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

Журнал «Вода: химия и экология» № 4-6 (115) за Апрель 2018 г.</H3>

Журнал «Вода: химия и экология»


№ 4-6 (115) за Апрель 2018 г.

<<  ..  >>

Содержание выпуска:

Стр. 106-115 / Аналитические методы и системы контроля качества воды

Ефимова Т.В. младший научный сотрудник, отдел биофизической экологии, ФГБУН «Институт морских биологических исследований имени А.О. Ковалевского Российской академии наук»
Чурилова Т.Я. кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник отдела экологической физиологии водорослей, Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского
Муханов В.С. кандидат биологических наук, заведующий лабораторией микропланктона, ФГБУН «Институт морских биологических исследований имени А.О. Ковалевского Российской академии наук»
Сахонь Е.Г. ведущий инженер, лаборатория микропланктона, ФГБУН «Институт морских биологических исследований имени А.О. Ковалевского Российской академии наук»

Хроматическая адаптация с-фикоэритрин-содержащих черноморских цианобактерий Synechococcus sp.

В работе исследовано влияние света разного спектрального состава на структурно-функциональные характеристики цианобактерий, которые являются важным компонентом водной среды и определяют ее качество. Эксперименты со штаммом цианобактерий Synechococcus sp. BS9001 не показали изменения в соотношении хлорофилла а и вспомогательных пигментов, характерного для комплементарной хроматической адаптации. Скорость деления клеток была больше на свету спектрального состава (зеленый свет), комплементарного полосе поглощения С-фикоэритрина, и меньше на свету с волновыми характеристиками, не совпадающими со спектральным диапазоном поглощения света С-фикоэритрином. Исследования в Черном море показали, что в период сезонной стратификации вод в фитопланктонном сообществе наблюдалось увеличение с глубиной численности пикоцианобактерий, которое достигало максимума в нижней части зоны фотосинтеза, ограниченной сезонным термоклином. Для фитопланктонного сообщества, существующего глубже сезонного термоклина, были получены спектры поглощения света с локальным максимумом на ~ 550 нм, что вероятно связано с С-фикоэритрин содержащими цианобактериями Synechococcus sp. Совпадение полосы поглощения пигмента С-фикоэритрин со спектральным составом приникающей к границе зоны фотосинтеза радиации, вероятно, является причиной обилия С-фикоэритрин-содержащего пикопланктона Synechococcus sp. под слоем сезонного термоклина.

Ключевые слова: Synechococcus sp. BS9001– пикоцианобактерии - спектральный состав света - пигменты


Стр. 116-123 / Химия воды и водных растворов

Сагакянц М.М. младший научный сотрудник, Музей живых культур с центром патогенных для человека вибрионов ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора
Чемисова О.С. кандидат биологических наук, врио зам. директора по научной работе, заведующая Музея живых культур с центром патогенных для человека вибрионов ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора
Голенищева Е.Н. научный сотрудник, Музей живых культур с центром патогенных для человека вибрионов ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора
Полеева М.В. научный сотрудник, Музей живых культур с центром патогенных для человека вибрионов ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора

Оценка перспектив применения четвертичных аммониевых соединений для деконтаминации Vibrio cholerae, в том числе в балластных водах судов

Перенос чужеродных видов животных, растений, микроорганизмов, в том числе и патогенных, в судовых балластных водах представляет собой серьёзную угрозу экологического и экономического характера. Согласно стандарту качества судовых балластных вод токсигенные штаммы V. choleraе О1 и V. choleraе О139 должны отсутствовать. Изучено бактерицидное действие дезинфицирующих средств (ДС) на основе четвертичных аммониевых соединений (ЧАС) по отношению к холерным вибрионам, осуществлена оценка их влияния на зоо- и фитопланктон. Показано, что бактерицидной активностью в отношении штаммов V. cholerae обладают ДС на основе ЧАС в концентрациях не менее 0,1% по действующему веществу в течение 30 минут. Бактерицидные концентрации ДС на основе ЧАС оказывают токсическое действие на водоросль Chlorella vulgaris Beyerink и вызывают гибель особей инфузории туфельки Paramecium caudatum.

Ключевые слова: зоопланктон, судовые балластные воды, фитопланктон, холерные вибрионы, четвертичные аммониевые соединения


Стр. 3-6 / Вопросы экологии

Даценко Ю.С. доктор географических наук, профессор, географический факультет, ФГБОУ ВО Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Особенности формирования речного стока марганца и железа в периоды половодья

Анализируются связи между расходами воды и концентрациями общего железа и марганца в различные фазы половодья в реках Волга и Тверца. Полученные зависимости подтверждают гистерезисный характер этих связей, обусловленный изменениями генетических составляющих речного стока в период половодья.

Ключевые слова: Волга, железо, марганец, половодье, статистические характеристики, Тверца


Стр. 124-130 / Short communications

Кулиев Д.А. докторант, факультет экологии и почвоведения, Бакинский государственный университет

Определение летальных доз металлов на фитопланктоне Каспийского моря

В настоящее время проводится ряд исследований, включающих в себя посезонный и годичный мониторинг территории Каспийского моря. Но это всего лишь сбор статистических данных. Вопрос о том, в каких концентрациях те или иные металлы являются губительными для обитателей Каспийского моря, все еще открыт.
Работа посвящена определению летальных доз (ЛД50) некоторых металлов на фитопланктоне Каспийского моря. В качестве тестового материала использованы морские водоросли Chaetoceros Tennissimus, а в качестве анализируемых металлов – Mo, Al, Co, As, Ni, Mn, Cr, Zn, Sb, Sn, Pb, Cu, Se. По полученным данным был составлен ряд увеличения токсикологического воздействия данных металлов на морские водоросли Chaetoceros tennissimus. Согласно данному ряду выявлено, что наиболее токсичными являются такие металлы как медь и селен, а наименее токсичными - молибден и алюминий.

Ключевые слова: Каспийское море, летальная доза (ЛД50), летальная концентрация, токсичность, тяжелые металлы


Стр. 7-11 / Вопросы экологии

Бреховских В.Ф. доктор технических наук, профессор, руководитель группы, ФГБУН Институт водных проблем Российской академии наук
Волкова З.В. кандидат географических наук, старший научный сотрудник, ФГБУН Институт водных проблем Российской академии наук

Многолетняя динамика биомассы фитопланктона в двух водохранилищах долинного типа

Исследована многолетняя динамика биомассы фитопланктона и содержания в нем хлорофилла «а» двух водохранилищ – Иваньковского и Рыбинского. Показаны различия в изменчивости их трофности. Дан анализ возможных причин такого поведения экосистем с использованием комплексных показателей.

Ключевые слова: биомасса фитопланктона, трофический статус, хлорофилл a


Стр. 131-136 / Short communications

Сауц А.В. кандидат технических наук, доцент кафедры маркетинга и социальных коммуникаций, ЧОУ ВО Санкт-Петербургский университет технологий управления и экономики
Ерегина С.В. кандидат географических наук, доцент кафедры геоэкологии и инженерной геологии, ФГБОУ ВО Вологодский государственный университет

Численное моделирование нестационарной фильтрации в решении задач водо-пользования и экологии

В статье рассмотрено численное моделирование процессов нестационарной фильтра-ции в пористых средах для решения задач водопользования и охраны окружающей среды на примере аварийного переполнения канализационного колодца. Программная реализация модели выполнена в среде «Comsol Multiphysics» с использованием метода конечных элементов. Модель построена на основе нестационарных уравнений Дарси и диффузии в пористых средах и соответствующих начальных и граничных условий с учетом самоуплотнения среды под действием водяного напора. Результаты исследова-ния имеют практическое применение при определении скорости фильтрации, давле-ния, глубины и времени проникновения воды и концентраций содержащихся в ней вредных примесей в толщу ограждающих конструкций и гидроизоляционных матери-алов, что позволяет оценить их защитные свойства.

