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

Журнал «Вода: химия и экология» № 9 (111) за Сентябрь 2017 г.</H3>

Журнал «Вода: химия и экология»


№ 9 (111) за Сентябрь 2017 г.

<<  ..  >>

Содержание выпуска:

Стр. 20-27 / Вопросы экологии

Кадочникова П.И. аспирант лаборатории водной микробиологии, ФГБУН Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук
Беляева П.Г. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории водной микробиологии, ФГБУН Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук

Пигментные характеристики альгоценозов как показатели экологического состояния малых рек урбанизированных территорий (на примере рек г. Пермь)

Впервые приведены результаты исследований содержания фотосинтетических пигментов в альгоценозах перифитона и планктона шести малых рек г. Перми в разные по водности и температурному режиму годы (2014, 2016 гг.). Отмечена широкая вариабельность значений растительных пигментов в зависимости от сезона и экологических особенностей мест отбора проб (0,4-396 мг/м2 в фитоперифитоне; 0,3–207 мкг/л в фитопланктоне). В фонде зеленых пигментов преобладает Хл а (77±2 % в перифитоне и 63±5 % в планктоне), относительное содержание дополнительных хлорофиллов значительно ниже. Концентрация растительных каротиноидов ниже Хл а в 63 % случаев. Содержание феопигментов в перифитоне большинства изученных рек было низким (10–21 % от суммы Хл а), для наиболее загрязненных рек Данилиха и Егошиха 44-51 %; в фитопланктоне – 10–40 %. Сезонные изменения концентрации Хл а в перифитоне малых рек на территории г. Пермь имеют один выраженный пик в зависимости от локальных экологических факторов; содержание дополнительных хлорофиллов и каротиноидов повторяют ход сезонных изменений Хл а. В фитопланктоне эти показатели не имеют выраженной сезонной динамики. Значения пигментного индекса Е480/Е664 и соотношения каротиноиды/Хл а в альгоценозах рек Егошиха и Данилиха свидетельствуют о неблагоприятном физиологическом состоянии водорослей в них. На основе количества и соотношения фотосинтетических пигментов в альгоценозах показано, что эти характеристики отражают степень загрязнения. Трофический статус рек на территории г. Пермь по средним за сезон и наиболее часто встречающимся концентрациям Хл а оценивался от мезотрофного до гиперэвтрофного.

Ключевые слова: малые реки, перифитон, пигменты, трофический статус, фитопланктон, хлорофилл a, экологическое состояние


Стр. 28-36 / Мониторинг водных объектов

Беспалова Е.В. магистрант факультета географии, геоэкологии и туризма, ФГБОУ ВПО Воронежский государственный университет

Геоэкологический мониторинг Воронежского водохранилища и прилегающей территории

В статье представлены результаты геоэкологического мониторинга Воронежского водохранилища и прилегающей территории. Показано, что трансформация данной водной экосистемы обусловлена значительным количеством антропогенных источников загрязнения, выявленных в ходе исследования. Пути миграции загрязняющих веществ через атмосферный воздух, почвенный и снежный покровы, подземные воды, с поверхностным смывом и непосредственным выпуском сточных вод, показывают эколого-геохимическую взаимосвязанность акватории водохранилища и прилегающей территории. Эколого-биологическое обследование водоема с 1988 по 2016 годы выявило особенности сезонной и межгодовой динамики развития фитопланктона и микрофитобентоса. Проведенный анализ показал, что видовое разнообразие и диатомовых водорослей, и цианобактерий значительно сократилось за три десятилетия. Остается характерной ведущая роль Bacillariophyta и Cyanoprokaryota в формировании таксономической и количественной структуры микрофитоценозов. Выявленные пространственно-временные различия в структуре комплексов микроводорослей и цианобактерий позволили провести экологическое районирование акватории водохранилища с выделением трех участков, что также подтверждается графическим анализом. Наиболее неблагоприятная ситуация складывается в Нижнем участке водохранилища. Согласно рассчитанным значениям индекса Пантле-Букка в модификации В. Сладечека, качество водной среды оценивается как умеренно загрязненное.

Ключевые слова: биоиндикация, инвентаризация источников загрязнения, микроводоросли, районирование водохранилища, таксономическая структура, цианобактерии


Стр. 37-43 / Технологии промышленной и бытовой очистки вод

Бобкова Е.С. кандидат химических наук, доцент кафедры промышленной экологии, ФГБОУ ВПО Ивановский государственный химико-технологический университет

Плазменная очистка сточных вод, содержащих поверхностно-активные вещества

Изучены процессы деструкции некоторых катионных и анионных поверхностно-активных веществ (ПАВ) под действием плазмы. Исследовано воздействие плазмы разряда постоянного тока на водные растворы ПАВ. Степени деструкции исследуемых соединений составили от 70 до 99% в зависимости от их начальной концентрации, условий обработки и типа плазменной системы. Предложен механизм трансформации изученных соединений. Показано, что промежуточными продуктами разложения являлись карбоновые кислоты, альдегиды, сульфат-ионы и нитрат-ионы. Конечным продуктом разложения был диоксид углерода. Проведен сравнительный анализ плазменной деструкции водных растворов на примере анионного ПАВ: лаурилсульфата натрия с катионным ПАВ - хлоридом триметилстеариламмония. Подтверждено уменьшение общей токсичности обработанного в плазменном реакторе раствора по сравнению с первоначальным раствором.

