авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 20 |
-- [ Страница 1 ] --

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ДЕПАРТАМЕНТ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И

ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ

НОВОСИБИРСКИЙ ГОРОДСКОЙ КОМИТЕТ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ

СРЕДЫ И ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ

СПЕЦИАЛЬНЫЙ ФОНД им. М. А. ЛАВРЕНТЬЕВА

РОССИЙСКИЙ ФОНД ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

МЭСК-2011

МАТЕРИАЛЫ XVI МЕЖДУНАРОДНОЙ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СТУДЕНЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ Экология России и сопредельных территорий НОВОСИБИРСК 2011 УДК 574 ББК E081я 431 Материалы XVI международной экологической студенческой конференции «Экология России и сопредельных территорий» / Новосибирский гос. ун-т. Новосибирск, 2011. 348 с.

Редакционная коллегия проф. В. А. Резников проф. М. Г. Сергеев д-р хим. наук В. П. Исупов доц. Л. А. Бельченко доц. И. Д. Зольников доц. Н.А. Попова доц. Е. Г. Лиманова канд. хим. наук С. Р. Хайрулин проф. С. Н. Загребельный Отв. за выпуск доц. Л. А. Бельченко © Новосибирский государственный университет, ПРЕДИСЛОВИЕ Аббревиатура МЭСК, впервые появившаяся в 1997 году, сначала расшифровывалась как «межвузовская экологическая студенческая конференция». Через год конференция плавно перешла в категорию межрегиональных, а в 1999 году приобрела международный статус. Можно с уверенностью заявить, что сегодня МЭСК – слово, хорошо знакомое и известное в абсолютном большинстве городов и вузов России и Ближнего Зарубежья. Те, кто участвовал в первых МЭСК, сегодня присылают на конференцию своих учеников, и нам, организаторам, приятно видеть среди имен научных руководителей лауреатов МЭСК прежних лет. За 16 лет конференция превратилась в постоянно действующий научно-образовательный проект. География этого проекта, его тематика постоянно расширяются, и число участников неуклонно растет. Но цели МЭСК остаются теми же, что были заложены при её основании. Хотя научный уровень представляемых на конференцию работ безусловно важен, но приоритет отдается всё же тематике работ.

Первое направление – оценка состояния окружающей среды, прогнозы на будущее и рекомендации по улучшению ситуации. Второе направление – разработка методов и технологий, позволяющих использовать природные ресурсы рационально и эффективно, устранить или минимизировать вредные воздействия на экосистемы в целом и на их отдельные компоненты, на здоровье человека, обитающего в условиях техногенного загрязнения.



Фактически на каждой конференции мы получаем достаточно полный обзор экологической ситуации на территории России и прилежащих территориях. В этом году в работах по экоаналитике, химическому и биологическому мониторингу, геоэкологии можно узнать о состоянии окружающей среды на территории Западной и Восточной Сибири, Дальнего Востока, Казахстана и Таджикистана, Урала и Поволжья, Юга и Севера России, Украины и др. На одну только секцию геоэкологии были приняты работы из Курска, Ижевска, Томска, Улан-Удэ, Москвы, Новосибирска, Новокузнецка, Иркутска, Волжска, Челябинска, Оренбурга, Тюмени, Ханты-Мансийска, Апатитов, Омска, Якутска, Санкт-Петербурга, Красноярска, Ростова-на-Дону, Волгограда, Кызыла, Читы, Барнаула. Столь же разнообразна география остальных секций. Создание в Российской Федерации федеральных и научно-исследовательских университетов сопровождалось улучшением материально-технической базы этих вузов, оснащением их современным оборудованием для научных исследований. Соответственно, на МЭСК мы видим сегодня не только увеличение числа работ из этих вузов, но и повышение их уровня в связи с новыми техническими возможностями. Не все вузы пока располагают такими возможностями для исследовательской работы, но везде есть студенты, которых волнуют экологические проблемы и которые стараются участвовать в их решении, используя несложное оборудование, имеющееся в их распоряжении. Благодаря им из отдельных фрагментов складывается общая картина экологической ситуации на территории России и сопредельных стран. Приезжая на конференцию, все участники получают новую научную информацию, обмениваются опытом, устанавливают научные контакты и, что важно именно для такой конференции как МЭСК, ощущают себя частью большого сообщества единомышленников – молодых ученых, реально участвующих в решении экологических проблем разного уровня.

Сегодня можно уже говорить о значительном вкладе молодых исследователей, участвовавших в МЭСК в разные годы, в разработку технологий рационального природопользования. Многие из них сегодня работают над созданием экологически чистых топлив, над технологиями, позволяющими максимально снизить количество токсичных выбросов в атмосферу и вредных стоков в водоемы, над созданием новых медицинских препаратов, позволяющих минимизировать последствия техногенных стрессов для организма и т.д. В сборнике МЭСК-2011 в секциях экологического катализа, химических технологий рационального природопользования и биотехнологий представлены работы, продолжающие и развивающие эти направления. Это, к примеру, создание более эффективного производства витамина Е, позволяющего уменьшить расход реагентов, минимизировать затраты на очистку продуктов и утилизацию отходов, и, как следствие, снизить себестоимость целевого продукта;

разработка катализаторов низкотемпературного окисления CO для решения таких задач, как получение сверхчистого H2 для топливных элементов, дожигание CO в выхлопных газах автомобилей и создание сверхчувствительных сенсоров CO;





разработка эффективного и экологически безопасного метода каталитического получения глюконовой кислоты, широко применяющейся в медицине, целлюлозно-бумажной, текстильной и фармацевтической отраслях промышленности в качестве сырья для производства биоразлагаемых полимеров, биоразлагаемого детергента, биоразлагаемого кислотного и комплексообразующего агента и т.д.;

создание универсального гетерогенного катализатора Фентона на основе цеолита FeZSM-5 для обезвреживания водных растворов.

Целый ряд работ посвящен созданию новых сорбентов и улучшению характеристик уже существующих.

На конференции по традиции представлены работы по таким направлениям, как биотехнологии, медико биологические аспекты загрязнения среды обитания, использование растительного сырья, фитоиндикация загрязнений. Второй год открыта секция «Экономика природопользования», и оргкомитет надеется на развитие этого актуального направления в структуре МЭСК.

Оргкомитет МЭСК выражает признательность лицам и организациям, постоянно оказывающим поддержку в организации и проведении конференции: АНО «Центр новых медицинских технологий», ООО «Медиген», ЗАО «Витамакс», ООО «Промикс», ООО «Сибирская парфюмерная компания», ООО «Сибэнзайм», ПФ «Кавин», а также ряду других организаций, своим вкладом способствовавшим успешному проведению МЭСК-2011. Л. А. Бельченко ПЛЕНАРНЫЙ ДОКЛАД НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ БИОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ВОДНЫХ СРЕД:

РАЗРАБОТКА, СЕРТИФИКАЦИЯ, ВНЕДРЕНИЕ Ю. С. Григорьев Сибирский федеральный университет, 660041, г. Красноярск, просп. Свободный, e-mail: grig@lan.krasu.ru Использование в мониторинге окружающей среды наряду с химическим анализом методов биологического контроля (биоиндикации и биотестирования) позволяет получать более полную характеристику качества среды за счёт выявления действия на тест-организм сразу всех вредных веществ.

Вместе с тем при организации такой системы экологического мониторинга остро ощущается недостаток оперативных и простых в исполнении методов биотестирования водных объектов. При этом многие из используемых в настоящее время в России методик биотестирования не обеспечены комплексом аппаратуры, позволяющим создать стандартные условия работы с тест-организмами и автоматизировать процесс измерения.

В связи с этим в Сибирском федеральном университете (СФУ) в последние годы разработаны новые оперативные методы и аппаратура для биотестирования, которые показали свою высокую эффективность при оценке токсичности природных и сточных вод. В качестве тест-организмов в этих методах используются культуры водорослей хлореллы и сценедесмуса, рачки дафний и цериодафний.

Применение в биотестировании высокопродуктивного и термофильного штамма водоросли хлореллы (Chlorella vulgaris Beijer) позволило существенно сократить продолжительность анализа и при этом отказаться от трудоёмкой процедуры поддержания стерильности водорослевой культуры. Для наращивания тест-культуры водоросли создан компактный культиватор КВ-05, в котором численность клеток при автоматически поддерживаемой температуре 36 С увеличивается за сутки в 30–40 раз. Токсический эффект на водоросль определяется по разнице прироста числа клеток в тестируемых пробах воды по сравнению с чистой контрольной водой.

Поскольку рост водоросли, обусловленный процессом фотосинтеза, зависит от интенсивности света, температуры и содержания углекислого газа в среде, то эти внешние факторы должны быть одинаковыми и оптимальными для роста как контрольных, так и всех опытных проб. Эту непростую проблему нам удалось решить в результате создания оригинального многокюветного культиватора водорослей КВМ- (Григорьев, Андреев, 2001). В нём 24 пробы с тест-культурами водоросли размещаются во вращающейся кассете, установленной наклонно. Культиватор оборудован источником света и системой стабилизации заданной температуры (36 С). Благодаря вращению емкостей с пробами для них обеспечиваются равные температурные и световые условия, а также одинаковая скорость поступления СО2 из окружающего воздуха. Для оперативного определения прироста разработан измеритель оптической плотности суспензий ИПС-03, в котором оптическая плотность взвеси водоросли, как показатель её численности, измеряется после завершения процесса биотестирования непосредственно во флаконах («пенициллинках») с тест культурами.

