Методами рентгеновской дифрактометрии и просвечивающей электронной микроскопии установлены структурно-фазовые состояния оксидов и оксигидроксидов железа, средние размеры нанокристаллитов и величны микроискажений кристаллических решеток последних в образцах наноструктурированных сорбентов на основе термически активированного осадка обезжелезивания подземных вод. Определены некоторые магнитные характеристики образцов названных сорбентов.

Приведены результаты исследования сорбционных свойств материалов на основе железосодержащего осадка, выделенного из подземных вод, алюмосиликатных микросфер и торфяного сорбента "Сорбонафт" для извлечения нефтепродуктов и ионов тяжелых металлов из воды.

В статье приводятся результаты совместных работ Сибирского химического комбината и Института химии нефти СО РАН по исследованию воздействия магнитной обработки на различных по составу жидкости. Показано, что при применении магнитных устройств на основе мощных постоянных магнитов "неодим-железо-бор" возможно успешное снижение скорости коррозии трубной стали и предотвращение асфальтосмолопарафиновых и солевых отложений. Приведены результаты определения параметров магнитной обработки, необходимых для достижения положительных эффектов, описаны конструкции выпускаемых магнитных устройств - скважинных и трубопроводных магнитных активаторов различных типов и размеров. Представлены их основные характеристики, а также результаты промысловых испытаний.

Исследована сорбционная способность полученного из отходов полипропилена волокнистого материала для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды. Показано, что регенерация методом центрифугирования позволяет удалить из волокнистого сорбента до 90-96 % мас. нефтепродуктов.

Получены кристаллы железосодержащих высококремнеземных цеолитов методом гидротермального синтеза, определены структурные характеристики и температурная зависимость электропроводимости синтезированных кристаллов. Установлено, что железо в кремнекислородный каркас не встраивается, а остается в составе фазы оксидов железа или в катионных позициях кристаллов цеолита.

Исследовано влияние способа получения Fe- и In-содержащих цеолитов на их физико-химические и каталитические свойства в процессах конверсии метанола в углеводороды и облагораживания прямогонной бензиновой фракции нефти. Введение In и Fe в цеолит повышает время стабильной работы катализаторов в конверсии метана и увеличивает их селективность в отношении образования алкенов и изоалканов. Наиболее эффективными катализаторами для получения высокооктановых бензинов из прямогонного бензина являются цеолиты, содержащие нанопорошки железа и индия.

Методами низкотемпературной адсорбции азота, термического и рентгенофазового анализов исследованы образцы сорбентов на основе термически активированного осадка обезжелезивания подземных вод (отхода водоподготовки). Установлено, что данный осадок представляет собой материал с развитой пористой структурой (удельная поверхность исходного образца составила 229.9 м2/г); при прокаливании до 300 оС удельная поверхность образцов снизилась в 1.6-1.7 раза, объем сорбирующих пор увеличился в ~ 1.6 раза. Показано, что материал осадка представлен, главным образом фазами железа; повышение температуры прокаливания способствует увеличению глубины кристаллизации основной фазы - a-Fe2O3.

Обобщены наиболее интересные из описанных в литературе результаты по разработке и применению материалов для адсорбционной очистки воды от нефти и нефтепродуктов. Рассмотрены сорбенты, использующиеся как при ликвидации последствий аварийных разливов, так и при очистке нефтесодержащих сточных вод. Описаны природные (на растительной и минеральной основе), искусственные и синтетические сорбенты. Рассмотрены волокнистые (нетканые - в виде хаотически расположенных волокон, ваты, прессованные и др.) и используемые в дисперсном или гранулированном виде материалы. Отмечено, что комбинирование материалов, различных как по происхождению, так и по агрегатному состоянию, с проведением в случае необходимости дополнительной модификации (с целью усиления имеющихся или придания новых свойств) приводит к многократному повышению эффективности процесса очистки.

На примере модельных смесей и нефтяных триароматических углеводородов подобраны оптимальные условия проведения высокоэффективной жидкостной хроматографии на различных сорбентах. Показана возможность отделения триароматических углеводородов от тиофеновых, три- и тетрациклических соединений на силикагеле с приватой NH2-группой. Показана эффективность применения фазы ODS-CH для разделения гомологов алкилфенантренов.

