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

Журнал «Вода: химия и экология» № 10 (100) за Октябрь 2016 г.</H3>

Журнал «Вода: химия и экология»


№ 10 (100) за Октябрь 2016 г.

<<  ..  >>

Содержание выпуска:

Стр. 3-15 / Вопросы экологии

Астраханцева О.Ю. младший научный сотрудник лаборатории физико-химического моделирования Федерального государственного бюджетного учреждении науки Института геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН
Белозерцева И.А. кандидат географических наук, заведующая лабораторией геохимии ландшафтов и географии почв, ФГБУН Институт географии им. В.Б. Сочавы Сибирского отделения Российской академии наук
Палкин О.Ю. кандидат географических наук, доцент Байкальского государственного университета экономики и права

Исследование путей миграции и мест аккумуляции химических элементов и органического вещества в резервуарах озера Байкал

Озеро Байкал является самым древним, глубоким и крупным пресноводным водоемом Земли и как источник воды будущего человечества является громадным мировым потенциалом, в том числе для России. Необходимо сохранять оз. Байкал в состоянии, близком к природному. Отсутствие изученности механизмов взаимодействия озера Байкал и природной составляющей окружающей среды, роли ее геохимических потоков в формировании химического состава вод озера, не позволяет решать конкретные инженерные и экологические задачи, например, прогноз миграции загрязняющих компонентов в водах оз. Байкал. Необходимо изучение природных путей миграции, концентрации и рассеяния макро-, микро-, биогенных элементов и органического вещества, поступающих в резервуары озера с потоками химических компонентов и органического вещества окружающей среды. Цель данной работы – установить пути миграции и места аккумуляции компонентов, поступающих с потоками химических компонентов и органического вещества природной составляющей окружающей среды в резервуары оз. Байкал; установить схожесть и различие функциональных характеристик Южного, Селенгинского, Среднего, Ушканьеостровского, Северного резервуаров озера Байкал в мегасистеме «воды озера Байкал – вещество потоков природной составляющей окружающей среды». Для каждого резервуара установлены компоненты, составляющие аккумулированное вещество, а так же захоранивающиеся в донных отложениях при избирательной утилизации вещества в резервуаре. Установлено, для каких компонентов резервуары проточны, а для каких являются биогеохимическими барьерами. Определенные в своих границах по физико-химическим параметрам резервуары оз. Байкал обладают целостностью в отношении своих функций. Сходство функций резервуаров заключается в следующем: из поступивших в резервуары с химическими потоками природной составляющей окружающей среды компоненты HCO3-, SO42-, Cl-, K+, Na+, Ca2+, Mg2+, B, Mo, Hg, Sr, Сорг, Nорг, Sорг, в виде растворенных ионов, транзитом проходят в другие резервуары и реку Ангару, а часть катионов основных компонентов, биогенные элементы, часть органического вещества, целая группа микроэлементов связываются (вступают в реакции комплексообразования) и остаются (аккумулируются) в резервуарах (захораниваются или вступают в химический круговорот). Различие функций резервуаров заключается в том, как расходуются аккумулированные в них компоненты: в Селенгинском резервуаре они захораниваются, в остальных небольшая их часть захоранивается, а большая часть вступает в химический круговорот. В водах резервуаров эти компоненты находятся в растворенном и взвешенном состоянии.

Ключевые слова: аккумуляция, вещество, воды, мегасистема, миграция, оз. Байкал, окружающая среда, потоки, резервуары, химическое взаимодействие


Стр. 16-24 / Вопросы экологии

Готовцев А.В. кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, ФГБУН Институт водных проблем Российской академии наук
Данилов-Данильян В.И. член-корреспондент РАН, директор, ФГБУН Институт водных проблем Российской академии наук
Ларина Е.Г. аспирант, стажер-исследователь, ФГБУН Институт водных проблем Российской академии наук

Оценка самоочищающей способности русловой и коллекторной сети реки Москвы в пределах МКАД

