всероссийский научно-практический журнал
  • ISSN 2072-8158
  • -
  • Роспечать: 48626
  • Пресса России: 44722

Журнал «Вода: химия и экология» № 01 (91) за Январь 2016 г.</H3>

Журнал «Вода: химия и экология»


№ 01 (91) за Январь 2016 г.

..  >>

Содержание выпуска:

Стр. 18-23 / Мониторинг водных объектов

Еремин О.В. кандидат геолого-минералогических наук, научный сотрудник, ФГБУН Институт природных ресурсов, экологии и криологии Сибирского отделения Российской академии наук
Абрамов Б.Н. доктор геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник, ФГБУН Институт природных ресурсов, экологии и криологии Сибирского отделения Российской академии наук

Распределение лантаноидов и иттрия в породах и карьерных водах Шерловогорского олово-полиметаллического месторождения (Восточное Забайкалье)

Повышенное содержание редкоземельных элементов (РЗЭ) в природных водах часто связано с деятельностью человека. Значительные превышения их концентраций над фоновыми уровнями наблюдаются на объектах горнорудной промышленности. Целью настоящей работы была оценка содержания РЗЭ в породах и карьерных водах Шерловогорского олово-полиметаллического месторождения (Восточное Забайкалье) и выявление основных источников их поступления. На территории рудника были отобраны пробы основных типов пород и воды из озера затопленного карьера. Проведён химический анализ образцов методами ICP-AES и ICP-MS на содержание в них лантаноидов и иттрия. Результаты анализа показали, что в воде карьера концентрации РЗЭ превышают базовые уровни байкальской воды в среднем на 4 порядка. Наибольшими превышениями фонового уровня характеризуется группа тяжёлых РЗЭ. По нормированным диаграммам проанализированных пород установлено, что основными источниками поступления иттрия и лантаноидов являются кварцево-турмалиновые метасоматиты и кварцевые порфиры с рудной минерализацией. Приблизительная оценка общего содержания растворимых форм РЗЭ в озере карьера составляет около 2 т. В связи с растущей потребностью использования РЗЭ естественным становится вопрос о возможностях разработки рентабельных технологий их извлечения из карьерной воды, например, с использованием природных цеолитсодержащих сорбентов.

Ключевые слова: диаграммы распределения, редкоземельные элементы, Шерловогорское олово-полиметаллическое месторождение


Стр. 24-29 / Технологии промышленной и бытовой очистки вод

Ягафарова Г.Г. доктор технических наук, профессор, заведующая кафедрой прикладной экологии, ФГБОУ ВПО Уфимский государственный нефтяной технический университет
Аминова А.Ф. аспирант кафедры прикладной экологии, ФГБОУ ВПО Уфимский государственный нефтяной технический университет
Сухарева И.А. доцент кафедры «Прикладные и естественнонаучные дисциплины», ФГБОУ ВПО Уфимский государственный нефтяной технический университет
Хангильдина А.Р. магистрант кафедры химической кибернетики, ФГБОУ ВПО Уфимский государственный нефтяной технический университет
Хангильдин Р.И. доцент кафедры «Водоснабжение и водоотведение», ФГБОУ ВПО Уфимский государственный нефтяной технический университет

Разработка метода очистки сточных вод от трудноокисляемых органических соединений

Проблема очистки сточных вод различных производств от трудноокисляемых органических соединений является весьма актуальной. Традиционные методы очистки не всегда эффективны, что неблагоприятно отражается на экологичности проектов. Одним из перспективных методов очистки сточных вод от органических загрязнений является озонирование. В настоящей работе приведены результаты исследования влияния природы, концентрации коагулянтов, флокулянтов и озонирования на степень очистки сточных вод Уфимского фанерно-плиточного комбината. В качестве коагулянтов были использованы Al2(SO4)3 и FeCl3, а в качестве флокулянтов  наиболее доступные природная активная кремниевая кислота (АКК) и синтетический органический полиакриламид. Количественный химический анализ исследованных сточных вод показал, что озонирование целесообразно проводить с использованием коагулянта Al2(SO4)3 и флокулянта АКК. При этом степень очистки от фенола достигает 0,05 г/дм3, а ХПК снижается в 1,8 раза.