Ключевые слова: анионные и катионные ПАВ, кинетика деструкции, плазменная обработка, разряд постоянного тока


Стр. 44-54 / Гидробиология

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

Состав и распределение микроводорослей планктона и эпифитона эстуария реки Суходол (Уссурийский залив, Японское море)

Исследованы видовой состав и количественное распределение микроводорослей планктона и эпифитона эстуария р. Суходол в сентябре 2012 г. В планктоне идентифицировано 68 таксонов, среди которых по числу видов доминировали представители отдела Bacillariophyta (48 видов). По отношению к солености воды преобладали мезогалобные и индифферентные формы (68,9 % от общего числа видов), характерные для солоноватоводных биотопов. Во внешнем эстуарии биомасса микроводорослей составила 467,8 мг/м3, в глубоководной части внутреннего эстуария – 285,4±117,5 мг/м3, на мелководных участках – 42,0±16,5 мг/м3. В составе эпифитона эстуария р. Суходол отмечено 47 таксонов исключительно из отдела Bacillariophyta. По отношению к солености воды также преобладали мезогалобы и индифференты (71,1 %). В эпифитоне высших водных растений Zostera japonica, Ruppia maritima и Phragmites australis в условиях морской солености воды (30 0/00) найдена бентосная диатомовая водоросль Attheya ussurensis. Биомасса эпифитона на разных видах макрофитов изменялась от 33,9±11,7 мг/г у зеленой водоросли Ulva prolifera до 2790,6±166,8 мг/г у морской травы Zostera marina. Различия в структуре сообществ эстуарного эпифитона во многом определяются отношением к солености воды массовых видов микроводорослей, а также ярусностью расположения макрофитов в толще воды с характерной вертикальной структурой.

Ключевые слова: Attheya ussurensis, макрофиты, микроводоросли планктона, микроводоросли эпифитона, река Суходол, эстуарий


Стр. 55-63 / Гидробиология

Тарасова Н.Г. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, ФГБУН Институт экологии Волжского бассейна РАН
Кривина Е.С. аспирант-соискатель, младший научный сотрудник лаборатории экологии простейших и микроорганизмов, ФГБУН Институт экологии Волжского бассейна Российской академии наук

Особенности вертикального распределения планктонных водорослей в стратифицированном водоеме (на примере оз. Прудовиков г.о. Тольятти)

Стратификация водных масс способствует неравномерному распределению гидробионтов в толще воды из-за различий в плотности воды, содержании кислорода, биогенных элементов и других показателей. Водоросли активно приспосабливаются к этим условиям, концентрируясь на различных горизонтах для наиболее эффективного использования ресурсов, что важно учитывать при изучении особенностей функционирования водных экосистем. Цель настоящей работы – изучить вертикальное распределение фитопланктона в статифицированном водоеме, испытывающем значительную антропогенную нагрузку. В статье приведены результаты изучения особенностей вертикального распределения планктонных водорослей в оз. Прудовиков, малом стратифицированном водоеме из системы Васильевских озер г. Тольятти, испытывающем значительную антропогенную нагрузку. Установлено, что в период стратификации наибольшее видовое богатство водорослей, а также численность и биомасса фитопланктона регистрировалось в зоне термоклина (оксиклина). Во время ее отсутсвия распределение видовых и внутривидовых таксонов водорослей и показателей количественного развития фитопланктона по водной толще было более равномерным. В переходных слоях воды отмечалось также максимальное развитие водорослей, способных к миксотрофному типу питания. Основной вклад в формирование видового богатства, численности и биомассы фитопланктона вносили безгетероцистные цианопрокариоты, что позволяет отнести озеро к водоему планктотрихетового типа.

