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

Журнал «Вода: химия и экология» № 11 (101) за Ноябрь 2016 г.</H3>

Журнал «Вода: химия и экология»


№ 11 (101) за Ноябрь 2016 г.

<<  ..  >>

Содержание выпуска:

Стр. 66-71 / Материалы для водоподготовки

Адеева Л.Н. доктор технических наук, профессор кафедры неорганической химии, Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского
Диденко Т.А. кандидат химических наук, доцент кафедры неорганической химии, Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского
Платонова Д.С. аспирант кафедры неорганической химии, Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского

Применение углеродминерального сорбента в реагентно-сорбционной очистке подземной воды

Статья посвящена изучению возможности очистки подземной воды сорбционным и ионообменным методами. Определены сорбционные характеристики модифицированного углеродминерального материала, полученного карбонизацией возобновляемого природного сырья сапропеля, а также синтетических ионнообменных смол марок Purolite C100H и Purolite А830W по отношению к веществам, наиболее часто загрязняющим подземные воды. При очистке подземной воды проводили последовательные операции известкования, аэрирования, сорбции, ионного обмена, что позволило очистить подземную воду до норм СанПиН 2.1.4.1074-01 по ряду показателей: ХПК, содержание ионов железа, хлорид-ионов, сухой остаток. Использование дополнительной операции сорбционной очистки с помощью углеродминерального сорбента перед ионообменной очисткой по сравнению с традиционно применяемыми схемами позволит избежать дезактивации дорогостоящих синтетических ионитов гуминовыми кислотами и повышенными концентрациями ионов железа, содержащимися в подземных водах.

Ключевые слова: ионы железа (III), очистка, подземная вода, хлорид-ионы


Стр. 72-82 / аналит / Аналитические методы и системы контроля качества воды

Гришанцева Е.С. кандидат геолого-минералогических наук, научный сотрудник кафедры геохимии геологического факультета, ФГОУ ВПО Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Сафронова Н.С. кандидат химических наук, старший научный сотрудник кафедры геохимии геологического факультета, ФГОУ ВПО Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Федорова Л.П. старший научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Государственный научно-исследовательский институт озерного и речного рыбного хозяйства», Верхне-Волжское отделение

Использование анализатора МАЭС для атомно-эмиссионного спектрометрического определения редкоземельных и редких элементов в геохимических объектах Иваньковского водохранилища

Разработана методика прямого одновременного определения редкоземельных (Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Sc), редких элементов (V, Cr, Ga, Rb, Sr, Zr, Nb, Ag, In, W, Pb), а также Fe и Mn методом атомно-эмиссионной спектрометрии с дуговым разрядом переменного тока при введении порошковой пробы с потоком воздуха и регистрацией спектров многоканальным анализатором спектров (МАЭС) производства ООО «ВМК-Оптоэлектроника» в спектральном диапазоне (402,71 - 452,64) нм. Методика опробирована на примере анализа образцов донных отложений и золы водной растительности Иваньковского водохранилища. МАЭС установлен на дифракционный спектрограф высокого разрешения ДФС–13-2 с плоской дифракционной решеткой 1200 штр/мм, позволяющей получить разрешение для линий спектра 0,003 нм. Разрешение применяемого дифракционного спектрографа в выбранном спектральном диапазоне позволяет проводить регистрацию аналитических линий всех редкоземельных элементов (РЗЭ) без взаимных наложений. Молекулярные циановые полосы в выбранном спектральном диапазоне дают наложения на спектры, регистрируемые второй и пятой фотодиодными линейками анализатора МАЭС, и перекрывают аналитические линии пяти элементов группы РЗЭ (Pr, Eu, Dy, Tm, Lu). Предлагаемая методика позволяет определять одиннадцать элементов редкоземельной группы и скандий, одиннадцать редких элементов, Fe, Mn в геохимических образцах и может быть рекомендована для использования при проведении эколого-геохимических исследований водных и наземных экосистем. Концентрации редких элементов, Fe, Mn измеряются одновременно с элементами группы РЗЭ. Пределы обнаружения определяемых элементов разработанной методики от 1,0 до 32 мг/кг в зависимости от элемента.