Ключевые слова: коагулянт, озонирование, трудноокисляемые органические соединения, флокулянт


Стр. 30-35 / Научно-аналитические обзоры

Эльпинер Л.И. Д.м.н., профессор, главный научный сотрудник Института водных проблем РАН

Медико-экологические аспекты современной гидрогеологии

Рассмотрены данные отечественной и зарубежной научной литературы, посвященной исследованиям влияния антропогенных загрязнений и природных включений подземных вод на здоровье населения. Обоснованы необходимость прогнозирования медико-экологической обстановки, зависящей от изменения качества и количества питьевых подземных вод, возможность адаптации современных методов прогнозирования уровня и характера заболеваемости, связанной с прямым и косвенным влиянием водного фактора. Показаны роль и место этих разработок в системе водохозяйственных управленческих решений. Обоснована целесообразность формирования нового научного направления – медицинской гидрогеологии.

Ключевые слова: гидрогеология, здоровье, медицинская экология


Стр. 36-42 / Гидробиология

Белькова Н.Л. кандидат биологических наук, доцент, старший научный сотрудник отдела микробиологии ФГБУН Лимнологический институт Сибирского отделения Российской академии наук
Терехова В.Е. кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории морской биотехнологии, ФГБУН Научно-образовательный комплекс «Приморский океанариум» Дальневосточного отделения Российской академии наук

Идентификация оппортунистических патогенов трепанга (Apostichopus japonicus), культивируемого в Приморском крае

Исследованы микроорганизмы, ассоциированные с заболеваниями трепанга, культивируемого в Приморском крае, микробиологическими и молекулярно-генетическими методами. Бактериальные культуры, выделенные из патологического материала, идентифицированы как Bacillus licheniformis, Ruegeria mobilis, Pseudomonas
alcaligenes, Pseudomonas sp., Moraxella sp., Vibrio sp., Alteromonas sp., Pseudoalteromonas nigrifaciens и Cobetia marina. Эксперимент по биотестированию данных штаммов свидетельствует в пользу гипотезы о том, что микроорганизмы, вызывающие бактериальные заболевания трепанга, являются типичными представителями оппортунистической микрофлоры водных микробоценозов. Они широко распространены в морской среде и не способны к инфицированию здоровых животных. Условиями для реализации потенциала их патогенности могут быть эвтрофикация водной среды, высокие плотности посадки аквакультурантов и, как следствие, снижение иммунитета гидробионтов.

Ключевые слова: аквакультура, инфекционные болезни, оппортунисты, Приморский край, трепанг


Стр. 43-52 / Гидробиология

Баренбойм Г.М. доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник, ФГБУН Институт водных проблем Российской академии наук
Акшинцев А.А. аспирант, ФГБУН Институт водных проблем Российской академии наук
Кириченко В.Е. научный сотрудник лаборатории социально-экологических исследований, ФГБУН Камчатский филиал Тихоокеанского института географии Дальневосточного отделения Российской академии наук
Никитина В.Н. доктор биологических наук, старший научный сотрудник, старший преподаватель кафедры прикладной экологии, ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный университет
Чернягина О.А. старший научный сотрудник лаборатории экологии растений, ФГБУН Камчатский филиал Тихоокеанского института географии Дальневосточного отделения Российской академии наук

Экстремальные природные воды и их биота: цианобактерии некоторых гидротерм Камчатки

Водные объекты с экстремальными характеристиками вод широко распространены в природе. Подобные водные системы могут иметь как природный, так и антропогенный генезис, являясь при этом средой обитания для различной по сложности организации экстремофильной гидробиоты. В данной работе особое внимание уделяется термофильным цианобактериям (синезелёным водорослям), как объектам, в которых природа осуществила своеобразный компромисс между рекордной приспособляемостью и относительной сложностью организации. Регион исследования – полуостров Камчатка. В рамках работы было обследовано 25 групп естественных и искусственных термальных гидротерм. Изучен элементный состав их вод и видовой состав их цианобактерий. Сделаны выводы о наиболее приспособленных видах цианобактерий. Обращено внимание на их практическое использование и выявлена тенденция к сокращению их распространения в природных условиях.

