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

Журнал «Вода: химия и экология» № 04 (94) за Апрель 2016 г.</H3>

Журнал «Вода: химия и экология»


№ 04 (94) за Апрель 2016 г.

<<  ..  >>

Содержание выпуска:

Стр. 72-78 / Short communications

Белова С.Л. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник кафедры гидрологии суши географического факультета, Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова

Влияние погодных условий на развитие и структуру зоопланктона в Можайском водохранилище

Цель работы – исследование влияния характера погоды в летний период и антропогенного воздействия на таксономическую структуру и развитие зоопланктона в Можайском водохранилище. Ветровое воздействие и сгонно-нагонная циркуляция оказывают влияние на распределение коловраток по акватории Можайского водохранилища. Разница по численности у противоположных берегов в верхнем метровом слое составила 12,2 раза. Развитие зоопланктона на глубоководных и пойменных станциях варьирует в течение лета. В июне массовое развитие зоопланктона происходило на глубоководной, русловой станции, а в июле-августе – на пойменных. Установлено регулирующее влияние мальков рыб на весовые характеристики зоопланктона. Значение систематических групп зоопланктона: Cladocera и Copepoda изменяется в течение лета. В холодное и дождливое лето отмечено преобладание в планктоне циклопов. Биомасса зоопланктона достигала максимальных величин в районе смешения речной и водохранилищной водных масс и снижалась по направлению к плотине. Отношение NClad/NCop., Bz/Bph., E/O, уровень численности и биомассы зоопланктона, развитие фитопланктона характеризуют Можайское водохранилище как мезотрофное в холодное лето.

Ключевые слова: водохранилище, зоопланктон, количество, погода, таксономическая структура, эвтрофирование


Стр. 79-86 / Short communications

Хорошевская В.О. кандидат географических наук, научный сотрудник, ФГБУ Гидрохимический институт Росгидромета; НОЦ судебной экспертологии им. Е.Ф. Буринского, Южный федеральный университет; докторант, ФГБУН Институт водных проблем Российской академии наук
Предеина Л.М. кандидат химических наук, Ученый секретарь, ФГБУ Гидрохимический институт Росгидромета
Кожевников А.В. магистрант Института наук о Земле, ФГБОУ ВПО Южный федеральный университет
Коренева К.О. магистрант Института наук о Земле, ФГБОУ ВПО Южный федеральный университет

Эксперимент по установлению влияния ванадия на жизнедеятельность фитопланктона

Представлены результаты лабораторного эксперимента на природной воде из р. Дон по изучению влияния ванадата аммония в концентрациях 0,5; 5; 25 и 100 мкг/л ванадия (V) на показатели развития фитопланктона. В начале и в конце эксперимента, проведенного с 29.07 по 1.08.2014 г., определяли видовой состав, численность и биомассу фитопланктона микроскопированием в камере Нажотта, концентрацию ванадия – атомно-абсорбционным методом с электротермической атомизацией, содержание минеральных форм азота и фосфора – стандартными фотометрическими методами. Установлено стимулирующее влияние всех внесенных концентраций ванадия на видовое разнообразие, численность и биомассу фитопланктона. Наиболее значительное увеличение по сравнению с контролем численности и биомассы, соответственно на 79-114 % и 75-87 % , отмечено для зеленых водорослей при внесении 0,5; 5 и 100 мкг/л V. Добавка V 0,5 мкг/л приводила к повышению видового разнообразия фитопланктона, увеличению численности и биомассы зеленых и золотистых водорослей; концентрации V 5 и 25 мкг/л оказывали стимулирующий эффект на зеленые, сине-зеленые и диатомовые водоросли, 100 мкг/л – на зеленые и сине-зеленые. Угнетающий эффект анионной формы ванадия отмечен для динофитового, эвгленового и криптофитового фитопланктона.
Измеренные концентрации ванадия в начале и в конце эксперимента практически не отличались и соответствовали расчетным значениям. Выявлено, что водоросли не испытывали дефицита в минеральных соединениях азота и фосфора - суммарное содержание минерального азота составило 0,469 мг/л, фосфора – 0,085 мг/л. Установлено повышение скорости потребления минеральных форм азота и фосфора с увеличением концентрации внесенного V, что является косвенным подтверждением стимулирующего влияния металла на фитопланктон.