Показана возможность получения новых видов сорбентов на основе торфа, механоактивированного в присутствии отходов водоочистки, обладающих высокими сорбционными свойствами. Установлено, что адсорбция индикатора метонилового желтого торфяными сорбентами значительно ниже адсорбции индикатора метиленового синего, что обусловлено различиями в кислотно-основных свойствах этих индикаторов и в природе взаимодействующих с ними активных центров на поверности торфа. Процессы взаимодействия модифицированных сорбентов с органическими загрязнителями носят комплексный характер, включающий в себя гидрофобное связывание и донорно-акцепторные взаимодействия.

Исследована сорбция гуминовых кислот на различных типах кремнийсодержащих материалов. Показано, что взаимодействие фрагментов гуминовых кмслот с минеральной поверхностью будет зависеть от кислотно-основных, поверхностно-активных свойств и от состава минеральной поверхности сорбента, Увеличение содержания алюминия в сорбенте усиливает взаимодействие гуминовых веществ с минеральной поверхностью Установлено, что гуминовые кислоты торфа лучше сорбируются на кремнийсодержащей поверхности за счет преобладания кислородсодержащих групп в составе фрагментов.

Изучены распределение и состав азоторганических соединений липидов современного осадка континентального генезиса на примере оз. Утичье-3. Установлено, что в свободных липидах азотистые соединения представлены основными и нейтральными компонентами. Показано, что в составе оснований присутствуют вторичные и/или третичные алифатические амины и основные аминокислоты.

В сборнике опубликованы некоторые исследования, проведенные в ИХХТ за последний год. В них освещены актуальные вопросы электрохимического и химического осаждения металлов и сплавов, электролитического окрашивания, морфологии металлических осадков и фазовых слоев. а также механизм действия отдельных добавок на катодные процессы и свойства получаемых осадков. В сборнике представлены работы выполненные с использованием последних достижений экспериментальной техники. Сборник предназначен для работников науки и практики.

Приведены результаты лабораторных экспериментов по воздействию на современный озерный осадок всестороннего сжатия и термолиза, которыми характеризуются этапы формирования осадочной толщи в условиях позднего диагенеза и катагенеза. Показано, что на стадии позднего диагенеза образование азотистых оснований нефти не происходит. Состав этих соединений формируется в процессе термического преобразования органического вещества молодых осадков.

Представлены результаты анализа динамики показателей экстремальности климата на территории Западной Сибири. Для вычисления индексов использованы суточные данные 75 метеорологических станций Западной Сибири за период 1961-2013 гг., который для оценки тенденций был разделен на два интервала: 1961-1980 и 1991-2013 гг.Выявлены уменьшение частоты холодных дней и ночей за период 1991-2013 гг. по сравнению с периодом 1961-1990 гг., значимое лишь на нескольких станциях. и увеличение теплых экстремальных температурных показателей, значимое на большей части территории. Изменения от периода к периоду индексов экстремальности осадков неравнозначны и разнонаправлены в различных частях Западной Сибири. В северной части рассматриваемой территории произошло уменьшение числа дней с осадками различной интенсивности на 1-2 дня. Южная территория характеризуется ростом на 1-2 дня числа дней с осадками различной интенсивности. Изменения в динамике индексов экстремальности осадков в среднем от периода к периоду в большинстве случаев незначимы. что может быть связано отчасти с редкой наблюдательной сетью, особенно севернее 60-го градуса широты, и что подтверждает необходимость ее оптимизации. Наиболее успешно эта проблема может быть решена за счет использования автоматических автономных измерительных установокПрименение компонентного анализа для оценки синхронности изменения температурных критериев по территории показало их высокую пространственную согласованность, что может быть обусловлено вкладом крупномасштабных процессов в динамику показателей экстремальности температурного режима. Компонентный анализ динамики экстремальных осадков показал несогласованность его изменений в пределах территории исследования. что подтверждает существенное влияние местных факторов на режим осадков.