Ключевые слова: гидротермы, Камчатка, синезеленые водоросли, термофилы, цианобактерии, экстремальные воды


Стр. 53-59 / Материалы для водоподготовки

Степанова С.В. кандидат технических наук, доцент кафедры инженерной экологии, докторант факультета экологической, технологической и информационной безопасности, ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технологический университет»
Шаймарданова А.Ш. аспирант кафедры инженерной экологии, ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет»
Шайхиев И.Г, доктор технических наук, заведующий кафедрой инженерной экологии, ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технологический университет»

Физико-химические основы удаления ионов железа из модельных растворов березовым опадом

Исследовалась возможность использования березового опада в качестве сорбционного материала для удаления ионов Fe2+ и Fe3+ из модельных растворов. В качестве поллютантов использовались FeSO4•7H2O и FeCl3•9H2O.
Для построения изотерм сорбции эксперименты проводились при постоянном перемешивании в течение 3 ч с концентрацией ионов Fe2+, Fe3+ в растворе от 20 мг/дм³ до 4000 мг/дм³, остаточные концентрации ионов железа определялись комплексонометрическим методом. В результате экспериментов определено, что максимальная сорбционная емкостью березового опада по отношению к ионам Fe2+ составляет 79,0 мг/г; по ионам Fe3+ - 75,9 мг/г.
В результате проведенных экспериментов в температурном интервале 5-70 оС при концентрации ионов Fe2+, Fe3+ в растворе 100 мг/дм³ в статических условиях сорбции рассчитаны термодинамические параметры процесса. Полученные значения термодинамических характеристик сорбции свидетельствуют о том, что сорбция ионов Fe2+, Fe3+ березовым опадом протекает самопроизвольно и с выделением тепла. Установлено, что с увеличением температуры сорбционная емкость уменьшается для всех представленных образцов.
Рассчитаны значения энергии активации процесса сорбции Ea, которая находится в интервале 10-20 кДж/моль. Полученные значения свидетельствуют о том, что в условиях эксперимента лимитирующей стадией сорбции являются диффузионные процессы.

Ключевые слова: березовый опад, ионы железа, сорбция, температура, энергия активации


Стр. 62-68 / Аналитические методы и системы контроля качества воды

Бровко О.С. кандидат химических наук, старший научный сотрудник лаборатории химии растительных биополимеров, Архангельский научный центр, Институт экологических проблем Севера УрО РАН
Орлов А.С. аспирант, младший научный сотрудник лаборатории химии растительных биополимеров, ФГБУН Институт экологических проблем Севера Уральского отделения Российской академии наук
Зубов И.Н. кандидат химических наук, научный сотрудник лаборатории химии растительных биополимеров, ФГБУН Институт экологических проблем Севера Уральского отделения Российской академии наук
Парфенова Л.Н. кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории химии растительных биополимеров, ФГБУН Институт экологических проблем Севера Уральского отделения Российской академии наук

Оценка мешающего влияния соединений ароматической природы на точность определения лигнинных веществ в водных средах

Выполнена экспериментальная оценка корректности определения сульфатного лигнина в водных средах на примере модельных растворов по фотометрической методике Пирла-Бенсона с оценкой мешающего влияния природных соединений, присутствующих в водоеме. Установлено, что наличие олигомерных и высокомолекулярных соединений ароматической природы в исследуемых водных объектах существенно искажают значения определяемых концентраций лигнинных веществ. Добавки гуминовых кислот и олигомерных фракций гумусовых веществ существенно занижают значения определяемых концентраций сульфатного лигнина, наличие танина в исследуемых смесях, напротив, приводит к существенному завышению концентраций определяемого компонента. Экспериментально обоснован выбор оптимального значения длины волны для фотометрического определения сульфатного лигнина в присутствии олигомерных и высокомолекулярных соединений ароматической природы. Рассчитаны коэффициенты чувствительности метода Пирла-Бенсона для определяемых компонентов. Экспериментально показано, что фотометрический метод анализа содержания лигнинных веществ применим для многокомпонентных сред, но в ограниченных диапазонах концентраций определяемого компонента и примесей.

Ключевые слова: гуминовые вещества, лигнинные вещества, природные воды, сточные воды, сульфатный лигнин, танины


Стр. 69-76 / Химия воды и водных растворов

Высоцкий С.П. доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Экология и безопасность жизнедеятельности» Автомобильно-дорожного института, ГВУЗ Донецкий национальный технический университет
Гулько С.Е. кандидат технических наук, директор, Институт Донгипрошахт