Нам удалось также значительно упростить процедуру приготовления питательной среды благодаря тому, что выращивание культуры водоросли производится на концентрированной среде Тамия (50 %), а само биотестирование – на той же среде, разбавленной до 2 %. Последнее достигается тем, что инокулят в виде водорослевой культуры на 50 % среде Тамия, доведенный до определенной плотности, вносится в тестируемую воду в соотношении 1:24. Таким способом проводится засев тестируемых проб до требуемого уровня и одновременное внесение в них всех компонентов питательной среды. Проведенные эксперименты показали, что такое разбавление используемой среды практически не сказывается на скорости роста культуры водоросли хлорелла, но при этом многократно увеличивает ее чувствительность к токсикантам. Данный эффект обусловлен снижением возможности комплексообразования потенциально токсичных веществ с компонентами питательной среды и тем самым повышением их биодоступности для тест-организма. Высокая чувствительность водоросли хлорелла к токсикантам достигнута также благодаря малой плотности засева тест-культуры. Это условие при проведении токсикологического эксперимента имеет важное значение, поскольку его результат будет зависеть не столько от концентрации поллютантов в среде, сколько от соотношения численности или массы тест-организмов к количеству токсикантов в тестируемом объеме воды. Благодаря созданным условиям для быстрого роста тест-культуры водоросли ее малая начальная плотность не сказалась на длительности проведения самого биотеста.

На базе данного штамма водоросли хлорелла и созданного комплекта оборудования разработана и аттестована для целей государственного экологического контроля методика биотестирования по изменению оптической плотности культуры водоросли хлорелла с длительностью анализа токсичности вод и отходов 22 ч (Григорьев, 2004).

С целью ускорения и стандартизации проведения биотестирования вод была проведена модернизация методики проведения таких работ на водоросли сценедесмус (Scenedesmus quadricauda (Turp.) Breb.). Этот тест-организм давно и широко используется в России (Жмур, Орлова, 2007), однако биотест на его основе достаточно трудоемкий в выполнении и длителен во времени. Во многом это связано с отсутствием серийно выпускаемого оборудования для его проведения, а также рядом чисто методических причин, таких как обеспеченностью тест-культур углекислым газом и активным перемешиванием.

Все эти причины были устранены благодаря использованию разработанного нами специализированного оборудования для биотестирования, которое в последние несколько лет производится в России.

Необходимые световые условия обеспечивают климатостаты В3 и В4, а активную аэрацию и перемешивание – устройства УЭР-03.

В качестве питательной среды для наращивания культуры сценедесмуса использована 10 % среда Тамия. Для этих целей применен модернизированный культиватор КВ-05, который устанавливается в климатостат. Поскольку культивирование проводится в нестерильных условиях, то для получения альгологически чистой культуры водоросли сценедесмус ее наращивание проводится при температуре 21С. Благодаря созданным световым условиям и перемешиванию численность клеток за 24 часа культивирования увеличивается до 10 раз. Само биотестирование выполняется также в климатостате В3, но уже в устройствах УЭР-03 при температуре 25С на 1 % среде Тамия без стерилизации. Длительность экспонирования в них 18 проб с тест-культурой сценедесмуса составляет часов. За это время рост культуры достигает 20-ти кратной величины.

В 2011 г. данная методика была аттестована и допущена для целей государственного экологического контроля (Григорьев, Тютькова, 2011).

В качестве рачкового тест-объекта, обязательного для биотестирования вод и отходов, были взяты дафнии (Daphnia magna Straus). Основные трудности работы с этим широко используемым организмом связаны с необходимостью поддержания требуемых внешних условий при культивировании рачков (Жмур, 2007а). Кроме того, жёсткие требования предъявляются к содержанию кислорода в тестируемой воде, так как его недостаток в пробе, например в результате деятельности сопутствующей микрофлоры, может вызвать гибель внесённых дафний. Для выполнения этих условий при биотестировании на рачках дафний нами разработаны климатостаты Р2 и В3, которые поддерживают необходимую температуру и световой режим при выращивании маточной и синхронной культур рачков.

Сам процесс биотестирования выполняется в устройствах экспонирования рачков (УЭР-03) (Григорьев, Шашкова, 2009). В них пробы с водой и тест-организмами (до 18 шт.) размещаются в подвижной кассете.

Умеренное вращение кассеты (6-8 оборотов/мин), не травмирующее самих рачков, обеспечивает активный газообмен с внешней средой и насыщение пробы тестируемой воды кислородом. Несколько таких устройств устанавливаются в климатостат. Благодаря созданным условиям и прежде всего хорошей аэрации проб удалось повысить чувствительность дафний к токсикантам (Шашкова, Григорьев, Березина, 2006), что позволило сократить продолжительность биотестирования до 48 ч. Кормление дафний производится клетками водоросли хлорелла, культуру которой в достаточных количествах обеспечивает культиватор КВ-05. На этой основе была разработана и аттестована более оперативная методика биотестирования различных вод и отходов на рачках дафний (Григорьев, Шашкова, 2006).

Со многими из рассмотренных проблем в биотестировании приходится сталкиваться при использовании в качестве тест-организма рачков цериодафний (Ceriodaphnia affinis) (Жмур, 2007б). Для их решения нами были использованы климатостаты Р2 и В3, в которых содержатся маточная и синхронные культуры рачков при температуре 24–25 С. Для экспонирования тест-культуры в тестируемых пробах воды в одинаковых условиях по температуре, свету и аэрации были разработаны 40-кюветные устройства УЭР-04. В каждую кювету, объемом 30 см3, помещали по 2 рачка. На один вариант опыта использовали 5 кювет (10 особей) в двух параллелях (т.е. 10+10 рачков). Таким образом в одной заправке УЭРа можно провести токсикологический эксперимент с одной тестируемой пробой воды в трех ее разбавлениях плюс контрольная вода при двух аналитических повторностях. Проведенные исследования показали, что в условиях вращения цериодафний в УЭР-04 рачки активно питаются смесью дрожжи-водоросль хлорелла в соотношении 7:1 и размножаются с той же скоростью, как и в неподвижных стаканах. Эта технология легла в основу разработанной и аттестованной методики проведения острого токсикологического опыта на рачках цериодафний (Григорьев, Агилова, 2011). Длительность анализа составляет 48 часов.

И, наконец, в целях экспрессного выявления токсичности природных и сточных вод, а также отходов нами был использован метод регистрации относительного показателя интенсивности замедленной флуоресценции (ОПЗФ) водоросли хлорелла (Григорьев, Фуряев, Андреев, 1996). Данный показатель не зависит от количества тест-организма и мутности тестируемой воды и может быть измерен в течение нескольких секунд. Для реализации метода был создан флуориметр Фотон 10, который в автоматическом режиме может одновременно анализировать на токсичность до 24 образцов, выводя полученную информацию на управляющий компьютер. Чтобы обеспечить вхождение токсикантов в тест-организм тестируемые пробы с культурой водоросли хлорелла в течение одного часа экспонируются в многокюветном культиваторе КВМ-05 (Григорьев, Рудь, 2004). На основе использованного метода и аппаратуры разработана методика биотестирования токсичности вод и отходов по изменению ОПЗФ водоросли хлорелла (Григорьев, Власова, 2009). С учётом подготовки проб длительность анализа не превышает 1,5 часа.

Несмотря на достаточно высокие показатели разработанных технологий биотестирования, все старания коллектива внедрить данные разработки в практику не давали сколько-нибудь ощутимых результатов.

Оказалось, что для этого надо «всего-навсего» разработать методики выполнения работ и аттестовать их для целей государственного экологического контроля, сертифицировать оборудование для реализации этих методик, провести маркетинговые исследования для установления рынка сбыта и организовать производство продукции. После такого «прозрения» и поняв, что самим нам с этим объемом совершенно новой для нас деятельности не справиться, стали искать партнеров. Надо сказать, что проблема внедрения, с которой мы столкнулись, конечно, не нова и многие научные проекты так и остались на бумаге, не воплотившись в жизнь из-за отсутствия опыта научных работников в коммерциализации своих разработок.

Первой оказалась компания ЗАО «Спецкомплектресурс 2001» (г. Москва), которая, заинтересовавшись нашими разработками, предложила себя в качестве их дилера. После обсуждения условий этой деятельности в университете, в 2005 году был заключен лицензионный договор на использование одного из наших изобретений. По договору компания обязалась вести маркетинг и обеспечить продажу значительного объема продукции, перечисляя от него установленный процент патентообладателям.

Следующим этапом стало оформление и производство этой продукции. Но здесь университет нам практически ничем помочь не смог. Во-первых, он является некоммерческой организацией и потому не обладает правом тиражирования и продажи своих разработок. Во-вторых, разработка нормативно технической документации оборудования и его аттестация должна выполняться предприятием изготовителем. В качестве такого предприятия нами была найдена малая коммерческая фирма ООО «Омикрон» (г. Красноярск). Имея опыт в проведении аттестационных работ, новый партнер при нашем участии составил и утвердил ТУ на разработанные приборы, а один из измерительных приборов (ИПС-03) был внесен в Госреестр средств измерений. Производство приборов было организовано на рабочих площадях ООО «Омикрон».

И, наконец, кафедрой были разработаны и аттестованы для государственного экологического контроля (внесены в реестр природоохранной нормативной документации РФ) новые методики биотестирования токсичности воды.

На всю эту весьма напряженную работу ушло около двух лет. Однако, как показали ее результаты, она стоила того. После пяти лет совместной работы с нашими партнерами удалось произвести и внедрить в систему Ростехнадзора, Роспотребнадзора, а также в ведомственные экологические лаборатории около комплектов разработанных нами методик и приборов для их выполнения. В результате в России уже более половины региональных Центров лабораторного анализа и технических измерений (ЦЛАТИ) Ростехнадзора при определении токсичности природных и сточных вод и установлении класса опасности различных отходов пользуется нашими разработками.

Наши торговые партнеры в рамках своей рекламной деятельности вкладывают значительные средства в участие в крупных научно-технических выставках, привлекая нас в качестве научных консультантов.

Одновременно в целях рекламы они финансируют поездки членов кафедры, участвующих в разработке продукции, на профильные научно-технические конференции. Со своей стороны СФУ, обладая лицензией, проводит на своей базе обучение пользователей наших разработок с выдачей свидетельства государственного образца, а также выделяет гранты коллективу кафедры для создания и коммерциализации своих разработок. Студенты и аспиранты, специализирующиеся на кафедре, активно привлекаются к созданию новой продукции и имеют возможность использовать производимое оборудование и методики в научных исследованиях.

