name: Снижение техногенного воздействия на окружающую среду отработанных дисплеев извлечением редких металлов биомассой микроскопических водорослей (на примере индия)
keyword_list: извлечение металлов микроскопическими водорослями снижение техногенной нагрузки электронных отходов на объекты окружающей среды редкие и редкоземельные металлы
abstract: Объект исследования – отработанные дисплеи (мобильных телефонов, смартфонов, компьютерных мониторов), Полигон твердых коммунальных отходов (пробы свалочного грунта и пробы фильтрационных вод), микроскопические водоросли вида Chlorella Sorokiniana, Chlorella Vulgaris, Scenedesmus sp.
  Цель работы – снижение техногенного воздействия отработанных дисплеев компьютеров, мобильных телефонов и смартфонов на окружающую среду путем разработки экологически безопасной технологии извлечения индия биомассой микроскопических водорослей.
  Методы исследования и аппаратура – механические (измельчение, просеивание) и физико-химические методы (выщелачивание, оптико-эмиссионная спектрометрия, ИК-спектрометрия, калориметрия, термогравиметрический анализ, определение пористости, микроскопия), метод математического планирования эксперимента и статистической обработки его результатов.
  Теоретические и практические результаты
  Теоретическая значимость диссертационной работы заключается в выявлении закономерностей биосорбционного извлечения индия из дисплеев с возвратом его в производственный цикл.
  Практическая значимость работы заключается в снижении негативного воздействия объектов размещения отходов за счет предотвращения миграции индия в фильтрационные воды, а также в обосновании и разработке способа извлечения индия из дисплеев и технологической схемы процесса. Полученные научные разработки использованы на ООО «Буматика», что подтверждено актом внедрения.
  Исследования выполнены при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках проекта № FSNM-2020-0024. Полученные результаты исследования внедрены в учебный процесс и используются во время лекционных и практических занятий бакалавров и магистров по направлению «Техносферная безопасность».
  Научная новизна
  	Разработан способ извлечения индия из дисплеев, основанный на способности сухой биомассы микроскопических водорослей сорбировать металлы из растворов, полученных путем  выщелачивания ионов металлов из измельченных до фракции менее 1 мм отходов 1М серной кислотой при соотношении: твердое вещество: раствор = 1:50, в течение 1 часа, при температуре 90±2 ℃. 
  	Впервые установлены параметры биосорбции индия из дисплеев: температура 22±2 ℃, концентрация сухой биомассы 3,0±0,1 г/л, pH-среды 3,0±0,1, вид микроскопических водорослей Chlorella Sorokiniana. При заданных параметрах селективность сорбции составляет не менее 70 %.
  	Установлен механизм биосорбции индия из дисплеев сухой биомассой микроскопических водорослей вида Chlorella Sorokiniana, заключающийся в хемосорбции ионов металлов функциональными группами (гидроксильные и карбоксильные группы, амины и сложные эфиры), присутствующими на поверхности клеточных оболочек, и физической сорбции за счет сил Ван-дер-Ваальса.
  	Получены количественные характеристика процесса миграции индия из дисплеев в фильтрационные воды полигонов ТКО. Методом оценки анализа жизненного цикла технологий по критерию «вклад в изменение климата» показано преимущество предлагаемой технологии биосорбции индия из дисплеев по сравнению с традиционной технологией получения индия из природной среды.
  Области применения
  Разработанный глауконитовый нефтесорбент может быть использован в рамках проведения очистительных мероприятий на водных объектах и твердых поверхностях.
chairman_dissertation_council.name: Лариса
chairman_dissertation_council.surname: Рудакова
chairman_dissertation_council.patronymic: Васильевна
chairman_dissertation_council.position: заведующая кафедрой «Охрана окружающей среды»
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: 0
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 55970746100
chairman_dissertation_council.rinc_id: 423174
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Анаталий
organization_supervisor.surname: Ташкинов
organization_supervisor.patronymic: Александрович
organization_supervisor.position: и.о. ректора
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 87.53.13
rubrics.name: Удаление, сбор, обезвреживание, переработка и утилизация газообразных, жидких и твердых отходов. Оборудование и методы
oecds.code: 01.05.JA
oecds.name: ENVIRONMENTAL SCIENCES
speciality_codes.name: Геоэкология (по отраслям)
speciality_codes.code: 25.00.36
supervisors.fio: Рудакова Л.В.
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Геоэкология (по отраслям)
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Ашихмина Т.Я.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Геоэкология (по отраслям)
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Политаева Н.А.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Экология (по отраслям)
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГАОУ ВО "ПЕРМСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"  ФГАОУ ВО "ПНИПУ"  "ПНИПУ"
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ПЕРМСКИЙ  НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
protection_organization.ogrn: 1025900513924
protection_organization.supervisor_name: АНАТОЛИЙ
protection_organization.supervisor_surname: ТАШКИНОВ
protection_organization.supervisor_patronymic: АЛЕКСАНДРОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ФГАОУ ВО "ПЕРМСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"  ФГАОУ ВО "ПНИПУ"  "ПНИПУ"
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ПЕРМСКИЙ  НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
author_organization.ogrn: 1025900513924
author_organization.supervisor_name: АНАТОЛИЙ
author_organization.supervisor_surname: ТАШКИНОВ
author_organization.supervisor_patronymic: АЛЕКСАНДРОВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения