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

Журнал «Вода: химия и экология» № 2 (104) за Февраль 2017 г.</H3>

Журнал «Вода: химия и экология»


№ 2 (104) за Февраль 2017 г.

<<  ..  >>

Содержание выпуска:

Стр. 35–41 / Научно-аналитические обзоры

Тымчук С.Н. кандидат медицинских наук, ведущий бактериолог отдела биологических методов анализа ЗАО «РОСА»
Ларин В.Е. кандидат биологических наук, начальник отдела биологических методов анализа ЗАО «РОСА»
Ахапкина Е.Н. начальник сектора бактериологии и вирусологии отдела биологических методов анализа ЗАО «РОСА»

БИОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ МЕМБРАННЫХ ФИЛЬТРОВ: АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР РЕЗУЛЬТАТОВ

Методика контроля мембранных фильтров, изложенная в МУ 2.1.4.1057-01, устарела и требует актуализации. Использование критерия Стьюдента при контроле мембранных фильтров позволяет более объективно оценивать их качество. Оптимальным решением методических проблем контроля МФ является, использование двухкомпонентной системы, состоящей из штамма E.coli M1702 и другого, например, E. coli 675, который хорошо зарекомендовал себя по результатам сравнительных испытаний, и разрешен к использованию в санитарно-микробиологических лабораториях.

Ключевые слова: контроль, мембранные фильтры, МУ 2.1.4.1057-01, удерживающая способность мембранных фильтров


Стр. 42–50 / Гидробиология

Афонина Е.Ю. кандидат биологических наук, ведущий инженер лаборатории водных экосистем, ФГБУН Институт природных ресурсов, экологии и криологии Сибирского отделения Российской академии наук
Ташлыкова Н.А. кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории водных экосистем, ФГБУН Институт природных ресурсов, экологии и криологии Сибирского отделения Российской академии наук
Итигилова М.Ц. кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории водных экосистем, ФГБУН Институт природных ресурсов, экологии и криологии Сибирского отделения Российской академии наук

ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯ ДИНАМИКА ПЛАНКТОННЫХ СООБЩЕСТВ ОЗЕРА КЕНОН (ПО ДАННЫМ 2010-2015 ГГ.)

Гидробиологические исследования оз. Кенон проводились в течение 2010-2015 гг. Цель работы — изучение современного состояния планктонных сообществ в изменяющихся климатических и природных условиях. Всего зарегистрировано 110 разновидностей и форм водорослей и 54 вида животных планктона. Во внутригодовой динамике количественных показателей гидробионтов отмечались два пика: весенний и летний. Подледный биоценоз характеризовался крайне слабым развитием водорослей и зоопланктона. В весенне-летний период выявлено значительное увеличение количества диатомовых водорослей, младшевозрастных стадий веслоногих рачков и коловраток. Летом при наибольшем прогреве водных масс бурно развивались синезеленые, зеленые и динофитовые водоросли и мелкие ракообразные. Осенью в сообществе доминировали диатомеи и ветвистоусые рачки. Межгодовые изменения в сообществе водорослей проявились в уменьшении роли синезеленых в летний период и в увеличении зеленых и динофитовых, в зоопланктоценозе — в повышении количественных показателей Cyclopoida и сокращении численности тонких фильтраторов среди Cladocera и Calanoida. Многолетние флуктуации доминирующего состава, общей численности и биомассы лежат в пределах вариаций предыдущих лет исследований.

Ключевые слова: биомасса, водоросли планктона, зоопланктон, озеро Кенон, численность


Стр. 51–58 / Гидробиология

Яворская Н.М. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, ФГБУН Институт водных и экологических проблем Дальневосточного отделения Российской академии наук

СОСТОЯНИЕ РЕКИ АМУР ПОСЛЕ КАТАСТРОФИЧЕСКОГО НАВОДНЕНИЯ 2013 Г.: ОЦЕНКА ИЗМЕНЕНИЙ В СТРУКТУРЕ ЗООБЕНТОСА НА ПРИМЕРЕ ПРОТОКИ АМУРСКАЯ (ОКРЕСТНОСТИ Г. ХАБАРОВСК)