Таким образом, во многом благодаря сотрудничеству с партнерами, инновационная деятельность кафедры была успешно реализована, а востребованность результатов своей научной работы создает у коллектива кафедры стимул для внедрения новых исследовательских проектов.

Литература 1. Ю. С. Григорьев. Методика определения токсичности проб поверхностных пресных, грунтовых, питьевых, сточных вод, водных вытяжек из почвы, осадков сточных вод и отходов по изменению оптической плотности культуры водоросли хлорелла (Chlorella vulgaris Beijer). ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.10- 16.1:2.3:3.7-04, ФР.1.31.2009.06643. Москва, 2004 (издание 2007 г.), 37 с.

2. Ю. С. Григорьев, Ю. Н. Агилова. Методика определения острой токсичности питьевых, пресных природных и сточных вод, водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов по смертности цериодафний (Ceriodaphnia affinis). ПНД Ф Т 14.1:2:4.18-2011 Т 16.1:2.3:3.19- 2011, ФР.1.31.2011.09714.

Москва, 2011, 43 с.

3. Ю. С. Григорьев, А. А. Андреев. Устройство для выращивания микроводорослей: Пат. РФ № 2165973. Опубл. 27.04.2001. Бюл. № 12.

4. Ю. С. Григорьев, Е. С. Власова. Методика определения токсичности питьевых, природных и сточных вод, водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов по изменению относительного показателя замедленной флуоресценции культуры водоросли хлорелла (Chlorella vulgaris Beijer). ПНД Ф Т 14.1:2:4.16 09 16.1:2.3:3.14-09, ФР.1.31.2009.06642. Москва, 2009, 43 с.

5. Ю. С. Григорьев, А. В. Рудь. Способ биотестирования природных, сточных вод и водных растворов:

Пат. РФ № 2222003. Опубл. 20.01.2004. Бюл. № 2.

6. Ю. С. Григорьев, Е. А. Тютькова. Методика определения острой токсичности питьевых, пресных природных и сточных вод, водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов по изменению оптической плотности культуры водоросли сценедесмус (Scenedesmus quadricauda (Turp.) Breb.). ПНД Ф Т 14.1:2:4.17-2011 Т 16.1:2.3:3.18- 2011, ФР.1.39.2011.09715. Москва, 2011, 40 с.

7. Ю. С. Григорьев, Т. Л. Шашкова. Способ биотестирования токсичности воды на низших ракообразных животных: Пат. РФ № 2377560. Опубл. 27.12.2009. Бюл. № 36.

8. Ю. С. Григорьев, Т. Л. Шашкова. Методика определения токсичности воды и водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов, питьевой, сточной и природной воды по смертности тест-объекта Daphnia magna Straus. ПНД Ф 14.1:2:4.12-06 16.1:2.3.3.9-06, ФР.1.31.2009.06641. Москва, 2006 (издание 2011 г.), 48 с.

9. Ю. С. Григорьев, Е. А. Фуряев, А. А. Андреев. Способ определения содержания фитотоксических веществ: Пат. РФ № 2069851. Опубл. 27.11.1996. Бюл. № 33.

10. Н. С. Жмур. Методика определения токсичности воды и водных вытяжек из почв, осадков сточных вод, отходов по смертности и изменению плодовитости дафний. ФР.1.39.2007.03222– Москва, Акварос, 2007. 52 с.

11. Н. С. Жмур. Методика определения токсичности воды и водных вытяжек из почв, осадков сточных вод, отходов по смертности и изменению плодовитости цериодафний ФР.1.39.2007.03221, Акварос, 2007, 56 с.

12. Н. С. Жмур, Т. Л. Орлова. Методика определения токсичности вод, водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов по изменению уровня флуоресценции хлорофилла и численности клеток водорослей, ФР.1.39.2007.03223, Москва, Акварос, 2007, 48 с.

13. Т. Л. Шашкова, Ю. С. Григорьев, О. А. Березина. Влияние условия среды на чувствительность рачков Daphnia magna к токсикантам // Вестник Красноярского госуниверситета. Сер. «Естественные науки». 2006. № 5. С. 81–84.

ЭКОАНАЛИТИКА И ХИМИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ЭКОСИСТЕМ. ФИЗИКО ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ ОБЪЕКТОВ МОНИТОРИНГ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ПОД ВЛИЯНИЕМ ТЕХНОГЕННЫХ УСЛОВИЙ г. ОМСКА И. В. Шейерман Омский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина В связи с тем, что в Омске сконцентрировано большое количество крупных производств, которые сильно загрязняют окружающую среду, в городе сложилась неблагоприятная экологическая обстановка.

Недостаточно развит контроль над изменениями геохимического фона вследствие воздействия техногенных факторов.

По данным Управления государственного контроля Министерства сельского хозяйства и продовольствия Омской области 58 % загрязнения атмосферного воздуха в городе приходится на автотранспорт.

Из промышленных предприятий наиболее проблемное в плане экологии – Омская ТЭЦ-5, работающая на угле. В воздухе города периодически обнаруживают диоксиды, формальдегиды и, чаще всего, бензапирен (вырабатываемый автотранспортом). На особом контроле в связи с охраной атмосферы деятельность таких омских предприятий, как «Омскшина», «Омскагрегат» и ПО Полет.

Однако с 2004 г. уровень загрязнения атмосферного воздуха благодаря комплексу проводимых природоохранных мероприятий удалось снизить более чем на 30 %. И с 2005 года Омск исключён из списка городов России с наибольшим уровнем загрязнения воздуха.

Индекс загрязнения атмосферы с 1998 по 2009 гг. снизился с 17 до 8, чему способствовало внедрение новых технологий очистки, усиление контроля со стороны государственных органов и остановка некоторых заводов, но все равно превышает допустимую норму. Проблема загазованности воздуха остается актуальной, в связи с большим скоплением частного и муниципального автотранспорта.

Нами были проведены расчеты выбросов в атмосферу автотранспортом некоторых загрязняющих веществ на самых оживленных автомагистралях города Омска. Данные представлены в таблице.

Уровень фонового содержания загрязняющих веществ в районах города Омска Загрязняющие Центральный район Кировский район Ленинский район Советский район вещества (ул. Интернациональная) (ул. Лукашевича) (Ленинград. мост) (ост. ОмГАУ) ПДК СО Сф, мг/м3 728,8 943,5 700,2 798, Несг.

Сф, мг/м3 29,1 43,5 27,2 28, углевод ПДК 0, NO Сф, мг/м3 32,58 41,25 30,25 32, ПДК 0, Pb Сф, мг/м3 1,35 1,73 1,26 1, ПДК 0, Пыль Сф, мг/м3 73,23 90,25 67,02 69, При расчете интенсивности выбросов вредных веществ вблизи автомагистралей в разных районах города (в течение 15 мин.), была получена большая фоновая концентрация угарного газа – 700,2–943,5 мг/м и пыли – 67,02 - 90,25 мг/м3, что во много раз превышает предельно допустимую норму. Надо учесть, что замеры по количеству проезжающего автотранспорта проводились в менее загруженные часы.

Полученные данные показывают, что нужны эффективные меры для решения проблемы загрязнённости атмосферы Омска. К этим мерам можно отнести появление новых обходных дорог для снижения загруженности автомагистралей, увеличение количества троллейбусов и трамваев, что приведёт к уменьшению выбросов угарного газа и несгораемого углеводорода. Для поглощения пыли вблизи автомагистралей необходима высадка зелёных насаждений.

Так как в городе ежегодно увеличивается количество легковых автомобилей, была проведена «транспортная реформа» (увеличение количества новых автобусов, сокращение пассажирских маршрутных «Газелей»), разработана программа по расширению основных транспортных полос в разных направлениях.

Литература 1. О состоянии и об охране окружающей среды Омской области в 2008 году / М-во сельского хоз-ва и продовольствия Ом. Обл. – Омск: ООО «АРТЛИК», 2009. – 200с.

Научный руководитель – канд. с.-х. наук И. А. Троценко CРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДАННЫХ МОНИТОРИНГА ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ г. ТАГАНРОГА ЗА ПЕРИОД 2009-2010 гг.

А. Г. Абрамова Технологический институт Южного федерального университета в г. Таганроге На территории города Таганрога функционирует более десяти крупных промышленных предприятий и зарегистрировано более 55 тыс. транспортных средств. Кроме того, благодаря своему приморскому расположению, в летний период года Таганрог становится привлекательным для туристов, т.е. имеет существенный рекреационный потенциал. Именно поэтому необходимо тщательно отслеживать состояние окружающей среды города, а особенно атмосферного воздуха.

На сегодняшний день имеется два действующих поста контроля состояния атмосферного воздуха, в то время как, согласно рекомендациям, для получения достоверной оценки состояния воздуха для городов с населением 100–500 тыс. человек необходимо наличие от 3 до 5 постов наблюдения.

Осенью 2009 года в рамках выполнения заказа администрации г. Таганрога была разработана программа мониторинга и проведено веерное обследование воздушной среды города, для чего на карту-схему Таганрога была нанесена регулярная сетка с шагом 1,0 км. Отбор проб воздуха на содержание азота, диоксида азота, оксида углерода, диоксида серы, взвешенных веществ осуществлялся в 42 точках, совпадающих с узлами сетки, наложенной на карту-схему. Замеры производились 1 раз в сутки.

Для осуществления мониторинга использовался прибор ГАНК-4 (экспресс-анализ загрязнителей на уровне 0,5 ПДК) и электроаспиратор ПА-300М-2 (определение взвешенных веществ). При проведении измерений в каждой точке осуществлялся усредненный замер по одному загрязняющему веществу.

В течение весенне-летнего периода 2010 года (май-июнь) мониторинг был продолжен. Осуществлялся отбор проб на содержание оксида азота, диоксида азота, оксида углерода и сероводорода в четырех точках, две из которых были дополнительно выбраны по результатам мониторинга проведенного осенью 2009 года.

