Datsenko, Vita, Khimenko, Natali, Egorova, Lilua, Svishchova, Yana, Dubyna, Оleksandr, Budvytska, Olena, Lyubymova, Nina, Pasternak, Volodymyr, and Pusik, Ludmila
Based on the developed algorithm, the sanitary and toxicological properties have been assessed in the system "Galvanic sludge ‒ natural object" using model copper-zinc sludge.The following minerals containing heavy metal ions have been identified in galvanic sludge: ZnSO4∙H2O, ZnSO4∙7H2O, Cu3(OH)4(SO4), (Zn3.2Cu0.8)(SO4)(OH)6∙4Н2О, which could, at a long-term interaction with the environment, form easily soluble toxic compounds. It has been established that the process of neutralizing sulfate copper-zinc solutions with lime milk proceeds in two stages: the formation of semi-aquatic and two-water gypsum; heavy metal compounds. The water-migration activity of the Cu2+ and Zn2+ ions has been investigated, which are included in the galvanic sludge composition. It has been proven that of the two metals examined, the Zn2+ cations contribute more to the negative impact on environmental objects than the Cu2+ cations. Patterns in the distribution and migration of heavy metal ions in soils after contamination by galvanic sludge have been investigated. It has been established that the intensity of transformation of Cu2+ and Zn2+ ions from galvanic sludge to soil is defined by the soil type and the physical and chemical properties of the metals themselves. The correlation between the mobility of heavy metal ions and soil acidity has been investigated. For Zn2+, maximum mobility is observed in soils whose pH is ≈7. For Cu2+, mobility in neutral or alkaline soils is lower than that in acidic soils. The basic quantitative indicators of the potential phytotoxicity of galvanic sludge have been determined: germination, energy, friendliness and duration of germination of test plant seeds. It has been shown that the joint effect of Cu2+ and Zn2+ manifests itself both in the inhibition and stimulation of the growth processes of test plants and is determined, first of all, by the biological specificity of the test culture itself, as well as the properties of soil and the degree of its pollution.The sequence of studies reported in this work makes it possible to predict the danger of galvanic sludge to the natural environment. It could also be used by environmental and design organizations in agricultural-ecological monitoring, На основании разработанного алгоритма проведена оценка санитарно-токсикологических свойств системы «Гальваношлам − природный объект» с использованием модельного медно-цинкового шлама.Идентифицированы минералы гальваношлама, содержащие ионы тяжелых металлов – ZnSO4∙H2O, ZnSO4∙7H2O, Cu3(OH)4(SO4), (Zn3.2Cu0.8)(SO4)(OH)6∙4Н2О, которые при длительном взаимодействии с окружающей средой могут образовать легкорастворимые токсичные соединения. Установлено, что процесс нейтрализации сульфатных медно-цинковых растворов известковым молоком протекает в два этапа: образование полуводного и двуводного гипса; образование соединений тяжелых металлов. Изучена водно-миграционная активность ионов Cu2+ и Zn2+, входящих в состав гальваношлама. Доказано, что из двух исследуемых металлов катионы Zn2+ вносят больший вклад в негативное воздействие на объекты окружающей среды по сравнению с катионами Cu2+. Исследованы особенности распределения и миграции ионов тяжелых металлов в почвах после загрязнения их гальваношламом. Установлено, что интенсивность трансформации ионов Zn2+ и Сu2+ из гальваношлама в почвы определяется типом почвы и физико-химическими свойствами самих металлов. Исследована корреляция между подвижностью ионов тяжелых металлов и кислотностью почв. Для Zn2+ максимальная подвижность наблюдается в почвах с рН ≈ 7. Для Сu2+ подвижность в нейтральных или щелочных почвах ниже, чем в почвах с кислой средой. Определены основные количественные показатели потенциальной фитотоксичности гальваношлама – всхожесть, энергия, дружность и продолжительность прорастания семян тест-растений. Показано, что совместное воздействие Cu2+ и Zn2+ проявляется как в ингибировании, так и в стимулировании ростовых процессов тест-растений и определяется, прежде всего, биологической спецификой самой тест-культуры, а также свойствами почвы и степенью ее загрязнения.Представленный в работе порядок выполнения исследований позволяет прогнозировать опасность гальваношламов для окружающей природной среды. А также, может быть применен природоохранными и проектными организациями при проведении агроэкологического мониторинга, На підставі розробленого алгоритму оцінки санітарно-токсикологічних властивостей системи «Гальваношлам − природний об'єкт» з використанням модельного мідно-цинкового шламу. Ідентифіковано мінерали гальваношламу, що містять іони важких металів – ZnSO4∙H2O, ZnSO4∙7H2O, Cu3(OH)4(SO4), (Zn3.2Cu0.8)(SO4)(OH)6∙4Н2О,, які при тривалій взаємодії з навколишнім середовищем можуть утворювати легкорозчинні токсичні сполуки. Встановлено, що процес нейтралізації сульфатних мідно-цинкових розчинів вапняним молоком протікає в два етапи: утворення полуводного і двуводного гіпсу; утворення сполук важких металів. Вивчена водно-міграційна активність іонів Cu2+ і Zn2+, які входять до складу гальваношламу. Доведено, що з двох досліджуваних металів катіони Zn2+ вносять більший внесок в негативний вплив на об'єкти довкілля в порівнянні з катіонами Cu2+. Досліджено особливості розподілу і міграції іонів важких металів у ґрунтах після забруднення їх гальваношламом. Встановлено, що інтенсивність трансформації іонів Zn2+ та Сu2+ з гальваношламів до ґрунту визначається типом ґрунту і фізико-хімічними властивостями самих металів. Встановлена кореляція між рухливістю іонів важких металів і кислотністю ґрунтів. Для Zn2+ максимальна рухливість спостерігається в ґрунтах з рН ≈ 7. Для Сu2+ рухливість в нейтральних або лужних ґрунтах нижча, ніж у ґрунтах з кислим середовищем. Визначено основні кількісні показники потенційної фітотоксичності гальваношламу – всхожість, енергія, дружність і тривалість проростання насіння тест-рослин. Показано, що сумісна дія Cu2+ і Zn2+ проявляється як в інгібуванні, так і в стимулюванні ростових процесів тест-рослин і визначається, перш за все, біологічною специфікою самої тест-культури, а також властивостями ґрунту і ступенем їх забруднення.Представлений в роботі порядок виконання досліджень дозволяє прогнозувати небезпеку гальваношламів для навколишнього природного середовища. А також, може бути застосований природоохоронними і проектними організаціями при проведенні агроекологічного моніторингу