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

Журнал «Вода: химия и экология» № 04 (106) за Апрель 2017 г.</H3>

Журнал «Вода: химия и экология»


№ 04 (106) за Апрель 2017 г.

<<  ..  >>

Содержание выпуска:

Стр. 29–36 / Технологии промышленной и бытовой очистки вод

Биненко В.И. доктор физико-математических наук, профессор, ведущий научный сотрудник, ФГБУН Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности Российской академии наук; профессор кафедры инженерной химии и промышленной экологии, ФГБОУ ВПО Санкт–Петербургский государственный университет технологии и дизайна
Витковская Р.Ф. доктор технических наук, профессор кафедры инженерной химии и промышленной экологии, ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна
Петров С.В. кандидат технических наук, доцент кафедры инженерной химии и промышленной экологии, ФГБОУ ВПО Санкт–Петербургский государственный университет технологии и дизайна
Быкова Л.Н. аспирант кафедры инженерной химии и промышленной экологии, ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна

ОКИСЛИТЕЛЬНАЯ ДЕСТРУКЦИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ И НЕОРГАНИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ В СТОЧНЫХ ВОДАХ НА ВОЛОКНИСТЫХ КАТАЛИЗАТОРАХ

Рассмотрены методы, основанные на химической модификации полиакрилонитрильной комплексной нити в составе полотна гидразином, гидроксиламином и полиатомными аминами в горячих щелочных водных растворах и введении иона переходного металла.
Разработана группа однотипных методов получения волокнистого, объемного трикотажного материала с каталитическими свойствами в реакциях окисления органических и неорганических примесей в сточных водах, а также способ окисления сульфидов и некоторых растворимых органических соединений на волокнистом катализаторе. Метод позволяет регулировать состав каталитического центра и прочность связи металл — подложка для обеспечения оптимальной работы в различных условиях состава, кислотности среды, наличия или отсутствия комплексообразователей.

Ключевые слова: волокнистые катализаторы, катализаторы, комплексообразователи, окисление, органические и неорганические примеси, сточные воды


Стр. 37–47 / Гидробиология

Колпаков Н.В. кандидат биологических наук, заведующий отделом, ФГБНУ Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр
Бегун А.А. кандидат биологических наук, научный сотрудник, ФГБУН Институт биологии моря им. А.В. Жирмунского Дальневосточного отделения Российской академии наук

ФИТОПЛАНКТОН И ЭПИФИТОН РАЗНОТИПНЫХ ЭСТУАРИЕВ (РЕКИ РАЗДОЛЬНАЯ И СУХОДОЛ, ЗАЛИВ ПЕТРА ВЕЛИКОГО, ЯПОНСКОЕ МОРЕ)

Исследованы видовой состав и количественное распределение микроводорослей планктона и эпифитона в разнотипных эстуариях рек Раздольная (олигогалинный) и Суходол (полигалинный) в сентябре 2013 г. В фитопланктоне эстуария р. Раздольная идентифицировано 52 вида микроводорослей, в основном индифферентные по отношению к солености воды; в эстуарии р. Суходол — 68 видов, в основном эвгалобы, мезогалобы и галофилы. Биомасса фитопланктона была существенно выше в более эвтрофированном олигогалинном эстуарии р. Раздольная 1474,8±295,0 мг/м3, чем в эстуарии р. Суходол 421,6±233,8 мг/м3. В эпифитоне эстуария р. Суходол идентифицировано 54 вида микроводорослей с преобладанием эвгалобов, мезогалобов и галофилов; в эстуарии р. Раздольная — 51 вид с преобладанием индифферентных форм. Биомасса эпифитона общего для обеих рек базифита тростника Phragmites australis в эстуарии р. Раздольная была выше (80,7±32,2 мг/г), чем в эстуарии р. Суходол (6,0±1,7 мг/г, 1,4–16,8 мг/г). Выявлены существенные различия в видовом составе и количественных характеристиках фитопланктона и эпифитона разнотипных эстуариев рек Раздольная и Суходол. Видовая структура сообществ микроводорослей определяется структурой вод (как горизонтальным, так и вертикальным распределением водных масс) и отношением к солености массовых видов. Кроме того, на структуру эпифитона эстуария оказывали воздействие уровень трофности вод, а также жизненная форма базифита.