Кристаллизация карбоната кальция в оборотных системах водопользования

Оборотные системы водопользования широко применяются в различных отраслях промышленности. Главными проблемами эксплуатации этих систем являются процессы накипеобразования на поверхностях нагрева и коррозии оборудования. Одним из основных накипеобразующих компонентов является карбонат кальция. На процесс накипеобразования влияет значительное количество факторов: температура нагрева воды, время пребывания в зоне нагрева, индукционный период образования зародышей карбоната кальция, режим течения жидкости, а также показатели качества воды - жесткость, щелочность, общее солесодержание и наличие противонакипных присадок.
В работе исследовано влияние произведения концентраций накипеобразующих ионов кальция и карбонатов, а также рН раствора на растворимость карбоната кальция (СаСО3). Показано, что растворимость СаСО3 является экспоненциальной функцией разности отрицательного логарифма произведения растворимости и рН. Количество отложений карбоната кальция является экспоненциальной функцией разности рН и отрицательного логарифма произведения концентраций. Индукционный период кристаллизации карбоната кальция является показательной функцией отношения произведения растворимости и произведения концентраций, а также зависит от экспоненциальной функции величины обратной абсолютной температуры.

Ключевые слова: индукционный период, карбонат кальция, кристаллизация, накипеобразование, растворимость


Стр. 76-81 / Short communications

Медведева Н.Г. доктор технических наук, заведующая лабораторией биологических методов экологической безопасности, ФГБУН Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности Российской академии наук
Зайцева Т.Б. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, ФГБУН Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности Российской академии наук
Кузикова И.Л. кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, ФГБУН Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности Российской академии наук
Зиновьева С.В. ведущий инженер, ФГБУН Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности Российской академии наук

Оценка токсичности продуктов гидролиза иприта для водных микроорганизмов

Цель работы - определение параметров токсичности продуктов гидролиза иприта для водных микроорганизмов, в т.ч. цианобактерий.
При выполнении работы использованы микробиологические, хроматографические, спектрофотометрические методы анализа.
Установлено, что продукты гидролиза иприта оказывают ингибирующее воздействие на рост водных микроорганизмов, в т.ч. цианобактерий. Представители фитопланктона – цианобактерии оказались более чувствительны к продуктам гидролиза иприта по сравнению с бактериальными культурами, выделенными из Балтийского моря. Основной продукт гидролиза иприта – тиодигликоль - в меньшей степени влияет на рост бактериальных культур по сравнению с хлорсодержащими продуктами гидролиза иприта.

Ключевые слова: водные микроорганизмы, параметры токсичности, продукты гидролиза иприта, цианобактерии


Стр. 82-88 / Short communications

Петракова Е.А. аспирант кафедры экологии и рационального природопользования, ФГБОУ ВПО Брянский государственный университет им. акад. И.Г. Петровского
Анищенко Л.Н. доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры экологии и рационального природопользования ФГБОУ ВПО «Брянский государственный университет им. акад. И.Г. Петровского».
Ворочай Ю.А. аспирант кафедры экологии и рационального природопользования ФГБОУ ВПО «Брянский государственный университет им. акад. И.Г. Петровского»

Аккумуляция и фиторемедиационные возможности макрофитов различных экологических групп по отношению к ионам никеля

В полевых и камеральных условиях исследована поглотительная способность по отношению к никелю 11 видов макрофитов четырех экологических групп. Индикаторы никеля в водных объектах эталонных экосистем биосферного резервата – виды рода Potamogeton, Stratiotes aloides, Ceratophyllum demersum, в реке со значительной антропогенной нагрузкой – Ceratophyllum demersum, Utricularia vulgaris, Nuphar lutea. Накопительная способность для никеля (по коэффициенту накопления) у трёх изученных видов макрофитов незначительная – корневища аккумулируют никель в бóльших концентрациях по сравнению с надгрунтовой биомассой. Для фиторемедиационных мероприятий сточных вод предложен Ceratophyllum demersum, для конструирования поливидовых биоплато из макрофитов рекомендованы двукомпонентные поглотительные системы Ceratophyllum demersum и Lemna minor, Ceratophyllum demersum и Hydrocharis morsus-ranae, при экспонировании растений в водах не более 12 (15) сут.