Ключевые слова: «цветение» воды, веритикальное распределение, стратификация, трофность, фитопланктон


Стр. 64-71 / Научно-аналитические обзоры

Платонова О.А. кандидат химических наук, руководитель отдела, АО «МосводоканалНИИпроект»
Шеломков А.С. кандидат технических наук, АО «МосводоканалНИИпроект»
Степанов М.А. генеральный директор, АО «МосводоканалНИИпроект»

Опыт эксплуатации аэротенков с большими возрастами активного ила

На действущих аэротенках станции биологической очистки сточных вод отработаны технологические режимыс постоянными возрастами активного ила. Показана возможность снижения количества избыточного илового осадка с одновременным достижениемглубокой степениочистки сточной воды при работе аэротенков с высокими дозами активного ила. Доказано, что поддержание в системе биологической очистки сточной воды большого возраста активного ила позволяет осуществлять эксплуатацию аэротенков с повышенной дозой ила, что способствует достижению глубокой и стабильной степени очистки сточной воды и формирует биоценоз с высокими сендиментационными показателями. Для реализации технологии эксплуатации аэротенков с постоянным возрастом активного ила оптимальным конструктивным решением является схема карусельного типа, которая позволяет обеспечить полное перемешивание иловой смеси во всем объеме сооружения.

Ключевые слова: аэротенк, возраст ила, доза ила


Стр. 72-77 / Приборы и оборудование

Серпокрылов Н.С. доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, Ростовский государственный строительный университет
Ченский И.А. магистрант Инженерно-строительного факультета кафедры «Водоснабжение и водоотведение», Академия строительства и архитектуры Донского государственного технического университета
Рыбников С.С. магистрант Инженерно-строительного факультета кафедры «Водоснабжение и водоотведение», Академия строительства и архитектуры Донского государственного технического университета
Ахмед Кхалил аспирант Инженерно-строительного факультета кафедры «Водоснабжение и водоотведение», Академия строительства и архитектуры Донского государственного технического университета
Марам Сайед Али аспирант Инженерно-строительного факультета кафедры «Водоснабжение и водоотведение», Академия строительства и архитектуры Донского государственного технического университета

Влияние эрлифтного эффекта на процесс аэрации сточных вод

Целью статьи является исследование процесса аэрации сточных вод с применением аэратора с эрлифтным эффектом для обеспечения равномерного распределения концентрации взвешенных веществ в аэрируемом объеме модельной установки. По результату проведенной работы получены экспериментальные данные и приведено теоретическое описание параметров процесса аэрации, повышающих коэффициенты массообмена и использования объема реактора, а также затрат на процесс. Однако существующий технологический потенциал требует внедрения вариабельного оборудования. Примером альтернативной системы диспергирования воздуха способны стать аэраторы с «эрлифтным эффектом».

Ключевые слова: активный ил, аэрация, сточные воды, эрлифтный эффект


Стр. 78-83 / Химия воды и водных растворов

Десятов А.В. доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
Милютина А.Д. аспирант, ведущий инженер кафедры технологии неорганических веществ и электрохимических процессов, ФГБОУ ВО
Гаврилова Н.Н. кандидат химических наук, доцент, доцент кафедры коллоидной химии,ФГБОУ ВО
Колесников В.А. доктор технических наук, профессор, заведующий кафедры технологии неорганических веществ и электрохимических процессов, ФГБОУ ВО

Влияние поверхностно-активных веществ и гидроксидов никеля (II) и кобальта (II) на эффективность процесса электрофлотационного извлечения углеродного наноматериала из водного раствора

Изучен процесс электрофлотационного извлечения углеродного наноматериала, созданного в РХТУ им. Д.И. Менделеева, в присутствии различных типов поверхностно-активных веществ и дисперсной фазы цветных металлов - кобальта(II) и никеля(II). Найдены оптимальные концентрации поверхностно-активных веществ (100 мг/л) и начальные концентрации ионов цветных металлов (10 мг/л для кобальта; 100 мг/л для никеля) для эффективного процесса электрофлотационного извлечения углеродных наночешуек из водных растворов. Для повышения эффективности процесса электрофлотации были изучены коллоидно-химические характеристики частиц углеродных наночешуек(средний гидродинамический радиус и электрокинетический потенциал)при различных значениях рН. Также были изучены сорбционные свойства представленного углеродного материала по отношению к ионам цветных металлов (железо(II),кобальт(II), никель(II)). На основе полученных данных был найден ряд сорбционной способности углеродных наноматериалов для данных металлов.

Ключевые слова: поверхностно-активные вещества, сорбция, углеродные наноматериалы, электрофлотация


Стр. 84-88 / Short communications

Мурадов С.В. кандидат биологических наук, доцент, ведущий научный сотрудник, ФГБУН Научно-исследовательский геотехнологический центр Дальневосточного отделения Российской академии наук
Рогатых С.В. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, ФГБУН Научно-исследовательский геотехнологический центр Дальневосточного отделения Российской академии наук

Влияние гидротермальной активности на формирование грязелечебного месторождения «Озеро Утиное» (Камчатка)