Ключевые слова: атомно-эмиссионный спектральный анализ, Иваньковское водохранилище, многоканальный анализатор спектров (МАЭС), редкие элементы, редкоземельные элементы


Стр. 83-87 / Химия воды и водных растворов

Краснова Т.А. доктор технических наук, профессор, заведующая кафедрой «Аналитическая химия и экология», ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности
Голубева Н.С. старший преподаватель кафедры аналитической химии и экологии, ФГБОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности
Гора Н.В. старший преподаватель кафедры Аналитическая химия и экология, ФГБОУ ВО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет)
Нартов Е.А. студент, ФГБОУ ВО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет)

Кинетика извлечения рутина из растворов активными углями

На примере рутина изучена кинетика адсорбции флавоноидов из растворов активными углями марок АГ-ОВ-1, АБГ и «Пуролат-Стандарт» отличающихся сырьем, состоянием химии поверхности и способом получения. Показано, что время достижения равновесия в сорбционной системе варьируется в интервале 15-150 мин. Рассчитаны безразмерные кинетические параметры Т. Установлено, что скорость адсорбции рутина контролируется внешним массопереносом. Рассчитан коэффициент внешнедиффузионного массопереноса, необходимый для расчета оптимальных параметров и режимов процесса адсорбции. Показано, что при адсорбции из растворов рутина скорость массопереноса зависит от пористой структуры сорбентов. Высокое значение коэффициента внешнедиффузионного массопереноса для активного угля марки «Пуролат-Стандарт» позволяет ожидать высокую степень извлечения флавоноидов из водного раствора при пропускании через неподвижный слой активного угля при средней скорости фильтрации.

Ключевые слова: адсорбция, активные угли, рутин, флавоноиды


Стр. 88-93 / Short communications

Гавриляка Г.В. магистрант кафедры химии и инженерной экологии, ФГБОУ ВО Московский государственный университет путей сообщения; ассистент менеджера по продажам, ООО «Биотал-Сервис»
Боровков Ю.Н. кандидат технических наук доцент кафедры химии и инженерной экологии, ФГБОУ ВО Московский государственный университет путей сообщения

Локальные очистные сооружения – современная технология очистки хозяйственно-бытовых сточных вод

Рассматривается актуальность и целесообразность использования локальных очистных сооружений биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод. Приведены способы, позволяющие осуществлять биологические процессы, происходящие в локальных очистных сооружениях, наиболее эффективным способом для достижения максимальной степени очистки сточных вод - использование континуального и дисконтинуального способа очистки, преимущества и недостатки одного и другого способа. Описаны принцип действия локальных очистных сооружений BIOTAL и конструктивные особенности данной системы очистки, которые позволяют наиболее эффективно удалять азот, фосфор и соли аммония из поступающих на очистку вод, препятствовать чрезмерному нарастанию активного ила, его загниванию. Рассмотрено использование автоматического контроллера для систематизации процессов, происходящих в локальных очистных сооружениях.

Ключевые слова: BIOTAL, активный ил, биологическая очистка, локальные очистные сооружения, сточные воды


Стр. 3-9 / Вопросы экологии

Ященко И.Г. кандидат геолого-минералогических наук, заведующий научно-исследовательским информационным центром, ФГБУН Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук
Русских И.В. научный сотрудник, Учреждение Российской академии наук Институт химии нефти Сибирского отделения РАН

Анализ экологического состояния водных объектов бассейна Средней Оби на территории нефтегазодобывающего комплекса Томской области

В работе проведен анализ и исследована динамика распределения нефтепродуктов в воде и донных осадках водоемов, находящихся на территории нефтегазодобывающего комплекса Томской области. Показано, что в поверхностной воде Томской области в 2014 г., по сравнению с 2013 г., увеличилось количество взвешенных веществ, синтетических поверхностно-активных веществ, сухого остатка и фосфатов. Концентрация нефтепродуктов в воде р. Обь в границах Томской области составляет 2-6 ПДК для водных объектов рыбохозяйственного значения. В 2013 г. предприятиями Александровского и Каргасокского районов Томской области в поверхностные воды было сброшено 825,11 и 401,83 тыс. м3 сточных вод, соответственно, из них нормативно-очищенных – 709,99 и 42,74 тыс. м3, соответственно. В 2013 г. значения 8 из 13 показателей качества воды водных объектов этих районов увеличились на 4-70 % по сравнению с 2012 г. Выявлено, что наиболее загрязненные участки реки Васюган наблюдаются в среднем и верхнем ее течении на территории относительно «старых» нефтепромыслов. Площадь загрязненных участков была определена с использованием литературных и спутниковых данных.

