородский В.П. «Способ очистки теплотехнического оборудования от накипи».

Влияние высоковольтных линий электропередач на окружающую среду

Царева Е.И., Губонина З.И.

МГОУ имени В.С. Черномырдина

Электромагнитные излучения (электромагнитные волны) — распространяющееся в пространстве возмущение электромагнитного поля (т.е. иначе говоря – взаимодействующих друг с другом электрического и магнитного полей).

В результате технической деятельности человек создает искусственные электромагнитные поля, которые в сотни раз сильнее естественного магнитного поля Земли. Источниками антропогенных излучений являются: мощные радиопередающие устройства, электрифицированные транспортные средства, линии электропередачи.

Один из наиболее сильных возбудителей электромагнитных волн — токи промышленной частоты (50 Гц). Так, напряженность электрического поля непосредственно под линией электропередачи может достигать нескольких тысяч вольт на метр почвы, хотя из-за свойства снижения напряженности почвой уже при удалении от линии на 100 м напряженность резко падает до нескольких десятков вольт на метр.

Исследования биологического воздействия электрического поля обнаружили, что уже при напряженности 1 кВ/м оно оказывает неблагоприятное влияние на нервную систему человека, что в свою очередь ведет к нарушениям эндокринного аппарата и обмена веществ в организме (меди, цинка, железа и кобальта), нарушает физиологические функции: ритм сердечных сокращений, уровень кровяного давления, активность мозга, ход обменных процессов и иммунную активность.

Влияние электрического поля на растения

Опыты проводились в специальной камере в неискаженном поле с напряженностью от 0 до 50 кВ/м. Было выявлено небольшое повреждение ткани листьев при экспозиции от 20 до 50 кВ/м, зависящее от конфигурации растения и первоначального содержания влаги в нем. Омертвление ткани наблюдалось в частях растений с острыми краями. Толстые, с гладкой закругленной поверхностью растения не повреждались при напряженности 50 кВ/м. Повреждения являются следствием короны на выступающих частях растений. У наиболее слабых растений повреждения наблюдались уже через 1 - 2 ч после экспозиции. Важно, что у сеянцев пшеницы, имеющих очень острые концы, корона и повреждения были заметны при сравнительно низкой напряженности, равной 20 кВ/м. Это был самый низкий порог появления повреждений в исследованиях. Наиболее вероятный механизм повреждения ткани растений - тепловой. Поражение ткани появляется тогда, когда напряженность поля становится достаточно высокой, чтобы вызвать коронирование, и через кончик листка течет ток короны высокой плотности. Тепло, выделяемое при этом на сопротивлении ткани листа, приводит к гибели узкого слоя клеток, которые сравнительно быстро теряют воду, высыхают и сжимаются. Однако этот процесс имеет предел и процент высохшей поверхности растения невелик.

Влияние электрического поля на животных

Исследования проводились по двум направлениям: изучение на уровне биосистемы и изучение порогов обнаруженных влияний. Среди цыплят, помещенных в поле с напряженностью 80 кВ/м, отмечалась прибавка массы, жизнеспособность, низкая смертность. Порог восприятия поля измерялся на домашних голубях. Было показано, что голуби обладают каким-то механизмом для обнаружения электрических полей малой напряженности. Генетических изменений не наблюдалось. Отмечено, что животные, пребывающие в электрическом поле большой напряженности, могут испытывать мини-шок из-за посторонних факторов, зависящих от условий эксперимента, которые могут привести к некоторому беспокойству и возбуждению испытываемых.

Согласно санитарно-эпидемиологическим требованиям напряженность электрического поля промышленной частоты 50 Гц в жилых помещениях (на расстоянии от 0,2 м от стен и окон и на высоте 0,5-1,8 м от пола) не должна превышать 0,5 кВ/м. Индукция магнитного поля промышленной частоты 50 Гц в жилых помещениях (на расстоянии от 0,2 м от стен и окон и на высоте 0,5-1,5 м от пола) не должна превышать 10 мкТл. Напряженность электрического поля промышленной частоты 50 Гц на территории жилой застройки от воздушных линий электропередачи переменного тока и других объектов не должна превышать 1 кВ/м на высоте 1,8 м от поверхности земли. Индукция магнитного поля промышленной частоты 50 Гц на территории жилой застройки от воздушных линий электропередачи переменного тока и других объектов не должна превышать 50 мкТл на высоте 1,8 м от поверхности земли.

Источники

1. СанПиН 2.1.2.1002-00 Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям.

2. В. И. Чехов "Экологические аспекты передачи электроэнергии"

3. gamma7.m-l-m.info

Механизм разделения в обратном осмосе и расчет истинной селективности мембран в бинарных растворах сильных электролитов

Юферева Л.Л., Ефремов Г.И.

МГОУ имени В.С. Черномырдина

В первых работах, посвященных механизму разделения в обратном осмосе, предполагали, что разделение происходит благодаря тому, что молекулы воды переходят через поры мембраны, а более крупные молекулы растворенных веществ задерживаются мембраной как ситом. Эта гипотеза получила название молекулярно-ситового разделения. По мере накопления экспериментальных данных выяснилось, что иногда молекулы с меньшим размером задерживаются лучше более крупных. И даже оказалось, что молекулы некоторых полярных низкомолекулярных органических веществ, например, фенола, проходят через ацетатцеллюлозные мембраны лучше, чем значительно меньшие по размеру молекулы самой воды. В результате гипотеза молекулярно – ситового разделения была отвергнута.

