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

Журнал «Вода: химия и экология» № 7 (109) за Июль 2017 г.</H3>

Журнал «Вода: химия и экология»


№ 7 (109) за Июль 2017 г.

<<  ..  >>

Содержание выпуска:

Стр. 3-8 / Вопросы экологии

Липатов Д.Н. кандидат биологических наук, старший преподаватель, кафедра радиоэкологии и экотоксикологии факультета почвоведения, ФГБОУ ВО
Рябцева М.А. главный специалист лаборатории анализа почв и грунтов, ООО Центр сертификации и экологического мониторинга агрохимической службы

Содержание углеводородов нефти в донных отложениях рек на северо-востоке о. Сахалин

Важнейшей задачей экологического мониторинга на северо-востоке о. Сахалин является исследование характера и масштабов загрязнения рек на нефтегазодобывающих территориях. Проанализировано содержание и вертикальное распределение суммы углеводородов нефти в донных отложениях рек Вал, Томи, Малый Вени, Тымь, Катангли, Вази, Набиль, Красная, Онор. Региональные фоновые уровни содержания углеводородов в донных отложениях рек с заболоченными водосборами составили 100-200 мг/кг. Донные отложения реки Томи – средне загрязненные, реки Катангли – очень грязные. Отмечена сопряженность содержания углеводородов нефти в почвах водосборов и донных отложениях рек.

Ключевые слова: водные объекты, нефтяное загрязнение, распределение углеводородов, экологический мониторинг


Стр. 9-16 / Вопросы экологии

Волосникова Г.А. кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Экология, ресурсопользование и безопасность жизнедеятельности», ФГБОУ ВО «Тихоокеанский государственный университет»
Лукьянов А.И. аспирант кафедры «Экология, ресурсопользование и безопасность жизнедеятельности», ФГБОУ ВО «Тихоокеанский государственный университет»

Моделирование процесса распространения примеси в морской среде при дампинге грунтов дноуглубления

Необходимым условием получения разрешения в Федеральной службе по надзору в сфере природопользования (Росприроднадзоре)на захоронение грунтов дноуглубления в подводных морских отвалах при реконструкции морских портов является прогноз пространственного распределения и временной изменчивости концентраций загрязняющих веществ в водной среде, который в условиях отсутствия единой типовой утвержденной методики может быть осуществлен с применением современных методов математического моделирования. В работе рассматривается воздействие дампинга грунта, извлечённого при проведении дноуглубительных работ при реконструкции причалов и пирса Ванинского морского торгового порта, на состояние морских вод на участке Татарского пролива Японского моря. Предметом исследования является оценка экологичности выбранной технологии дампинга с точки зрения обеспечения нормативных требований к качеству морских вод. Проведены теоретические исследования распространения концентрации неконсервативной примеси в облаке загрязнения в трехмерном пространстве в различные моменты времени после сброса грунтов дноуглубления, с учетом результатов инженерно-экологических изысканий и экологического мониторинга. Для численной реализации математической модели неустановившейся турбулентной диффузии в цилиндрических координатах разработана программа «Дампинг». Расчеты выполнены в среде Microsoft Visual Studio, на языке программирования C#, для однократного сброса грунтов дноуглубления из шаланды. Программа использована для выполнения расчетов рассеивания примесей при различных сочетаниях гидрологических и гидрометеорологических условий, что учтено изменениями величин коэффициентов турбулентной диффузии. Результаты расчетов позволили сделать вывод о соответствии выбранной технологии дампинга грунтов нормативным экологическим требованиям к качеству морских вод.

Ключевые слова: дампинг, дноуглубление, моделирование, турбулентная диффузия, химическое загрязнение водной среды


Стр. 17-24 / Мониторинг водных объектов

Левченко Д.А. младший научный сотрудник лаборатории микробиологии холеры, ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора
Кругликов В.Д. доктор медицинских наук, заведующий лабораторией микробиологии холеры, ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора
Титова С.В. кандидат медицинских наук, директор, ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора
Архангельская И.В. научный сотрудник лаборатории микробиологии холеры, ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт
Водопьянов А.С. кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник, руководитель группы вирусологии, ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора
Непомнящая Н.Б. научный сотрудник лаборатории микробиологии холеры, ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора
Гаевская Н.Е, кандидат медицинских наук, заведующая лабораторией бактериофагов, ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора
Ежова М.И. научный сотрудник лаборатории микробиологии холеры, ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора

Гено– и фаготипы нетоксигенных штаммов холерных вибрионов, изолированных из водных объектов окружающей среды на территории России в 2016 г.