На основании результатов мониторинга и данных, предоставленных предприятиями города, было составлено распределение загрязняющих веществ по территории, а также проведен сравнительный анализ состояния атмосферного воздуха за исследуемый период по трём приоритетным загрязнителям – оксиду азота, диоксиду азота и оксиду углерода – в четырех точках города (два стационарных поста [1], [2] и два маршрутных поста [3], [4]).

Данные мониторинга по четырем постам наблюдения в 2009 и 2010 гг.

NO (доли ПДК) NO2 (доли ПДК) CO (доли ПДК) 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 0,09 0,09 0,03 0,03 0,51 0,07 0,55 0,02 0,24 0,15 0,14 0, 0,15 0,41 0,23 0,78 0,3 0,3 0,46 0,25 0,7 0,22 0,12 0, В ходе мониторинга была также проведена оценка объема выбросов автотранспорта с помощью программы «Магистраль-город», которая в дальнейшем использовалась для создания модели распространения загрязняющих веществ в воздушной среде города.

Кроме того, результаты были собраны в единую базу данных, которая может использоваться для анализа состояния атмосферного воздуха города и в дальнейшем обогащаться дополнительными данными.

Анализируя полученные данные, можно сделать выводы, что содержание в воздухе города оксидов азота значительно увеличилось, но в целом не вышло за рамки предельно допустимых концентраций. Содержание оксида углерода в 2010 году по отношению к 2009 в целом практически не изменилось. На основании полученных результатов в дальнейшем необходимо принимать меры по регулированию объема и характера выбросов загрязняющих веществ на территории города.

Работа выполнена при поддержке администрации г. Таганрога.

Научный руководитель – канд. техн. наук, доцент кафедры ХиЭ ТТИ ЮФУ Н. К. Плуготаренко РАСЧЕТ ПРИЗЕМНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ОТ ВЫБРОСОВ В МАХАЧКАЛИНСКОМ МОРСКОМ ПОРТУ А. Р. Рабаданова Дагестанский государственный университет, г. Махачкала Данная работа выполнена в составе рабочего проекта «Реконструкция объектов федеральной собственности морского терминала, предназначенного для комплексного обслуживания судов рыбопромыслового флота в Махачкалинском морском порту».

Расчеты выполнены с учетом физико-географических и климатических условий местности, фонового загрязнения атмосферы в соответствии с требованиями «Методики расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий», ОНД-86 без учета влияния застройки.

Исходными данными для оценки загрязнения атмосферы являются параметры источников выбросов загрязняющих веществ, рассчитанные на полное развитие предприятия. Расчет рассеивания загрязняющих веществ проводился в зимний период при соблюдении гигиенических критериев качества атмосферного воздуха 0,8 ПДК. Расчетная температура наружного воздуха принята 0,4С. Коэффициент стратификации А-200. Система координат – локальная, правая. Для расчета рассеивания загрязняющих веществ была взята площадка с координатами середин сторон (-400.0;

102,0);

(895,0;

102,0) и шириной 1000 м (шаг сетки 250 м), охватывающей не только площадку проектируемого объекта, но и прилегающую территорию. Расчет проводился по 20 расчетным точкам на границе санитарно-защитной зоны.

Расчет загрязнения атмосферы проводился по 13 веществам и 4 группам суммации с учетом фонового загрязнения. Величина санитарно-защитной зоны принята согласно СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» размером 300 м.

Расчеты приземных концентраций загрязняющих веществ выполнены в программе УПРЗА «Эколог», версия 3.00 фирмы «Интеграл». Результаты расчетов приведены в таблице.

Расчет приземных концентраций загрязняющих веществ ПДК в Расчетные максимальные концентрации воздухе 0,8 в долях от ПДК Загрязняющее вещество населенных ПДК существ положение полное развитие мест, мг/м3 на границе СЗЗ (фон) на границе СЗЗ Железа оксид 0,04 0,32 0,00 0, Марганец и его соединения 0,01 0,008 0,00 0, Хром (VI) 0,0015 0,012 0,00 0, Азот (IV) оксид 0,2 0,16 0,312 0, Аммиак 0,2 0,16 0,00 0, Азот (II) оксид 0,4 0,32 0,00 0, Углерод чёрный (сажа) 0,15 0,12 0,00 0, Сера диоксид 0,5 0,4 0,01 0, Сероводород 0,008 0,0064 0,00 0, Углерод оксид 5 4 0,50 0, Фториды, фтористый 0,02 0,016 0,00 0, водород Метан 0,2 0,16 0,00 0, Смесь природных 50 40 0,00 0, меркаптанов Керосин 1,2 0,96 0,00 0, При введении морского терминала в эксплуатацию в атмосферу максимально будет поступать 668,944 т загрязняющих веществ.

Как следует из расчетов, значения выбросов вредных веществ от источников выбросов исследуемого объекта при эксплуатации не будут превышать ПДК на границе ближайшей жилой застройки с учетом существующего фонового загрязнения. Расчеты выбросов выполнены при максимальной нагрузке всех источников выделения, т.е. фактические объемы выбросов будут ниже расчетных, т.к. источники выбросов действуют неравномерно по времени и при этом не всегда в экстремальных метеоусловиях.

Научный руководитель – канд. биол. наук, доцент П. А. Бекшокова РАСЧЕТ ПРИЗЕМНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ОТ ВЫБРОСОВ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ г. ДАГЕСТАНСКИЕ ОГНИ З. А. Муртазалиева Дагестанский государственный университет, г. Махачкала Представленная работа выполнена в рамках оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС) проектируемых очистных сооружений г. Дагестанские огни Республики Дагестан.

Расчеты выполнены с учетом физико-географических и климатических условий местности, фонового загрязнения атмосферы в соответствии с требованиями «Методики расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий», ОНД-86 без учета влияния застройки.

Расчет рассеивания загрязняющих веществ проводился на зимний период с учетом фонового загрязнения при соблюдении гигиенических критериев качества атмосферного воздуха ПДК. В качестве расчетной принята температура наружного воздуха 1,4 С. Коэффициент стратификации А-200. Система координат – локальная, правая.

Для расчета рассеивания загрязняющих веществ была взята площадка с координатами середин сторон (-300;

255,0);

(1000,0;

255,0) и шириной 700 м (шаг сетки 250 м), охватывающей не только площадку проектируемого объекта, но и прилегающую территорию. Расчет проводился по 20 расчетным точкам на границе санитарно-защитной зоны.

Как источники выброса загрязняющих веществ рассматривались:

дымовая труба котельной (212,0;

273,0) (как точечный источник – высота 21,0 м, 400 мм);

труба КНС (214,0;

161,0) (как точечный источник – высота 6,2 м, 560 мм);

труба хлораторной (195,0;

300,0) (как точечный источник – высота 15 м, 600 мм);

автостоянка (255,0;

162,0) (263,0;

146,0) ширина 20 м (как площадной источник);

труба приемно-распределительной камеры (204,0;

181,0) (как точечный источник – высота 7,22 м, 250 мм);

песколовки (2 шт.) (192,0;

189,0) (197,0;

192,0) ширина 6 м и (202,0;

197,0) (205,0;

192,0) ширина 6 м (как площадные источники);

блок емкостей (184,0;

212,0) (163,0;

258,0) ширина 35 м (как площадной источник);

песковые площадки (2 шт.) (184,0;

173,0) (181,0;

181,0) ширина 5 м и (180,0;

183,0) (177,0;

193,0) ширина 5 м (как площадные источники).

Расчет загрязнения атмосферы проводился по 13 веществам и 4 группам суммации с учетом фонового загрязнения. Величина санитарно-защитной зоны принята согласно СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» размером 300 м.

Расчеты приземных концентраций загрязняющих веществ выполнены в программе УПРЗА «Эколог», версия 3.00 фирмы «Интеграл». Серийный номер 02-06-2003. Результаты приведены в таблице.

Расчет приземных концентраций загрязняющих веществ Расчетные максимальные концентрации в ПДК в воздухе Загрязняющее долях от ПДК 0,8 ПДК населенных вещество существ. положение на полное развитие мест, мг/м границе СЗЗ (фон) на границе СЗЗ Свинец и его 0,001 0,0008 0,00 0, соединения Азот (IV) оксид 0,2 0,16 0,437 0, Аммиак 0,2 0,16 0,375 0, Азот (II) оксид 0,4 0,32 0,078 0, Углерод (сажа) 0,15 0,12 0,00 0, Сероводород 0,5 0,4 0,05 0, Сера диоксид 0,008 0,0064 0,313 0, Углерода оксид 5 4 0,625 0, Хлор 0,1 0,08 0,00 0, Метан 50 40 0,00 0, Бензин (нефтяной) 5 4 0,00 0, Керосин 1,2 (ОБУВ) 0,96 0,00 0, Из приведенной таблицы видно, что вклад проектируемого объекта минимален и не наносит существенного ущерба атмосферному воздуху.

Научный руководитель – канд. биол. наук, доцент П. А. Бекшокова ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ НА ХИМИЮ ХЛОРОФИЛЛА Д. А. Шипилов Оренбургский государственный педагогический университет Ухудшение экологической обстановки на Земле в целом и во многих промышленных странах во второй половине XX века привело к пересмотру экологических концепций охраны природы, поиску новых эффективных методов оценки загрязнения среды и состояния биоты на всех уровнях ее организации, разработке новых экологических нормативов допустимых антропогенных нагрузок на природные системы.

Изменения растительности под действием различных факторов внешней среды влияют на состояние биогеоценоза в целом и, вследствие этого, могут использоваться в качестве диагностических признаков.

Промышленность – важная отрасль экономики Оренбургской области, включающей в себя различные отрасли народного хозяйства. Территория Оренбургской области характеризуется как зона со сложной экологической обстановкой. Высокое загрязнение атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод, почвы, а также деградация флоры и фауны на востоке области обусловлены влиянием предприятий горнодобывающей, черной и цветной металлургии, в центральной зоне – нефтегазохимической промышленностью, машиностроением, в северной и западной зонах – нефтяной, деревообрабатывающей, лесной, пищевой и легкой промышленностью, машиностроением.