Ключевые слова: аммоний, гидроизоляция, полиэтилен низкого давления, фильтрация


Стр. 12-18 / Вопросы экологии

Гаврилкина С.В. кандидат геолого-минералогических наук, научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное природоохранное учреждение науки «Ильменский государственный заповедник»

Динамика массообмена тяжелых металлов в ландшафтно–геохимических условиях Южного Урала

Изучение техногенного влияния на окружающую среду является одной из важнейших проблем современности. Южный Урал – регион, насыщенный предприятиями черной и цветной металлургии, машиностроения и развитой транспортной сетью. Исследуя участки ландшафта, находящиеся под влиянием Карабашского медеплавильного комбината, и сравнивая его с условно фоновой территорией Ильменского государственного заповедника, установлено, что миграция масс тяжелых металлов значительно увеличивается в зоне импакта. Резко возрастает значение прочно связанных с пылевыми частицами тяжелых металлов на 10–100 порядков. В результате происходит активная аккумуляция тяжелых металлов в ландшафтах. Основная масса накапливается в почве. Одновременно сильно возрастает емкость биологического круговорота металлов Fe в 3 раза, Mn в 4-8 раз, Ni в 10-14 раз, Zn в 40-100 раз, Cu в 50-200 раз, Pb в 100-400 раз, Cd в 1000-3000 раз.

Ключевые слова: атмосферный перенос, биологический круговорот, источники загрязнения, ландшафт, тяжелые металлы


Стр. 137-146 / Short communications

Мангазеев А.В. аспирант кафедры «Защита окружающей среды и водопользование», Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Камчатский государственный технический университет
Потапов В.В. доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник, Научно-исследовательский геотехнологический центр Дальневосточное отделение Российской академии наук
Горев Д.С. кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Научно-исследовательский геотехнологический центр Дальневосточное отделение Российской академии наук
Горева Т.С. кандидат технических наук, доцент кафедры прикладной математики, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, филиал г. Севастополь

Применение мембран в технологическом процессе переработки молочной творожной сыворотки

Ситуация в пищевой промышленности имеет тенденцию к увеличению ассортимента молочных продуктов, что в свою очередь приводит к нарастанию объема сыворотки - вторичного продукта производства. Внедрение высокотехнологичных мембранных процессов позволит получить фильтрат с характеристиками, допустимыми к его сбросу в коллектор очистных сооружений. Выполнены эксперименты по мембранному концентрированию творожной молочной сыворотки с применением мембранных процессов двух типов - нанофильтрации и обратного осмоса. Установлены зависимости производительности баромембранных установок (Q) от входного давления, определены суммарные концентрации белков концентрата, фильтрата и исходной среды, основные характеристики мембранных процессов. В образцах фильтрата достигнуто значительное снижение биохимической потребности в кислороде по сравнению с исходной сывороткой. Результаты эксперимента позволяют оценить возможность использования мембранных процессов в технологическом процессе молочного производства, получении молочного продукта с заданными характеристиками и оптимальном способе утилизации сыворотки.

Ключевые слова: белок, жир, селективность и проницаемость мембран, сухие вещества, творожная молочная сыворотка


Стр. 19-24 / Мониторинг водных объектов

Соловьева О.В. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, отдел морской санитарной гидробиологии, ФГБУН Институт морских биологических исследований имени А.О. Ковалевского Российской академии наук
Тихонова Е.А. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, отдел морской санитарной гидробиологии, ФГБУН Институт морских биологических исследований имени А.О. Ковалевского Российской академии наук
Миронов О.А. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, отдел морской санитарной гидробиологии, ФГБУН Институт морских биологических исследований имени А.О. Ковалевского Российской академии наук
Захарченко Д.А. ведущий инженер, отдел морской санитарной гидробиологии, ФГБУН Институт морских биологических исследований имени А.О. Ковалевского Российской академии наук

