всероссийский научно-практический журнал
  • ISSN 2072-8158
  • -
  • Урал-Пресс: 012688

Журнал «Вода: химия и экология» № 1-2 (118) за Февраль 2019 г.</H3>

Журнал «Вода: химия и экология»


№ 1-2 (118) за Февраль 2019 г.

<<  ..

Содержание выпуска:

Стр. 34-40 / Мониторинг водных объектов

Жигжитжапова С.В. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Байкальский институт природопользования Сибирского отделения Российской академии наук
Павлов И.А. кандидат фармацевтических наук, научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Байкальский институт природопользования Сибирского отделения Российской академии наук
Ширеторова В.Г. кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Байкальский институт природопользования Сибирского отделения Российской академии наук
Дыленова Е.П. инженер, аспирант, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Байкальский институт природопользования Сибирского отделения Российской академии наук
Раднаева Л.Д. доктор химических наук, заведующая лабораторией химии природных систем, ФГБУН Байкальский институт природопользования Сибирского отделения Российской академии наук
Тулохонов А.К. академик РАН, доктор географических наук, профессор, научный руководитель, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Байкальский институт природопользования Сибирского отделения Российской академии наук

Содержание металлов в водных растениях оз. Гусиное

Озеро Гусиное – крупнейший пресный водоем на территории Республики Бурятия после оз. Байкал. С началом разработки Хольбольджинского угольного разреза и пуском Гусиноозерской ГРЭС (озеро является водоемом-охладителем) в 1961-1976 гг. антропогенная нагрузка на озеро постоянно растет. При этом оз. Гусиное является единственным источником хозяйственно-питьевого водоснабжения для г. Гусиноозерск и прилегающих поселений. Цель работы – изучение концентрации металлов в водных растениях оз. Гусиное. Методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивной связанной плазмой определено содержание Fe, Mn, Al, Ba, Zn, Ni, Cu, Pb, Cr, Cd и Hg в высших водных растениях, мхе, харовых и зеленых нитчатых водорослях. Проведена сравнительная оценка накопления металлов в водных растениях оз. Гусиное. Показано, что водные растения оз. Гусиное накапливают большинство изученных металлов в количествах больших, чем в других водоемах-охладителях Сибири. Наибольшее количество металлов накапливают растения, произрастающие в зоне влияния Гусиноозерской ГРЭС, в особенности нитчатые водоросли.

Ключевые слова: антропогенное воздействие, водные растения, озеро Гусиное, тяжелые металлы


Стр. 175-175 / Новинки научно-технической литературы

Готовцев А.В. кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, ФГБУН Институт водных проблем Российской академии наук

Оценка влияния ксенобиотиков на скорость разложения органических загрязнений

Влияние ксенобиотиков на скорость разложения органических загрязнений предлагается оценивать с помощью анализа динамики биохимического потребления кислорода в водной среде. Для этого предложены формулы, позволяющие вычислять биохимическую потребность в кислороде (БПК) и коэффициент скорости биохимического окисления (k0) по результатам измерений БПКТ и БПК2Т (биохимического потребления кислорода за периоды времени Т и 2Т суток соответственно). Эти формулы были получены А.В. Готовцевым в результате решения обратной задачи для замкнутой системы уравнений Стритера–Фелпса.
Построенные на основе этих формул таблицы для широкого диапазона значений экспериментальных величин БПКТ и БПК2Т позволяют определять БПК (концентрацию органических загрязнений в кислородных единицах), а также коэффициент скорости биохимического потребления кислорода (k0).
Автор полагает, что непрерывный мониторинг БПК и k0 в водном объекте позволит выявлять случаи появления токсинов, подавляющих микроорганизмы, ответственные за деградацию органических загрязнений.
Следует отметить, что замкнутая система уравнений Стритера–Фелпса предложена автором после того, как он обнаружил и доказал фундаментальный недостаток классической системы Стритера-Фелпса [Streeter H.W., Phelps E.B.//US Publ., Health Service Bull. 1925, № 146, p. 1-75], состоящий в отсутствии связи между концентрацией растворенного кислорода и скоростью окисления органического вещества, что допускало возможность появления физически некорректного решения с отрицательной концентрацией кислорода (физический нонсенс) в некоторой области параметров. Для устранения этого недостатка автор предложил дополнить классическую систему уравнений Стритера-Фелпса, состоящую, как известно, из двух уравнений, третьим уравнением [Готовцев А.В.// Водные ресурсы, 2010, Т.37, № 2. С. 250-256.].
Автор надеется, что предлагаемая монография будет полезна научным работникам, которые занимаются как фундаментальными, так и прикладными исследованиями в области качества водных ресурсов, а также преподавателям учебных заведений и студентам.
Книга содержит обширную библиографию научных работ российских и зарубежных авторов в рассматриваемой области.

Ключевые слова: биохимическая потребность в кислороде, биохимическое потребление кислорода, качество воды, коэффициент скорости биохимического окисления, ксенобиотик, математическое моделирование, мониторинг, обратная задача


Стр. 46-56 / Мониторинг водных объектов

Сучкова К.В. аспирант, младший научный сотрудник, ФГБУН Институт водных проблем Российской академии наук
Мотовилов Ю.Г. кандидат географических наук, ведущий научный сотрудник, ФГБУН Институт водных проблем Российской академии наук
Эдельштейн К.К. Доктор географических наук, профессор кафедры гидрологии суши географического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова
Пуклаков В.В. кандидат географических наук, старший научный сотрудник, ФГБОУ ВО Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Ерина О.Н. кандидат географических наук, научный сотрудник, ФГБОУ ВО Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Красновидовская учебно-научная база
Соколов Д.И. кандидат географических наук, старший научный сотрудник, ФГБОУ ВО Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Красновидовская учебно-научная база