Хлорофилл и каротиноиды чувствительны к промышленным выбросам, поэтому пигментный состав фотосинтезирующих растений может быть использован для диагностики их устойчивости к газам и степени их поражения. Актуальна задача поиска объективных и достаточно простых в исполнении методов ранней диагностики техногенного загрязнения природной среды. Симптомы острого повреждения растений токсическими газами высоких концентраций достаточно хорошо изучены. Значительно сложнее определить повреждающее действие воздушных токсикантов на том уровне, когда изменения еще обратимы.

Целью исследования является изучение влияние загрязнений атмосферы на концентрацию хлорофилла.

Для этого нами был выделена смесь хлорофиллов и определена их концентрация фотоколориметрическим методом на концентрационном фотоэлектрическом колориметре КФК-2.

В спиртовой вытяжке содержится смесь четырех пигментов: двух желтых – каротина и ксантофилла, двух зеленых – хлорофилла а и b. Выделение хлорофиллов проводят по методу Крауса с отделением каротина. Он основан на различной растворимости пигментов в органических растворителях и разной плотности этих растворителей. Пигменты разделяются поочередно, под действием физических и химических воздействий. На первом этапе отделяется только ксантофилл, находящийся в спирте, а хлорофиллы и каротин остаются смешанными в бензиновом слое. На втором этапе из бензинового слоя удаляют хлорофиллы путем омыления, в результате чего можно видеть каротин, растворенный в бензине.

Мы заместили магний на металл той же группы (барий) и на металл IV группы (свинец), получив промежуточный продукт феофитин. Для изучения влияния загрязнений воздушного бассейна Оренбургской области были взяты из районов с разной экологической обстановкой 6 проб следующих растений: клен американский (Acer negundo), вяз малый (Ulmus minor). Нами определялась оптическая плотность суммы хлорофиллов спиртовых растворов для двух видов деревьев фотоколориметрическим методом.

Прежде всего мы отбирали пробы на расстоянии двух километров от Оренбургского газоперерабатывающего завода. В этом районе возможны выбросы оксидов серы, азота, метановых углеводородов, бенз(а)пирена. Отбирались также пробы листьев с улицы с интенсивным потоком транспортных средств и низкой вентиляцией, вследствие чего в атмосферу попадают выхлопные газы, в которых содержатся оксиды углерода, оксиды азота, альдегиды, различные углеводороды – не сгоревшие или не полностью сгоревшие компоненты топлива (непредельные углеводороды этиленового ряда, а также полициклические углеводороды и, в частности, бенз(а)пирен), а также соединения неорганического свинца, образующиеся при сгорании в двигателе автомобиля тетраэтилсвинца, который добавляют к бензину. Кроме этого, были взяты пробы листьев из районов с наиболее благоприятной экологической обстановкой. Это район лесополосы, которая расположена в направлении, противоположном направлению ветра со стороны Оренбургского газоперерабатывающего завода, и городской район, который закрыт от автомобильных дорог высотными домами.

Оказалось, что в листьях обоих видов деревьев вблизи Оренбургского газоперерабатывающего завода наблюдается наименьшая концентрация суммы хлорофиллов (7,45 мкг/мл – клен американский;

7,92 мкг/мл – вяз малый). На улице с интенсивным потоком транспортных средств вяз малый наиболее сильно подвержен действию токсикантов. Наибольшая концентрация суммы хлорофиллов наблюдается в листьях вяза малого, расположенного в лесополосе, отдаленной от Оренбургского газоперерабатывающего завода (16,10 мкг/мл), и городском районе, закрытом от автомобильных дорог высотными домами (14,16 мкг/мл).

Таким образом, клен американский более чувствителен к загрязняющим факторам. Большее воздействие на концентрацию суммы хлорофилла оказывают выбросы Оренбургского газоперерабатывающего завода.

Научный руководитель – канд. хим. наук, доцент Н. Н. Залесова ЭКОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СЕЛИТЕБНЫХ ЛАНДШАФТОВ г. ПЕРМИ Н. Е. Гоголина Пермский государственный национальный исследовательский университет Под влиянием человеческой деятельности в почвах городских ландшафтов происходит увеличение или уменьшение содержания различных элементов и (или) групп элементов по сравнению с содержаниями в почвах исходного биогенного ландшафта [1]. Формирование городов и увеличение антропогенной нагрузки приводит к увеличению содержаний в почвах и растениях одновременно: Li, Pb, Ba, и отдельно Сu, Zn, Ni в почвах, Zr, Cr в растениях. При этом кларки элементов увеличиваются с незначительных до нескольких десятков раз в отдельных случаях.

В соответствии с законом развития геохимических изменений в ландшафте изменение концентрации загрязняющих веществ в какой-либо части ландшафта отразится во всех его частях. Однако депонирующей средой, наиболее длительное время сохраняющей загрязняющие вещества, является почва. Кроме того, избыток или недостаток определенных элементов в почве сказывается на их содержании в растениях.

Поступление в растения повышенных количеств определенных элементов довольно часто вызывает ряд физиологических и морфологических изменений. Исходя из этого, растения можно рассматривать как непосредственные индикаторы загрязнения окружающей среды [1].

В работе представлена количественная оценка содержания химических элементов селитебных ландшафтов. Под определением селитебных ландшафтов понимаются антропогенные ландшафты населенных мест: городов и сел с их постройками, улицами, дорогами, садами и парками [4] г. Пермь. Город расположен на востоке Европейской части Русской равнины в предгорьях Урала. Рельеф в черте города – всхолмленная равнина в долине р. Камы. Левый берег выше правого, сильнее расчленен оврагами и логами.

Здесь развито машиностроение, электроэнергетика, химическая, деревообрабатывающая и пищевая промышленность. Число жителей составляет около 1 млн. человек [3].

Работа построена на результатах анализов проб почв и золы листвы тополя. В общей сложности взято 66 проб, из которых 36 составляют пробы почвы с глубины 0–30 см, 30 – золы листьев тополя бальзамического (лат. Populus balsamifera). Отбор производился в период с 16 по 21 октября 2010 г. во всех районах города. Пробы подвергались анализу на наличие 25 элементов, основную часть которых составляют металлы.

Анализ показал, что среднее значение содержания значительной части химических элементов в почве выше кларка по А. П. Виноградову [1], а некоторых элементов – ниже. Так у 13 элементов из 25 среднее содержание выше кларка: Ni, Mn, V, Li до 1,5 раз;

Cu, Ba, Co, P, Zn, W в 2–3 раза;

Pb, As в 4 раза. Меньше кларка в 1,3-2 раза оказались средние содержания 4-х элементов: Sn, Cr, Ga, Sr. Незначительны отличия концентраций Ti и Mo. По результатам исследования золы листвы тополя наблюдается иная картина.

Среднее содержание выше кларка только у 5 элементов из 19, а именно: Pb в 1,5 раза;

Ba, Zr в 3, Li в 3, раза;

Сr в 7,6 раз. Меньше кларка фоновые содержания Zn, Sn,Ni (до 1,5 раз);

Сu, Ba, V, Be, Mo – в 3-5 раз;

Mn, Ag в 9-10 раз. Максимальные различия наблюдаются в содержании Ga: фоновые концентрации элемента ниже кларка в 24 раза.

Проанализировав концентрации химических элементов в почве и золе листвы, можно отметить, что повышение фонового значения относительно кларка в одной среде не всегда соответствует такому повышению в другой, и наоборот. Совпадения наблюдаются только у таких элементов как Pb, Ba, Li – их значения концентраций выше;

и у Sn, Mo, Ga – эти же значения ниже. Однако и здесь не сохраняется корреляция возрастания, например, фоновое содержание Pb в почве выше кларка всего в 1,5 раза, в то время как в золе тополя в 4.

В ходе обработки результатов исследования проб были выявлены аномальные значения концентрации химических элементов в некоторых пунктах отбора. Наиболее выраженным является увеличение в золе листвы средней концентрации Cd в 1000 раз относительно кларка в 11 пунктах отбора проб, и единичное увеличение фона в почвах относительно кларка у Pb, Cu, P, Zn в 20, 30, 50, 20 раз соответственно.

Таким образом, в селитебных ландшафтах г. Перми наблюдается увеличение средних содержаний некоторых химических элементов. Причем на одной пробной площадке в почве концентрация повышается в большем количестве и у большего числа элементов, нежели в золе тополя. Это говорит о том, что условия накопления химических элементов различны.

Результаты исследования будут использованы для выявления городских ландшафтов с повышенным и аномальным содержанием химических элементов. Проведение дальнейших систематических исследований позволит получить полную и достоверную информацию о загрязнении экосистем г. Пермь, а также в последующем выработать комплекс мер по улучшению состояния городской среды, снижению воздействия на наиболее уязвимые экосистемы.

Литература 1. В. А. Алексеенко. Экологическая геохимия: Учебник. – М.:Логос, 2000. – 627с.

2. Н. Г. Иващенко, А. В. Алексеенко. Эколого-геохимические особенности трансформации почв некоторых селитебных ландшафтов Краснодарского края под влиянием городского транспорта // «Антропогенная трансформация природной среды»: материалы междунар. конф. (18-21 октября 2010 г.) / Перм. гос. унт. – Пермь, 2010. – Т. 1, Ч. 1. – 435 с.

3. http://www.perm.ru . Пермский региональный сервер.

4. http://geo-site.ru . Географический портал.

Научный руководитель – старш. преп. А. А. Зайцев ЗАГРЯЗНЁННОСТЬ СНЕЖНОГО ПОКРОВА ГОРОДА КЫЗЫЛА И. В. Чамбал Тывинский государственный университет, г. Кызыл Снежный покров накапливает загрязнение атмосферного воздуха за текущий сезон. Поэтому изучение снежного покрова является одной из задач мониторинга загрязнения окружающей среды.

Город Кызыл входит в двадцатку самых загрязненных городов России по состоянию атмосферного воздуха: содержания бензопирена, формальдегида, угарного газа в зимний период превышают ПДК приблизительно в 5 раз. Целью нашей работы явилось изучение содержания загрязняющих веществ в снежном покрове г. Кызыла.