Ключевые слова: аммонийный азот, биомасса, ванадий, фитопланктон, численность


Стр. 87-92 / Short communications

Самедов Ш.Г. научный сотрудник лаборатории гидрогеологии и геоэкологии, ФГБУН Институт геологии Дагестанского научного центра Российской академии наук
Ибрагимова Т.И. старший лаборант лаборатории гидрогеологии и геоэкологии, ФГБУН Институт геологии Дальневосточного Дагестанского научного центра Российской академии наук
Бабаев М.Р. младший научный сотрудник лаборатории гидрогеологии и геоэкологии Института геологии Дагестанского научного центра РАН
Шуйабова Н.Ш. инженер лаборатории физико-химических методов исследования Института геологии Дагестанского научного центра РАН
Османова А.Р. инженер лаборатории физико-химических методов исследования Института геологии Дагестанского научного центра РАН

Рациональное использование подземных вод Терско-Кумского артезианского бассейна на Северодагестанской равнине Республики Дагестан

Результаты комплексной прогнозной оценки подземных вод свидетельствуют о наличии практически неисчерпаемых запасов подземных вод в апшеронско-древнекаспийских песчаных комплексах Северодагестанской равнины.
Общая минерализация и химический состав этих вод позволяют использовать их не только для водоснабжения населенных пунктов, отгонного животноводства, но и для орошения засушливых земель в широких масштабах.
Более 70 % пригодных для сельского хозяйства земель Северного Дагестана могут быть орошены за счет подземных вод. При этом необходимым условием является разработка научно-обоснованных и экспериментально подтвержденных технических методов рационального использования артезианских вод, ограничивающих потери воды в пределах не более 30 % от годового суммарного водоотбора. Остальные 60 % потребности в воде для орошения могут быть полностью обеспечены за счет водных ресурсов Терека, Сулака и других предгорных рек.
Проблема водоснабжения северных районов Дагестана практически может быть решена, включая орошение, за счет рационального и комплексного использования поверхностных и подземных вод. Однако для осуществления этих проблем необходимо решить ряд научных проблем по мелиоративной гидрогеологии и рациональному использованию не только подземных, но и поверхностных водных ресурсов.

Ключевые слова: водообмен, водоотбор, засоление, орошаемые земли., подземные воды, ресурсы, соленакопление, Терско-Кумский артезианский бассейн (ТКАБ)


Стр. 3-9 / Вопросы экологии

Шкундина Ф.Б. доктор биологических наук, профессор кафедры ботаники, Башкирский государственный университет

Воздействие качества воды на количественные и качественные показатели развития фитопланктона верхнего течения реки Белой (Республика Башкортостан)

Водоросли и цианобактерии успешно используются при мониторинге водных объектов. Целью исследования явилось изучение количественных и качественных показателей развития фитопланктона в верхнем течении р. Белой (Южный Урал, г. Белорецк) на различных створах, как критерия оценки качества среды. Г. Белорецк - один из крупнейших промышленных центров Республики Башкортостан. Под влиянием сточных вод предприятий г. Белорецка загрязненность воды сохраняется стабильно высокой и оценивается 4 классом разряда «а» - «грязная». Отбор проб фитопланктона и их обработка проводились по стандартной методике. Таксономическая характеристика водорослей и цианопрокариот приведена по системе, принятой в электронном ресурсе www.algaebase.org. Показатели численности и биомассы фитопланктона существенно изменялись под воздействием поступления очищенных сточных вод в различные сезоны. С 2008 по 2010 гг. произошли значимые изменения показателей численности и биомассы. В Белорецком вдхр. происходило усиление антропогенного эвтрофирования в районе Белорецкого металлургического комбината, о чем свидетельствуют значения биомассы до 19,23 г/м3. Индекс сапробности достигал максимальных значений весной. Уровень органического загрязнения возрастал ниже сброса сточных вод. Анализ корреляционной зависимости между численностью и биомассой фитопланктона и нитритами показал, что нитриты является основным ингибирующим фактором развития фитопланктона.