Ключевые слова: аварийные отказы оборудования, вода, донные осадки, нефтепродукты


Стр. 10-15 / Вопросы экологии

Галиулин Р.В. доктор географических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории функциональной экологии, Учреждение Российской академии наук Институт фундаментальных проблем биологии РАН (ИФПБ РАН)
Галиулина Р.А. научный сотрудник лаборатории функциональной экологии, Учреждение Российской академии наук Институт фундаментальных проблем биологии РАН (ИФПБ РАН)
Башкин В.Н. доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории функциональной экологии, Учреждение Российской академии наук Институт фундаментальных проблем биологии РАН (ИФПБ РАН)

Защита поверхностных и подземных вод от загрязнения нефтью

Проведены анализ, систематизация и обобщение информации, касающейся проблемы защиты поверхностных и подземных вод от загрязнения нефтью. Представлены примеры наиболее значительных аварийных разливов нефти в поверхностные воды. Описаны меры по ремедиации поверхностных вод, загрязненных нефтью. Особое внимание уделено ремедиации почвы, загрязненной нефтью, как источника её попадания в подземные воды, путем миграции по почвенному профилю. Сущность данной ремедиации заключается в очистке почвы посредством внесения в неё биокомпоста для ускоренного микробиологического разложения углеводородов нефти. Исследования показали, что внесение различных доз биокомпоста (50, 100 и 200 г/кг) в почву сокращает время практически полного разложения углеводородов нефти при концентрации 50 г/кг в 1,8-5,4 раза, при концентрации 100 г/кг – в 1,7-7,2 раза. Диагностика микробиологического разложения углеводородов нефти посредством анализа активности ферментов каталазы и дегидрогеназы, непосредственно участвующих в этом процессе, показала, что с увеличением дозы биокомпоста активность ферментов возрастала соответственно в 9-41 и 4,7-15,6 раз.

Ключевые слова: активность ферментов, биокомпост, диагностика, загрязнение, защита, нефть, поверхностные воды, подземные воды, почва, разложение углеводородов нефти, ремедиация


Стр. 16-23 / Мониторинг водных объектов

Шигаева Т.Д. кандидат химических наук, старший научный сотрудник, ФГБУН Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности Российской академии наук
Кудрявцева В.А. кандидат химических наук, заведующая лабораторией, ФГБУН Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности Российской академии наук
Конаков В.Г. профессор Института химии, ВГБОУ ВО Санкт-Петербургский государственный университет

Влияние свойств поверхностного слоя донных отложений прибрежной зоны восточной части Финского залива на содержание тяжелых металлов

На лазерном анализаторе распределения частиц LA-950 Horiba исследован гранулометрический состав донных отложений прибрежной зоны восточной части Финского залива. Объемное распределение частиц показало, что максимальное содержание приходится на частицы диаметром 100-500 мкм, а на частицы меньше 1 мкм приходится от 0,2 до 3,6 %. На основании исследования распределения по числу частиц в донных отложенияхустановлено, что в основном пробы представляют собой ультрадисперсные частицы микронного и субмикронного размера, содержащие в своей массе небольшое количество крупных частиц, определяющих объемное распределение. Определены валовые концентрации тяжелых металлов. Установлена достоверная корреляция между валовым содержанием меди и глинистыми фракциями в донных отложениях, между концентрациями железа в донных осадках и валовым содержанием меди и свинца.

Ключевые слова: гранулометрический состав, донные отложения, тяжелые металлы


Стр. 24-36 / Технологии промышленной и бытовой очистки вод

Щеголькова Н.М. доктор биологических наук, главный специалист, Инженерно-технологический центр МГУП «Мосводоканал»
Рыбка К.Ю. студент, факультет почвоведения, ФГОУ ВПО Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Краснов Г.С. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, ФГБУН Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Российской академии наук
Завгородняя Ю.А. кандидат биологических наук, доцент кафедры химии почв, ФГОУ ВО Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Демин В.В. кандидат биологических наук, МГУ имени М.В. Ломоносова, Факультет почвоведения, ведущий научный сотрудник лаборатории экологического почвоведения, ФГОУ ВО Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Орешников Д.А. магистр факультет почвоведения, ФГОУ ВО Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Орешникова Н.В. кандидат биологических наук, старший преподаватель факультета почвоведения, ФГОУ ВО Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Кудрявцева А.В. заведующая лабораторией, ФГБУН Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Российской академии наук
Харитонов С.Г. магистрант биологического факультета, ФГОУ ВО Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова м
Скрипчинский А.К. аспирант, ФГБУН Институт водных проблем Российской академии наук
Стрелецкий Р.А. аспирант кафедры биологии почв, ФГОУ ВО Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Лабораторное моделирование трансформации органических загрязняющих веществ активным илом разных типов очистных сооружений

Проведен модельный эксперимент по разложению трех ксенобиотиков, относящихся к различным классам органических веществ - дибутилфталата, бенз[а]пирена, гексахлорциклогексана - в активных илах, взятых из разных по технологической схеме очистных сооружений.
Определен состав и содержание фракции экстрагируемых органических веществ в активном иле двух очистных сооружений с различной производственной мощностью и различным качеством поступающей воды. Определена степень деградации дибутилфталата, бенз[а]пирена и гексахлорциклогексана под воздействием микробного комплекса активного ила. Проведено исследование таксономической структуры активного ила в динамике (от начального состояния до завершения опыта через 4 сут) методом секвенирования генов 16S рРНК. Выявлены структурные изменения в бактериоценозе при разложении ксенобиотиков.