Моделирование генетических составляющих речного стока с использованием гидрохимического способа идентификации водных масс

Для моделирования гидрологических процессов в речном бассейне задействована физико-математическая модель формирования речного стока ECOMAG. Основная идея исследования заключается в использовании гидрохимических способов идентификации водных масс при калибровке параметров модели для корректного моделирования генетических составляющих стока. Для разделения гидрографа стока по генетическим составляющим применена методика, основанная на химико-статистическом анализе состава смеси водных масс. Модель ECOMAG была адаптирована для бассейна Можайского водохранилища. Гидрографы стока на 3-х гидропостах за многолетний период и гидрохимические данные, по которым определялись генетические составляющие речного стока, привлекались для калибровки параметров модели. Получено удовлетворительное соответствие модельных и фактических гидрографов стока на гидропостах, а также рассчитанных по модели и полученных на основе анализа гидрохимических данных генетических составляющих питания реки. Выполнен анализ закономерностей внутригодового распределения генетических составляющих стока и выявлены преобладающие генетические типы вод в различные фазы водного режима. Предложенный метод определения параметров модели по гидрометрическим и гидрохимическим данным позволяет моделировать динамику источников питания реки и описывать пространственно-временную генетическую структуру речного стока.

Ключевые слова: генетические составляющие стока, гидрографы, гидрохимические данные, моделирование, формирование речного стока


Стр. 69-76 / Мониторинг водных объектов

Валиев В.С. старший научный сотрудник лаборатории биогеохимии, Институт проблем экологии и недропользования Академии наук Республики Татарстан (АН РТ)
Иванов Д.В. кандидат биологических наук, заместитель директора по научной работе, Институт проблем экологии и недропользования Академии наук Республики Татарстан
Шагидуллин Р.Р. доктор химических наук, член-корреспондент АН РТ, директор, Институт проблем экологии и недропользования Академии наук Республики Татарстан
Хасанов Р.Р. младший научный сотрудник, лаборатория биогеохимии, Институт проблем экологии и недропользования Академии наук Республики Татарстан
Шамаев Д.Е. младший научный сотрудник, лаборатория биогеохимии, Институт проблем экологии и недропользования Академии наук Республики Татарстан
Мустафина Л.К. научный сотрудник, лаборатория эколого-аналитических измерений и мониторинга окружающей среды, Институт проблем экологии и недропользования Академии наук Республики Татарстан
Шурмина Н.В. научный сотрудник, лаборатория эколого-аналитических измерений и мониторинга окружающей среды, Институт проблем экологии и недропользования Академии наук Республики Татарстан
Богданова О.А. научный сотрудник, лаборатория эколого-аналитических измерений и мониторинга окружающей среды, Институт проблем экологии и недропользования Академии наук Республики Татарстан

Вероятностная оценка загрязнения поверхностных вод (на примере реки Казанка)

Анализируется подход, использующий метод вероятностных оценок относительной изменчивости гидрохимических показателей, который не требует длительных или пространственно-распределенных рядов наблюдений. Вероятность события (превышения предельно-допустимой концентрации) на участке, где выполнялось наблюдение, равна отношению произведения доли всех событий на этом участке и доли относительного числа наблюдений на участке к сумме всех подобных произведений по всем участкам. На примере р. Казанка показана возможность определения показателей вероятности превышения нормативных значений на различных отрезках её течения, как по отдельным загрязняющим веществам, так и по группам показателей (основные ионы, биогенные элементы, тяжелые металлы), а также их высокая сходимость с величиной удельного комбинаторного индекса загрязненности воды.

Ключевые слова: гидрохимический мониторинг, методы вероятностной статистики, оценка качества вод, река Казанка


Стр. 83-89 / Технологии промышленной и бытовой очистки вод

Николаева Л.А. доктор технических наук, профессор кафедры «Технология воды и топлива», Федеральное государственно бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский государственный энергетический университет»
Хуснутдинов А.Н. соискатель кафедры «Технология воды и топлива», Федеральное государственно бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский государственный энергетический университет»

Решение экологических проблем промышленных предприятий при очистке газовых выбросов гранулированным шламом

В последнее десятилетие продолжают возрастать нерешенные экологические вопросы и проблемы в различных отраслях промышленности. Одной из причин является незащищенность окружающей среды от отходов производственной деятельности. Так, на промышленных предприятиях образуется значительное количество вредных газовых выбросов и сточных вод. В работе предлагается производить очистку газовых выбросов промышленных предприятий адсорбционным методом, что позволяет уменьшить количество щелочных сточных вод. В качестве сорбционного материала использован отход энергетики – шлам химводоочистки Казанской теплоэлектроцентрали-1, образующийся при коагуляции и известковании природной воды. Представлен химический состав шлама, технология получения гранулированного сорбционного материала на его основе. Построена изотерма адсорбции сероводорода материалом, определена его сорбционная емкость. Рассчитаны оптимальные характеристики адсорбера периодического действия с неподвижным слоем разработанного материала. Произведен расчет экономического и экологического эффекта модернизации технологической схемы очистки газовых выбросов от сероводорода линии производства тиокола ОАО «Казанский завод синтетического каучука».