Проблема оценки самоочищающей способности водного объекта сведена к частной задаче определения ассимиляционного потенциала разветвленной речной сети в предположении, что скорость процесса распада загрязняющих веществ пропорциональна их концентрации и описывается обыкновенным дифференциальным уравнением первого порядка. В качестве объекта моделирования выбран участок Москвы-реки, ограниченный МКАД. Расчеты выполнены при помощи модели «WPI-RQC» (Water Problems Institute – River Quality Control) в режиме «калибровка». Москва-река с наиболее крупными притоками первого порядка и некоторыми притоками второго порядка в расчетной схеме модели представлена в виде ориентированного разветвленного графа. Рассмотрены два вида источников загрязняющих веществ - точечные и диффузные (непрерывно распределенные вдоль дуг графа).

Ключевые слова: антропогенная нагрузка, модель переноса загрязняющих веществ, обратная задача, самоочищение реки


Стр. 25-32 / Вопросы экологии

Земцова Е.А. ассистент кафедры промышленной и прикладной экологии Института химии и экологии, ФГБОУ ВО «Вятский государственный университет»
Казиенков С.А. ассистент кафедры промышленной и прикладной экологии Института химии и экологии, ФГБОУ ВО «Вятский государственный университет»
Мусихина Т.А, кандидат географических наук, заведующий кафедрой промышленной и прикладной экологии Института химии и экологии, ФГБОУ ВО «Вятский государственный университет»
Фукс С.Л. кандидат технических наук, доцент кафедры промышленной и прикладной экологии Института химии и экологии, ФГБОУ ВО «Вятский государственный университет»
Хитрин С.В. доктор химических наук, профессор кафедры промышленной и прикладной экологии Института химии и экологии, ФГБОУ ВО «Вятский государственный университет»

Снижение техногенной нагрузки на реку Вятку за счет использования трудноутилизируемых отходов производства фторполимеров

В настоящее время твердые отходы производства фторполимеров складируются в районе затапливаемой поймы реки Вятки, а жидкие - сбрасываются со сточными водами в реку Елховку, далее через сеть пойменных озер поступают в реку Вятку. Утилизация отходов производства фторполимеров осложнена их повышенной химической стойкостью и биологической инертностью. Существенное снижение техногенной нагрузки на реку Вятку возможно при утилизации наиболее массовых отходов производства фторполимеров – маточных растворов процессов синтеза политетрафторэтилена марки Ф-4Д и сополимера винилиденфторида с гексафторпропиленом (СКФ-26) для получения композиционных покрытий, обладающих высокими эксплуатационными характеристиками.

Ключевые слова: загрязнение водных объектов, композиционные покрытия, фторсодержащие сточные воды


Стр. 33-46 / Мониторинг водных объектов

Бегун А.А. кандидат биологических наук, научный сотрудник, ФГБУН Институт биологии моря им. А.В. Жирмунского Дальневосточного отделения Российской академии наук
Звягинцев А.Ю. доктор биологических наук, доцент, ведущий научный сотрудник, ФГБУН Институт биологи моря им. А.В. Жирмунского Российской академии наук
Масленников С.И. кандидат биологических наук, доцент, старший научный сотрудник, ФГБУН Институт биологии моря им. А.В. Жирмунского Дальневосточного отделения Российской академии наук
Кульчин Ю.Н. академик, доктор физико-математических наук, профессор, директор Института автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук, ФГБУН Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук
Субботин Е.П. кандидат физико-математических наук,директор Центра лазерных технологий, ФГБУН Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук

Оценка воздействия лазерного излучения на видовой состав сообщества морского биообрастания на экспериментальных стальных пластинах

