Университет XXI века: научное измерение

Научная конференция научно-педагогических работников, аспирантов, магистрантов ТГПУ им. Л. Н. Толстого 164 Нерастворимость силоксанов в воде ограничивает их биодоступность для микроорганизмов, что обуславливает невозможность их биодеградации [7]. Ис- ключение составляет лишь октаметилциклотетрасилоксан, который в анаэроб- ных условиях перерабатывается микроорганизмами сточных вод [16–18]. Одна- ко и этот подход может быть реализован только лишь при искусственном со- здании биореактора, и его нельзя принимать во внимание при рассмотрении круговорота полиорганосилоксанов в окружающей среде. Фактически биораз- лагаемыми являются лишь гидроксипроизводные кремния, которые раствори- мы в воде и перерабатываются микрооганизмами [19, 20]. Несмотря на отсутствие биоразлагаемости силоксанов, случаев накопления их в окружающей среде выше нижних границ чувствительности методик детек- тирования не выявлено [21], что достигается благодаря их экоразлагаемости – разрушению силоксанов под действием физических и химических факторов окружающей среды. Так, летучие метилсилоксаны, содержащиеся в атмосфере, разлагаются под действием солнечных лучей путем фотоиндуцированного окисления до ди- оксида кремния, углекислого газа и воды [22–24]. Разложение полидиметилси- локсана и летучих метилсилоксанов в почвах происходит двумя способами: на поверхности почвы, так же, как и в атмосфере, путем окисления метильных за- местителей у атома кремния с последующим образованием диоксида кремния, в глубине почвы – метилсилоксаны гидролизуются в присутствии глин [25–27] до водорастворимого биоразлагаемого диметилсиландиола [19, 28] и летучих циклосилоксанов, которые разрушаются в атмосфере. Причем чем суше почва, тем быстрее происходит распад полидиметилсилоксана. Следует отметить, что доля гидролитических процессов деградации циклосилоксанов в почвах несу- щественна, в основном летучие метилсилоксаны испаряются в атмосферу и разрушаются уже там. Особого внимания заслуживает процесс экодеградации полидиметилси- локсана в сточных водах и на свалках бытовых отходов. Известно, что всего 34 % от общего количества полидиметилсилоксанов в массе мусора остается в переработанных твердых биоотходах [29], а большая часть гидролизованного полидиметилсилоксана содержится в виде циклосилоксанов в биогазе. Несмот- ря на то, что концентрация циклосилоксанов в биогазе составляет следовые ко- личества – до 60 мг/м 3 [30, 31], этого достаточно для повреждения оборудова- ния образующимися в процессе утилизации биогаза сгоранием частицами ди- оксида кремния. Эти частицы агломерируются и могут образовывать кристал- лические абразивные отложения толщиной до нескольких миллиметров на по- верхности газоочистного оборудования, тем самым сокращая срок его службы и увеличивая общие эксплуатационные и обслуживающие расходы [32, 33]. Основные разработки для решения проблемы улавливания метилсилоксанов в биогазе сосредоточены на создании биореакторов и физико-химических ме- тодов очистки (адсорбция на сорбенте, абсорбция жидкостями, мембранное разделение) [5]. Несмотря на отсутствие каких-либо данных, свидетельствующих о реаль- ной биоаккумуляции силоксанов живыми организмами, в отдельных лабора-