Ключевые слова: биомасса, индекс сапробности, фитопланктон, численность


Стр. 10-16 / Мониторинг водных объектов

Кондратьева Т.А. кандидат биологических наук, ведущий гидробиолог, ФГБУ Управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Республики Татарстан

Экологические модификации цилиопланктона водных объектов Республики Татарстан

Планктонные инфузории наиболее чувствительны к изменениям условий в окружающей среде и раньше других организмов реагируют на эти изменения. Наблюдение за развитием цилиопланктона позволяет наиболее оперативно и адекватно оценивать состояния водоемов - степень загрязнения, трофический статус и в целом инвариантное состояние водной экосистемы. Последнее оценивается с использованием основных гидробиологических показателей: численности и количества видов фитопланктона, зоопланктона, зообентоса. Цилиопланктон из этой системы выпадает. Цель работы – разработка критериев оценки инвариантного состояния водных объектов по показателям развития цилиопланктона.
Проведен анализ многолетней информации количественного и качественного развития цилиопланктона разнотипных водных объектов Республики Татарстан на основе как собственных наблюдений, так и с использованием литературных данных. Определены модальные интервалы числа видов и численности инфузорий. Дана оценка состояния уровня экологического регресса данных водоемов и водотоков по указанным показателям. Выявлено, что большинство рассмотренных водных объектов республики находятся в различной стадии антропогенного эвтрофирования. Разработана оценочная шкала уровня экологического регресса по показателям цилиопланктона.

Ключевые слова: антропогенное эвтрофирование, цилиопланктон, экологические модификации, экологический регресс


Стр. 17-21 / Технологии промышленной и бытовой очистки вод

Шилин С.О. кандидат биологических наук, инженер-технолог 1 категории Исследовательской лаборатории антикоррозионных процессов Научно-технологического центра, ПАО «Нижнекамскнефтехим»
Гарифутдинов М.К. микробиолог 1 категории Исследовательской лаборатории антикоррозионных процессов Научно-технологического центра, ПАО «Нижнекамскнефтехим»
Хасанова Д.И. кандидат технических наук, начальник Исследовательской лаборатории антикоррозионных процессов Научно-технологического центра, ПАО «Нижнекамскнефтехим»

Влияние биоцидов на основе моноперсульфата калия на микрофлору оборотной воды нефтехимических производств

Повышенный уровень микрофлоры в системах оборотного водоснабжения может привести к биокоррозии и, как следствие, к разрушению систем и конструкций. Поэтому необходимо проводить регулярную обработку оборотной воды биоцидами – веществами, подавляющими жизнедеятельность микроорганизмов. В связи с этим были проведены исследования степени влияния окисляющих биоцидов на основе персульфата калия SE-1 и ICW-1 на микроорганизмы и определены рекомендованные концентрации этих препаратов для внесения в систему оборотного водоснабжения нефтехимического производства. Для этого были проведены посевы из последовательных десятикратных разведений на питательные среды (агар, МПА, Сабуро и Тамия) с разными концентрациями биоцидов. В результате исследования выявлено, что изученные биоциды обладают широким спектром действия и эффективно подавляют рост микроорганизмов оборотной воды (бактерий, микромицетов и водорослей). Рекомендованные концентрации для внесения в системы оборотного водоснабжения составили 50 мг/л (для SE-1) и 30 мг/л (ICW-1).