Озеро Утиное – единственное разведанное и эксплуатируемое месторождение Камчатского края, лечебная грязь которого обладает уникальными терапевтическими свойствами. Ранее установлено, что до 40% питающих вод озера составляют термальные воды. Тяжелые металлы, содержащиеся в водах, в первую очередь загрязняют озеро. Их ионы, в свою очередь, представляют приоритетную группу загрязнителей. Контроль загрязнения тяжелыми металлами донных отложений, подкрепленный химическим и микробиологическим анализом, доказал, что увеличение притока термальных вод в питающие воды озера угнетает автохтонное сообщество пелоида. Как показали проведенные исследования, увеличение притока термальных вод в питающие воды озера оказывает влияние не только на процессы формирования месторождения, но и на терапевтические свойства используемой лечебной грязи. Необходимо продолжать изучение особенностей реакции микроорганизмов на тяжелые металлы в водной среде озера.

Ключевые слова: автохтонное сообщество, донные отложения, термальные воды, тяжелые металлы


Стр. 89-93 / Short communications

Белоконова Н.А. Доктор технических наук, доцент, заведующая кафедрой общей химии, Уральская государственная медицинская академия
Антропова О.А. Кандидат химических наук, доцент кафедры общей химии и природопользования, Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина
Гурвич, В.Б. доктор медицинских наук, директор, Екатеринбургский медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий

Определение комплексообразующих свойств природных органических примесей в питьевых водах по отношению к ионам меди (II)

Введение показателя «общий органический углерод» (ООУ) в перечень нормируемых для питьевых вод централизованного водоснабжения затруднено неоднозначной корреляцией со свойствами органических примесей в питьевых водах.
В работе предложено для обоснования нормативных значений использовать показатель, характеризующий комплексообразующие свойства органических примесей в воде по отношению к катионам меди (II).
Установлено, что в природных питьевых бутылированных водах концентрация органических примесей составляет от 0,76 до 6,48 мг/л по ООУ, а их активность по отношению к ионам меди (II) весьма различна: коэффициент комплексообразования изменяется от 0,28 до 1,55. Высокая комплексообразующая активность питьевой воды централизованного водоснабжения может быть существенно снижена при незначительном уменьшении содержания ООУ.
Целесообразно учитывать изменение содержания ООУ и комплексообразующие свойства органических примесей по отношению к биометаллам при совершенствовании отечественных технологий водоподготовки, а также доочистки питьевых вод от органических примесей.

Ключевые слова: общий органический углерод, питьевые воды


Стр. 3-10 / Вопросы экологии

Перемитина Т.О. кандидат технических наук, научный сотрудник, ФГБУН Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук
Днепровская В.П. младший научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук

Оценка индекса NDVI и содержания углеводородов в болотных водах на нефтедобывающих территориях Западной Сибири

В работе проведена оценка индекса Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) и содержания углеводородов в болотных водах заболоченных нефтедобывающих территорий Западной Сибири. С использованием метода инфракрасной (ИК) спектрометрии определен уровень регионального фонового содержания углеводородов в болотных водах, удалённых на разное расстояние от источников антропогенного воздействия. Для оценки отклика растительности на различные (природные и техногенные) воздействия использованы данные дистанционного зондирования Земли. Количественная оценка состояния окружающей среды рассчитывалась по космическим снимкам путем определения значений вегетационного индекса NDVI – нормализованный разностный вегетационный индекс. Значения вегетационного индекса растительного покрова рассчитаны средствами геоинформационной системы ArcGis 10.2.2 по космическим снимкам LANDSAT 8. В работе количественно охарактеризован отклик растительных сообществ на внешние воздействия, изучена динамика изменения индекса NDVI исследуемых территорий за 2013-2016 гг.

Ключевые слова: геоинформационные системы, космические снимки, месторождения нефти, окружающая среда


Стр. 11-19 / Вопросы экологии

Лужняк О.Л. научный сотрудник, ФГБНУ Азовский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства (АзНИИРХ)

Современное состояние фитопланктона нижнего течения реки Дон в условиях антропогенного преобразования стока

Приводятся сведения по таксономическому составу и количественным характеристикам фитопланктона нижнего течения р. Дон в условиях антропогенного преобразования стока в современный период (весна, лето, осень 2016 г.). Отмечено 139 видов фитопланктона из 7 отделов: диатомовые, зеленые, цианопрокариоты, криптофитовые, динофитовые, эвгленовые, золотистые. Показана сезонная смена состава доминирующих групп планктонного альгоценоза нижнего Дона. Установлено, что максимальные значения численности и биомассы фитопланктона, отмеченные в устьях притоков р. Дон, являются результатом слияния флор. Ретроспективный анализ таксономического состава и количественных характеристик в различные периоды антропогенного преобразования водоема показал, что в межгодовой динамике развития фитопланктона нижнего Дона в современный период существенных изменений не произошло.

Ключевые слова: биомасса, нижний Дон, фитопланктон, численность