Катастрофическое наводнение на р. Амур в 2013 г. являлось наиболее крупным за весь период наблюдений, поэтому впервые выполненные автором исследования состояния сообществ зообентоса протоки Амурская (р. Амур) до наводнения в 2012 г. и после него в 2014 г. приобретают особую актуальность. Известно, что глобально климатические изменения окружающей среды приводят к быстрым преобразованиям в сообществах донных беспозвоночных, в связи с этим целью работы было выявить особенности структуры, сезонной динамики плотности и биомассы зообентоса, определить качество воды протоки Амурская после катастрофического наводнения. Количественные бентосные пробы собирали складным бентометром, фиксировали 4 % раствором формалина и обрабатывали по общепринятой методике. В результате исследований установлено, что число систематических групп организмов с 14 возросло до 18, следовательно, после паводка увеличилось биоразнообразие донных организмов. После отрицательного или экстремального дрифта гидробионтов повысилась плотность и степень доминирования отдельных групп животных. В сообществе появились водяные ослики, клопы, планарии, жуки. Доля хирономид, ручейников, олигохет, поденок выросла с 91,0 до 94,2 % от общей плотности, доля моллюсков снизилась с 99,0 до 93,5 % от общей биомассы. По встречаемости также преобладали олигохеты и хирономиды. Средняя плотность беспозвоночных с 91 возросла до 249 экз./м2, биомасса понизилась с 15,20 до 4,31 г/м2. До наводнения высокие количественные показатели населения отмечены в летний и осенний сезоны, после него — в осенний. Установлено, что паводковый период 2013 г. положительно сказался на общей экологической обстановке в реке, классы качества воды с I–V изменились на I–IV, следовательно, структура сообществ бентоса служит хорошим индикатором качества вод в протоке и может эффективно использоваться при оценке природно-климатического и антропогенного воздействий.

Ключевые слова: Амур, биоиндикация, зообентос, наводнение, структура


Стр. 60–66 / Материалы для водоподготовки

Галимова Р.З. 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»

ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ СОРБЦИОННЫХ СВОЙСТВ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ЦЕЛЛЮЛОЗОСОДЕРЖАЩИХ СОРБЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПО ОТНОШЕНИЮ К ФЕНОЛУ

При современных темпах развития промышленного и сельскохозяйственного производства становится всё более актуальной проблема очистки поверхностных и сточных вод. Одним из наиболее токсичных поллютантов, попадающих в водоёмы со сточными водами химического, нефтехимического, фармацевтического и др. производств является фенол. Создание высокоэффективных, доступных и дешевых сорбционных материалов для извлечения фенола из природных и сточных вод является актуальной проблемой современности. В связи с вышесказанным, получены модифицированные целлюлозосодержащие сорбционные материалы на основе плодовых оболочек зерновых культур (пшеницы, овса, ячменя) путем обработки их поверхности растворами серной кислоты. Изучены сорбционные свойства нативных и модифицированных сорбционных материалов по отношению к фенолу в режиме статической адсорбции. Наибольшей сорбционной ёмкостью по отношению к фенолу обладают модифицированные плодовые оболочки зерен овса, полученные путем обработки поверхности 5%-ным раствором серной кислоты. В рамках моделей сорбции Ленгмюра, Фрейндлиха, БЭТ, Дубинина-Радушкевича, Темкина, Флори-Хаггинса, Гаркинса-Джура, Френкеля-Хелси-Хилла изучена закономерность распределения фенола в гетерофазной системе «раствор фенола-модифицированные плодовые оболочки зерен овса 5%-ным раствором серной кислоты». Выявлено, что процесс лучше всего описывается уравнением сорбции Ленгмюра с коэффициентом корреляции 0,99. Рассчитаны максимальная сорбционная ёмкость сорбента (0,016 ммоль/дм3) и термодинамические константы сорбции. Выяснено, что процесс сорбции фенола модифицированными плодовыми оболочками зерен овса протекает самопроизвольно и относится к процессу физической адсорбции.