Ключевые слова: биоциды, микроорганизмы, оборотная вода


Стр. 22-31 / Научно-аналитические обзоры

Филатова Е.Г. кандидат технических наук, доцент, докторант кафедры химии и пищевой технологии им. Тутуриной, ФГБОУ ВПО Иркутский государственный технический университет
Пожидаев Ю.Н. доктор химических наук, профессор кафедры технологии продуктов питания и химии, ФГБОУ ВПО Иркутский государственный технический университет
Помазкина О.И. аспирант кафедры технологии продуктов питания и химии, ФГБОУ ВПО Иркутский государственный технический университет

Применение алюмосиликатов при обезвреживании воды от токсичных ионов

Представлен обзор известных результатов исследований по практическому применению алюмосиликатов (цеолитов) при обезвреживании воды от токсичных ионов. Приведены сведения по обезвреживанию указанных загрязнений природными, модифицированными и синтетическими алюмосиликатами. Как оказалось, природные цеолиты являются доступными и эффективными адсорбентами для вышеуказанных целей. При этом эффективность удаления отдельных токсичных ионов достигает в отдельных случаях 90 % и более. Модифицирование алюмосиликатов признано одним из перспективных способов значительного увеличения их сорбционной емкости. Синтез новых цеолитов способствует получению адсорбентов с уже заданными строением и свойствами. Как свидетельствуют литературные данные, сорбционные характеристики синтетических алюмосиликатов во много раз превосходят их природные аналоги.

Ключевые слова: адсорбция токсичных ионов, модифицированные и синтетические алюмосиликаты, природные алюмосиликаты


Стр. 32-49 / Гидробиология

Белькова Н.Л. кандидат биологических наук, доцент, старший научный сотрудник отдела микробиологии ФГБУН Лимнологический институт Сибирского отделения Российской академии наук
Деникина Н.Н. кандидат биологических наук, доцент, старший научный сотрудник лаборатории аналитической биоорганической химии, ФГБУН Лимнологический институт Сибирского отделения Российской академии наук
Суханова Е.В. кандидат биологических наук, научный сотрудник отдела микробиологии, ФГБУН Лимнологический институт Сибирского отделения Российской академии наук
Пастухов В.В. руководитель группы аквариумных экспозиций, Байкальский музей Иркутского научного центра Сибирского отделения Российской академии наук
Дзюба Е.В. кандидат биологических наук, заведующий лабораторией ихтиологии, ФГБУН Лимнологический институт Сибирского отделения Российской академии наук

Гетерогенность популяций органотрофных микроорганизмов на внешних покровах больных рыб

Результаты молекулярно-генетических исследований показывают, что бактерии, относящиеся к микробиоте внешних покровов рыб, очень разнообразны, а состав и структура бактериальных популяций зависят от окружающей водной среды и от вида рыб. Цель настоящего исследования - идентификация органотрофных микроорганизмов, изолированных с внешних покровов больных рыб из экспозиционных аквариумов. Из соскобов культивировали микроорганизмы, принадлежащие широко распространенным в пресных водоемах родам: Acinetobacter, Aeromonas, Pseudomonas, Flavobacterium, Janthinobacterium и Shewanella. Среди изолированных штаммов определены природные, автохтонные и потенциально патогенные для рыб виды. Идентификация бактерий выявила гетерогенность популяций Aeromonas, Acinetobacter, Pseudomonas и Shewanella. Среди этих микроорганизмов отмечены штаммы, охарактеризованные как патогены рыб, которые могут выступать первичными инфекционными агентами: Aeromonas sobria, A. salmonicida subsp. salmonicida, Acinetobacter johnsonii, Pseudomonas baetica и Shewanella putrefaciens. При проведении микробиологического мониторинга состояния среды обитания в условиях искусственного содержания рыб необходимо учитывать эти виды органотрофных микроорганизмов.

Ключевые слова: Abramis brama, Acinetobacter, Aeromonas, Cottocomephorus grewingkii, Shewanella, внешние покровы, гетеротрофные микроорганизмы, молекулярно-генетические методы


Стр. 40-47 / Гидробиология

Березина Н.А. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, ФГБУН Зоологический институт Российской академии наукН.А. Березина *, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, ФГБУН Зоологический институт Российской академии наук
Голубков С.М. доктор биологических наук, член-корреспондент РАН, заведующий лабораторией пресноводной и экспериментальной гидробиологии, ФГБУН Зоологический институт Российской академии наук
Максимов А.А. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, ФГБУН Зоологический институт Российской академии наук

Опыт использования нового биоиндикатора (Gmelinoides fasciatus) для оценки состояния донных местообитаний в Финском заливе