Ключевые слова: адсорбер, газовые выбросы, гранулированный шлам, регенерация, сероводород, сточные воды, шлам водоочистки


Стр. 77-82 / Технологии промышленной и бытовой очистки вод

Шайхиев И.Г, доктор технических наук, доцент, заведующий кафедрой Инженерной экологии, ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет»
Галиханов М.Ф. доктор технических наук, профессор кафедры Технологии переработки полимеров и композиционных материалов, ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет»
Дряхлов В.О. кандидат технических наук, доцент кафедры Инженерной экологии, ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет»
Алексеева М.Ю. аспирант кафедры Инженерной экологии, ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет»
Фазуллин Д.Д. кандидат технических наук, доцент кафедры Химии и экологии Набережночелнинского института, ФГАОУ ВО Казанский (Приволжский) федеральный университет

Влияние деэмульгатора и параметров обработки коронным разрядом полисульфонамидных мембран на разделение водонефтяных эмульсий

Исследовано влияние параметров коронной обработки на производительность и селективность процесса разделения модельной эмульсии на основе нефти девонского отложения с использованием полисульфонамидных (ПСА) мембран с массой отсекаемых частиц 100 кДа. С целью укрупнения частиц водонефтяной эмульсии проводилась обработка последней с использованием деэмульгатора марки «СНПХ-4315м», который способствует образованию более крупных капель эмульсии - с 855 до 2029 нм. Проведена обработка ПСА мембран в поле униполярного коронного разряда с варьированием параметров процесса: напряжение – от 5 до 35 кВ, время воздействия коронного разряда – от 1 до 5 минут. Найдено, что коронообработка ПСА мембран при максимальном напряжении 35 кВ способствует некоторому снижению производительности с увеличением селективности процесса. Определено, что наибольшая селективность разделения водонефтяной эмульсии (96 %) наблюдается при использовании ПСА мембраны, подвергнутой обработке коронным разрядом при напряжении 35 кВ в течение 5 минут.

Ключевые слова: водонефтяная эмульсия, деэмульгатор, коронный разряд, мембрана, разделение


Стр. 41-45 / Мониторинг водных объектов

Бондарева Н.А. Аспирант, биологический факультет, Кубанский государственный университет

Видовой состав, численность и биомасса зоопланктона покровских озер г. Краснодар

Впервые представлен полный таксономический состав зоопланктонного сообщества в Покровских озерах города Краснодар, а также его численность и биомасса. Покровские озера представляют собой два водоема, разделенные дамбой: Верхнее Покровское озеро и Нижнее Покровское озеро. Оба озера относятся к малым, антропогенным, имеют грунтовое питание. Исследования проводились в вегетационный период с мая по октябрь 2018 г. Сбор и обработка гидробиологического материала проводились по общепринятым методикам. Видовой состав представлен типичными пресноводными видами, характерными для данной климатической зоны и насчитывает 43 таксона представителей Rotatoria, Copepoda, Cladocera и других групп. Биомасса и численность максимального значения достигали в весенний период и спадали к осени. Среднее значение численности в озерах составляло 785 тыс. экз / м3. Биомасса находилась на уровне 4,91 г /м3.

Ключевые слова: биомасса, зоопланктон, Покровские озера, численность


Стр. 57-62 / Мониторинг водных объектов

Малахова Л.В. кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, ФГБУН Институт морских биологических исследований им. А.О. Ковалевского Российской академии наук
Егоров В.Н. доктор боилогических наук, главный научный сотрудник, ФГБУН Институт морских биологических исследований им. А.О. Ковалевского РАН, Никитский ботанический сад – Национальный научный центр РАН
Малахова Т.В. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, ФГБУН Институт морских биологических исследований им. А.О. Ковалевского РАН

Хлорорганические соединения в компонентах экосистем Севастопольских бухт, морской акватории природного заповедника «Мыс Мартьян» и Ялтинского порта

Исследование содержания полихлорированных бифенилов (ПХБ) и хлорорганических пестицидов (ХОП) в воде, рапане, цистозире и донных отложениях Севастопольских бухт, морской акватории заповедника «Мыс Мартьян» и Ялтинского порта показало их относительно невысокий уровень содержания в воде и макрофитах. Установлено увеличение концентрации ГХЦГ, ДДТ и его метаболитов и ПХБ в воде в весенние сезоны во всех исследованных районах. Уровень долгосрочной нагрузки отражало накопление ПХБ и ХОП в моллюсках и донных отложениях. Содержание ПХБ и ХОП в органах рапаны и грунтах у мыса Мартьян оказалось наименьшим, близким к фоновым уровням для Черного моря. Проведена реконструкция поступления хлорорганических ксенобиотиков в донные отложения Севастопольских бухт за последние 60 лет.

Ключевые слова: вода, гидробионты, ДДТ, донные отложения, природный заповедник «Мыс Мартьян», ПХБ, Севастопольские бухты


Стр. 97-106 / Гидробиология

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

Индикация содержания гидрохимических поллютантов в реках Южного Урала по показателю встречаемости моллюсков из подкласса Prosobranchia

В статье приводится анализ возможности использования моллюсков из подкласса Prosobranchia для биологической индикации химического загрязнения вод в ходе экологического мониторинга рек Южного Урала. С 2005 по 2016 годы была изучена динамика встречаемости 6 видов моллюсков из подкласса Prosobranchia в районах 17 государственных водопостов, находящихся на реках Южного Урала. В результате исследований выявлены статистически значимые сильные отрицательные и положительные корреляционные зависимости между встречаемостью ряда изученных видов гастропод с некоторыми гидрохимическими показателями. Рассчитаны линейные регрессионные модели для прогноза концентрации поллютантов в речных водах Южного Урала по встречаемости моллюсков из подкласса Prosobranchia.