Ключевые слова: диатомовые водоросли, Приморье, фитопланктон, эпифитон, эстуарий


Стр. 48–55 / Гидробиология

Никитина Л.И. доктор биологических наук, профессор, заведующая кафедрой «Нефтегазовое дело, химия и экология», ФГБОУ ВПО Дальневосточный государственный университет путей сообщения
Жуков А.В. кандидат биологических наук, доцент кафедры «Нефтегазовое дело, химия и экология», ФГБОУ ВПО Дальневосточный государственный университет путей сообщения
Трибун М.М. аспирант кафедры «Химия и экология», Дальневосточный государ-ственный университет путей сообщения
Приходько А.В. кандидат биологических наук, доцент кафедры «Нефтегазовое дело, химия и экология», ФГОУ ВПО Дальневосточный государственный университет путей сообщения

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВИДОВОГО СОСТАВА ИНФУЗОРИЙ ТЕХНОГЕННЫХ И ПРИРОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ ХАБАРОВСКОГО КРАЯ

Приводятся данные анализа фаунистического сходства цилиат природных и техногенных биоценозов, подтверждающие специфичность видового состава цилиофаун и космополитный характер распространения некоторых видов инфузорий. Для сравнительного анализа цилиофаун использовали коэффициент фаунистического сходства Серенсена. Представлен видовой состав инфузорий природных и техногенных биоценозов г. Хабаровска и его окрестностей. Выявлены эврибионтные виды инфузорий.

Ключевые слова: биоценозы, инфузории, коэффициент видового сходства Серенсена, очистные сооружения, сточные воды, цилиофауна


Стр. 56–64 / Научно-аналитические обзоры

Кочарян А.Г. кандидат геолого-минералогических наук, доцент, руководитель группы гидрогеохимических и медико-экологических исследований, Институт водных проблем РАН (ИВП РАН)
Лебедева И.П. кандидат географических наук, старший научный сотрудник, ФГБУН Институт водных проблем Российской академии наук

ОСОБЕННОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ ДИФФУЗНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ НА ИХ ВОДОСБОРАХ

Рассредоточенные (диффузные) источники тяжелых металлов на водосборах играют существенную роль в загрязнении водных объектов. Основной депонирующей средой для элементов, поступающих на водосбор, являются почвы. В них формируются литохимические ореолы повышенных концентраций тяжелых металлов. Поэтому актуально изучение особенностей образования аномальных зон рассеяния тяжелых металлов природного и техногенного генезиса и механизмов их взаимодействия с компонентами почв. Важно рассмотрение процессов образования подвижных форм элементов, способных переходить в водные растворы и создавать потенциальную и реальную угрозы для водных и почвенных экосистем. В статье показано, что природные и техногенные литохимические ореолы тяжелых металлов принципиально отличаются друг от друга источниками их поступления, механизмами формирования, особенностями локализации элементов и формами их нахождения в твердой фазе почв, минералогическим составом. Предложен метод, позволяющий количественно оценить потенциальную опасность литохимических ореолов. Выявлены существенные различия в оценке токсичности отдельных элементов для почвенной и водной биот, что необходимо учитывать при назначении водоохранных мероприятий в речных бассейнах. Представленный метод позволяет ранжировать диффузные литохимические ореолы по степени их опасности для биоты.

Ключевые слова: диффузные источники, литохимические ореолы рассеяния, подвижные формы тяжелых металлов, потенциальная опасность, токсичность


Стр. 65–70 / Материалы для водоподготовки

Линников О.Д. к.х.н., ведущий науч. сотрудник, Институт химии твёрдого тела УрО РАН
Родина И.В. инженер 1-й кат., ФГБУН Институт химии твёрдого тела УрО РАН
Тютюнник А.П. кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией, ФГБУН Институт химии твёрдого тела Уральского отделения Российской академии наук
Еселевич Д.А. научный сотрудник, ФГБУН Институт химии твёрдого тела Уральского отделения Российской академии наук
Соколова Л.Л. инженер 1 категории, ФГБУН Институт химии твёрдого тела Уральского отделения Российской академии наук