Разработка метода биотестирования донных отложений с использованием нового тест-объекта, амфиподы Gmelinoides fasciatus, стала основной целью работы. Данная статья посвящена апробированию этого метода биотестирования на примере Финского залива Балтийского моря и экспериментальной оценке потенциальной возможности его применения в мониторинге донных местообитаний в других регионах России. Потенциальную токсичность донных отложений Невской губы и мелководного района залива оценивали по выживаемости половозрелых особей G. fasciatus в 10-суточных тестах. Оценку качества донных отложений и состояние донных местообитаний проводили в рамках пяти критериев. Отсутствие токсичности (высокое качество донных отложений, нет загрязнения) соответствовало 100–90 % выживаемости рачков, слабая токсичность (хорошее качество донных отложений, слабое загрязнение) – 89–70 %, средняя токсичность (удовлетворительное качество донных отложений, умеренное загрязнение) – 69–50 %, высокая токсичность (плохое качество донных отложений, сильное загрязнение) – 49–20 %, очень высокая токсичность (очень плохое качество донных отложений, тяжелое загрязнение) – 0–19 %. Выживаемость рачков в тестах с донными отложениями из Финского залива варьировала от 10 до 90 %, характеризуя пять классов их потенциальной токсичности и качества. На большей акватории выявлена средняя степень токсичности донных отложений (выживаемость тест-объекта 54–68 %), и состояние донных местообитаний может считаться удовлетворительным. Хорошим качеством и слабой токсичностью охарактеризованы донные отложения открытой части залива, наиболее удаленной от устья р. Невы. Донные отложения южного побережья Невской губы и районов залива с пониженным водообменом определены как наиболее загрязненные и токсичные. Расположение участков с неблагополучным состоянием донных местообитаний, выделенных методом биотестирования с использованием G. fasciatus, совпало с данными геохимических исследований. Рекомендуется в дальнейшем проводить контроль состояния донных местообитаний на ежегодной основе и включить метод биотестирования с использованием амфиподы G. fasciatus в программы региональных мониторингов в России.

Ключевые слова: биотестирование, выживаемость, мониторинг, ракообразные, токсичность донных отложений


Стр. 48-53 / Материалы для водоподготовки

Сомин В.А. кандидат технических наук, доцент кафедры химической техники и инженерной экологии, ФГБОУ «ВПО Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»
Комарова Л.Ф. доктор технических наук, профессор, заведующая кафедрой химической техники и инженерной экологии, ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»
Бетц С.А. аспирант Института биотехнологий, пищевой и химической инженерии ФГБОУ ВО «Алтайский государственный университет им. И.И. Ползунова»

Использование отходов растениеводства при очистке воды от фенола

В работе рассматривается возможность использования альтернативных сорбционных материалов на основе модифицированной лузги подсолнечника и гречихи для очистки воды от фенола.
Целью работы является изучение возможности использования сорбционных материалов на основе указанных отходов растениеводства для защиты водных объектов от фенола.
Экспериментальная часть содержит результаты лабораторных исследований по изучению статической сорбционной емкости нативной и модифицированной раствором оксалата аммония лузги гречихи и лузги подсолнечника по фенолу. Методика определения фенолов в воде основана на образовании окрашенных в красный цвет соединений фенола с 4-амиантипирином в присутствии гексацианоферрата калия и последующем фотоколориметрическом определении оптической плотности раствора. Построены изотермы сорбции фенола для указанных материалов, а также для традиционно используемого активированного угля марки БАУ, на основании чего сделан вывод о сопоставимой сорбционной емкости лузги подсолнечника, модифицированной раствором оксалата аммония и угля данной марки.
Изучены кинетические параметры сорбции фенола на полученных материалах, в результате установлено время наступления равновесия в растворе.
Полученные изотермы линеаризованы в координатах уравнений Лэнгмюра, Дубинина-Радушкевича и Фрейндлиха, анализ которых показал, что модели Ленгмюра и Дубинина-Радушкевича нельзя использовать для интерпретации равновесных данных по сорбции фенола. Наиболее достоверно сорбция на данных материалах описывается моделью Фрейндлиха, что предполагает заполнение сорбционных центров с более сильной связывающей способностью.