При разработке новых методов использования лазерного излучения для борьбы с обрастанием судов необходимо четкое представление о видовом составе, количественных показателях и сукцессии сообщества обрастания, формирующегося на антропогенных субстратах. Воздействие лазерного излучения большой мощности на биообрастателей до настоящего временив полной мере не изучено. На стальных пластинах, исследованных в бухтах Сухопутная (Уссурийский залив) и Тихая Заводь (залив Восток) обнаружено 16 массовых видов обрастания судов и гидротехнических сооружений, среди которых практический интерес представляют два вида – усоногий рак Amphibalanus improvisus и колониальная асцидия Didemnum vexillum, приводящие к максимальному обрастанию. Стальные пластины, экспонированные в море в течение одного месяца и имеющие слабое обрастание, полностью очищаются лазерным излучением мощностью от 400 до 1000 Вт. Однако для пластин с 4-х и 5-ти месячным сроком экспозиции с более мощным обрастанием лазернаяочистка оказалась эффективной только на максимальной мощности (1000 Вт). В период эксперимента было отмечено, что на контрольных пластинах, не подвергнутых лазерной обработке, сообщество микроперифитона насчитывало 63 вида и внутривидового таксона. Среди микроводорослей отмечена бентосная диатомовая водоросль Attheya ussurensis в сентябре в период опреснения воды до 29 0/00. Количественные показатели микроперифитона в бухтах Сухопутная и Тихая Заводь на пластинах с 4-х и 5-ти месячным сроками экспозиции были на один и два порядка соответственно выше, чем на пластинах с месячным сроком. Полученные в эксперименте результаты могут быть положены в основу разработки новой технологии лазерной очистки технических сооружений и объектов, эксплуатируемых в водной среде, от биообрастания.

Ключевые слова: бухта Сухопутная, бухта Тихая Заводь, лазер, лазерное излучение, микроводоросли, микроперифитон, обрастание, экспериментальные пластины


Стр. 47-51 / Технологии промышленной и бытовой очистки вод

Николаева Л.А. кандидат химических наук, доцент кафедры Технология воды и топлива на тепловых и атомных электростанций, Казанский государственный энергетическмй университет
Исхакова Р.Я. кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры Технология воды и топлива, ФГБОУ ВПО Казанский государственный энергетический университет
Зарипова Г.М. студентка, ФГБОУ ВПО Казанский государственный энергетический университет

Повышение эффективности механического обезвоживания избыточного активного ила

Рассматриваются вопросы повышения влагоотдачи избыточного активного ила, образующегося при биологической аэробной очистке сточных вод промышленных предприятий. В качестве эффективного коагулянта перед механической очисткой предлагается дозировать в суспензию избыточного активного ила карбонатный шлам водоподготовки, образующийся на тепловых электрических станциях. При обезвоживании смеси на центрифугах карбонатный шлам позволяет снижать влажность избыточного активного ила более чем на 10 %. За счет этого происходит существенное снижение энергетических затрат на центрифугирование. Экспериментальные исследования с необработанным и прокаленным карбонатным шламом показали, что прокаленный шлам является более эффективным для повышения водоотдачи осадка. Карбонатный шлам может рассматриваться как кальцийсодержащий реагент для детоксикации избыточного активного ила.
При использовании карбонатного шлама решается проблема утилизации отхода водоподготовки ТЭС и снижаются затраты на обезвоживание избыточного активного ила.

Ключевые слова: влагоотдача осадка, избыточный активный ил, карбонатный шлам водоподготовки, утилизация, центрифугирование


Стр. 52-61 / Научно-аналитические обзоры

Аджиенко Г.В. младший научный сотрудник лаборатории охраны вод, аспирант, ФГБУН Институт водных проблем Российской академии наук

Подходы к оценке экологических рисков химических веществ в системе природоохранного законодательства развитых стран

Разработка механизмов оценки экологических рисков химических веществ в рамках системы российского природоохранного законодательства является неотъемлемым этапом ее дальнейшего развития. Представленный в настоящей статье аналитический обзор используемых в странах Евросоюза и США подходов к оценке рисков воздействия химических веществ на окружающую среду позволяет наглядно отразить уровень проработки нормативной базы и методологических основ системы оценки экологических рисков в этих странах. В статье приведены алгоритмы оценки рисков с описанием основных этапов, а также подробно рассмотрен частный случай методологии оценки экологических рисков на примере группы фармацевтических веществ в системах природоохранного законодательства Евросоюза и США.