На современном этапе развития седьмой пандемии холеры на территории Российской Федерации случаи заболевания холеры Эль Тор регистрировалась в виде отдельных заносных случаев без распространения, редких групповых заболеваний и транзиторных носителей. Наряду с этим, а также в отсутствии эпидосложнений по этой инфекции, наблюдалось ежегодное обнаружение нетоксигенных V. cholerae в водных объектах окружающей среды, что обусловлено их экологическими особенностями.
Целью исследования явилось определение ПЦР-генотипов нетоксигенных штаммов холерных вибрионов, изолированных из водных экосистем на территории России в 2016 г. С помощью геоинформационной системы (ГИС) «Холера 1989-…» были проанализированы фено- и генотипические свойства 53 нетоксигенных изолятов. Было выявлено четыре атипичных штамма по признаку агглютинабельности (Р-вариант).
Принадлежность к определенному фаготипу установлена у 38,5 % штаммов V. cholerae О1. На территориях Свердловской обл. и Хабаровского края выделены нетоксигенные культуры V. cholerae с ранее там не встречавшимися фаготипами.
На основании детекции оптимального количества (14) генов факторов патогенности, изоляты были сгруппированы в 4 кластера. На территориях Ростовской обл. и Забайкальского края были изолированы штаммы холерных вибрионов с одинаковыми генотипами (А2 и А6). В Республике Крым и Свердловской обл. обнаружены культуры с генотипами А7, А5, А8, соответственно.
Полученные результаты не исключают возможности заноса культур V. cholerae с генотипами А2 и А6 из одного региона. Пополнение ГИС данными, основанными на ПЦР-генотипировании V. сholerae О1, позволяет получать информацию о возможном происхождении как вновь выделенных, так и ранее полученных изолятов.

Ключевые слова: водные объекты окружающей среды, гено- и фаготипы, геоинформационная система, холерные вибрионы, экология


Стр. 25-30 / Технологии промышленной и бытовой очистки вод

Кузнецов О.Ю. доктор технических наук, профессор кафедры промышленной экологии, ФГБОУ ВО Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
Штольц Л.С. студент-магистр факультета экологии и биотехнологии, ФГБОУ ВО Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева

Техногенез прекурсоров углекислого газа в системе испарительного охлаждения оборотной воды

Работа посвящена оценке воздействия систем испарительного охлаждения оборотной воды с градирнями на техногенез прекурсоров углекислого газа в окружающей среде. Техногенез прекурсоров изучался на примере формальдегида и ряда ароматических углеводородов, входящих как в перечень загрязняющих веществ атмосферного воздуха, так и воды водных объектов, в отношении которых применяются меры государственного регулирования. Показано, что техногенез прекурсоров углекислого газа в системе испарительного охлаждения начинают градирни. В них все прекурсоры, поступающие с потоком охлаждающего воздуха, передаются охлаждаемой оборотной воде, что сказывается на качестве продувочной воды, сбрасываемой в поверхностные водные объекты. Изучение влияния техногенеза прекурсоров углекислого газа в системе испарительного охлаждения оборотной воды на показатели её качества и, соответственно, качественные показатели продувочной воды, проводилось на примере охлаждающей системы оборотного водоснабжения ТЭЦ-25. Для этого рассчитывался материальный баланс названной системы между входящими и выходящими потоками мигрирующих веществ с учетом происходящих в ней процессов. Приведены формулы для расчета концентраций прекурсоров углекислого газа в продувочной воде охлаждающей системы оборотного водоснабжения в зависимости от физико-химических свойств мигрирующих веществ. Расчеты по представленным формулам, показали, что атмохимическая аномалия содержания в воздушной среде таких прекурсоров углекислого газа, как стирол и фенол может представлять угрозу для гидробионтовводных объектов рыбохозяйственного значения. Это, прежде всего, касается фенола. Он представляет опасность при содержании в атмосферном воздухе во всем диапазоне регистрируемых концентраций. Стирол же опасен для гидробионтов в рассматриваемом случае при содержании в охлаждающем атмосферном воздухе выше двух среднесуточных ПДК. Поступление названным путем в водные объекты рыбохозяйственного значения других прекурсоров углекислого газа не представляет опасности для их обитателей во всем диапазоне регистрируемых концентраций.