Ключевые слова: биоиндикация, брюхоногие моллюски, гидрохимические показатели, Южный Урал


Стр. 15-26 / Вопросы экологии

Гришанцева Е.С. кандидат геолого-минералогических наук, научный сотрудник кафедры геохимии геологического факультета, ФГОУ ВПО Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Бычкова Я.В. кандидат геолого-минералогических наук, заведующая сектором, лаборатория экспериментальной геохимии, Геологический факультет, Московский государственный университет им. Ломоносова
Федорова Л.П. старший научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Государственный научно-исследовательский институт озерного и речного рыбного хозяйства», Верхне-Волжское отделение

Эколого-геохимические исследования малых рек, впадающих в Иваньковское водохранилище (р. Волга)

Впервые проведено комплексное эколого-геохимическое исследование малых рек Орша, Созь, Бабенка, Дойбица, Инюха, Донховка, впадающих в Иваньковское водохранилище (р. Волга), включающее комплексное изучение закономерностей распределения микроэлементов (Li, Be, B, Sc, V, Cr, Co, Ni, Ga, Rb, Y, Zr, Mo, Ag, Cd, Sn, Sb, La, Ce, Pb, Bi, Th, U) в поверхностных водах, донных осадках и иловых водах, а также в высшей водной растительности (макрофитах). Дана оценка техногенного загрязнения донных отложений малых рек, рассчитаны формулы геохимических ассоциаций элементов-загрязнителей и рассчитаны суммарные показатели загрязнения донных осадков. Выполнен расчет величины потока загрязняющих веществ, поступающих в Иваньковское водохранилище с водой малых притоков. Отдельно исследовались устьевые зоны рек в местах впадения в водохранилище и мелководья, зарастающие водной растительностью. Приведены данные о содержании микроэлементов в макрофитах различных экологических групп (гидрофитов, гелофитов, гидатофитов), составляющих основу биоценозов малых рек.

Ключевые слова: донные осадки, Иваньковское водохранилище, макрофиты, малые реки, поверхностные воды


Стр. 107-113 / Гидробиология

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

Структура планктонного фототрофного сообщества в зоне хемоклина гипертрофных озер

В данной статье исследована вертикальная неоднородность фототрофного планктонного сообщества в трех малых пригородных гипертрофных озерах г. Тольятти (Самарская область) с выраженной летней стратификацией водного столба в ее начальный период. На структуру фитопланктона в зоне хемоклина озер оказывает значительное влияние массовое развитие фитопланктона в эпилимнионе, обусловленное высоким трофическим статусомозер. В результате, формирование популяций специфических хемоклинных видов фитопланктона подавляется, вероятно, из-за низкой освещенности этих слоев, и маскируется оседанием и/или миграцией в эти слои видов, вызывающих «цветение» поверхностных слоев воды. Основные различия в составе фототрофного планктона между хемоклином и эпилимнионом связаны с развитием в зоне хемоклина популяций аноксигенных фототрофных бактерий. Вертикальные неоднородности в составе фитопланктона внутри каждого из водоемов весьма невелики по сравнению с различиями между озерами, которые во многом определяются контрастными абиотическими характеристиками их экосистем, а также тем, что в момент исследования данные озера, из-за разной скорости прогрева воды, находились на разных этапах сезонной сукцессии.

Ключевые слова: аноксигенные фототрофные бактерии, гипертрофные озера, стратификация, фитопланктон, хемоклин


Стр. 27-33 / Вопросы экологии

Великанов H.Л. доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой технологии транспортных процессов и сервиса, ФГАОУ ВПО Балтийский федеральный университет им. И. Канта
Наумов В.А. доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой водных ресурсов и водопользования, ФГБОУ ВО Калининградский государственный технический университет

Определение гидрологических характеристик малой реки

Статья посвящена рассмотрению особенностей определения гидрологических характеристик малых рек.
Уточнение расчетной схемы оценки отдельных гидрологических характеристик малых реках является актуальной задачей, поскольку достоверность прогнозирования качества воды в реке существенно зависит от точности определения распространения загрязняющих примесей в ней.
Целью данной статьи является усовершенствование метода расчета коэффициента шероховатости русла и коэффициента поперечной диффузии при моделировании распространения загрязняющих примесей в малых водотоках. В качестве примера рассматривается река Мамоновка в Калининградской области.
Отмечено, что воды реки загрязнены легкоокисляемыми органическими веществами. Во всех отобранных пробах в 2013-2015 годах наблюдались превышения предельно допустимых концентраций для водных объектов рыбохозяйственного значения по биохимическому и химическому потреблению кислорода.
Наблюдались превышающие норму концентрации железа общего как в 2013-2015 годах, так и в 1962-1964 годах.
Исходными данными для расчетов послужили результаты наблюдений, опубликованные в гидрологических ежегодниках. Получено, что наиболее тесная (положительная) стохастическая связь у коэффициента шероховатости наблюдается со средней глубиной водотока. Методом наименьших квадратов установлено, что в качестве аппроксимирующей функции следует выбрать многочлен второй степени.
Получена зависимость коэффициента шероховатости русла водотока от средней глубины.

Ключевые слова: гидрологические характеристики, коэффициент поперечной диффузии, коэффициент шероховатости русла, малая река


Стр. 114-119 / Гидробиология

Мазур О.Е. кандидат биологических наук, научный сотрудник, лаборатория паразитологии и экологии гидробионтов, ФГБУН Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН

Аккумуляция тяжелых металлов и эритроидный росток системы крови у сибирской плотвы (Rutilus rutilus) как показатели антропогенного загрязнения водоемов Байкальского бассейна (Восточная Сибирь)

Впервые определены параметры периферического звена эритрона сибирской плотвы в летний период и уровень накопления тяжелых металлов (ТМ) (Zn, Cu, Pb, Cd) в их печени из водных объектов с различной антропогенной нагрузкой (бассейн оз. Байкал). Содержание ТМ в печени исследуемых особей плотвы выявило различное их накопление, повышающееся в ряду «Чивыркуйский залив → зал. Черкалов → р. Селенга». У особей плотвы зал. Черкалов оз. Байкал при более высокой концентрации ТМ по сравнению с таковыми фоновыми значениями (Чивыркуйский зал.) отмечена интенсификация компенсаторных процессов в структурно-функциональном состоянии периферического звена эритропоэза. Напротив, у плотвы р. Селенги, с наибольшим накоплением ТМ в печени состояние эритрона находилось в стадии адаптивной перестройки с признаками патологического (деструктивного) характера. Выявлены корреляционные зависимости по содержанию ТМ в печени рыб и состоянию эритроидных элементов крови, свидетельствующие о дестабилизирующем воздействии на эритропоэз накопления в организме рыб как эссенциальных микроэлементов (Zn, Cu), так и высокотоксичного Pb.