Для осуществления цели были поставлены следующие задачи:

1. Отбор проб снежного покрова в некоторых районах города Кызыла и подготовка их к анализу;

2. Определение пылевой нагрузки снежного покрова;

3. Определение содержания тяжелых металлов в талой снежной воде;

4. Оценка загрязненности снежного покрова.

Отбор проб снежного покрова проводили в конце зимы 2010 г. Всего было отобрано 5 проб в некоторых районах Кызыла. Площадь отбора каждой пробы составляла 11 м. При отборе необходимо не затрагивать почвенный покров и снег, слишком близко прилегающий к ней. Вес пробы снега должен составлять 6-7 кг, а объем 1-3 литра. Пробы снега оттаивали в лаборатории, затем переносили талую снежную воду в бутыли.

Талую снежную воду фильтровали, чтобы раздельно анализировать нерастворимые осадки снежного покрова (НОСП) и жидкую фракцию. НОСП использовали также для определения пылевой нагрузки снежного покрова. По массе нерастворимого остатка для каждой пробы рассчитывали пылевую нагрузку по формулам (1) и (2). Результаты определения Рs (кг/км2) приведены в таблице.

м(осадка) Ps = 1. m (осадка) = m (фильтра с осадком) – m (фильтра) 2.

1м Результаты определения пылевой нагрузки снежного покрова Ps кг/км2 Ps кг/км2 в сутки Место отбора пробы ул. Бай-Хаакская 45 0, ТЭЦ 1074 10, ЖилПоселок 177 1, Восток 52 0, Больничный городок 104 1, Пробу жидкой фракции объемом 500 мл, полученную после фильтрования снеготалой воды, выпаривали на электроплитках в химических стаканах для концентрирования пробы до объема 50 мл, перед выпариванием в пробу добавляли аликвоту соляной кислоты объемом 1,5 мл. Полученный раствор переносили в мерную колбу, объемом 50 мл, затем определяли в растворах содержания тяжелых металлов атомно–абсорбционным методом.

В результате проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Гравиметрическим методом оценена пылевая нагрузка снежного покрова: Ps =45-1074 кг/км2.

2. Определено содержание тяжелых металлов в талой снежной воде;

их содержания не превышают ПДК для воды.

Научный руководитель – канд. хим. наук, доцент У. В. Ондар ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ ТУРБУЛЕНТНЫХ ФЛУКТУАЦИЙ В ЗАКРУЧЕННОЙ СТРУЕ ВОДЫ С. С. Абдуракипов Новосибирский государственный университет Институт теплофизики СО РАН им. С. С. Кутателадзе Подавляющее большинство реально встречающихся в природе и технике течений являются турбулентными: разнообразные движения воздуха в земной атмосфере, начиная от слабого ветра и заканчивая движениями общей циркуляции, имеющие масштабы планеты в целом. Атмосферные условия могут привести к образованию закрученных турбулентных потоков, таких как смерчи и торнадо.

Все вышеперечисленное делает необходимым исследование пространственной структуры, а также понимание взаимодействующих конкурирующих динамических механизмов, возникающих в закрученных турбулентных потоках и определяющих их эволюцию. Целью данной работы являлось экспериментальное исследование пространственной структуры сильно закрученной струи воды с использованием самых современных методов анализа турбулентных течений Stereo PIV и POD.

Proper Othogonal Decomposition (POD) является основным статистическим методом, наиболее часто применяющимся при анализе турбулентных потоков. Применение метода к большому набору мгновенных полей скорости позволяет значительно сократить размерность и получить набор временных и пространственных базисных функций (главных мод), которые содержат максимально возможное количество кинетической энергии потока. Энергия моды пропорциональна соответствующему собственному значению.

Бесконтактный оптический метод Stereo PIV (Particle Image Velocimetry) был использован для получения мгновенных полей скорости потока, а POD – для извлечения крупномасштабных когерентных структур.

В качестве экспериментального стенда использовался замкнутый гидродинамический контур, подробно описанный в [1]. Сопло диаметром d = 15 мм организовывало изотермическую сильно закрученную струю воды с выраженным распадом вихревого ядра и зоной рециркуляции типа «пузырь». Число крутки потока определялось геометрией завихрителя и равнялось S = 1.0.

Наиболее интенсивной нулевой POD модой является классическое среднее по ансамблю, полностью совпадающее со средним полем скорости. I и II главные моды полей скорости предполагаются статистически эквивалентными крупномасштабным когерентным структурам, содержащимся в потоке. Анализ двух POD мод, содержащих 20% кинетической энергии турбулентности, показал, что они связаны с прецессией вихревого ядра и парой спиралевидных структур, образующихся во внутреннем и внешнем слое смешения.

В данной работе 3D когерентная структура потока, представленная на рисунке, была восстановлена на основе двух главных POD мод и среднего поля скорости. На изоповерхности критерия 2 идентификации вихревых структур хорошо различимы вихревое ядро закрученной 3D когерентная структура сильно струи (3), а также внешний (4) и внутренний (5) закрученной струи воды (число Рейнольдса вторичные спиралевидные вихри. Эти вторичные вихри, Re = 8900, средняя скорость потока U0 = содержащие вторичную азимутальную завихренность, 0.52 м/c). 1. Сопло;

2. Линии тока жидкости;

являются правовинтовыми спиралями с малым шагом.

3. Вихревое ядро (2 = -49000, -13000);

Полученный результат хорошо согласуется с работой [2], 4,5. Внешний и внутренний спиралевидные где пара вторичных спиралевидных структур была вихри (2 = -13000) вызвана прецессией вихревого ядра.

Литература 1. S. V. Alekseenko, V. M. Dulin, Y. S. Kozorezov, D. M. Markovich. Effect of axisymmetric forcing on the structure of a swirling turbulent jet. Int. J. Heat Fluid Flow. – 2008. – vol. 29. – pp.1699-1715.

2. C. E. Cala, E. C. Fernandes, M. V. Heitor, S. I. Shtork. Coherent structures in unsteady swirling jet ow.

Exp. Fluids. – 2005. – vol. 40. – pp.267-276.

Научный руководитель – канд. физ.-мат. наук, млаш. научн. сотр. ИТ СО РАН В. М. Дулин ОПИСАТЕЛЬНАЯ СТАТИСТИКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ РЕЧНОЙ ВОДЫ О. Ю. Евдокимова Марийский государственный технический университет Химический мониторинг включает наблюдение за загрязнением окружающей среды и контроль состояния природных экосистем. Нами проведен мониторинг загрязнения речной воды, включая обработку данных по результатам исследований и характеристику статистическими показателями.

В таблице представлены значения Концентрация сухого остатка в речной воде по месяцам концентрации сухого остатка в речной воде, Дата отбора проб Концентрация сухого остатка, мг/л полученные в результате гидрохимического анализа за период июнь 2009 – август 2010 гг.

24.06.09. Расчет статистических показателей 08.07.09. проводили в программной среде MS Excel.

04.08.09. Размах вариации, устанавливающий 02.09.09. предельное значение амплитуды колебаний 05.10.09. признака, рассчитывали по формуле:

11.11.09. R = x max x min = 286 138 = 148 мг/л.

02.12.09. Среднее линейное отклонение определяли 20.01.10. 03.02.10. 286 n так: d = x i x = 24,48 мг/л.

29.03.10. n i = 05.04.10. Дисперсия 2 оценивает средний квадрат 05.05.10. 02.06.10. 215 n n (x i x ) = 1203,66.

отклонений: 2 = 14.07.10. i = 10.08.10. Среднее квадратичное отклонение остатков показывает, насколько в среднем отклоняются индивидуальные значения признака xi от их средней величины x : = 2 = 34,69 мг/л.

Коэффициент вариации вычисляли по формуле: V = 100 / x = 15,44 %.

Величина V оценивает интенсивность колебаний вариантов относительно их средней величины.

Среднюю ошибку выборки рассчитывали следующим образом: m = / n = 8,96 мг/л.

Показатель точности наблюдений: p = V / n = 3,99 %.

На основании полученных значений статистических показателей следует:

Среднее значение концентрации сухого остатка в выборке x составило 224,73 мг/л.

Действительное среднее значение концентрации сухого остатка за весь период наблюдений находится в пределах x ± m x = 224,73 ± 8,96 мг/л, т.е. не больше 233,69 и не меньше 215,77 мг/л, что можно утверждать с вероятностью, равной 0,68.

Коэффициент вариации V составил 15,44 %, то есть колебания значений концентрации сухого остатка незначительны. Так как значениеV невелико, то индивидуальные значения концентрации сухого остатка xi мало отличаются друг от друга, единицы наблюдения количественно однородны и, следовательно, средняя арифметическая величина x является надежной характеристикой данной совокупности.

Сопоставление средних отклонений – квадратического и линейного d позволяет сделать вывод об устойчивости индивидуальных значений признака, т.е. об отсутствии среди них «аномальных» вариантов значений.


d 24, = = 0,71, что 0,8 то значения признака устойчивы.

Так как 34, Среднее значение концентрации сухого остатка определено точно, так как p = 3,99%.

Предельные значения концентрации сухого остатка в речной воде могут составлять x ± 3 = 224,73 ± 3 34,69 мг/л, то есть от 120,66 мг/л до 328,8 мг/л.

С вероятностью, равной 0,99 (t=2,6), можно утверждать, что предельные значения концентрации не выйдут за пределы x ± 2 = 224,73 ± 2,6 34,69 = 224,73 ± 90,19 мг/л, то есть от 134,54 мг/л до 314,92 мг/л, что совпадает с результатами гидрохимического анализа.