Стр. 62-68 / Гидробиология

Березняк Е.А. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории биологической безопасности и лечения особо опасных инфекций, ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора
Тришина А.В. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории биологической безопасности и лечения особо опасных инфекций, ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора
Веркина Л.М. кандидат медицинских наук, заведующая лабораторией биологической безопасности и лечения особо опасных инфекций, ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора
Симонова И.Р. научный сотрудник лаборатории биологической безопасности и лечения особо опасных инфекций, ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора

Спектр и антибиотикорезистентность условно-патогенных микроорганизмов водоемов г. Ростова-на-Дону

Деятельность человека приводит к негативным изменениям в окружающей среде, в том числе и в водных экосистемах. Вода рек, протекающих в районе больших населенных пунктов, вбирает в себя массу стоков, содержащих органические вещества, которые способствуют интенсивному размножению микроорганизмов. В водоёмах, загрязненных стоками, увеличивается концентрация условно-патогенных микроорганизмов (УПМ), что может значительно повысить риск распространения инфекционных заболеваний, передаваемых водным путем.
Появление антибиотикорезистентных штаммов в водоемах является естественным биологическим ответом на использование антимикробных препаратов не только в медицине, но и в ветеринарии, сельском хозяйстве и других отраслях. При этом приобретение микроорганизмами множественной устойчивости к антибиотикам рассматривается в качестве показателя негативного влияния деятельности человека на природные экосистемы.
Целью работы было получение данных о видовом разнообразии и антибиотикорезистентности УПМ, выделенных из поверхностных водоемов г. Ростова-на-Дону с мая по сентябрь в 2014 и 2015 гг. Проанализировано 433 штамма микроорганизмов, относящихся к порядкам Enterobacteriales и Pseudomonadales, определено 19 родов, идентифицирован 61 вид микроорганизмов. Дана оценка доминирующих видов грамотрицательных бактерий микробных сообществ.
Анализ данных показал заметное увеличение доли антибиотикорезистентных микроорганизмов и снижение доли чувствительных и монорезистентных изолятов.

Ключевые слова: антибиотикорезистентность., мониторинг, поверхностные водоемы, условно-патогенные микроорганизмы


Стр. 71-81 / Материалы для водоподготовки

Иванова В.Т. доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории этиологии и эпидемиологии гриппа, ФГБУ Федеральный научно-исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи Минздрава России
Гарина Е.О. научный сотрудник лаборатории этиологии и эпидемиологии гриппа, ФГБУ Федеральный научно-исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи Минздрава России
Николаева Т.Н. доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник лаборатории естественного иммунитета, ФГБУ Федеральный научно-исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи Минздрава России
Суетина И.А. кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории культур тканей, ФГБУ Федеральный научно-исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи Минздрава России
Трушакова С.В. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории этиологии и эпидемиологии гриппа, ФГБУ Федеральный научно-исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи Минздрава России
Мезенцева М.В. доктор биологических наук, руководитель лаборатории культур тканей, ФГБУ Федеральный научно-исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи Минздрава России
Бурцева Е.И. доктор медицинских наук, руководитель лаборатории этиологии и эпидемиологии гриппа, ФГБУ Федеральный научно-исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи Минздрава России
Сапурина И.Ю. доктор химических наук, старший научный сотрудник, ФГБУ Институт высокомолекулярных соединений Российской академии наук
Стейскал Я. доктор химических наук, руководитель лаборатории проводящих полимеров, Институт макромолекулярной химии Академии наук Чешской Республики
Пронин А.В. доктор биологических наук, профессор, заместитель директора по науке, ФГБУ Федеральный научно-исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи Минздрава России

Сорбция патогенных микроорганизмов на композиты полипиррола и полианилина

Проведены исследования сорбции бактерий Klebsiella pneumonia, Staphylococcus aureus, Shigella flexneri 2a, вирусов гриппа A и B, фрагментов ДНК на электропроводящие полимеры – полипиррол (PPy), полианилин (PANI) и их композиты с наночастицами серебра (PPy-Ag). Подробно изучена in vitro токсичность материалов на клетках культур тканей человека. При сравнении адсорбционных свойств PANI, PPy и их композитов показано, что наибольшая сорбционная активность наблюдается в ряду сорбентов PPy-Ag > PPy > G-PPy для бактерий и вирусов. Высокие сорбционные характеристики и относительно небольшая токсичность для перевиваемых культур клеток человека позволяет использовать данные материалы в качестве вирусных и бактериальных фильтров.