Ключевые слова: Rutilus rutilus, гемоглобин, кровь, тяжелые металлы, эритроциты


Стр. 3-8 / Вопросы экологии

Левит Р.Л. старший научный сотрудник, ФГБУН Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности Российской академии наук
Попова Т.А. научный сотрудник, ФГБУН Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности Российской академии наук

Геохимические показатели экологической опасности загрязнения прибрежных донных осадков восточной части Финского залива тяжелыми металлами

Для оценки экологической опасности аккумуляции донными осадками тяжелых металлов определены общие концентрации Zn, Cd, Pb и Cu в образцах прибрежных донных осадков 11 станций восточной части Финского залива, на основании которых рассчитаны индивидуальные факторы загрязнения, индексы геоаккумуляции, общей антропогенной нагрузки, потенциальной экологической опасности, а также определены концентрации подвижных форм металлов, причем три последние показателя являются самыми информативными. Данные критерии позволяют выявить наиболее загрязненные и опасные для биоты участки водоема. Среди изученных станций к ним следует отнести станции Ломоносов, Графская бухта, Петродворец, Приморск, Сестрорецк и Систо-Палкино, но в целом загрязнение донных осадков тяжелыми металлами не достигло опасного уровня. Вклады отдельных элементов в общую экологическую опасность загрязненных донных осадков распределились следующим образом: Zn (2%) < Pb (9%) ≤ Cu (10%) << Cd (79%), следовательно, Cd опаснее других изученных элементов, что объясняется его высокой токсичностью и подвижностью. Для повышения надежности оценки экологической опасности накопления тяжелых металлов донными осадками необходимо определять как общее содержание тяжелых металлов в донных осадках, так и концентрации подвижных форм. Подходы к оценке экологической опасности, предлагаемые в данной работе, могут быть использованы при проведении экологического мониторинга прибрежной зоны, оценке антропогенной нагрузки на водоем и других мероприятиях, необходимых для организации эффективных систем рационального природопользования и устойчивого развития.

Ключевые слова: донные осадки, загрязнение, оценка экологической опасности, тяжелые металлы, Финский залив


Стр. 120-125 / Научно-аналитические обзоры

Тришина А.В. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории биологической безопасности и лечения особо опасных инфекций, ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора
Березняк Е.А. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории биологической безопасности и лечения особо опасных инфекций, ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора
Симонова И.Р. научный сотрудник лаборатории биологической безопасности и лечения особо опасных инфекций, ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора
Селянская Н.А. кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник, лаборатория биологической безопасности и лечения особо опасных инфекций, ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора

Антибиотикорезистентность энтеробактерий водных экосистем

Чрезмерное использование противомикробных средств для лечения человека и животных вызвало накопление их в природе. Микроорганизмы с множественной лекарственной устойчивостью циркулируют в окружающей среде, что указывает на существование резервуаров, резистентных к антибиотикам бактерий вне медицинских учреждений. Цель исследования - изучение и анализ распространенности резистентных к антибактериальным препаратам (АБП) энтеробактерий в гидроэкосистемах г. Ростова-на-Дону. Проанализировано 526 штаммов, выделенных из водоемов города. Видовой состав энтеробактерий отличался многообразием и включал 43 вида микроорганизмов, входящих в 22 рода. Доминировали: род Escherichia (47,0 %), Enterobacter (17,5 %), Klebsiella (8,7 %), Citrobacter (7,8 %). Частота устойчивости к АБП варьировала в зависимости от родовой принадлежности микроорганизма. Анализ чувствительности / устойчивости выделенных в 2016-2017 гг. штаммов к АБП показал, что доля энтеробактерий, устойчивых к ампициллину, составила 58,9 % в 2016 г. и 71,6 % в 2017 г.; к цефепиму – 1,4 % и 5,0 %, к налидиксовой кислоте – 55,4 % и 67,3 %, к левомицетину – 17,8 % и 27,6 %, ко-тримоксазолу – 83,6 % и 93,7 %, доксициклину 16,4 % и 35,0 %, соответственно (различия выборочных долей статистически значимы, р ≥ 0,95). Карбапенемрезистентные изоляты выделялись в течение двух лет только у представителей рода Enterobacter. Среди родов Escherichia, Klebsiella, Citrobacter в 2016 г. карбапенемонечувствительных штаммов не выделено. В 2017 г. имипенемрезистентные штаммы обнаружены среди родов Escherichia, Klebsiella, Citrobacter. Усиливающееся антропогенное воздействие на гидроэкосистемы и неуклонный рост множественной антибиотикорезистентности энтеробактерий требуют постоянного мониторинга и принятия превентивных мер.