Ключевые слова: 16S рРНК, активный ил, ксенобиотики, очистка сточных вод


Стр. 37-46 / Научно-аналитические обзоры

Мартынова М.В. доктор географических наук, ведущий научный сотрудник, ФГБУН Институт водных проблем Российской академии наук

Связь Fe и Mn с циклом углерода в донных отложениях

Впервые в русскоязычной литературе кратко обобщены публикации, посвященные процессам, обусловливающим связь циклов Fe и Mn с органическим и неорганическим углеродом в анаэробных условиях пресноводных и морских донных отложений. Основное внимание уделено процессам диссимиляционной Fe(III)- и Mn(IV)- редукции с окислением Сорг до СО2. Обозначены некоторые из микроорганизмов, окисляющие Сорг до СО2 .

Ключевые слова: восстановление Fe(III) и Mn(IV), донные отложения, метаногенез, родохрозит, сидерит


Стр. 47-57 / Гидробиология

Курочкина В.А. аспирант биологического факультета, ФГОУ ВПО Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Белевич Т.А. кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник биологического факультета, ФГОУ ВПО Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Ткебучаваи Л.Ф. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник биологического факультета, ФГОУ ВПО Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова

Внутрипопуляционная гетерогенность объемов клеток водоросли Conticribra weissflogiiпри осмотическом стрессе и конкурентом взаимодействии

У диатомовой водоросли Conticribra weissflogii, акклимированной к солености 17,5 ‰, оценивали внутрипопуляционную гетерогенность объемов клеток (W) на различных стадиях роста после пересева на среды с соленостью 8,8 ‰ (гипоосмотические условия), 35 ‰ (гиперосмотические условия) и 17,5 ‰ (контроль) в условиях изменения концентрации биогенных элементов и взаимодействия с популя¬цией диатомовой водоросли Attheya ussurensis. При всех соленостях объемы клеток C. weissflogii увеличивались при оптимальном содержании биогенных элементов и уменьшались в условиях усиления лимитирования недостатком. В гиперосмотических условиях соотношение максимального объема клеток к объему клеток маточной культуры было наибольшим. Установлено влияние солености и фазы роста на вариабельность клеточных объемов. Внутрипопуляционная гетерогенность преимущественно обуславливалась разнообразием размеров крупных клеток. В монокультуре на асимметрию распределения клеточных объемов (As) и сгруппированность значений клеточных объемов (Ех) соленость и концентрация биогенных элементов не оказывают заметного влияния. В смешанной культуре у C. weissflogii, которая при всех соленостях явилась преимущественным конкурентом, в гипоосмотических условиях W, As и Ех отличались от таковых в монокультуре, что не наблюдалось в контрольных и гиперосмотических условиях.

Ключевые слова: Conticribra weissflogii, внутрипопуляционная гетерогенность, объем клетки, осмотический стресс


Стр. 58-65 / Гидробиология

Горохова О.Г. кандидат биологических наук, младший научный сотрудник лаборатории экологии малых рек, ФГБУН Институт экологии Волжского бассейна Российской академии наук
Зинченко Т.Д. доктор биологических наук, профессор, заведующая лабораторией экологии малых рек, ФГБУН Институт экологии Волжского бассейна Российской академии наук



Исследовано разнообразие водорослей планктона солёных рек бассейна гипергалинного озера Эльтон аридной зоны юга России. В 7 реках выявлено более 130 видов из 7 систематических отделов, в которых 90 % видов – индикаторы галобности. Характерна ведущая роль Bacillariophyta и Cyanoprokaryota в формировании таксономической и количественной структуры альгоценозов. Для всех рек установлен значительный диапазон величин численности и биомассы водорослей. Обобщение многолетней динамики (2008, 2012–2015 гг.) численности, биомассы и удельного числа видов фитопланктона показывает, что их величины в реках с разным уровнем минерализации варьируют в широких пределах без четко выраженной закономерности. Выявлено формирование олигодоминантных сообществ в условиях максимальных для реки величин минерализации. Сезонная динамика альгоценозов в мезогалинной реке Б. Саморода характеризуется синхронностью изменения численности, биомассы, удельного числа видов и разнообразия всех групп водорослей, включая планктонные, донные и перифитонные формы.

Ключевые слова: озеро Эльтон, солёные реки, сообщества, состав, структура, фитопланктон