Ключевые слова: модели сорбции, модификация, сорбция, фенол, целлюлозосодержащие сорбенты


Стр. 67–74 / Аналитические методы и системы контроля качества воды

Конюхов И.В. кандидат биологических наук, научный сотрудник кафедры биофизики, ФГОУ ВПО Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Воробьева О.В. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник кафедры гидробиологии Биологического факультета, ГОУ ВПО Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

ИЗМЕРЕНИЕ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ ХЛОРОФИЛЛА МИКРОВОДОРОСЛЕЙ В ЭКСПЕРИМЕНТАХ ПО БИОТЕСТИРОВАНИЮ ВОДНОЙ СРЕДЫ

Работа посвящена развитию методов контроля состояния окружающей среды. Описан принцип действия флуориметра с импульсной модуляцией возбуждающего света, используемого в биотестировании. Рассмотрены различные варианты регистрации флуоресценции хлорофилла в приложении к биологической оценке качества воды. Дан пример работы по сертифицированной методике биотестирования, основанной на определении скорости роста культур одноклеточных водорослей. Показана высокая чувствительность новых экспрессных методик — определения трофической активности дафний и измерения относительной переменной флуоресценции хлорофилла водорослей (Fv/Fm) к действию тяжелых металлов (Cd2+, Cu2+). Проведен 2-х недельный мониторинг параметров флуоресценции хлорофилла морского фитопланктона в проточном режиме. В течение всего периода наблюдений выявлены как постепенные, так и «пиковые» изменения содержания хлорофилла. Отмечено регулярное ингибирование процессов фотосинтеза в полдень и восстановление фотосинтетического аппарата планктонных водорослей в ночные часы.

Ключевые слова: Chlorella, Daphnia, биотестирование, мониторинг, флуоресценция хлорофилла


Стр. 75–79 / Химия воды и водных растворов

Дмитриева Е.Э. кандидат химических наук, научный сотрудник Института химии Дальневосточного отделения Российской академии наук
Добржанский В.Г. доктор технических наук, главный научный сотрудник Института химии Дальневосточного отделения Российской академии наук
Голуб А.В. кандидат химических наук, научный сотрудник Института химии Дальневосточного отделения Российской академии наук
Добржанский П.В. ведущий инженер-технолог Института химии Дальневосточного отделения Российской академии наук
Задорожный П.А. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института химии Дальневосточного отделения Российской академии наук

ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИЧЕСКИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ РАЗЛОЖЕНИЯ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ АПАВ

Жидкие радиоактивные отходы спецпрачечных АЭС содержат значительное количество анионных поверхностно-активных веществ (АПАВ), которые за счет пенообразования создают трудности при очистке от радиоактивных примесей. Додецилсульфат натрия (ДДС) является одним из основных АПАВ, использующихся в моющих средствах. Кинетические исследования гидротермального разложения ДДС в воде с введением пероксида водорода при субкритических температурах от 373 К до 523 К и без добавления окислителя в сверхкритических условиях (673 К, 28 МПа) ранее не были рассмотрены в литературе. Для исследований гидротермального разложения органических веществ в воде была создана проточная установка, позволяющая поддерживать точные условия эксперимента (температуру, общее давление). Исследования показали что в присутствии окислителя ДДС разлагается при температуре 473 К за 12 с, а без окислителя при температуре 673К за 10 с. Рассчитана энергия активации разложения ДДС в воде с введением пероксида водорода при докритических температурах, которая равна 68 кДж/моль.

Ключевые слова: гидротермальное окисление, жидкие радиоактивные отходы, очистка радиоактивных вод спецпрачечных АЭС, разложение додецилсульфата натрия


Стр. 80–87 / Short communications

Ефимова Л.Е. кандидат географических наук, старший научный сотрудник кафедры гидрологии суши географического факультета, ФГОУ ВПО Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Ломова Д.В. кандидат географических наук, научный сотрудник, ФГБУН Институт водных проблем Российской академии наук
Кременецкая Е.Р. кандидат географических наук, научный сотрудник, ФГБУН Институт водных проблем Российской академии наук
Терская Е.В. научный сотрудник географического факультета, ГОУ ВПО Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Вишневская Г.Н. кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, ФГБУН Институт водных проблем Российской академии наук

ОБ ОБМЕНЕ МАРГАНЦЕМ НА ГРАНИЦЕ ВОДА — ДОННЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ В МОЖАЙСКОМ ВОДОХРАНИЛИЩЕ