Ключевые слова: антибиотикорезистентность., гидроэкосистемы, энтеробактерии


Стр. 9-14 / Вопросы экологии

Хоменушко Т.И. аспирант кафедры экологии и биофизики, Институт естественных и технических наук Сургутского государственного университета
Русак С.Н. доктор биологических наук, доцент, профессор кафедры экологии и биофизики, Институт естественных и технических наук Сургутского государственного университета
Куриленко М.И. аспирант кафедры экологии и биофизики, Институт естественных и технических наук Сургутского государственного университета

Оценка содержания тяжелых металлов в поверхностных водах водных объектов Севера России

В статье приведены результаты исследований содержания тяжелых металлов (ТМ) в поверхностных водах 13-ти водных объектов северо-восточной части Таймырского района Красноярского края. Проведена оценка содержания ТМ в поверхностных водах в районе влияния нефтегазодобывающей деятельности в сравнении с фоновыми концентрациями загрязняющих веществ, а также предельно допустимыми концентрациями. Геохимические исследования проводились в период с июня 2016 г. по август 2017 г. В результате лабораторных исследований выявлено, что содержание некоторых тяжелых металлов (медь, никель, железо) превышает предельно-допустимые концентрации веществ, установленные для вод, используемых для рыбохозяйственных целей. В большинстве случаев высокое содержание веществ соответствует фоновым уровням значений. В некоторых водных объектах зафиксировано повышенное содержание меди и никеля по отношению к фоновым концентрациям. Полученные результаты могут быть использованы для оценки состояния водных объектов при проведении экологического мониторинга.

Ключевые слова: нефтегазодобыча, поверхностные воды, Таймырский район Красноярского края, тяжелые металлы, фоновые концентрации загрязняющих веществ


Стр. 126-137 / Научно-аналитические обзоры

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
Кондакова М.Ю. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник ФГБУ «Гидрохимический институт»
Даниленко А.О. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник ФГБУ «Гидрохимический институт»
Косменко Л.С. кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник ФГБУ «Гидрохимический институт»
Минина Л.И. кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник ФГБУ «Гидрохимический институт»

Пространственно-временная изменчивость степени загрязненности воды и состояния речных экосистем различных широтных зон Сибири

Исследование выполнено на основе анализа многолетней гидрохимической информации государственной системы наблюдений (ГСН) Росгидромета за состоянием и качеством поверхностных вод. Дана оценка многолетней изменчивости степени загрязненности воды и состояния около восьмидесяти водных объектов или их участков в различных широтных зонах на территории Западной, Средней и Северо-Восточной Сибири.
Наибольшее число водных объектов, вода которых характеризуется степенью загрязненности переходной от «экстремально грязной» к «грязной» находятся в основном в Западной Сибири, а от «очень загрязненной», «загрязненной» к «слабо загрязненной» – в Средней Сибири. Доля речных экосистем или их участков, водная среда которых характеризуется как стабильно «грязная» и «очень грязная», примерно равномерно и составляет от 30 до 47,5 %. Во временном аспекте практически для большинства исследуемых рек всех природных зон Сибири наблюдается тенденция улучшения качества воды в последние годы. Большинство речных экосистем или их участков на территории Сибири находятся в состоянии переходном из «естественного» и (или) «равновесного» в «кризисное».

Ключевые слова: речные экосистемы, состояние речных экосистем, степень загрязненности воды, территория Сибири, широтная зональность


Стр. 138-141 / Материалы для водоподготовки

Жамская Н.Н. кандидат химических наук, профессор кафедры химии, ФГБОУ ВПО Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет
Бянкина Л.С. кандидат химических наук, доцент, ФГБОУ ВПО Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет
Апанасенко О.А. кандидат химических наук, доцент кафедры химии, ФГБОУ ВПО Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет
Каткова С.А. кандидат химических наук, доцент, заведующий кафедрой химии, ФГБОУ ВПО Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет
Иванов Ю.В. кандидат химических наук, доцент, ФГБОУ ВО «Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет»

Исследование адсорбционных свойств новых модифицированных вермикулитов по отношению к фенолу

Изучена адсорбция фенола из раствора на четырех новых вермикулитах, модифицированных с помощью химической и термической обработки: I – вермикулит + 12% HCl + целлюлоза; II – вермикулит + 12% HCl + целлюлоза (прокаленный при 600-700оС); III – вермикулит + 12% HCl + целлюлоза + 15% NH4ОН; IV –вермикулит + 12% HCl + целлюлоза + 15% NH4ОН + (прокаленный при 600-700оС). Установлено, что вермикулиты I и III неэффективны при адсорбции фенола из водных растворов. Сорбенты II и IV, прокаленные при высокой температуре, имеют наилучшие сорбционные свойства по отношению к фенолу.

Ключевые слова: адсорбция, вермикулит, модифицирование, сточные воды


Стр. 142-142 / Обзор патентов

Суставов А.А.

ПРОГРАММА РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ КОЛИЧЕСТВЕННОГО РАЗВИТИЯ СООБЩЕСТВ ПРЕСНОВОДНОГО ЗООПЛАНКТОНА

Программа представляет собой инструмент автоматизации расчетных оценок параметров количественного развития сообществ пресноводного зоопланктона и предназначена для решения учебных и научных задач практикующими гидробиологами. Программа реализует расчет экологически значимых параметров развития сообществ зоопланктона, а именно его численности, биомассы и суточной продукции. С позиции критериев количественной гидроэкологии программа обеспечивает идентификацию структурного разнообразия сообществ, уровня доминирования и меры выровненности видов. Предусмотрена возможность хранения и ретроспективного анализа результатов расчетов, что делает использование программы особенно полезным при проведении гидробиологического мониторинга континентальных водоемов.