Ключевые слова: биогенный тяжелый металл, Брянская область, макрофиты, никель, фиторемедиация вод


Стр. 89-92 / Передовые технологии и практика ведущих компаний

Володина А.В. пресс-служба ООО

Очистные сооружения Будапешта как пример использования современных водоочистных технологий

В статье описано функционирование одной из станций водоочистки Будапешта, посещение которой было проведено в рамках организованного компанией «ГРУНДФОС» пресс-тура. Приведены основные этапы очистки сточных вод, которые включают в себя механическую и биологическую очистку с попутным извлечением биогаза. В том числе, рассмотрено насосное оборудование, позволяющее повысить эффективность механической очистки и стальные мешалки производства компании «ГРУДНФОС», снижающие вероятность выхода из строя аэротенков. В настоящей статье отмечается возможность почти полного автономного функционирования данной водоочистной станции, что было достигнуто посредством применения «зеленых» технологий. Таким образом, работа описанных очистных сооружений может послужить хорошим образцом для проектирования, внедрения новых и модернизации существующих систем водоочистки в России.

Ключевые слова: водоочистка, насосное оборудование, сточные воды


Стр. 3-10 / Вопросы экологии

Амиргалиев Н.А. доктор географических наук, профессор, главный научный сотрудник, ТОО Институт географии Министерства образования и науки Республики Казахстан
Исмуханова Л.Т. младший научный сотрудник, ТОО Институт географии Министерства образования и науки Республики Казахстан
Бектурсунов К.Е. младший научный сотрудник, ТОО Институт географии Министерства образования и науки Республики Казахстан

Полихлорированные бифенилы в воде Капшагайского водохранилища на реке Или

На территории Казахстана имеется оборудование, содержащее полихлорированные бифенилы (ПХБ) в количестве 116 трансформаторов и около 50 тысяч конденсаторов, 8 очагов (площадей) загрязненных ПХБ. В природных объектах Казахстана ПХБ практически не изучаются, в т.ч. и сетью Казгидромет, что определяет необходимость исследования их в водных объектах страны. Цель исследования - оценка уровня загрязненности ПХБ водных ресурсов Капшагайского вдхр. на трансграничной р. Или. Задача состояла в изучении содержания и пространственно-временной динамики ПХБ в воде выбранных водных объектов.
В 2013-2015 гг. на акватории водоема и в устьевых участках впадающих рек пробы воды отбирались на 17 точках. Определение ПХБ в воде проводилось по МУ 1792-77 на газовом хроматографе «Хромос ГХ-1000» с программным обеспечением, электронно-захватным детектором и использованием капиллярной колонки длиной 30 м х 0,32 мм. Результаты проведенных исследований показали загрязненность ПХБ воды Капшагайского вдхр. и впадающих в него рек. Конгенерный состав ПХБ в воде водохранилища подвержен пространственно-временным колебаниям. Обозначены основные источники поступления ПХБ в водохранилище, которыми являются воды впадающих малых рек, трансграничный сток р. Или, также не исключается атмосферный перенос ПХБ из существующих источников загрязнения - крупных центров металлургических производств, множества военных полигонов РФ и Казахстана, загрязненных ПХБ площадей, расположенных на берегах оз. Балхаш.

Ключевые слова: загрязнители, источники, конгенеры, концентрация, полихлорированные бифенилы, притоки


Стр. 11-17 / Вопросы экологии

Папина Т.С. начальник химико-аналитического центра, доктор химических наук, Институт водных и экологических проблем СО РАН, Барнаул
Усков Т.Н. инженер Химико-аналитического центра, ФГБУН Институт водных и экологических проблем Сибирского отделения Российской академии наук
Малыгина Н.С. кандидат географических наук, научный сотрудник Химико-аналитического центра, ФГБУН Институт водных и экологических проблем Сибирского отделения Российской академии наук

Загрязнение фталатами снежного покрова поймы р. Обь в районе г. Барнаула

Методом газо-жидкостной хроматографии проведено исследование проб снежного покрова поймы р. Обь в районе г. Барнаула на содержание фталатов. Показано, что загрязнение снежного покрова пойменной части реки вблизи города на момент максимального снегонакопления может достигать уровней, превышающих нормы ПДК природных вод – по дибутилфталату (ДБФ) до 104 ПДКр.х. и ди(2-этилгексил)фталату (ДЭГФ) до 40 ПДКк-б. Результаты оценки поступления фталатов в р. Обь в районе г. Барнаула в период снеготаяния показали возможное превышение норм ПДК речной воды (для ДЭГФ до 1,3 ПДКк.-б, для ДБФ до 3,3 ПДКр.х.), что может создавать неблагоприятные условия только для гидробионтов, т.к. данные превышения характерны для участка реки, расположенного ниже основного городского водозабора, и, соответственно, не представляют опасности для городского водопользования.

Ключевые слова: река Обь, снежный покров, устойчивые органические загрязнители, фталаты