Содержание Mn в водных экосистемах во многом определяется интенсивностью обменных процессов на границе вода — донные отложения (ДО), зависящей от стратифицированности водной толщи, концентрации кислорода и органических веществ, деятельности микроорганизмов.
Цель работы — оценка потоков Мn на границе «вода — ДО» при разной гидрологической структуре Можайского вдхр. в летний период.
Информационная основа исследования — результаты квазисинхронных гидролого-гидрохимических и грунтовых съемок, проведенных в безледный период 2011 и 2012 гг. Натурные эксперименты для оценки величины потоков марганца на границе «вода — ДО» выполнялись по методу трубок Романенко-Кузнецова.
В период проведения исследований наблюдались изменения гидрологической структуры водохранилища и разная устойчивость водной толщи (Еср). Все данные были поделены на 3 группы: при отсутствии однородного гиполимниона, что обусловило высокую устойчивость придонного слоя воды к перемешиванию; в присутствии однородного гиполимниона со средней устойчивостью вод Еср<13·10-4с-2 и Еср>13·10-4с-2. Диапазон концентраций Mn в придонной воде составил от 0,01 мг/л (при гомотермии) до 1,27 (при сильной стратификация водной толщи).
Анализ результатов показал, что увеличение толщины однородного гиполимниона приводит к росту выхода растворенного Mn из грунтов. При расположении пикноклина вблизи дна в придонном слое воды значительно увеличивалась концентрация Mn, которая была тем выше, чем больше содержалось органических веществ в ДО. Поступление растворенного марганца из ДО даже при аноксидных условиях снижалось с ростом его концентрации в придонной воде. Заметный вклад в процесс обмена соединениями Mn между водой и грунтами вносят населяющие их бактерии, переводящие растворимый марганец в нерастворимые формы.

Ключевые слова: гидрологическая структура, марганец, обмен с донными отложениями, пикноклин


Стр. 88–91 / Short communications

Володина А.В. пресс-служба ООО «ГРУНДФОС»

КОМПЛЕКСНЫЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОКОВ НА ПРИМЕРЕ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ Г. ТОМАШУВ-МАЗОВЕЦКИ, ПОЛЬША

Комплексы очистных сооружений (ОС) критически важны для жизнедеятельности городов. Первая очистка сточных вод произведена в 1889 г. в Англии. Несколько лет спустя появились биологические системы, в которых загрязнения разлагались с помощью бактерий и микроорганизмов. Строить ОС повсеместно начали позже — в 1940-1960-х годах. Сейчас мир стоит на пороге масштабной реконструкции и совершенствования гидротехнических сооружений. Современные очистные сооружения представляют собой технологичные комплексы, позволяющие добиться высокого качества очистки сточных вод и сделать все процессы максимально эффективными и безвредными для окружающей среды. Примером успешной модернизации являются ОС польского города Томашув-Мазовецки, которые в 2014 2015 гг. прошли масштабную реконструкцию. Объект оснащён комплексным решением от компании GRUNDFOS: турбокомпрессорами, насосами, аэраторами, мешалками, образователями потока и диффузорами.

Ключевые слова: очистные сооружения, сточные воды


Стр. 3–8 / Вопросы экологии

Сигарева Л.Е. доктор биологических наук, главный научный сотрудник, Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН
Тимофеева Н.А. кандидат биологических наук, научный сотрудник, Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН
Законнов В.В. доктор географических наук, главный научный сотрудник, ФГБУН Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина Российской академии наук
Гершевский П. кандидат географических наук, заведующий научно-исследовательской станцией Довбегнево, лаборатория природных ресурсов и георисков, Институт географии и пространственной организации Польской академии наук

ОЦЕНКА ВАРИАБЕЛЬНОСТИ ТРОФИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ВЛОЦЛАВСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА ПО ОСАДОЧНЫМ ПИГМЕНТАМ

Проведено изучение пигментов в донных отложения высокопродуктивного Влоцлавского водохранилища (р. Висла, Польша). Средняя концентрация хлорофилла в сумме с феопигментами в донных отложениях (300 мкг/г сухого осадка) характеризует водохранилище как гипертрофное. Вертикальное распределение пигментов в керне свидетельствует о высокой продуктивности водохранилища в течение длительного времени. Осадочные пигменты рекомендуется использовать в экологическом мониторинге водохранилищ.