Ключевые слова: лузга подсолнечника и гречихи, сорбция, фенол


Стр. 56-63 / Аналитические методы и системы контроля качества воды

Постникова П.В. кандидат физико-математических наук, научный сотрудник, ФГБУН Институт вычислительного моделирования Сибирского отделения Российской академии наук
Филимонов В.С. кандидат биологических наук, научный сотрудник отдела Вычислительной физики ФГБУН Института вычислительного моделирования Сибирского отделения Российской академии наук
Медведева С.Е. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории нанобиотехнологии и биолюминесценции Института биофизики Сибирского отделения Российской академии наук

Оценка экологического состояния водоемов Алтайского края с применением гидрооптических методов и биотестирования

Работа посвящена исследованию возможностей комбинации оптических методов и биотестирования для оценки экологического состояния природных водных экосистем. В качестве природных водоемов были выбраны 5 озер (оз. Горькое, Безымянное, Лапуниха, Большое Островное, Новенькое) из 4 районов Алтайского края (Мамонтовского, Угловского, Рубцовского и Локтевского). В ходе исследования определялись оптические параметры, которые дают экологическую оценку водного объекта: концентрация хлорофилла «а» (трофический статус водоема), фотосинтетическая активность водорослей (или их жизненный статус), содержание растворенных органических и взвешенных неорганических веществ. В данной работе применены методы биотестирования, основанные на изменении интенсивности свечения светящихся бактерий. Полученные в ходе обследования оптические и биологические характеристики позволили оценить состояние объектов, с одной стороны, по показателям, характеризующим среду (оптические показатели), с другой стороны, по показателям, характеризующим состояние биоты (методы биолюминесценции). Предлагаемая в работе комбинация методов контроля позволяет оперативно выделить наиболее неблагоприятные с экологической точки зрения объекты и решить вопрос о необходимости проведения других аналитических процедур.

Ключевые слова: биолюминесцентный индекс, поглощение и рассеяние света, фотосинтетическая активность, хлорофилл


Стр. 64-71 / Химия воды и водных растворов

Амелин В.Г. доктор химических наук, профессор кафедры химии, ФГБОУ ВПО Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых, ведущий научный сотрудник, Федеральный центр охраны здоровья животных (ФГБУ «ВНИИЗЖ»)
Васильев А.Н. инженер кафедры Физики и прикладной математики, ФГБОУ ВПО Владимирского государственного университета имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых

Факторы и механизмы формирования химического состава природных минеральных вод

Исследования показывают, что каждой природной минеральной воде характерен свой «отпечаток пальцев» по содержанию и набору химических элементов, который невозможно искусственно воссоздать, и связано это с уникальными гидрогеохимическими условиями их формирования. Авторами работы предлагается методология на основе полидисциплинарного подхода для исследования факторов и механизмов формирования химического состава природных минеральных вод. Исследовались минеральные воды из различных ареалов Евразии, которые значительно удалены друг от друга. Химический анализ вод выполнен на масс-спектрометре с индуктивно связанной плазмой (ИСП-МС) «Elan 9000 DRC II» (Perkin-Elmer, США). Минеральные воды характеризовались следующим набором данных: территориальный ареал происхождения вод, способ добычи, термальный режим, миграционные свойства элементов, сравнительный анализ концентраций макро- и микроингредиентов вод. Данные были скомпонованы в сводную таблицу, из которой в рамках причинно-следственных цепочек установлены закономерности. Выявлены элементы индикаторы: Br, I, B, Ge, Rb, Li, Ba, Sr, Мn, раскрывающие механизм формирования природных минеральных вод. Элементы индикаторы подчеркивают геохимические обстановки и барьеры, указывают на геодинамические процессы, показывают соответствие геологической среды и химического состава вод и выявляют их динамику.

Ключевые слова: полидисциплинарный подход, природные минеральные воды, факторы и механизмы формирования, химический состав