Научный архив: статьи

Проанализированы особенности породного отвала. Представлены результаты изучения проблемы накопления и воздействия отходов добычи бурого угля, складируемых в отвалах (техногенных образованиях) ликвидированных шахт, на окружающую среду, а также исследования отвальной породы и проб грунта на содержание соединений тяжелых металлов и уровня активной реакции среды (рН). Дана оценка влияния техногенных месторождений на водные объекты, находящиеся в зоне техногенного образования. Обоснованы необходимость и возможность рационального освоения породных отвалов ликвидированных шахт

В данной статье рассматриваются уровни накопления и распределения ртути в тканях рыб разного трофического статуса из разных водных объектов (р. Молога, р. Чагодоща, оз. Ваня), расположенных в западной части Вологодской области, отличающейся благоприятными для процессов метилирования природно-климатическими условиями. Содержание ртути было определено в 108 пробах тканей 87 особей четырех видов рыб: плотва обыкновенная Rutilus rutilus (Linnaeus, 1758); синец Abramis ballerus (Linnaeus, 1758); окунь речной Perca fluviatilis Linnaeus, 1758; щука обыкновенная Esox lucius Linnaeus, 1758. Общую концентрацию ртути измеряли на ртутном анализаторе РА-915M с приставкой ПИРО+ (нижний предел обнаружения ртути в образцах 0,001 мг/кг). Значения показателя ртути в тканях исследованных видов рыб варьирует в пределах от 0,02 до 1,7 мг/кг, сырой массы. Минимальные средние значения отмечены для преимущественно нехищного вида - плотвы (0,12 мг/кг, сырой массы), максимальные средние значения отмечены у типичного хищника - обыкновенной щуки (0,64 мг/кг, сырой массы) (у отдельных особей превышало 1,5 мкг/г). Промежуточные значения характерны для окуня и синца (в среднем 0,33 мг/кг, и 0,37 сырой массы соответственно). Установлено, что у 28% исследованных особей содержание ртути превышает нормативные уровни, действующие в Российской Федерации (0,3 мкг/г для нехищных видов и 0,6 мкг/г для хищных видов рыб).

В данной статье представлены результаты исследования влияния ионов меди в концентрациях 0,01-0,16 мг/дм³ в лабораторных условиях на устойчивость высшего водного растения - роголистника погруженного. Несмотря на то, что медь является биофильным элементом, все изученные концентрации ионов данного элемента оказали негативное воздействие на прирост массы растений и величину относительного параметра замедленной флуоресценции хлорофилла (ОПЗФ) уже на первые сутки экспонирования. В течение семисуточного токсикологического эксперимента подавление роста растений при воздействии токсиканта усиливалось. Наибольшее снижение ОПЗФ по сравнению с контролем во всех исследованных концентрациях ионов меди наблюдается на первые сутки эксперимента. Однако после длительного периода нахождения роголистника в токсичной среде происходит его частичная адаптация, в результате которой некоторые части этого растения сохраняют фотосинтетическую активность. Установлено, что растения сохраняют свою жизнеспособность до концентрации 0,02 мг/дм³, соответствующей 20 ПДК в водах объектов рыбохозяйственного значения. Концентрации 0,04 мг/дм³ и выше уже на первые сутки привели к потере листьев. Устойчивость растения к действию ионов меди позволяет рассматривать его как потенциальный фиторемедиант вод, загрязненных соединениями данного элемента.

Исследовали химический состав шлама при переработке навоза КРС в смеси с птичьим пометом и просроченными пищевыми продуктами методом метанового сбраживания. В исследуемой загрузке с навозом КРС содержится больше белков в 1,4, жиров в 1,6 и меньше углеводов в 2,4 раза по сравнению с загрузкой с навозом КРС и птичьим пометом. Установили, что сбраживание загрузки с навозом КРС увеличило содержание нитратного азота в 1,4 раза, по сравнению с загрузкой с навозом КРС и птичьим пометом. Сбраживании загрузки с навозом КРС увеличило в шламе содержание общего азота в 7,2, общего фосфора в 6,9, нитратного азота в 4,5, органического вещества в 13,2 раз, уменьшило общего калия в 2,8 раз. В шламе увеличилось содержание органических веществ, общего азота и общего фосфора в ходе переработки. При использовании шлама в качестве органического удобрения необходимо сбалансировать его состав. Полученный шлам соответствует требованиям ГОСТ 33380-2015 по содержанию тяжелых металлов. Рассчитаны уравнения парной линейной регрессии для использования при формировании состава загрузок.