Ключевые слова: градирня, прекурсоры, техногенез, фенол


Стр. 31-36 /

Сироткин А.С. доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой промышленной биотехнологии, Казанский государственный технологический университет
Вдовина Т.В. кандидат технических наук, доцент кафедры промышленной биотехнологии, ФГБОУ ВО Казанский национальный исследовательский технологический университет
Сибиева Л.М. аспирант кафедры промышленной биотехнологии факультета пищевых технологий, ФГБОУ ВО Казанский национальный исследовательский технологический университет
Ежкова Д.В. студент кафедры промышленной биотехнологии факультета пищевых технологий, ФГБОУ ВО Казанский национальный исследовательский технологический университет

Характеристика активного ила в технологиях совместной биологической и реагентной очистки сточных вод и утилизации осадков

Представлены результаты исследований эксплуатационных свойств активных илов после обработки традиционными и инновационными реагентными препаратами. В работе исследовались такие свойства активных илов, как скорость осаждения (седиментации), фильтруемость (удельное сопротивление фильтрации), а также такие показатели как концентрация сухого вещества и зольность. Согласно полученным данным современные реагентные препараты способствуют значительному повышению скорости седиментации. В результате исследования фильтруемости суспензии активного ила высокие значения эффективности фильтрования были отмечены для инновационных и традиционных реагентов.

Ключевые слова: избыточный активный ил, осадки сточных вод, очистка сточных вод, реагентная обработка


Стр. 37-44 / Научно-аналитические обзоры

Веницианов Е.В. доктор физико-математических наук, профессор, заведующий лабораторией охраны вод, ФГБУН Институт водных проблем Российской академии наук
Розенталь О.М. доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник, Институт водных проблем РАН (ИВП РАН)
Александровская Л.Н. доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»

Аналитические методы мониторинга качества вод

Показатели качества природных и сточных вод обычно представляют собой случайные величины, поэтому для их исследования в целях нормирования и контроля необходим вероятностный подход с оцениванием квантилей соответствующих функций распределения. Предложены методы такого оценивания путем построения толерантных интервалов, которые, в зависимости от требуемого уровня точности и имеющихся ресурсов, могут быть параметрическими, полупарметрическими (название введено авторами и не является традиционным) или непараметрическими, опирающимися на порядковые статистики . Показано, что повышенную точность аналитического результата обеспечивает использование нормальной функции распределения, единственной, параметры которой, математическое ожидание и дисперсия, представляют собой контролируемые показатели; показано, когда такое использование допустимо. Установлено также, что в других случаях оценивание усложняется, а достоверность заключения о соответствии/несоответствии качества и свойств воды предъявляемым требованиям снижается. Эти результаты работы продемонстрированы на конкретных примерах, опирающихся на данные производственных и научных лабораторий.

Ключевые слова: доверительные границы, квантиль распределения, оценки математического ожидания и дисперсии, порядковые статистики, региональный норматив, толерантный интервал


Стр. 45-56 / Гидробиология

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
Бегун А.А. кандидат биологических наук, научный сотрудник, ФГБУН Институт биологии моря им. А.В. Жирмунского Дальневосточного отделения Российской академии наук

Многолетние изменения сообществ обрастания гидротехнических сооружений в районе научно-образовательного комплекса Приморский океанариум ННЦМБ ДВО РАН (бухта Парис, залив Петра Великого Японского моря)

В октябре 2014 г. исследовано обрастание пяти объектов в районе Приморского Океанариума в бух. Парис (о-в Русский) Японского моря. Впервые проведено повторное исследование многолетнего обрастания через 6 лет после предыдущего осмотра. Известно, что многолетние сообщества под влиянием собственного веса и порошковой коррозии металла могут отпадать от поверхности гидротехнических сооружений (ГТС), и дальнейшее развития сообщества обрастания происходит в соответствии с закономерностями биотической сукцессии. Явление элиминирования многолетнего сообщества обрастания под влиянием собственного веса и порошковой коррозии металла наблюдалось нами в обрастании ГТС в бух. Житкова. В составе обрастания ГТС в районе Приморского океанариума было зарегистрировано 92 вида гидробионтов, из которых 6 – водоросли. Нами зарегистрирован ряд фактов, ранее неизвестных нам как из литературы, так и на основании собственных многолетних результатов исследований. Так, впервые в обрастании ГТС Уссурийского зал. отмечен инвазионный вид Ciona savignyi, описанный нами из зал. Восток. Этот вид в массе отмечен в обрастании садка и единично – в обрастании набережной. Впервые в обрастании судов и ГТС российского побережья Японского моря встречена зеленая водоросль Codium fragile в качестве доминирующего вида сообщества. Этот вид обнаружен в обрастании эстакады. Впервые зарегистрированы столь высокая плотность поселения (более 50000 экз./м2) и биомасса (18130 г/м2) двустворчатого моллюска Arca boucardi, ранее известного только в качестве второстепенного вида сообщества. Эти факты представляют значительный интерес для фундаментальной науки.