Ключевые слова: адсорбция, бактерии, вирусы, ДНК, композиты полипиррола


Стр. 82-87 / Химия воды и водных растворов

Маймеков З.К. доктор технических наук, профессор, заведующий отделением экологической инженерии Инженерного факультета, Кыргызско-Турецкий университет «Манас»
Самбаева Д.А. доктор технических наук, профессор, заведующая кафедрой «Промышленная безопасность» Института горного дела и горных технологий, Кыргызский государственный технический университет им. И. Раззакова Министерства образования и науки Кыргызской Республики
Маймеков У.З. соискатель Института горного дела и горных технологий, Кыргызский государственный технический университет им. И. Раззакова Министерства образования и науки Кыргызской Республики
Шабданова Э.А. старший преподаватель кафедры «Промышленная безопасность», Институт горного дела и горных технологий им.академика У. Асаналиева МОиН КР

Влияние содержания хлор-иона на концентрационное распределение катионов, анионов и растворенных газов в воде

Известно, что речные воды питаются подземными и атмосферными осадками. При этом происходит их минерализация, т.е. в воде увеличиваются концентрации гидрокарбонат, карбонат и хлорид ионов, а также кальция и магния. Соответственно исследование и оценка воздействия особенно хлоридных солей воды на компоненты окружающей природной среды имеет большое научно-практическое значение. Это ситуация весьма актуальна для Кыргызской республики, где сосредоточены различные источники воды и их разновидности, а также естественное месторождение питьевых солей. С учетом этих обстоятельств в работе анализирован химический состав модельной подземной воды с целью определения значение рН раствора при различных температурах и найдено концентрационное распределение отдельных частиц и компонентов в зависимости от содержания хлор-иона в водном растворе. Получены рабочие формулы для экспрессной оценки концентрации хлора в растворе по водородному показателю: рН=29,17 ССl-0,44 (при увеличении концентрации хлор-иона в воде, С в мг/л), рН=8,49 CCl-0,015 (при уменьшении концентрации хлор-иона в воде, С в мг/л). Установлено влияние хлор-иона на концентрационное распределение катионов, анионов и растворенных газов в воде.

Ключевые слова: анион, газ, катион, распределение, хлор, хлорид натрий


Стр. 88-93 / Short communications

Мязина Н.Г. к. г-м. н., доцент. кафедры геологии, геолого-географического факультета, ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет»

Зона интенсивного (активного) водообмена Прикаспийского мегабассейна

Прикаспийский мегабассейн расположен в зоне сухого и полупустынного климата, континентального засоления и наличия подпора со стороны Каспийского моря. В бассейне сформирован тонкий слой пресных подземных вод вдоль речных долин и в сезонных линзах. Этот слой находится в окружении соленых вод и рассолов сформировавшийся под влиянием соляно-купольной тектоники. Здесь существует дефицит пресной воды с минерализацией до 1 г/дм3 хозяйственно-питьевого назначения. Для изучения подземных вод были использованы фондовые и литературные источники, отобраны пробы воды по окончанию откачек, выполнены сокращенные химические анализы с определением величины минерализации, общей и карбонатной жесткости. Для характеристики химического состава пресных вод в работе используется формула Курлова, представляющая собой псевдодробь, в числителе которой в убывающем порядке указывается процентное содержание анионов, а в знаменателе ― катионов.
В настоящей работе рассмотрены основные закономерности формирования и размещения пресных и солоноватых вод хозяйственно-питьевого назначения Прикаспийского мегабассейна. Проанализирована характеристика основных геохимических и генетических типов пресных и солоноватых подземных вод, исследован их генезис. Рассмотрена возможность рационального использования подземных вод (полезного ископаемого) в хозяйственно-питьевом водоснабжении.

Ключевые слова: зона интенсивного водообмена, минерализация, подземная гидросфера, пресные воды, Прикаспийский артезианский бассейн, химический состав