После этого был предложен ряд других гипотез и теорий механизма разделения, большинство из которых не выдержало проверку времени. Большое распространение получила теория диффузионного переноса (до сих пор разделяемая некоторыми исследователями), в соответствии с которой и вода, и растворенные вещества переходят через мембрану путем диффузии, при этом скорость диффузионного переноса воды больше, чем растворенных веществ. Чтобы отвергнуть эту теорию достаточно обратить внимание на публикацию, где было показано, что скорость переноса воды через мембрану в обратном осмосе больше скорости самодиффузии воды. Представляется абсурдным, чтобы вода сама в себе диффундировала медленнее, чем через перегородку-мембрану.

В настоящее время наиболее обоснованной представляется капиллярно – фильтрационная модель селективной проницаемости. Эта модель была предложена Сурираджаном и затем усовершенствована в работах Дытнерского Ю.И. и его сотрудников [1-2].

На поверхности и внутри пор гидрофильной мембраны, помещенной в водный раствор, образуется слой связанной воды. Вода может связываться с материалом мембраны, например, путем образования водородных связей с гидроксильными или карбоксильными группами ацетатцеллюлозы.

Связанная вода по своим свойствам существенно отличается от воды в свободном состоянии. У нее повышаются вязкость и плотность, снижается температура замерзания и уменьшается растворяющая способность. Поэтому для молекул и ионов растворенных веществ эта вода представляет особую фазу, в которую они проникают с некоторым коэффициентом распределения, который может быть значительно меньше единицы.

Среди свойств ионов определяющим является их гидратирующая способность. Явление гидратации заключается во взаимодействии ионов с молекулами воды в растворе. Различают первичную (ближнюю) и вторичную (дальнюю) гидратации. Первичная заключается в прочном связывании молекул воды ионами вплоть до образования донорно-акцепторных связей. Вторичная представляет собой электростатическое взаимодействие молекул воды с первично гидратированными ионами. Чем больше гидратирующая способность иона, тем сильнее связаны с ним молекулы воды, тем прочнее и толще гидратная оболочка, тем труднее иону проникнуть в слой связанной воды.

Таким образом, мембраны с одинаковым размером пор, но изготовленные из разных материалов, будут иметь тем большую селективность, чем более гидрофильна их поверхность, а ионы на одной и той мембране задерживаются с тем большей селективностью, чем больше их гидратирующая способность.

Основным фактором, определяющим селективность на растворах низкомолекулярных органических веществ, является полярность вещества – чем она больше, тем меньше селективность. Кроме того, влияют размер молекул, их строение, наличие функциональных групп и т.д. Совокупный учет всех этих факторов очень сложен. Поэтому до сих пор не разработано простых и надежных методов расчета селективности мембран по органическим веществам, и она нуждается в экспериментальном определении.

Список литературы

Дытнерский Ю. И. Мембранные процессы разделения жидких смесей М.,«Химия», 1975
Дытнерский Ю. И., Кочаров Р. Г., До Ван Дай. Некоторые закономерности процесса разделения бинарных растворов неорганических солей обратным осмосом. Теоретические основы химической технологии, 1975. Т. 9. № 1. С. 26.
Кочаров Р. Г. Теоретические основы обратного осмоса. Учебное пособие – М: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2007

Общая характеристика баромембранных методов

Юферева Л.Л., Ефремов Г.И.

МГОУ имени В.С. Черномырдина

Баромембранные методы (БМ) – современный инструмент реализации ряда приоритетных направлений развития науки, технологий и техники, их практическое значение связано, прежде всего, с решением глобальных проблем, стоящих перед человечеством в XXI в.: создание высоких технологий, обеспечение безопасности проживания, производство экологически чистых продуктов питания, высококачественной питьевой воды, а также формирование должного баланса между решением социально-экономических проблем и сохранением окружающей среды.

С помощью БМ процессов удается охватить практически весь диапазон возникающих разделительных задач: от самых тонких – концентрирования изотопов урана методом газовой эффузии – до относительно «грубых» – микрофильтрационной очистки жидкостей от взвешенных частиц субмикронных размеров.

Движущей силой БМ процессов является перепад давлений. Под влиянием приложенного давления, растворитель и молекулы некоторых растворенных веществ проникают через мембрану, тогда как другие молекулы или частицы в различной мере задерживаются мембраной.

В число БМ процессов входят микрофильтрация (МФ), ультрафильтрация (УФ), обратный осмос.

Микрофильтрация – это БМ процесс разделения, в котором мембраны не пропускают частицы и растворенные макромолекулы размером свыше 0,1 мкм,рабочее давление процесса 0,03–0,1 МПа. МФ присущ ситовой или экранный механизм разделения, соотношение размеров частиц и размера пор (практический, без учета гидратации) являются величинами одного порядка. Размеры пор в микрофильтрации варьируются от 10 до 0,05мкм.

Ультрафильтрация– процесс мембранного разделения растворов высокомолекулярных и низкомолекулярных соединений (размер частиц 0,001–0,02 мкм; давление 0,1 – 1,0 МПа), а также их фракционирования и концентрирования. При УФ на ситовой механизм накладывается явление гидратации. Для УФ мембран сопротивление локализуется в верхнем слое, а нижний слой выполняет лишь функцию подложки.

Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/284476

Смотрите также:



_1966(~1
_Антонян Ю.М., Сексуальные преступления. Чикатило и другие
_РГР № 1 (2)
- Габариты и масса 27
'Образ–Я' и его развитие средствами диалога
"Логистическая технология JIT"
"Особенности правовой системы Российской Федерации" по дисциплине "Теория государства и права"
«Анализ ликвидности и платежеспособности предприятия» (на материалах ОАО Московская кондитерская фабрика «Красный Октябрь»)