Мониторинг концентрации нефтяных углеводородов в прибрежных водах Крыма

Мониторинг экологического состояния Крымского побережья имеет большое природоохранное значение. Целью работы явилось определение концентраций нефтяных углеводородов в водной толще Азово-Черноморской прибрежной акватории Крыма в весенний период, что может стать первым этапом планирования и проведения регулярных исследований нефтяного загрязнения акватории. Количество нефтяных углеводородов (НУ) в воде определялось методом ИК-спектрометрии. Проведённый анализ их содержания в водах двенадцатимильной зоны крымского побережья Чёрного и Азовского морей показал, что в целом данная акватория, несмотря на наличие данных загрязнителей, характеризуется как «чистая» по определяемому показателю (на основании сравнения концентрации НУ с ПДК для рыбохозяйственных водоёмов). Практически повсеместно отмечается уменьшение количества данного класса веществ с глубиной, что демонстрирует поверхностный путь поступления НУ в море. В районе Керченского пролива зафиксировано превышение ПДК рыбохозяйственных водоёмов. В целом можно отметить снижение концентраций НУ относительно аналогичного периода 1995 г. Несмотря на то, что в настоящее время их содержание в водах крымского побережья далеко от опасных для гидробионтов количеств, мониторинг данного показателя необходим в связи с возрастающей антропогенной нагрузкой на рекреационные зоны Крыма.

Ключевые слова: Азовское море, морская вода, нефтяные углеводороды, побережье, Черное море


Стр. 147-153 / Short communications

Оберемок В.Н. кандидат технических наук, доцент
Лаптев А.С. инженер-конструктор ООО «Глоубкор»

Электромагнитные аппараты с ферромагнитными рабочими элементами в процессе очистки сточных вод от тяжелых металлов

Наиболее распространенными и опасными для водоемов являются сточные воды химической, машиностроительной, пищевой, нефтехимической и других отраслей промышленности. Их разнообразие по объему, составу, концентрациям загрязнений требует применения универсальных, надежных и эффективных методов очистки.
В данной статье рассматривается очистка сточных вод от тяжелых металлов (шестивалентного хрома – Cr6+, меди – Cu, никеля – Ni, цинка – Zn, железа – Fe, кадмия – Cd) с применением электромагнитных аппаратов с ферромагнитными рабочими элементами – аппаратов вихревого слоя (АВС). Представлены результаты испытаний таких аппаратов в промышленных условиях. Предложена технологическая схема одновременной очистки хромсодержащих и кислотно-щелочных сточных вод на базе АВС.
Установлено, что использование АВС при очистке хромсодержащих сточных вод в щелочной среде позволяет добиться более высокого качества очистки от тяжелых металлов, сократить расход реагентов и упростить эксплуатацию очистных сооружений.

Ключевые слова: аппарат вихревого слоя, очистка кислотно-щелочных сточных вод, очистка сточных вод, очистка хромсодержащих сточных вод, сточные воды


Стр. 25-35 / Мониторинг водных объектов

Чаус Б.Ю. кандидат биологических наук, доцент кафедры биологии естественнонаучного факультета,Стерлитамакский филиал ФГБОУ ВО «Башкирский государственный университет»

Индикация антропогенного загрязнения воды в верхнем и среднем течениях реки Белая (Республика Башкортостан) по встречаемости организмов, входящих в состав макрозообентоса

В статье приводится анализ возможности использования беспозвоночных животных, входящих в состав макрозообентоса для биоиндикации антропогенного загрязнения поверхностных вод в ходе экологического мониторинга реки Белой в верхнем и среднем течениях. Сбор беспозвоночных (личинок из отрядов Plecoptera, Ephemeroptera и Trichoptera) и анализ постоянства (в долях единицы) проводился в районах 10 государственных водопостов, находящихся на реке Белой с 2005 по 2016 годы. Для гидрохимической характеристики створов использовались данные по содержанию в речных водах соединений марганца, никеля и железа, нефтепродуктов, фенолов, азота аммонийного, меди, цинка, сульфатов, хлоридов, азота нитритного. В качестве комплексного показателя использовался удельный комбинаторный индекс загрязненности воды. Математическим анализом определены градации антропогенного загрязнения воды реки Белая в её верхнем и среднем течениях. Выявлены корреляционные связи между постоянством личинок некоторых видов из отрядов Plecoptera, Ephemeroptera и Trichoptera с химическими веществами, определяемыми контролирующими организациями в речных водах Башкортостана. Построены регрессионные модели для индикации концентрации поллютантов в зависимости от встречаемости гидробионтов в верхнем и среднем течениях реки Белая. Такой подход, по-видимому, позволит разработать рекомендации по замене ряда химических анализов на более дешевые биологические анализы и выявлять наиболее сильно влияющие на водную фауну химические вещества, что крайне важно для принятия технологических решений по очистке сточных вод, сбрасываемых в поверхностные воды Башкортостана.