Статья посвящена изучению фотосинтетических пигментов в листьях инвазивного вида - борщевика Сосновского ( Heracleum sosnowskyi Manden.). Приводятся данные о содержании хлорофиллов (Chl a и Chl b ), а также каротиноидов (Car) в листьях борщевика Сосновского в экотопах с разной степенью загрязнённости почвы подвижными формами свинца на территории Ивановской области. В результате анализа полученных данных было установлено, что концентрация пигментов в листьях борщевика Сосновского варьирует в широком диапазоне (концентрация Chl a - от 1,32 до 6,98 мг/г; концентрация Chl b - от 0,46 до 2,72 мг/г, концентрация каротиноидов - от 0,37 до 1,45 мг/г). Содержание хлорофиллов и каротиноидов в листьях борщевика в целом снижается при увеличении концентрации подвижных форм свинца в почве, а величина соотношения количества Chl a / Chl b повышается. Величина соотношения суммы хлорофиллов (Chl a + Chl b ) к содержанию каротиноидов (Car) остаётся стабильной. Полученные материалы могут служить основой для дальнейшего изучения пигментов фотосинтетического аппарата инвазионного растения - борщевика Сосновского в условиях разной степени антропогенного воздействия на территории Ивановской области и смежных регионов.

В данной статье рассматривается загрязнение донных отложений и вегетативных органов Carex rostrata Stokes полей фильтрации тяжёлыми металлами. Описываются способы и пути поступления поллютантов в донные отложения, а также особенности их накопления в вегетативных органах растений. Определение содержания тяжёлых металлов в исследуемых объектах осуществлялось на спектрофотометре. Для проведения оценки интенсивности накопления растениями тяжёлых металлов применялся коэффициент биологического поглощения. В работе представлены результаты сравнения загрязнения донных отложений тяжёлыми металлами по сравнению с кларковым значением и пресноводными донными отложениями. Построены ряды интенсивности поглощения на основании рассчитанных коэффициентов биологического поглощения. Изучение содержания тяжёлых металлов проводилось в полях фильтрации Нижнетавдинского района и Омутинского района Тюменской области. Проведенные исследования показали, что на данных территориях наблюдается повышенное содержание ряда тяжёлых металлов в донных отложениях, из которых основными элементами являются железо и марганец. При увеличении содержания тяжёлых металлов (железа, кобальта и марганца) в донных отложениях у растений интенсивность их поглощения снижалась. Полученные данные могут служить основой для дальнейшего мониторинга состояния донных отложений и растительности в контексте оценки экологической безопасности и устойчивости экосистем.

В статье представлены результаты исследований о содержании и накоплении тяжёлых металлов (Cu, Zn, Mn, Fe, Ni, Co, Cd, Pb) в почвах и плодах плодово-ягодных культур на приусадебных участках. Фактические концентрации тяжёлых металлов в почвенных и растительных образцах определены методом атомно-абсорбционной спектрометрии. Установлено, что количество подвижных ионов тяжёлых металлов в почвах не превышали предельно допустимых уровней, за исключением Zn и Mn, которые являются приоритетными металлами, в большей степени накапливающихся в почвах исследуемой территории. Анализ данных показал, что содержание Cu (6,5-9,8 раза), Zn (6,8-23 раза), Fe (4,2-11,7 раза), Ni (48-72 раза) в плодах, выращенных на садовых участках, превышали предельно-допустимые концентрации во всех исследуемых нами культурах. Наибольшее количество Cd и Pb превышающие значения ПДК отмечены в плодах смородины красной и крыжовника обыкновенной. Концентрации кобальта превысили норму в съедобной части всех изучаемых плодово-ягодных культур, за исключением малины обыкновенной. Выявлено, что по интенсивности поглощения тяжёлые металлы в плодах древесно-кустарниковой растительности уменьшались в ряду: Fe → Ni → Pb → Cu → Co → Cd → Zn → Mn. Расчеты биогеохимической активности показали, что наибольшей металлоаккумулирующей способностью обладали плоды Prunus cerasus, наименьший - Ribes uva-crispa.

Цель исследования - оценка влияния загрязнений морской среды тяжелыми металлами на изменение интенсивности биолюминесценции как обитателей пелагиали в целом, так и массового представителя биолюминесцентных организмов в Черном море - Noctiluca scintillans (Macartney) Kofoid & Swezy, 1921. Материалы и методы. Данные по интенсивности биолюминесцентного излучения были получены в рейсах НИС «Профессор Водяницкий» в 2010-2013 годах на станциях, расположенных в северо-восточной части Черного моря. Кроме этого, при расчете и анализе использовали литературные данные по амплитуде и длительности биолюминесцентной вспышки N. scintillans. Результаты и обсуждение. Показано, что при воздействии CuSO4 и HgC с концентрацией более 10 мкг/л через 7 суток биолюминесцентное излучение N. scintillans прекращается полностью, а при воздействии PlCl2 и ZnCl2 интенсивность биолюминесценции уменьшается до уровня 30 % от контрольной группы. Откликом обитателей пелагиали в Керченском предпроливном районе на загрязнение тяжелыми металлами является снижение интенсивности биолюминесценции в 1,37 раза при загрязнении одним из тяжелых металлов и в 3 раза при загрязнении тремя металлами. Заключение. Проведена оценка снижения интенсивности биолюминесцентного излучения в пелагиали Керченского предпроливного района при загрязнении морской воды тяжелыми металлами.