Ключевые слова: Arca boucardi, Ciona savignyi, Codium fragile, биомасса, гидротехническое сооружение, обрастание


Стр. 57-64 / Гидробиология

Мельникова (Яковлева) А.В. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, ГБУ Институт проблем экологии и недропользования Академии наук Республики Татарстан
Ильясова А.Р. кандидат биологических наук, доцент кафедры биоэкологии, гигиены и общественного здоровья Института фундаментальной медицины и биологии, ФГАОУ ВО Казанский (Приволжский) федеральный университет

Структура зообентоса мелководных участков озера Изумрудное (г. Казань)

По материалам исследований, проведенных на литорали оз. Изумрудное в 2015-2016 гг., представлен современный таксономический состав зообентоса, который включает 100 таксонов донных беспозвоночных: Hydrozoa (2 таксона), Nematoda (1), Oligochaeta (12), Hirudinea (4), Gastropoda (12), Bivalvia (1), Hydracarina (1) и Insecta (67: Collembola (1), Ephemeroptera (5), Odonata (8), Hemiptera (3), Coleoptera (9), Trichoptera (6) и Diptera (35)). Большое таксономическое разнообразие было отмечено для семейства Chironomidae (27 таксонов). В ходе исследований были обнаружены инвазионные виды - брюхоногие моллюски Lithoglyphus naticoides C. Pfeiffer, 1828 и Physella acuta Draparnaud, 1805. Наибольшая частота встречаемости в пробах была характерна для водяных клещей, поденки Caenis horaria (Linnaeus, 1758) и хирономиды Stictochironomus sp. Эти же виды формировали комплекс доминирующих видов, которые составили более 60 % суммарной биомассы зообентоса. Анализ структуры сообщества донных беспозвоночных показал сравнительно низкое видовое разнообразие и видовое богатство, что указывает на преобладание нескольких видов по численности. Однако в целом компоненты донного комплекса на рассматриваемых участках озера развиваются одинаково.

Ключевые слова: видовое разнообразие, встречаемость, зообентос, озеро Изумрудное, таксономический состав


Стр. 65-71 / Материалы для водоподготовки

Шачнева Е.Ю. кандидат химических наук, доцент кафедры аналитической и физической химии, ФГБОУ ВО «Астраханский государственный университет»

Применение флокуляционного метода для очистки промышленных сточных вод от ионов меди

В работе представлен анализ одного из наиболее эффективных физико-химических ме-тодов очистки промышленных сточных вод с применением высокомолекулярных фло-кулянтов, позволяющего удалять тяжелые металлы с высокой степенью очистки.
Определены основные физико-химические характеристики органических флокулян-тов, которые следует учитывать при выборе реагента и оптимизации технологических параметров его использования.
В статье представлены результаты флокуляционной очистки от ионов меди модельных сточных вод с использованием флокулянтов серии АК-631 (А-155, КП-540, Н-150).
Результаты исследований говорят об эффективности рассматриваемого метода очистки сточных вод, что позволит повысить эффективность, надежность и стабильность рабо-ты очистных сооружений, улучшить качество воды поверхностных водоисточников за счет снижения количества сброшенных вредных веществ со сточными водами.

Ключевые слова: медь, очистка, сточные воды, флокулянт, флокуляция


Стр. 72-80 / Аналитические методы и системы контроля качества воды

Решетняк Е.А. кандидат химических наук, доцент кафедры химической метрологии, Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина
Островская В.М. доктор химических наук, профессор, ведущий научный сотрудник лаборатории проблем аналитической химии, ФГБУН Институт общей и неорганической химии Российской академии наук
Шпигун Л.К. доктор химических наук, профессор, заведующая лабораторией проблем аналитической химии, ФБГУН Институт общей и неорганической химии Российской академии наук
Щепилов Д.О. младший научный сотрудник, ФАУ 25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации
Балак Г.М. кандидат химических наук, старший научный сотрудник аналитического отдела, ФАУ 25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации

Индикаторные трубки на основе полидентатных гидразон- и формазан-диасорбов для определения металлов в водах