СОРБЦИИ ИОНОВ МЕДИ ФИЛЬТРУЮЩИМ МИНЕРАЛЬНЫМ МАТЕРИАЛОМ МС

Изучена сорбция ионов меди минеральным фильтрующим материалом МС. Исследования проводились на модельном растворе сульфата меди(II), содержащем дополнительно 400 мг/л сульфата натрия. Показано, что сорбционные свойства МС обусловлены одновременным действием двух факторов. Первый из них связан с повышением рН очищаемого раствора при вводе в него материала МС, что приводит к осаждению из раствора ионов меди в виде соответствующего гидроксида. Второй — заключается в способности МС удалять из раствора ионы меди по механизму мономолекулярной адсорбции, описываемой уравнением Ленгмюра. Установлено, что с повышением рН раствора от 4 до 6,7 адсорбция ионов меди на поверхности МС возрастает (диапазоны рН<4 и рН>6,7 не были исследованы). Найденные значения ёмкости монослоя МС по отношению к ионам меди оказались по своей величине сопоставимы с аналогичными значениями для некоторых других минеральных сорбентов. За счёт своих адсорбционных свойств минеральный фильтрующий материал МС способен эффективно очищать загрязнённые растворы от ионов меди даже при очень низкой их концентрации в растворе.

Ключевые слова: адсорбция, ионы меди(II), очистка воды, сорбция, уравнение Ленгмюра


Стр. 71–76 / Аналитические методы и системы контроля качества воды

Котова В.Е. аспирант химического факультета, ФГАОУ ВО «Южный федеральный университет»; младший научный сотрудник лаборатории методов и технических средств анализа вод, ФГБУ «Гидрохимический институт»
Андреев Ю.А. кандидат химических наук, заведующий лабораторией методов и технических средств анализа вод, ФГБУ Гидрохимический институт
Черновьянц М.С. доктор химических наук, профессор, заведующая кафедрой аналитической химии химического факультета, ФГАОУ ВО «Южный федеральный университет»

ИДЕНТИФИКАЦИЯ ИСТОЧНИКОВ ПОСТУПЛЕНИЯ ПОЛИЦИКЛИЧЕСКИХ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ В ДОННЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ ОЗЕРА БАЙКАЛ

Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) известны своими канцерогенными и мутагенными свойствами, поэтому большой интерес представляет применение высокочувствительных и селективных методов их определения для оценки способов поступления (пирогенный или петрогенный) при изучении загрязнения объектов окружающей среды. Данная работа посвящена определению ПАУ в донных отложениях северной части озера Байкал (зона влияния трассы БАМ) с целью идентификации возможного источника их поступления. Способ измерения содержаний изучаемых веществ в донных отложениях представлял собой их извлечение органическими растворителями из матрицы твердого образца, очистку экстрактов перераспределением через воду, выделение целевой фракции аналитов методом колоночной хроматографии на силикагеле и их ВЭЖХ анализ со спектрофлуориметрическим детектированием. Для выявления природы источника поступления полициклических ароматических углеводородов использовались отношения найденных для каждой станции отбора проб содержаний индикаторных ПАУ: антрацен/фенантрен; флуорантен/пирен; бензо[а]антрацен/хризен и индено[1,2,3-cd]пирен/бензо[g,h,i]перилен. В результате установлено, что хорошо согласующимися между собой в данном случае являются критерии на основе наиболее тяжелых и менее лабильных ПАУ: бензо[а]антрацена/хризена; индено[1,2,3-cd]пирена/бензо[g,h,i]перилена. Анализ данных выполненного исследования показал, что значительный вклад вносят пирогенный источник, а также поступление ПАУ с выхлопными газами транспорта.

Ключевые слова: высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ), донные отложения, источники поступления, озеро Байкал, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ)


Стр. 77–85 / Химия воды и водных растворов

Кулиев К.А. кандидат химических наук, доцент химического факультета, Азербайджанский государственный педагогический университет
Сулейманова Г.С. старший научный сотрудник, Азербайджанский государственный педагогический университет

ЭКСТРАКЦИОННО-СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВАНАДИЯ В ПРИРОДНЫХ ОБЪЕКТАХ

Физико-химическими методами исследовано комплексообразование ванадия (IV) с димеркаптофенолами(2, 6- димеркаптофенол, 2,6- димеркапто-4-метил фенол, 2,6- димеркапто -4-этилфеноли 2,6-димеркапто -4-трет-бутил фенол) и гидрофобными аминами. В качестве гидрофобного амина использованы гетероциклические диамины-1,10-фенантролин, 2,2’-дипиридил и 4,7-дифенил-1,10-фенантролин. Найдены оптимальные условия образования и экстракции смешанно-лигандных соединений и установлены соотношения компонентов в комплексах. Разработаны фотометрические методики определения ванадия в различных объектах. Предлагаемые методики характеризуются хорошей воспроизводимостью и низкими пределами обнаружения.