Ключевые слова: гидрохимические показатели, корреляционный и регрессионный анализы, макрозообентос, постоянство видов, река Белая, Южный Урал


Стр. 36-44 / Мониторинг водных объектов

Решетняк О.С. кандидат географических наук, старший научный сотрудник, ФГБУ «Гидрохимический институт»; доцент, Институт наук о Земле Южного федерального университета; старший научный сотрудник, ФГБУН Институт водных проблем Российской академии наук

Пространственно-временная изменчивость структуры бентосных сообществ и состояния экосистем Нижнего Дона

В современных условиях антропогенного воздействия на водные экосистемы наблюдается не только ухудшение качества воды, приводящее к их загрязнению и истощению, но и нарушение их экологического состояния. Происходит трансформация состояния водных экосистем за счет изменчивости компонентного состава воды и структуры сообществ водных организмов. Универсальным индикатором происходящих в экосистеме антропогенных изменений может служить ответная реакция отдельных сообществ водных организмов на резкое изменение среды их обитания. Бентосные сообщества являются чувствительными индикаторами загрязнения водных экосистем, а их структурно-функциональные характеристики являются важным элементом экологического мониторинга поверхностных вод.
В работе представлены результаты оценки пространственно-временной изменчивости показателей развития бентосных сообществ и состояния водных экосистем на различных участках Нижнего Дона. Анализ межгодовой изменчивости уровня развития бентоса показал, что число видов меняется в основном от 1 до 4, реже достигает 5-6. Вариабельность значений общей численности очень высока от 200 экз/м2 до значений 10200 и 11360 экз/м2, которые наблюдались в устьевой части реки Дон. Состав доминирующего комплекса сообщества представлен хирономидами и олигохетами, массовое развитие последних является показателем загрязнения водных экосистем.
Около половины исследуемых речных участков находятся в переходном состоянии от «естественного или равновесного» в «кризисное» и качество воды соответствует II-IV классам («чистые», «умеренно загрязненные» или «загрязненные» воды). Экосистемы второй половины участков – в переходном состоянии от «равновесного или кризисного» в «критическое» и качество воды при этом соответствует III-IV классам.
Полученные результаты имеют большую практическую значимость и приобретают особую актуальность для решения ряда вопросов, связанных с оценкой экологического благополучия водоемов и прогнозированием качества воды.

Ключевые слова: бентосные сообщества, доминирующие виды, качество воды, нижнее течение реки Дон, олигохеты, состояние речных экосистем


Стр. 45-49 / Технологии промышленной и бытовой очистки вод

Ксенофонтов М.А. доктор физико-математических наук, доцент, заведующий лабораторией физико-химии полимерных материалов и природных органических соединений, Институт прикладных физических проблем им. А.Н. Севченко Белорусского государственного университета
Островская Л.Е. кандидат химических наук, доцент, ведущий научный сотрудник, Институт прикладных физических проблем им. А.Н. Севченко Белорусского государственного университета
Гавриленко О.О. старший научный сотрудник, Научно-исследовательское учреждение «Институт прикладных физических проблем им. А.Н. Севченко» Белорусского государственного университета
Васильева В.С. старший научный сотрудник, Институт прикладных физических проблем им. А.Н. Севченко Белорусского государственного университета
Василевская Л.Н. научный сотрудник, Институт прикладных физических проблем им. А.Н. Севченко Белорусского государственного университета
Павлюкевич Т.Г. научный сотрудник, Научно-исследовательское учреждение «Институт прикладных физических проблем им. А.Н. Севченко» Белорусского государственного университета

Закономерности поглощения нефтепродуктов из водных потоков полимерными сорбентами

Разработка эффективных технологий и материалов, обеспечивающих глубокую очистку водных ресурсов от загрязнений, имеет первостепенное значение для решения экологических проблем. Для определения параметров эффективной очистки сточных вод, загрязненных нефтепродуктами, и выбора сорбентов, позволяющих извлекать нефтепродукты из потоков сточных и ливневых вод до норм ПДК, нами разработана конструкторская документация и изготовлена экспериментальная установка, позволяющая изменять и регистрировать температуру, скорость, производительность водного потока. Установлено, что при скорости водного потока 8,0 л/мин и исходных концентраций нефтепродукта 300÷125 мг/л использование сорбентов Мегасорб и Пенопурм позволяет снизить концентрацию нефтепродукта в течение 2 часов до 0,3 мг/л.