Стр. 143-147 / Аналитические методы и системы контроля качества воды

Халиков И.С. кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-производственное объединение «Тайфун»
Баранов В.И. научный сотрудник, Южное отделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук

Применение флуориметрического детектора в жидкостной хроматографии для контроля фенола в донных отложениях озера Байкал

Оптимизированы условия определения фенола с использованием флуориметрического детектора и высокоэффективной жидкостной хроматографии. Для экстрагирования фенола из донных отложений предложена водно-ацетонитрильная смесь (с объемным содержанием ацетонитрила 25%) для максимального извлечения (90-100 %) без разрушения матрицы. Предел обнаружения (отношение сигнал/шум = 3) в пробах донных отложений составил около 1 нг/г. Среднее содержание фенола в донных отложениях фонового участка южной части оз. Байкал (45,0 нг/г, n=5) сравнимо с его уровнем в районах предполагаемых источников загрязнения – полигонов Байкальского целлюлозно-бумажного комбината (36,0 нг/г, n=22), авандельты р. Селенга (31,2 нг/г, n=11) и северного Байкала в районе Байкало-Амурской магистрали (34,5 нг/г, n=17). Минимальные концентрации определены в песчанистых отложениях. Корреляционных зависимостей содержания органического углерода и полярного фенола не выявлено.

Ключевые слова: Байкал, ВЭЖХ, донные отложения, фенол, флуориметрический детектор


Стр. 148-154 / Химия воды и водных растворов

Краснова Т.А. доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Техносферная безопасность», ФГБОУ ВО «Кемеровский Государственный Университет»
Горелкина А.К. кандидат химических наук, старший преподаватель кафедры «Техносферная безопасность», ФГБОУ ВО «Кемеровский Государственный Университет»
Гора Н.В. кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры «Техносферная безопасность», ФГБОУ ВО «Кемеровский Государственный Университет»
Тимощук И.В. доктор технических наук, доцент, профессор кафедры «Техносферная безопасность», ФГБОУ ВО «Кемеровский Государственный Университет»

Кинетика сорбционного извлечения трихлорэтилена из водных растворов активными углями

Высокий уровень загрязнения окружающей среды в настоящее время представляет большую опасность для экосистем и здоровья людей, так как значительная часть образующихся промышленных сточных вод сбрасываются в водоемы либо недостаточно очищенными, либо без очистки. Для извлечения органических веществ из водных объектов перспективным является использование углеродных сорбентов. Цель исследования: установить механизм массопереноса и рассчитать коэффициенты массопереноса при адсорбции трихлорэтилена, необходимые для выполнения инженерных расчетов параметров промышленной адсорбционной колонны. Содержание трихлорэтилена в растворе определяли по стандартной методике методом газо-жидкостной хроматографии. Выявление лимитирующей стадии кинетики адсорбции трихлорэтилена на АУ устанавливали с использованием модели псевдо-первого порядка Лагергрена, псевдо-второго порядка Хо и Маккея и методом Р.М. Марутовского. Определена модель структуры гранул изучаемых сорбентов, установлен механизм массопереноса в системах АУ – водный раствор трихлорэтилена, определены коэффициенты внешнего массопереноса, необходимые для инженерных расчетов. Научное значение результатов исследования заключается в развитии теории адсорбции органических веществ на примере трихлорэтилена углеродными сорбентами, отличающимися структурой и свойствами поверхности. Практическая значимость заключается в получении кинетических данных, необходимых для расчетов технологических параметров процесса очистки сточных вод.

Ключевые слова: адсорбция, активные угли, вода, трихлорэтилен


Стр. 155-160 / Short communications

Исаханова А.Т. кандидат химических наук, доцент кафедры экологической химии и технологии, ФГБОУ ВПО Дагестанский государственный университет

Модифицированный бентонит как сорбент для очистки воды от соединений мышьяка

Получен бентонит, модифицированный гидроксидом цинка. Определены его текстурные характеристики. Подобраны оптимальные условия для извлечения ионов мышьяка: при навеске 1г, времени обработки в течение 2 часов и концентрации мышьяка 0,1мг/л, степень извлечения составляет 82,1%.
Показана возможность удаления мышьяка из модельных растворов разной концентрации. Изучена десорбция мышьяка с отработанного бентонита

Ключевые слова: вода, десорбция, модифицированный бентонит, мышьяк, сорбция


Стр. 63-68 / Мониторинг водных объектов

Цыбекмитова Г.Ц. кандидат биологических наук, доцент, старший научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт природных ресурсов, экологии и криологии Сибирского отделения Российской академии наук
Куклин А.П. кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории водных экосистем, ФГБУН Институт природных ресурсов, экологии и криологии Сибирского отделения Российской академии наук
Ташлыкова Н.А. кандидат биологических наук, научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН
Базарова Б.Б. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, ФГБУН Институт природных ресурсов, экологии и криологии Сибирского отделения Российской академии наук
Горлачева Е.П. научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН
Итигилова М.Ц. кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН
Афонина Е.Ю. кандидат биологических наук, научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН
Матафонов П.В. кандидат биологических наук, научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН

Эколого-геохимическая роль гидробионтов в накоплении тяжелых металлов в экосистеме оз. Кенон

В условиях возрастающей антропогенной нагрузки на окружающую природную среду особое внимание уделяется проблемам наблюдений и фиксации происходящих изменений для мониторинга экологического состояния биосферы и ее продуктивности. Цель настоящей работы – оценка накопления тяжелых металлов (Hg, As, Pb, Zn, Cr, Cu, Cd, Mn) гидробионтами оз. Кенон. Используя общепринятые методы гидрохимических и гидробиологических исследований, оценена роль гидробионтов в накоплении тяжелых металлов (ТМ) в экосистеме и выявлены виды-биоиндикаторы. Установлено, что ТМ в большей степени накапливаются в биомассах зообентоса и водной растительности, что обусловлено их связью с донными отложениями. В харовых водорослях концентрации ТМ выше по сравнению с Potamogeton sp. Наибольшее содержание Hg, в соответствии с их питанием, выявлено у факультативного хищника P. fluviatilis и растительноядной L. waleckii, обитающих в зарослях рдеста. При этом содержание Hg в мышцах P. fluviatilis достигает до 0,69 мг/кг, Zn – от 98,3 мг/кг (печень) до 105,0 мг/кг (кости). В теле Carassius auratus gibelio Zn обнаружен от 78,8 мг/кг (мышцы) до 344 мг/кг (печени) и Cu – 22,3 мг/кг (печень). В маловодные годы источником основного поступления ТМ в водоем являются фильтрационные воды золоотвала, поступающие прямым потоком в озеро Кенон. Вследствие этого, необходимо проведение природно-хозяйственных мероприятий по улавливанию стоков и утилизации золы и шлака ТЭЦ-1.