Ключевые слова: ванадий, гидрофобные амины, димеркаптофенолы, экстракционно-фотометрический метод


Стр. 86-92 / Short communications

Онищенко И.Н. кандидат биологических наук, главный специалист Управления рыбного хозяйства, Министерство сельского, рыбного и охотничьего хозяйства РК
Онищенко Н.А. кандидат биологических наук, доцент, декан агротехнического факультета, ФГБОУ ВПО Петрозаводский государственный университет
Шустов Ю.А. доктор биологических наук, профессор кафедры зоологии и экологии эколого-биологического факультета, ФГБОУ ВО Петрозаводский государственный университет
Тыркин И.А. кандидат биологических наук, научный сотрудник, ФГБНУ Государственный научно-исследовательский институт озерного и речного рыбного хозяйства им. Л.С. Берга
Лесонен М.А. аспирантка Института экологических, биологических и агротехнических наук, ФГБОУ ВО Петрозаводский государственный университет
Лобанова А.С. аспирантка Института экологических, биологических и агротехнических наук, ФГБОУ ВО Петрозаводский государственный университет

ОСОБЕННОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ, ПИТАНИЯ И РОСТА ОЗЕРНЫХ РЫБ В ЗОНЕ ФОРЕЛЕВЫХ ХОЗЯЙСТВ (РЕСПУБЛИКА КАРЕЛИЯ)

Представлены результаты пятилетних исследований (2011-2015 гг.) по распределению, питанию, росту окуня Perca fluviatilis L. и плотвы Rutilus rutilus (L.) в зоне форелевого комплекса на оз. Вохтозеро (южная Карелия). Анализ полученных данных показал, что в летний период эти рыбы образуют значительные скопления как у садков, так и на расстоянии 100–200 м от них. В пищевом комке выловленных рыб обнаружены в большом количестве гранулированные форелевые корма, и темп роста этих особей был значительно выше, чем у рыб, находящихся на отдаленном участке озера (4,5 км). Таким образом, эффективная утилизация форелевого корма рыбами, способствует самоочищению озера. Существующий запрет на вылов рыбы в зоне акватории форелевого хозяйства, способствует сохранению популяций аборигенных видов.

Ключевые слова: озерные экосистемы, питание, распределение, рост рыб, форелевые хозяйства


Стр. 3–9 / Вопросы экологии

Минеева Н.М. доктор биологических наук, главный научный сотрудник, ФГБУН Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина Российской академии наук
Мухутдинов В.Ф. кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, ФГБУ Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ ХЛОРОФИЛЛА В ВОДОХРАНИЛИЩАХ ВЕРХНЕЙ ВОЛГИ ПО ДАННЫМ СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОГО И ФЛУОРЕСЦЕНТНОГО МЕТОДОВ

Цель работы — сравнительная оценка содержания хлорофилла а (Хл à) в планктоне водохранилищ Верхней Волги при использовании спектрофотометрического и флуоресцентного методов анализа. Материал собран на 28 станциях Иваньковского, Угличского и Рыбинского водохранилищ в августе 2015 г., определение Хл а выполнено стандартным спектрофотометрическим и двумя модификациями флуоресцентного метода: с помощью стационарного флуориметра ПФЛ-3004, изготовленного в Красноярском госуниверситете, и погружного флуориметра Fluoroprob bbeMoldaenke. Установлено, что при содержании Хл а от 7-10 до 50 мкг/л и выше средние для Иваньковского и Угличского водохранилищ показатели были минимальными при спектрофотометрическом определении и максимальными при измерении погружным флуориметром. В Рыбинском водохранилище в условиях штормовой погоды более высокая концентрация Хл а получена спектрофотометрическим методом. Усредненные данные двух флуоресцентных методов незначительно разнились с данными спектрофотометрии, но более существенно между собой. Отношение концентраций Хл а, определенных с помощью стационарного флуориметра и спектрофотометра, в среднем составило 0,9 ± 0,1; для погружного флуориметра и спектрофотометра — 1,1 ± 0,1; для погружного и стационарного флуориметров — 1,3 ± 0,1. Коэффициенты корреляции данных спекторофотометрического анализа и измерений на стационарном флуориметре в Иваньковском, Угличском и Рыбинском водохранилищах составили соответственно 0,73, 0,87, 0,77, но были несколько ниже (0,68-0,70) для измерений погружным флуориметром. При определении Хл а двумя модификациями флуоресцентного метода высокие коэффициенты корреляции получены в Иваньковском (0,76) и Угличском (0,84) водохранилищах, но более низкий (0,39) в Рыбинском. Использованные методы характеризуют ряд важных аспектов развития и функционирования фитопланктона и хорошо дополняют друг друга.