Ключевые слова: закономерности сорбции нефтепродуктов из водного потока, Материал нетканый гидрофобный сорбирующий, Мегасорб, Пенопурм, полимерные сорбенты, экспериментальная установка


Стр. 50-54 / Гидробиология

Минеев А.К. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, ФГБУН Институт экологии Волжского бассейна РАН

Патологии скелетной мускулатуры у рыб из загрязнённого участка р. Позимь (Удмуртская Республика)

Представлены результаты исследований гистологических патологий скелетной мускулатуры у молоди и половозрелых особей плотвы (Rutilus rutilus Linnaeus, 1758) и уклеи (Alburnus alburnus Linnaeus, 1758) из участка р. Позимь в городской черте г. Ижевска, где уровень загрязнения воды очень высок. Показана динамика встречаемости обнаруженных типов патологий скелетной мускулатуры у взрослых рыб обоих видов. Выявлена прямая зависимость встречаемости у рыб патологий мускулатуры от степени загрязнения водоёма.

Ключевые слова: антропогенное влияние, загрязняющие вещества, молодь рыб, патология скелетной мускулатуры, половозрелые особи


Стр. 55-62 / Гидробиология

Халиуллина Л.Ю. кандидат биологических наук, научный сотрудник, доцент кафедры ботаники и физиологии растений Института фундаментальной медицины и биологии, Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Казанский (Приволжский) федеральный университет»

Исследование фитопланктона реки Степной Зай (левый приток р. Кама, Республика Татарстан)

В работе представлены результаты исследований фитопланктона р. Степной Зай (левый приток р. Кама, Республика Татарстан). В ходе наблюдений выявлено 59 таксонов планктонных водорослей. Наибольшее видовое разнообразие характерно для открытой воды с берегами без зарослей макрофитов. В фитопланктоне доминируют диатомовые, зеленые и эвгленовые водросли. Максимальные количественные показатели (общая численность и биомасса) характерны для участков реки с зарослями макрофитов. Воды исследованного участка р. Степной Зай относятся к β-мезасапробному типу и умеренно-загрязненной зоне. Трофический статус вод среди зарослей макрофитов большей частью соответствует эвтрофному, в открытой воде – мезо- и эвтрофному типу.

Ключевые слова: альгоценоз, водоросли, река Степной Зай, фитопланктон


Стр. 63-74 / Научно-аналитические обзоры

Дзюба А.В. кандидат географических наук, старший научный сотрудник, ФГБУН Институт водных проблем Российской академии наук

Климатический криолитоэффект

Рассмотрены актуальные вопросы реакции водных объектов криолитозоны на современные изменения климата. Проанализировано изменение альбедо подстилающей поверхности при изменении степени сплоченности многолетнемерзлых пород в арктической зоне. Описан физический механизм формирования климатического криолитоэффекта, как суммарного эффекта обратных климатических связей, обусловленных современной динамикой криолитосферы. Предложено физически и эмпирически обоснованное объяснение формирования планетарного максимума концентрации углекислого газа и метана в арктической зоне, тогда как антропогенные выбросы этих газов максимальны в умеренных и субтропических широтах Северного полушария. Обосновано предположение, согласно которому оттаивание многолетнемерзлых пород в настоящее время в значительной степени эндогенный процесс. Наблюдаемая деградация криолитосферы обусловлена не только повышением температуры приземного воздуха, но и энергетическим эффектом биохимических реакций, направленным в сторону уменьшения энтальпии и увеличения энтропии системы неподвижных водных объектов и оттаивающего грунта. Полученные результаты раскрывают механизм естественного демпфирования современных в значительной степени антропогенных климатических изменений, которые наиболее резко проявляются в Арктике.