Экспрессный анализ водных сред линейно-колористическим способом с использованием индикаторных трубок достигает высокой чувствительности при условии предварительного концентрирования аналитов на сорбенте–наполнителе этих трубок. Ограничения метода обусловлены частичным вымыванием реагентов и продуктов реакции с сорбента. Цель работы – получение индикаторных трубок с наполнителями в форме кремнеземных порошков с ковалентно привитыми хромогенными реагентами, устойчивыми к вымыванию, для анализа вод. Представлены результаты получения и аналитического применения индикаторных трубок с сорбционными наполнителями – хромогенными дисперсными диасорбами с ковалентно иммобилизованными полидентатными гидразоном и формазанами, пригодными для концентрирования следов металлов из водных сред и их последующего определения. Показано, что привитые комплексообразующие реагенты и продукты их взаимодействия с ионами металлов полностью удерживаются на диасорбреагенте при пропускании через него любого объема анализируемой водной пробы. Значения пределов определения Cu(II), Fe(III), Zn(II) и суммы ионов тяжелых металлов в водных средах с помощью предложенных индикаторных трубок составляют 0,0005–0,001 мг/л. Эти индикаторные трубки могут быть использованы для определения содержания ионов металлов в пробах природных, технологических и потребительских вод в лабораторных и полевых условиях. В работе приведены примеры определений, доказана их правильность.

Ключевые слова: индикаторная трубка, металл, привитый реагент


Стр. 81-86 / Химия воды и водных растворов

Кручинина Н.Е. доктор технических наук, профессор, зав.кафедрой промышленной экологии, Российский государственный химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
Иванцова Н.А. кандидат химических наук, ассистент, кафедра промышленной экологии, Российский государственный химико-техннологический университет им. Д.И. Менделеева
Емжина аспирант кафедры промышленной экологии, ФГБОУ ВО Российский государственный химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
Ахтямова ведущий инженер-эколог, ООО «НефтеГазСтрой Центр»

Окислительная деструкция активных фармацевтических субстанций при совместном воздействии УФ-излучения и пероксида водорода

С целью разработки эффективных методов глубокой очистки сточных вод фармацевтических предприятий исследованы процессы окислительной деструкции модельных растворов активных фармацевтических субстанций (АФС) (на примере ацетилсалициловой кислоты (АСК), тетрациклина, сульфадимезина) при индивидуальном воздействии ультрафиолетового излучения, пероксида водорода и их совместном воздействии. Установлено, что степень окислительной деструкции достигает 95–99 % при совместном воздействии УФ/Н2О2. Доказано, что существенное влияние на степень и скорость процесса окисления имеют исходные концентрации АФС и реагентов. На качественном и количественном уровне определены продукты окислительной деструкции АФС. Приведены спектры электронного поглощения до и после окислительной деструкции АФС. Сделано заключение о применимости описанных окислительных методах для эффективной деструкции исследованных фармацевтических препаратов.

Ключевые слова: деструкция, окисление, пероксид водорода, УФ-излучение, фармацевтические препараты


Стр. 87 / Short communications

Соболевская Л.А. аспирант факультета экологии и природопользования, ФГБОУ ВПО Тихоокеанский государственный университет
Майорова Л.П. доктор химических наук, доцент, заведующая кафедрой экологии, ресурсопользования и безопасность жизнедеятельности, ФГБОУ ВПО Тихоокеанский государственный университет

Оценка экономической эффективности внедрения усовершенствованных способов газохроматографического анализа летучих органических соединений в природных водах

Летучие органические соединения являются достаточно распространенными загрязнителями природных и сточных вод. Основные проблемы стандартных методик их газохроматографического определения связаны с летучестью определяемых компонентов, пробоподготовкой при массовом проведении анализов в условиях экологического мониторинга, а также ужесточением требований к чувствительности существующих методов вследствие изменения гигиенических нормативов. Авторами предложены модификации стандартных методик, позволяющие расширить диапазон измерений, снизить погрешность определения, упростить пробоподготовку, снизить затраты времени и реактивов на проведение мониторинговых исследований. Расчеты показали, что себестоимость одного анализа по усовершенствованным методикам при определении ацетона и метанола снижается на 9,1 %, хлорбензола – на 12,4 %, этилбензола – на 25,9 %. В условиях мониторинга р. Амур в двух контрольных створах в районе г. Хабаровска экономия средств составит 63,4 тыс. руб. в год.

Ключевые слова: вода природная, летучие органические соединения, усовершенствованные способы анализа, экономическая эффективность