Научный руководитель – д-р техн. наук, проф. П. М. Мазуркин СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КАЧЕСТВА ВОДЫ В ВОДОТОКАХ ДЕЛЬТЫ р. ВОЛГИ Ж. Н. Исеналиева Астраханский государственный технический университет Изучение современного состояния воды в р. Волга является важной экологической задачей. В условиях возрастающего пресса техногенного воздействия на водные объекты мониторинг водотоков приобретает всё большую актуальность и становится неотъемлемой частью природоохранной деятельности. Данная статья посвящена актуальному вопросу – оценке качества воды в водотоках дельты Волги и их сравнительной характеристике. Целью работы являлась оценка качества водотоков дельты Волги и их сравнительная характеристика. Исследования проводились в период 2007 – 2010 гг. по следующим водотокам: р. Волга по основному руслу в г. Астрахани и ее окрестностях, рук. Камызяк, рук. Бузан, водотоки дельты р. Волга на территории Астраханского государственного биосферного заповедника.

В течение всего времени исследования гидролого-гидрофизическое состояние водотоков изменялось по сезонам года и в зависимости от токсикологического загрязнения. В годовой динамике гидролого гидрофизических показателей за период 2007 – 2010 гг. особых различий не зафиксировано.

Среди трофических показателей во всех водотоках района исследования лидирующее положение занимали соединения азота и фосфора. В водотоках населенных пунктов отмечены высокие концентрации нитритов, аммония, сульфатов, в водотоках Астраханского биосферного заповедника – нитратов, фосфатов, кремнекислоты. Наибольшее содержание трофических показателей наблюдалось летом, а наименьшее – зимой. В годовой динамике концентраций трофических показателей в исследованных водотоках в период с 2007 по 2010 гг. особых различий не наблюдалось.

Среди исследованных токсикологических показателей приоритетными в порядке убывания являлись:

нефтепродукты медь железо цинк СПАВ фенолы.

Сезонная динамика содержания токсикантов изменялась циклично. Ее характер в период исследований являлся скачкообразным, что, по-видимому, является следствием залповых сбросов гидрополлютантов (нефтепродукты, медь, СПАВ) в водотоки в результате деятельности различных предприятий. Для тяжелых металлов выявлено небольшое снижение к зиме, что возможно связано с осветлением воды и переходом взвешенных форм токсикантов в состав донных отложений. В результате исследований было отмечено снижение содержания фенолов в летний период в 1,5 раза, что связано с увеличением скорости их распада с ростом температуры. В р. Волге по основному руслу в районе г. Астрахани и ее окрестностях в период с 2007 по 2009 гг. наблюдался рост содержания нефтепродуктов до 20 ПДК. В 2010 г. произошло снижение концентрации нефтепродуктов до 5 ПДК, что связано с отсутствием аварийных сбоев в технологическом процессе на предприятиях. Годовая динамика нефтепродуктов в рук. Бузан и рук. Камызяк изменялась в пределах от 1 до 5 ПДК. Среднегодовое содержание меди в р. Волга по основному руслу в районе г. Астрахань и ее окрестностях за 2007 – 2008 гг. находилось в пределах от 5 до 6 ПДК;

в 2009 г. наблюдался резкий скачок содержания поллютанта до 17 ПДК. В 2010 г. снижение концентрации меди в воде до 6 ПДК возможно связано с переходом взвешенных форм меди в состав донных отложений. В рук. Бузан и рук. Камызяк за исследованный период концентрация меди регистрировалась в пределах от 2 до 6 ПДК, содержание цинка – от 0,5 до 2 ПДК. В р. Волге по основному руслу в г. Астрахань и ее окрестностях, рук. Бузан за период 2007 – 2010 гг. наблюдался непрерывный рост концентрации железа до 3 ПДК.

В рук. Камызяк за исследованный период среднегодовые концентрации железа не превышали 2 ПДК.

В водотоках населенных пунктов содержание фенолов и СПАВ за исследованный период имело тенденцию к росту (0,5 – 1,5 ПДК и 0,8 – 1,4 ПДК, соответственно).

В период с 2007 по 2010 гг. качество вод на участке р. Волги по основному руслу характеризовалось как «предельно грязные» по нефтепродуктам, меди;

«весьма грязные» по железу;

«сильно загрязненные»

по СПАВ;

«умерено загрязненные» по цинку и фенолам. Воды рук. Бузан и рук. Камызяк относятся к категории «весьма грязные» по нефтепродуктам и меди;

«сильно загрязненные» по СПАВ;

«умеренно загрязненные» по цинку, железу и фенолам.

Экологическое состояние водотоков населенных пунктов является неблагополучным, тогда как состояние водотоков Астраханского государственного биосферного заповедника следует считать наиболее приемлемым и испытывающим щадящую антропогенную нагрузку. Концентрации токсикантов в водотоках Астраханского заповедника в 4 раза меньше, чем в водотоках населенных пунктов. Устья рек являются биогеохимическим барьером для гидрополлютантов, наличие токсикантов здесь объясняется преимущественно транзитом из выше расположенных створов.

Научный руководитель – д-р биол. наук, проф. кафедры «Гидробиология и общая экология» АГТУ И. В. Волкова ИЗУЧЕНИЕ ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И pН ВОДЫ ПРИРОДНЫХ ВОДОЁМОВ БАССЕЙНА р. ОБЬ В КОЛЫВАНСКОМ РАЙОНЕ НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ М. Д. Семёнова, В. В. Широкова Средняя общеобразовательная школа № 162 с углубленным изучением французского языка, г. Новосибирск Необходимость проведения отбора и анализа проб воды для определения её качества возникает довольно часто: при установлении пригодности воды для использования в пищу, орошения сельскохозяйственных посадок, водопоя скота, для рыборазведения, возможности купания;

в случае обнаружения загрязнений – при поиске их источника, и многих других. Обязательной начальной процедурой санитарно-химического контроля воды является органолептическая оценка качества воды, т.е. такая, для определения которой используются органы чувств человека (зрение, обоняние, вкус). К органолептическим показателям относятся цветность, мутность (прозрачность), запах, вкус и привкус, пенистость воды;

а также её температура. Другим важным показателем, во многом определяющим возможность использования данной воды в питьевых целях, является водородный показатель (показатель кислотности, pH).

Цель данной работы заключалась в определении органолептических показателей и рН воды трёх последовательно впадающих друг в друга рек (р. Уень – р. Чаус – р. Обь) и находящегося поблизости заболоченного озера (см. рис.). Все водные объекты относятся к бассейну р. Обь и находятся недалеко от поселка Скала Стоянка Колыванского района НСО. Отбор и анализ проб осуществлялся летом (1-2 июля 2011 г.) и осенью (10-11 сентября 2011 г.).

р. Уень Озеро Наиболее интересные результаты органолептического анализа проб воды наблюдались для прозрачности. Так, было замечено, что прозрачность рек Уень и Обь близка (~30 см), в то время как прозрачность соединяющей их р. Чаус ниже (~15 см). Это наблюдение мы объясняем тем, что р. Уень – медленная река с почти отсутствующим перемешиванием вод (частицы грязи не р. Чаус поднимаются со дна), а р. Обь – полноводная река с быстрым течением (частицы рассредоточены в большом объёме). Также р. Обь было выявлено, что осенью вода водоёмов по сравнению с летом становится прозрачнее, что объясняется более сильным течением, Карта мест отбора проб воды а также наличием в летний период в тёплой воде большого количества микроорганизмов. Особенно существенно изменилась прозрачность озёрной воды, что свидетельствует о её эффективном отстаивании в стоячем водоёме.

В целом значения органолептических показателей всех проб соответствуют требованиям, предъявляемым для питьевой воды. Наименее благоприятной для использования оказалась вода р. Чаус:

вода в реке менее прозрачная, отмечается более сильный запах (интенсивность 2), наличие вкуса. Это может объясняться антропогенным фактором: р. Чаус – популярное место для отдыха, в ней ежедневно купаются, рыбачат, моют посуду и плавают на моторных лодках десятки людей.

Результаты измерений значения pH проб воды 1-2 июля 2011 г. приведены в таблице. Для сравнения в ней также указаны значения pH воды из разных источников водоснабжения г. Новосибирска, измеренные в январе 2011 г. Определение pH проб воды из природных водоёмов осуществлялось на кафедре инженерных проблем экологии НГТУ, проб водопроводной воды г. Новосибирска – на кафедре общей химии НГУ.

Сравнение значений рН водоёмов бассейна реки Обь и водопроводной воды г. Новосибирска Вода из природного водоёма рН Водопроводная вода, г. Новосибирск рН тупик 8,3 Гимназия № 5 6, р. Уень середина 8,2 Колонка, левый берег 7, кубышки 8,4 Школа № 162 7, середина 8,6 г. Искитим, с. Лебедёвка 7, р. Чаус берег 7,3 Жилой дом в микрорайоне «Щ» 7, Озеро середина 7,2 Медсанчасть № 168 8, кубышки 7,2 ПДК (СанПиН 2.1.4.1074-01) 6,0-9, Из таблицы видно, что вода рек Уень и Чаус более щелочная по сравнению с водопроводной водой г. Новосибирска. Это можно объяснить наличием в водопроводной воде катионов некоторых металлов, например железа и марганца, связывающих гидроксид-ионы. В целом полученные данные позволяют говорить о том, что, судя по значению pH, воду из реки Уень и озера, а также водопроводную воду г. Новосибирска можно считать вполне пригодной для питья.

Работа выполнена в рамках международного проекта (Россия-Франция-Германия) «Вода», организованного в МБОУ СОШ № 162.

Научные руководители – канд. хим. наук, доцент И. В. Мишаков, аспирант НГТУ М. С. Суворова, аспирант ИХКГ СО РАН Т. А. Максимова АНАЛИЗ И СОПОСТАВЛЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА РЕЧНОЙ И ОЗЁРНОЙ ВОДЫ НА ПРИМЕРЕ ВОДОЁМОВ НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ К. А. Айриянц, А. Д. Аксёнов Средняя общеобразовательная школа № 162 с углубленным изучением французского языка, г. Новосибирск Химический состав речной и озёрной воды определяется многими факторами, включая физико географические условия (климатическая зона, состав грунта ложа), сезон года, наличие простейших (бактерий, водорослей, грибов), состав вод, питающих водоём, близость населённых пунктов, хозяйственных и промышленных центров. Иначе говоря, состав речных и озёрных вод определяется количеством и качеством поступающих в них веществ из почвы, воздуха и воды (наземной, подземной).