Ключевые слова: изменения климата, многолетнемерзлые породы, неподвижные водные объекты


Стр. 75-85 / Научно-аналитические обзоры

Гордеев В.В. доктор геолого-минералогических наук, главный научный сотрудник,Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук
Чульцова А.Л. научный сотрудник, Северо-Западное отделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук
Коченкова А.И. младший научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук
Белоруков С.К. Заместитель директора, Северо-Западное отделение Федерального государственного бюджетного учреждение науки Института океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук
Чупакова А.А. научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова Российской академии наук
Морева О.Ю. научный сотрудник, ФГБУН Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики Российской академии науки
Неверова Н.В научный сотрудник, ФГБУН Институт экологических проблем Севера Уральского отделения Российской академии наук
Чупаков А.В. научный сотрудник, ФГБУН Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики Российской академии науки

Сезонные вариации концентраций растворённых неорганических форм биогенных элементов в нижнем течении Северной Двины и в зоне смешения речных и морских вод

В статье представлены результаты первых двух лет работы по проекту «Обсерватория -Маргинальный фильтр реки Северная Двина», цель которого состоит в регулярных исследованиях седиментационных, геохимических и биологических процессов в нижнем течении Северной Двины и ее маргинальном фильтре (МФ). Маргинальный фильтр это зона смешения речных и морских вод, которая является естественной ловушкой разнообразных растворенных и взвешенных веществ на пути с континента в море или океан. В работе рассматриваются результаты определения растворенных неорганических форм биогенных элементов N, P и Si в нижнем течении Северной Двины. Пробы поверхностной воды отбирались пластиковым ведром каждый месяц в течение двух лет в двух точках – в черте г. Архангельска (Яхт-клуб) и в порту «Экономия». В МФ реки отбор проб проводился дважды в год – в весенний период сразу после схода льдов и в период летне-осенней межени (в августе). Вода фильтровалась через ядерные фильтры в день отбора и анализировалась на биогенные элементы общепринятыми методами. Результаты показали, что концентрации нитратов, нитритов, фосфатов и кремния сильно варьируют по сезонам и между годами. Отношения максимальных и минимальных концентраций за 2 года достигали для нитритов, фосфатов и кремния 11-16, особенно сильно менялись нитраты - до 620. Сравнение с типичными для рек Мира концентрациями показало, что концентрации фосфатов и нитритов выше в воде Северной Двины в 2-3 раза, концентрации нитратов практически совпадают, и только концентрации кремния примерно в 1,5 раза уступают глобальным. Соотношения молярных концентраций N/P, Si/P, Si/N (соотношения Редфилда) показали, что только азот является дефицитным биогенным элементом для нормального развития фитопланктона в экосистеме нижнего течения реки. Концентрации элементов в зоне смешения речных и морских вод измерялись во всем диапазоне солености от пресных вод до морских.. При высокой воде весной время жизни воды в МФ значительно ниже, чем в период межени. Этого времени не хватает, чтобы биогеохимические процессы могли развиться до того уровня, когда они активно воздействуют на концентрации и формы нахождения биогенных элементов в зоне МФ. В период межени в августе зависимости концентраций элементов от солености становятся более сложными и изменчивыми. Работы в рамках данного проекта продолжаются.

Ключевые слова: биогенные элементы, годовые потоки элементов, маргинальный фильтр Северной Двины, сезонные вариации


Стр. 86-91 / Материалы для водоподготовки

Кутергин А.С. кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры радиохимии и прикладной экологии, Физико-технологический институт Уральского федерального университета им. первого Президента России Б.Н. Ельцина

Сорбент на основе глауконита для очистки радиоактивно загрязненных природных вод

Показана целесообразность использования модифицированного сорбента для очистки природных вод от радионуклидов цезия и стронция. Представлены результаты активирования поверхности гранулированного глауконита. В результате установлено, что слабый раствор щелочи увеличивает его коэффициент распределения по стронцию ≈ 2 раза, но не влияет на сорбцию цезия. Рассмотрена возможность сорбционного концентрирования радионуклида 90Sr из водных растворов модифицированным сорбентом – фосфат железа на гранулированном носителе, в статических условиях. В диапазоне концентраций стронция, в пределах которых распределение извлекаемого компонента между твердой и жидкой фазами подчиняется закону Генри (10-7 ÷ 10-3 г/л), коэффициент распределения составляет Kd = (1,6±0,7)•103 мл/г. Достигнутое значение статической обменной емкости по стронцию модифицированного сорбента (СОЕ ≥ 42 мг/г) значительно превышает емкость носителя. Установление равновесия в системе модифицированный сорбент – раствор наступает значительно быстрее, чем у гранулированного глауконита. Экспериментально доказано, что модифицированный фосфатом железа гранулированный глауконит, увеличив специфичность к стронцию в 10 раз, сохранил значение коэффициента распределения по отношению к цезию на уровне носителя. Это позволит применять его для комплексной очистки водных сред. Полученные экспериментальные данные могут быть использованы при разработке новых сорбентов, способных обеспечить эффективное и экспрессное концентрирование 90Sr и 137Cs при реабилитации источников природных вод на радиоактивно загрязненных территориях.