В работе проведен анализ и исследована динамика распределения нефтепродуктов в воде и донных осадках водоемов, находящихся на территории нефтегазодобывающего комплекса Томской области. Показано, что в поверхностной воде Томской области в 2014 г., по сравнению с 2013 г., увеличилось количество взвешенных веществ, Синтетических поверхностно-активных веществ, сухого остатка и фосфатов. Концентрация нефтепродуктов в воде р. Обь в границах Томской области составляет 2-6 ПДК для водных объектов рыбохозяйственного значения. В 2013 г. предприятиями Александровского и Каргасокского районов Томской области в поверхностные воды было сброшено 825,11 и 401.83 тыс. м3 сточных вод, соответственно, из них нормативно-очищенных 709,99 и 42,74 тыс. м3, соответственно. В 2013 г. значения 8 и 13 показателей качества воды водных объектов этих районов увеличились на 4-70 % по сравнению с 2012 г. Выявлено, что наиболее загрязненные участки реки Васюган наблюдаются в среднем и верхнем ее течении на территории относительно "старых" нефтепромыслов. Площадь загрязненных участков была определена с использованием литературных и спутниковых данных.

В последние несколько лет пристальное внимание привлекают погодные аномалии, связанные с дождевыми паводками. Целью настоящих исследований является анализ повторяемости экстремальных сумм осадков, их генезиса и оценка возможности их обнаружения с помощью результатов спутникового зондирования. Исследовались метеорологические ряды атмосферных осадков суточного разрешения 23 станций юга Западной Сибири с 1951 по 2017 гг. Для выявления экстремальных климатических явлений в режиме атмосферных осадков использован рекомендованный ВМО индекс- R5d ( максимальная пентадная сумма осадков ). Получено, что 90% всех метеорологических станций исследуемого региона зарегистрировали значительное превышение пентадных сумм осадков относительно месячных норм после 2000 года. Повторяемость экстремумов в рядах осадков демонстрирует наличие высокой пространственной неоднородности их проявления, а сумма выпавших осадков часто превышает уровень средних значений в 2-3 раза. Значения максимальных пентадных сумм осадков становятся все больше над центральным и южным районами Западной Сибири. Над северной частью территории такие осадки чаще обусловлены наличием развитых фронтов. На юге территории высокие пентадные суммы преимущественно формируются на фоне мезомасштабных процессов. Диагностировать и прогнозировать экстремально высокие суммы осадков на территории юго-востока Западной Сибири позволяют данные о вертикальных профилях относительной и удельной влажности, полученных на основе спутниковых измерений. Сохранение тенденции увеличения повторяемости развития мощной мезомасштабной конвекции на территории исследования приведёт к дальнейшему увеличению повторяемости таких опасных метеорологических явлений, как град, интенсивные ливни, шквалов и др., причиняющих значительный ущерб.

Представлен краткий обзор задач, для решения которых требуется информация об энергетических характеристиках атмосферных осадков, выпадающих в виде дождя, а также методов ее получения. Предложена методика определения кинетической энергии, переносимой гидрометеорами, на основе микроструктурных характеристик осадков, получаемых с помощью оптического осадкомера ОПТИОС. Методика апробирована на примере сильного ливня, прошедшего в Томске 22.07.2023 г. Проанализировано влияние различных микроструктурных параметров на кинетическую энергию, приносимую каплями дождя на подстилающую поверхность. Проведено сравнение с величинами, получаемыми по упрощенным методикам. Возможности оптического осадкомера позволяют успешно применять его при решении задач, требующих точной оценки энергетических параметров дождей.

Представлены основные характеристики оптических каналов оптико-электронного двухканального измерителя осадков, а также результаты лабораторных экспериментов и предварительных натурных испытаний. Предложена процедура определения калибровочных характеристик с помощью стальных шаров диаметром 5,01 мм, которая позволяет минимизировать погрешность, связанную с несовершенством оптической системы прибора. Результаты измерений объемов жидкости показали, что погрешность измерений сумм осадков в лабораторных условиях не превышает 5%. Данные предварительных натурных измерений параметров дождей представлены в виде распределений частиц осадков по размерам, изменения интенсивности и вычисленных значений сумм осадков.

Исследованы вариации градиента потенциала приземного электрического поля в приземном слое атмосферы во время прохождения кучево-дождевых облаков (Cumulonimbus, Cb). Всего рассмотрено более 450 случаев. Предложена методика выделения структурных элементов вариаций градиента потенциала. обусловленных прохождением Cb, и проведена формализация вариаций, в ходе которой выявлены основные типы изменения градиента потенциала электрического поля. Для каждого из выделенных типов вариаций определены параметры, характеризующие вариации градиента потенциала в целом и его структурных элементов. Найдены связи между характерными особенностями выявленных типов вариаций градиента потенциала и Cb-различного происхождения, находящихся на разных этапах своего развития.