Ключевые слова: водохранилища Верхней Волги, содержание хлорофилла, спектрофотометрический метод, флуоресцентные методы


Стр. 10–21 / Вопросы экологии

Уланова С.С. кандидат географических наук, заведующая отделом экологических исследований, Бюджетное научное учреждение Республики Калмыкия Институт комплексных исследований аридных территорий
Новикова Н.М. доктор географических наук, профессор, главный научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное учреждение Институт водных проблем Российской академии наук

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ИСКУССТВЕННЫХ ВОДОЕМОВ КАЛМЫКИИ, ОЦЕНЕННОЕ ПО ПОКАЗАТЕЛЮ ХИМИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПХЗ-10

Двадцать две пробы воды, отобранные из пяти наиболее крупных водоемов Калмыкии в 2013 и 2015 гг., былипроанализированы по 70 химическим веществам. Полученные данные позволили оценить экологическое состояние изученных водоемов на основании рассчитанных значений Показателя химического загрязнения (ПХЗ-10). Оказалось, что вода водоемов Чограй и Красинское во всех пробах соответствует категории «неудовлетворительная», а водоемов Аршань-Зельмень, Цаган-Нур и Деед-Хулсун — «чрезвычайно опасная». Практически во всех пробах обнаружены превышающие ПДК для рыбохозяйственных водоемов концентрации серы, магния, марганца и меди. Несмотря на это, все без исключения искусственные водоемы используются и для водопоя скота, и для любительского рыболовства, и для рекреации. Красинское водохранилище, кроме того, служит источником питьевого водоснабжения г. Лагань.

Ключевые слова: водоемы, Калмыкия, ПДК, Показатель химического загрязнения воды (ПХЗ-10), превышение, состав, химические элементы


Стр. 22–28 / Мониторинг водных объектов

Беляева П.Г. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории водной микробиологии, ФГБУН Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук
Кадочникова П.И. аспирант лаборатории водной микробиологии, ФГБУН Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук
Галямина В.В. кандидат биологических наук, инженер лаборатории водной микробиологии, ФГБУН Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук
Саралов А.И. доктор биологических наук, заведующий лабораторией водной микробиологии, ФГБУН Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук

ВЛИЯНИЕ СТОЧНЫХ ВОД НА ГИДРОХИМИЧЕСКИЕ, МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ И АЛЬГОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАЛОЙ РЕКИ ЮГ (ПЕРМСКИЙ КРАЙ)

Рассмотрено экологическое состояние малой р. Юг и ее притоков в окрестностях крупного агропромышленного пос. Юг в весенне-осенний периоды 2016 г. Впервые для малых рек России выявлены существенные локальные изменения комплекса гидрохимических, микробиологических и альгологических показателей изученных водотоков под влиянием хозяйственно-бытовых и/или промышленных сточных вод. В начале осени после аномально жаркого лета при массовом отмирании водорослей и снижении растворенного в воде кислорода наблюдалось значительное превышение нормативов ПДКр/х (включая фоновые створы), особенно по БПК5 (13–33 при нормативе 3 мгО2/л) и взвешенным веществам (35–414 при нормативе 10 мг/л). По уровню биомассы и численности фитопланктона фоновые станции отнесены к мезотрофным, загрязненные станции — к эвтрофным и/или гиперэвтрофным. При этом концентрации хлорофиллов и каротиноидов, их соотношения указывают на угнетенное состояние фитопланктона. В процессах самоочищения водотоков в бассейне р. Юг широкое распространение получили сапрофиты, аэробные метилобактерии, фототрофные несерные бактерии и нитчатые бактерии морфотипа Sphaerotilus natans — типичные обитатели пресных вод, загрязненных бытовыми отходами и сточными водами деревообрабатывающей и молочной промышленности.

Ключевые слова: бактерии, водоросли, малые реки, Пермский край, сточные воды, эвтрофикация, экологическое состояние