Ключевые слова: водная экосистема, гидробионты, оз. Кенон, тяжелые металлы


Стр. 161-167 / Short communications

Тураев Д.Ю. кандидат технических наук, научный сотрудник, кафедра Технологии неорганических веществ и электрохимических процессов, ФГБОУ ВО Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева

Очистка промывной воды и растворов от ионов кадмия электролизом и мембранным электролизом

Показана степень извлечения и определена конечная концентрация ионов кадмия при исследовании процесса очистки промывной воды и растворов гальванического производства от ионов кадмия электролизом и мембранным электролизом. Предложенные методы позволяют уменьшить концентрацию токсичных ионов кадмия до 0,1-0,07 г/л в растворах, содержащих сульфат- или хлорид-ионы. Степень извлечения ионов кадмия из электролитов кадмирования достигает 98,6-99,7%. Электролиз в двухкамерной ячейке с анионообменной мембраной позволяет вернуть в производство не только металлический кадмий, но и раствор серной кислоты. Удаление ионов кадмия из растворов, содержащих хлорид-ионы, рекомендуется проводить методом мембранного электролиза при отделении нерастворимого анода катионообменной мембраной для предотвращения выделения токсичного хлора.

Ключевые слова: ионы кадмия, мембранный электролиз, промывная вода, хлоридный и сульфатный электролит кадмирования


Стр. 90-96 / Гидробиология

Рябушко В.И. доктор биологических наук, главный научный сотрудник отдела аквакультуры и морской фармакологии, ФГБУН Институт морских биологических исследований им. А.О. Ковалевского Российской академии наук
Гуреева Е.В. младший научный сотрудник отдела аквакультуры и морской фармакологии, ФГБУН Институт морских биологических исследований им. А.О. Ковалевского Российской академии наук
Празукин А.В. доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник отдела функционирования морских экосистем, ФГБУН Институт морских биологических исследований им. А.О. Ковалевского Российской академии наук
Бобко Н.И. младший научный сотрудник отдела аквакультуры и морской фармакологии, ФГБУН Институт морских биологических исследований им. А.О. Ковалевского Российской академии наук
Нехорошев М.В. кандидат химических наук, старший научный сотрудник отдела аквакультуры и морской фармакологии, ФГБУН Институт морских биологических исследований им. А.О. Ковалевского Российской академии наук

Содержание микроэлементов в ветвях бурой водоросли Сystoseira barbata (Stackhouse) C. Agardh 1820 (Чёрное море)

Бурые водоросли являются хорошими биоиндикатором загрязнения прибрежных вод тяжелыми металлами и другими элементами. Использование для этих целей ветвей Cystoseira barbata, имеющих жизненный цикл 7 месяцев, дают возможность проводить мониторинг загрязнения акваторий за относительно кратковременный промежуток времени. Работа выполнена с целью получения новых данных по концентрации микроэлементов в 5 возрастных группах ветвей цистозиры: I – до 1,9 месяца, II – от 2 до 3 мес., III – от 3 до 5 мес., IV– от 5 до 6 мес., V – более 6 мес. Определение содержания 32 элементов выполняли на масс-спектрометре с индуктивно-связанной плазмой. Большинство элементов (70 %) имеют максимальные концентрации во II возрастной группе ветвей водоросли. Высокий уровень содержания элементов в молодых ветвях, возможно, связан с интенсивным метаболизмом растений в процессе роста. Средние значения концентраций макро- и микроэлементов в ветвях цистозиры по степени убывания составляют следующий ряд: Al > Br > Si > Sr > P > Fe > La > F > Ba > As > Zn > Rb > Y > Mn > Ni > Cu > Bi > Pb > W > Cr > Se > Zr > V > Ti > Cd > Hg > Ga > U > Sb > Th > Ge > Be.

Ключевые слова: бурая водоросль Cystoseira barbata, микроэлементы, Черное море


Стр. 168-174 / Short communications

Сиссе Ваме магистр инженерной академии, ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов»
Тчаро Хоноре аспирант инженерной академии, ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов»

Активность модифицированных оксидов титана (Cu/TiO2, Au/TiO2) в фотодеградации фенолов и его производных

Снабжение питьевой водой местного населения остается одной из самых злободневных проблем в мире, особенно в Африке. Ограниченный доступ к питьевой воде, особенно для жителей удаленных от города мест (деревни, провинции), вынуждает их использовать необработанную либо слабоочищенную воду, полученную из колодцев и/или рек.
Кроме того, технологии отработки воды с удалением поллютантов для получения качественной питьевой воды либо отсутствуют, либо являются устаревшими и низкоэффективными.
Научно-теоретическое изучение и освоение технологии фотодеградации на основе модифицированных оксидов титана на примере Cu/TiO2, Au/TiO2 безусловно является ключевым фактором решения проблем качества воды и разработки новых гибридных TiO2 фотокатализаторов.

Ключевые слова: металлы, модифицированные оксиды титана, органические поллюанты, УФ-излучения, фотодеградация