В данной работе представлены результаты исследования химического состава двух рек – р. Уень (приток реки Чаус) и р. Чаус (приток реки Обь) – и заболоченного озера, входящих в состав бассейна реки Обь в районе посёлка Скала Колыванского района Новосибирской области. В ходе работы были организованы две экспедиции: в летний период (2-3 июля 2011 г) и осенью (10-11 сентября 2011 г). Целью экспедиций было изучение химического состава указанных водных объектов, а именно: сравнение химических показателей для разных мест отбора проб воды, а также анализ сезонных изменений ее состава. Авторами работы был произведен отбор и консервация проб воды, взятых из разных мест одного водного объекта (см. таблицу).

Химический анализ проб проводился в лаборатории кафедры ИПЭ (инженерных проблем экологии), НГТУ.

Результаты химического анализа проб воды из II экспедиции будут представлены на конференции.

Результаты химического анализа водных объектов НСО Место отбора р. Чаус р. Уень Озеро пробы (середина ПДК* Химич.

течения) тупик середина кубышки берег середина кубышки показатель pH 8,3 8,2 8,4 8,6 7,3 7,2 7,2 6,0-9, Сухой остаток 380 400 420 400 240 160 150 (мг/л) Общая 3,70 3,80 3,73 3,50 1,76 1,83 2,03 3, жёсткость (ммоль/л) Содержание 0,72 0,72 0,36 1,04 2,10 2,10 2,04 железа (мг/л) * приведены значения ПДК для питьевой воды, принятые в России (СанПиН 2.1.4.1074-01) Из таблицы видно, что водородный показатель (pH) воды рек Уень и Чаус не превышает предельно допустимого значения. pH озёрной воды близок к нейтральному, что, возможно, связано с наличием в воде анионов слабых кислот (кремневой, фосфорной, сероводородной, угольной, а также органических кислот).

Значения общего солесодержания (сухого остатка) для всех трёх объектов значительно меньше ПДК.

При этом количество сухого остатка в озерной воде почти в два раза меньше, чем в реках Уень и Чаус.

Полученный результат объясняется полным отсутствием водного течения в озере.

Общая жёсткость речной воды в среднем превышает ПДК на 5 %, что почти в 2 раза выше, чем измеренная жёсткость озёрной воды. Установленный факт можно объяснить близким расположением населённого пункта (пос. Скала) к рекам Уень и Чаус, а также более эффективным по сравнению с речной водой процессом осаждения нерастворимых солей кальция и магния в стоячей озёрной воде.

Интересная динамика была получена для содержания железа в воде: наибольшее его количество, превышающее ПДК в 2 раза, было обнаружено в озёрной воде;

значение, близкое к ПДК, – в р. Чаус и наиболее низкое (удовлетворяющее требованием ПДК), – в р. Уень. Отметим, что в пробах воды, отобранных поблизости от ввозных растений (кубышки), наблюдается уменьшение концентрации железа:

для озера на 3 %, для р. Уень – в 2 раза. По всей вероятности, это связано с эффективным осаждением солей железа на корешках растения.

Из анализа химических показателей рек Уень и Чаус, а также находящегося поблизости заболоченного озера следует, что для использования в питьевых целях наиболее подходит река Чаус, т.к. её показатели в целом не превышают значений ПДК для питьевой воды.

Работа выполнена в рамках международного проекта (Россия-Франция-Германия) «Вода», организованного в МБОУ СОШ № 162.

Научные руководители – канд. хим. наук, доцент И. В. Мишаков, канд. геол.-минерал. наук, доцент каф.

инженерных проблем экологии НГТУ Н. И. Ларичкина, аспирант ИХКГ СО РАН Т. А. Максимова ДИНАМИКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПРИРОДНЫХ ВОД ТОЛМАЧЕВСКОЙ СОГРЫ Т. С. Гудыма, М. А. Фоменко Новосибирский химико-технологический колледж им. Д. И. Менделеева В последние годы Новосибирск активно расстраивается вдоль федеральной трассы Иркутск – Челябинск в направлении к городу Обь.

НХТК с 2006 г. проводит обследование Толмачевской согры, прилегающей к городу с северо-восточной стороны. Толмачевская согра – одна из еще свободных от строительства территорий. Представляет собой слабо заболоченную местность, используемую инфраструктурой г. Обь для сброса производственных и хозбытовых стоков, строительного и бытового мусора жителями частного сектора.

По согре протекает река Власиха, не имеющая хозяйственного значения для г. Обь, но являющаяся индикатором загрязнения поверхностных вод Толмачевской согры и подземных вод северной части частного сектора г. Обь.

Оценка поверхностных вод Толмачёвской согры производилась по пробам, отобранным в реке Власиха и с поверхности согры на различном удалении от выпуска сточных вод. Подземные воды оценивались по пробам, отобранным из скважин жилых домов по улице 3-я Северная. Отбранные пробы анализировали на содержание растворённого кислорода, рН, жёсткости, ионов азотной группы, ионов хлора, сульфатов, фосфатов, общего железа, меди, хрома, марганца, кальция, фенолов, нефтепродуктов.

В целом на согре отмечено:

• снижение уровня болотных вод;

• объем сбросов хозяйственно-бытовых стоков вблизи дома 125 по ул. 3-я Северная значительно уменьшился по сравнению с 2006 г., в связи с чем площадь, занятая стоками на согре, значительно уменьшилась;

• уменьшение загрязнения поверхностных и подземных вод свидетельствует о колоссальной самоочищающей способности Толмачевской согры.

Научные руководители – преп. С. А. Косьянова, преп. спецдисциплин Э. С. Олехнович, заместитель директора по УПР Ю. Н. Кузнецова СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ЭКОАНАЛИЗ КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВОДЫ РЕКИ ТОМЬ В РАЙОНЕ г. ЮРГИ (2001-2011) Т. В. Тюленева Юргинский технологический институт (филиал) Национального исследовательского Томского политехнического университета Целью исследования является сравнительный экоанализ поведения гидрохимических показателей и оценка качества воды р. Томь в районе г. Юрги за период 2001-2010 гг.

В соответствии с геохимическими представлениями тип воды определяется содержанием катионных и анионных элементов. Основным инструментом определения состояния и свойств воды является ее анализ [2]. Качество поверхностных вод бассейна главной водной артерии Кузбасса – р. Томь, формируется под влиянием гидрохимического состава подземных вод и поверхностного стока сельскохозяйственных угодий, лесов, территорий населенных пунктов и атмосферными осадками. Бассейн реки Томь является типичным примером территории с высокой степенью урбанизации и развитой промышленностью. В пределах водостока р. Томь сосредоточены угледобывающие, машиностроительные, химические и металлургические предприятия, населенные пункты, полигоны и свалки твердых бытовых отходов.

Томь относится к числу полноводных рек, ее длина 840 км. Она является основным источником водоснабжения в г. Юрге, расположенной в центре трех областей: с севера – Томская область, с запада – Новосибирская область, с юга – Кемеровская область. Отметим, что с 1975 г. жители соседнего региона – «томичи», питьевую воду получают только из подземных источников, связывая это с загрязнением р. Томь на территории Кемеровской области [1].

В данном исследовании мы анализировали сезонный ход гидрохимических параметров воды р. Томь, таких как pH, содержание азота, фосфора, БПК, ХПК и др. на участках 500 м выше и ниже г. Юрги.

Определялось качество воды р. Томь на данных участках по индексу загрязненности, включающему показателей, для комплексной оценки и с учетом специфики промышленных объектов города. Ниже в таблице приведены результаты.

Ингредиенты состава воды р. Томь в районе г. Юрги Средние значения 2001 год Средние значения 2010 год Ингредиенты Выше г. Юрги Ниже г. Юрги Выше г. Юрги Ниже г. Юрги БПК 6,4 6,1 4,3 5, Нефтепродукты 0,04 0,04 0,05 0, Цинк 0,02 0,01 0,0006 0, Хром 0,0008 0,0002 0,0180 0, Медь 0,005 0,004 0,004 0, Железо общее 0,65 0,17 0,29 0, Свинец 0,003 0,003 0,002 0, Марганец 0,012 0,007 0,024 0, ХПК 15,1 12,0 10,2 11, Аммиак 0,80 0,87 0,44 0, Нитриты 0,10 0,15 0,04 0, Формальдегид 0 0,03 0,03 0, Фосфаты 0,14 0,14 0,15 0, ИЗВ 15,47 11,58 11,20 12, По индексу загрязненности (ИЗВ) вода реки Томь является очень грязной. В 2010 году ИЗВ на участке 500 м выше г. Юрги снизился по сравнению с 2001 годом, а в 2010 году ИЗВ в точке 500 м ниже г. Юрги увеличился по сравнению с 2001 годом. Следовательно, антропогенная нагрузка на р. Томь в районе г. Юрги усилилась, и экологическая проблема р. Томь в районе г. Юрги обострилась.

Литература 1. Г. М. Рогов, О. Д. Лукашевич, В. К. Попов. Водно-экономические проблемы г. Томска в контексте экологической безопасности. Безопасность жизнедеятельности. – 2008. – № 1 – Стр.25-29.

2. А. М. Никоноров. Гидрохимия: Учебник.- 2-е изд., перераб. и доп. – СПб: Гидрометеоиздат, 2001. – 444 с.

Научный руководитель – канд. пед. наук, доцент В. Ф. Торосян ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯ ДИНАМИКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ВОДЫ НЕКОТОРЫХ МАЛЫХ РЕК САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ Е. А. Бочкарева Саратовский государственный технический университет Малые реки наиболее чутко реагируют на прямые и косвенные антропогенные воздействия. Главная особенность формирования стока малых рек – их очень тесная связь с ландшафтом бассейна, что и обусловливает их уязвимость при чрезмерном использовании не только водных ресурсов, но и водосбора.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 20 |
 

Похожие работы:





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.