Ключевые слова: глауконит, модифицирование, очистка природных вод, сорбция радионуклидов


Стр. 92-100 / Материалы для водоподготовки

Николаева Л.А. доктор технических наук, доцент кафедры «Технология воды и топлива», Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение «Казанский государственный энергетический университет»
Хамзина Д.А. аспирант кафедры «Технология воды и топлива», Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение «Казанский государственный энергетический университет»

Очистка водных источников от нефтяных загрязнений гидрофобным карбонатным шламом

В работе представлены лабораторные и экспериментальные исследования по утилизации замазученного отхода энергетики, образующегося после адсорбционной очистки поверхностных водных источников от нефтяных разливов. Отход энергетики - шлам химводоподготовки, образующийся на стадии предварительной очистки природной сырой воды при известковании и коагуляции. На основе шлама был разработан гидрофобный сорбционный материал ГСМ. К сорбционным материалам, которые позволяют при низких затратах, максимально эффективно очистить водную поверхность от нефтепродуктов, предъявляются следующие требования: гидрофобность, высокая нефтеёмкость, плавучесть, простота утилизации с водной поверхности, эффективная работа в разном диапазоне температур, устойчивость к разрушению в воде, нетоксичность, оптимальная цена. Полученный материал обладает указанными требованиями. Определены технические характеристики разработанного сорбента: нефтеёмкость, краевой угол смачивания, проведен экспресс – анализ качества водной вытяжки разработанного гидрофобного сорбента на острую летальную токсичность рыб вида Poecilliareticulata Pet. и ракообразных Daphniamagna Str. Предложена технологическая схема утилизации замазученного гидрофобного сорбционного материала в качестве вторичного энергетического ресурса на промышленных предприятиях.

Ключевые слова: вторичный энергетический ресурс, гидрофобизация, нефтеемкость, нефтяные разливы, промышленные предприятия, сорбционный материал ГСМ, технология утилизации, шлам химводоподготовки


Стр. 101-105 / Приборы и оборудование

Лаптева Е.А. кандидат технических наук, доцент кафедры «Промышленная теплоэнергетика и системы теплоснабжения, ФГБОУ ВПО Казанский государственный энергетический университет
Лаптев А.Г. доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой технологии воды и топлива, Казанский государственный энергетический университет

Тепловая эффективность и расчет охлаждения воды в пленочных градирнях

Разработан алгоритм расчета эффективности охлаждения жидкости в пленочной градирне с насадкой при противотоке воды с воздухом, который учитывает обратное перемешивание газовой и жидкой фаз. Первоначально вычисляется тепловая эффективность по воздушному потоку, с применением уравнения теплового баланса для заданных режимных параметров охлаждения воды. Затем с использованием ячеечной модели и числа единиц переноса находится расчетная тепловая эффективность для конкретного блока оросителей с заданными конструктивными характеристиками. Для проверки адекватности метода расчета представлены результаты экспериментальных исследований охлаждения воды на лабораторном макете с трубчатой сетчатой насадкой из полиэтилена. Показано удовлетворительное согласование результатов расчетов с экспериментом. Таким образом, представленный метод расчета позволяет учесть обратное перемешивание потоков охлаждения воды и выполнить проектирование или модернизацию блоков контактных устройств градирни с использованием полученного из эксперимента гидравлического сопротивления.

Ключевые слова: градирня, контактные устройства, охлаждение воды, перемешивание потоков, тепловая эффективность