Ключевые слова: Влоцлавское водохранилище, донные отложения, растительные пигменты, трофическое состояние


Стр. 9–19 / Вопросы экологии

Сандимиров С.С. кандидат географических наук, старший научный сотрудник, ФГБУН Институт проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра Российской академии наук
Кудрявцева Л.П. кандидат географических наук, старший научный сотрудник, ФГБУН Институт проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра Российской академии наук
Петрова О.В. младший научный сотрудник, ФГБУН Институт проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра Российской академии наук

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ГИДРОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЮЖНЫХ ПЛЕСОВ ОЗЕРА ИМАНДРА

Озеро Имандра является самым большим водоемом на Кольском полуострове, с крупными промышленными предприятиями на территории водосбора. Является источником питьевого водоснабжения, водоисточником для производственных нужд, и активно используется в рекреационных целях. Поэтому исследование качества его вод является актуальной задачей. Целью данной работы является оценка современного гидрохимического состояния озера. Рассмотрены долговременная, пространственная и сезонная динамики гидрохимических показателей южной, наименее загрязняемой, части акватории озера. Детально проанализированы гидрохимические показатели акватории плесов Йокостровская Имандра и Бабинская Имандра, выделены специфичные маркеры влияния подогретых вод Кольской АЭС (динамика водородного показателя (рН); основной ионный состав воды и общая минерализация; содержание биогенных веществ). Для водоема определены фоновые современные значения основных гидрохимических параметров.

Ключевые слова: антропогенное загрязнение, гидрохимия, качество поверхностных вод, озера


Стр. 20–28 / Мониторинг водных объектов

Коломийцев Н.В. кандидат геолого-минералогических наук, доцент, ученый секретарь, заведующий отделом рекультивации и охраны земель, ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н. Костякова»
Корженевский Б.И. кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник, ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н. Костякова»
Ильина Т.А. кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н. Костякова»

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ И МЫШЬЯКОМ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ИВАНЬКОВСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА

Интенсивное развитие промышленности и сельского хозяйства не обошло стороной Верхнюю Волгу и, в частности, Иваньковское водохранилище. За годы его эксплуатации донные отложения стали в различной степени загрязнены тяжелыми металлами и мышьяком. Для оценки неблагополучных в экологическом плане участков использовались не стандартные методики с отбором проб по сетке опробования, а эколого-морфологический подход, при котором отбирались образцы донных отложений в местах седиментации илов. Для коррекции эффекта гранулометрического состава образцов из них выделялась «сорбирующая фракция» размером менее 0,020 мм. Наибольшую опасность для водных объектов и для жизнедеятельности человека представляет загрязнение донных отложений семью тяжелыми металлами (Cd, Hg, Pb, Zn, Cu, Cr, Ni) и мышьяком. Оценка загрязненности донных отложений проведена как по отдельным тяжелым металлам, так и по суммарному показателю токсического загрязнения (СПТЗ). При оценке загрязненности донных отложений по СПТЗ показана необходимость использования постоянного набора химических элементов. Во всех точках Иваньковского водохранилища и ряда притоков загрязненность донных отложений по СПТЗ оценивается как допустимая. В тоже время наблюдается превышение концентраций кадмия и цинка над фоновыми значениями.

Ключевые слова: донные отложения, загрязненность, мышьяк, суммарный показатель токсического загрязнения, тяжелые металлы


Стр. 29–34 / Технологии промышленной и бытовой очистки вод

Алькенова Г.Т. технолог ТОО «Мембранные технологии»
Ковригина Т.В. кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник, АО «Институт химических наук им. А.Б. Бектурова»
Чалов Т.К. доктор химических наук, профессор главный научный сотрудник, АО «Институт химических наук им. А.Б. Бектурова»
Ергожин Е.Е. академик НАН РК, доктор химических наук, профессор, генеральный директор АО «Институт химических наук им. А.Б. Бектурова», зав.лаб. ионообменных смол и мембран

ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ МЕМБРАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД НЕФТЕХИМИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Изготовлены пилотные электродиализная и обратноосмотическая установки и проведены опытно промышленные испытания сконструированных установок для очистки сточной воды ТОО «Павлодарский нефтехимический завод». Разработана технологическая схема очистки промышленных сточных вод, состоящая из блоков предварительной очистки, электродиализа и обратного осмоса. Проведен сравнительный анализ эффективности процессов электродиализа и обратного осмоса по глубине очистки и опреснения.

Ключевые слова: блок предочистки, обратный осмос, озонатор, сточная вода, электродиализ