Цель - оценка распределения содержания подвижных форм тяжелых металлов (Ni, Cu, Zn, Co, Cr, Mn, Cd, Pb) в генетических горизонтах таёжных почв Кондинской низменности в пределах Тобольского района Тюменской области. Материалы и методы. Исследуемая территория почв расположена вблизи населённых пунктов левобережья рек Иртыша и Тобола и их притоков - рек Шальца, Ерек, Тайма и Суклёмка. Выделение подвижных форм тяжёлых металлов из почвы осуществлено ацетатно-аммонийным буферным раствором, с последующим определением их концентраций атомно-абсорбционным методом. Результаты и обсуждение. Максимальные концентрации подвижных форм Mn и Cd определены с увеличением доли песчаных частиц в гранулометрическом составе исследуемых почв. Выводы. Варьирование концентраций подвижных форм исследуемых элементов связано с гранулометрическим составом и рН среды в разных типах почв.

Целью исследования являлась эколого-гигиеническая оценка почв урбоценозов Центрального Черноземья по содержанию наиболее приоритетных тяжелых металлов и мышьяка. Материалы и методы. На примере Воронежской области было выбрано 13 площадок отбора образцов верхних слоев почв урбоценозов города Воронеж, а также одна заповедная территория в качестве образцов сравнения. Атомно-абсорбционным методом определяли содержание валовых и подвижных форм тяжелых металлов и мышьяка. Результаты. Проведено изучение содержания в почвах урбоценозов и заповедных зон города Воронежа основных токсичных элементов (ртути, кадмия, свинца, мышьяка, никеля, цинка, кобальта, хрома и меди), а также проведено сравнение их концентраций с различными мировыми кларками. Показаны территории, для которых характерно загрязнение верхних слоев почв теми или иными элементами. Выявлено, что важнейшее влияние на состояние почв урбоценозов города Воронежа оказывает авто- и железнодорожный транспорт, предприятия энергетики, а также ряд промышленные предприятия. Выводы. Наиболее значимым лимитирующим показателем качества исследуемых почв урбоценозов явилось содержание в них подвижных форм меди - превышение предельно допустимых норм по данному показателю выявлено в 57% исследуемых образцов, что можно связать с недостаточной эффективностью очистки выбросов в атмосферу промышленных предприятий и транспорта, а также с низкой гумусированностью урбанизированных почв, и, как следствие, малой способностью к прочной фиксации металлов.

Огромное количество различных загрязняющих веществ, в особенности тяжелых металлов, накопилось за последние несколько десятилетий в окружающей среде. К этим негативным последствиям привел непрерывный рост производства и интенсивная промышленная и сельскохозяйственная деятельность человечества, которая представляет реальную угрозу для биосферы. Важность исследования адсорбции ионов тяжелых металлов нельзя недооценивать, особенно в условиях ухудшающейся экологической обстановки. Естественные адсорбенты, такие как скорлупа грецкого ореха и кедровой шишки, могут стать эффективным средством для удаления токсичных веществ из сточных вод и загрязненных экосистем. Эффективность их использования обусловлена уникальной структурой и химическим составом, что позволяет связывать ионы металлов и минимизировать их вредное воздействие.

Получены кинетические и равновесные данные по адсорбции ионов тяжелых металлов кадмия(II), свинца(II) различными природными материалами: скорлупа грецкого ореха, скорлупа кедровой шишки, отходы граната. На основе полученных данных можно выделить ключевые факторы, влияющие на процесс адсорбции - это pH раствора, температура и время контакта. Проведенные эксперименты продемонстрировали, что оптимальные условия способствуют максимальной задержке ионов свинца именно на скорлупе кедровой шишки.

Рассчитаны кинетические характеристики процесса адсорбции, выявлен механизм его протекания. Дальнейшие исследования в этой области могут открыть новые перспективы использования природных адсорбентов для очистки водоемов и почвы. Разработка технологий на основе местных ресурсов может значительно снизить затраты на очистку и улучшить экологическую ситуацию в регионах, подверженных загрязнению.

Целью работы является проведение оценки экологического состояния воды и донных отложений крупнейшего искусственного водоема Алтайского края - Гилёвского водохранилища на содержание искусственных и естественных радионуклидов и тяжелых металлов. Определены концентрации ионов меди, свинца, цинка, никеля, кадмия в пробах донных отложений и воде водохранилища атомно-абсорбционным методом, радиоактивность 241Am и 137Cs, а также содержание естественных и искусственных радионуклидов. В результате установлено, что мощность дозы гaммa-излучения донных отложений Гилёвского водохранилища не превышает нормативных значений и составляет 0,10-0,18 мкЗв/ч. Содержание в донных отложениях естественных радионуклидов (40K, 226Ra, 232Th) соответствует природному уровню, при этом искусственные радионуклиды 241Am, 137Cs, 90Sr, 239+240Pu в верхнем бьефе не обнаружены, в то время как в нижней они зафиксированы, что может являться результатом накопления радиоактивности в наиболее узком месте водохранилища в ходе перемещения донных наносов течением. Содержание цинка, свинца, кадмия, никеля и железа не превышает значений, нормируемых для водоемов рыбохозяйственного назначения, в отличие от меди, содержание которой в 3,7 раза превышает этот уровень. Нормативы для питьевой воды не превышены ни по одному из анализируемых показателей.