Изложены принципы измерения характеристик выпадающих атмосферных осадков методом получения и анализа теневых изображений их частиц. Предложен метод определения вида атмосферных осадков, основанный на измерении микроструктурных характеристик с помощью оптического осадкомера. Представлены результаты измерения соотношений размеров и скоростей для частиц дождевых и снеговых осадков.

Приводятся результаты предварительных изотопных исследований природных объектов Томской области (атмосферных осадков, древесных колец и торфа), показывающие перспективность их использования для палеоклиматических реконструкций. Исследования проведены методом изотопной масс-спектрометрии с использованием многофункционального масс-спектрометрического комплекса на базе масс-спектрометра DELTA V Advantage (ТомЦКП СО РАН). Изотопный состав торфа отражает разные условия накопления торфа и его преобразования. Радиоуглеродное датирование торфа позволило установить период потепления, соответствующий утяжелению изотопного состава.

В обзоре приведены наиболее интересные из описанных в литературе сведений по разработке сорбентов на основе торфа и возможностям их практического применения для очистки загрязненных сред от нефти и нефтепродуктов, металлов, поверхностно-активных веществ и др. Торф является дешевым, доступным и эффективным сорбентом широкого ряда загрязнителей биосферы. Он может использоваться как самостоятельно, так и в составе комбинированных сорбентов и композиционных материалов комплексного действия.

Исследованы адсорбционные свойства торфа, модифицированного методом механоактивации в присутствии оксигидроксида железа. По результатам определения адсорбционной активности и микрокалориметрических исследований установлено, что при взаимодействии модифицированных торфяных сорбентов с органическим модельным веществом и водными растворами солей металлов преобладают процессыфизической сорбции. Показана возможность получения новых видов сорбентов на основе торфа, маханоактивированного в присутствии отходов водоочистки, обладающих высокими сорбционными свойствами.

Предложен оригинальный способ пробоподготовки водных объектов для определения углеводородных примесей с использованием твердофазной микроэкстрации (ТФМЭ). Элюирование веществ осуществляют микроколичеством экстрагента (5 мкл на 2 мг сорбента) с помощью центрифуги. Разработаны специальные патроны для центрифугирования. В качестве сорбентов изучены Porapak Q и Tenax TA, выбран оптимальный растворитель для каждого сорбента. Использование ТФМЭ с помощью центрифуги позволяет определять углеводородные примеси в воде на уровне до -0.3 мкг/л.

Исследован состав и реологические свойства выделенных из высокопарафинистых нефтей асфальтосмолопарафинистых отложений при изменении градиента температур нефти и адсорбирующей поверхности. Показано влияние состава нефти и температуры на количество, состав и реологические свойства неятяных осадков.

Проведены микробиологические и физико-химические исследования воды и донных отложений щелочных озер Хакасии. Минерализация воды разных озер составляет от 20 до 135 г/дм3. При активном участии бактериального сообщества идут процессы синтеза и деструкции органических веществ, регенерация химических элементов и вовлечения их в биогеохимические циклы. В составе органического вещества, экстрагированного из воды и донных осадков оз. Тус, определены фталаты, алканы, ароматические углеводороды, фенолы и кислородсодержащие соединения природного и антропогенного происхождения.

Представлено описание оптического осадкомера, работа которого базируется на получении и анализе теневых изображений частиц осадков. В качестве примера продемонстрирована возможность использования этого прибора для изучения микроструктуры жидких атмосферных осадков, выпавших в г. Томске 26-27 августа 2014 г.

На верхней (лесные массивы, приграничные с высокогорной тундрой) и нижней (с Курайской степью) границах произрастания лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.) на Северо-Чуйском хребте (Горный Алтай) описана возрастная структура лиственничных древостоев, проведен дендроклиматический анализ связи радиального прироста лиственницы сибирской с многолетним ходом среднемесячной температуры воздуха и сумм осадков. Показано, что новые возрастные поколения лиственницы сибирской появляются во внутривековые и вековые периоды улучшения лесорастительных условий, связанные с потеплением климата.