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 |   ...   | 10 |
-- [ Страница 1 ] --

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК

НОВОСИБИРСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

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-2013 МАТЕРИАЛЫ XVIII МЕЖДУНАРОДНОЙ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СТУДЕНЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ Экология России и сопредельных территорий НОВОСИБИРСК 2013 УДК 574 ББК Е081я 431 Материалы XVIII международной экологической студенческой конференции «Экология России и сопредельных территорий» / Новосибирский национальный исследовательнский государственный университет. Новосибирск, 2013. 196 с.

Редакционная коллегия проф. В. А. Резников проф. М. Г. Сергеев проф. С. Н. Загребельный д-р хим. наук В. П. Исупов доц. Л. А. Бельченко доц. И. Д. Зольников доц. Е. Г. Лиманова доц. Т. Д. Федотова Отв. за выпуск доц. Л. А. Бельченко © Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, ПРЕДИСЛОВИЕ 2013 год официально объявлен в России Годом охраны окружающей среды. На этом фоне экологи и представители общественности ждут от правительства и природоохранных ведомств практических действий по решению экологических проблем в регионах и ответов на соответствующие вопросы. Какие же изменения планируется предпринять с целью снижения антропогенной нагрузки на окружающую среду? За счет чего планируется улучшать качество атмосферного воздуха и воды в крупных городах? Каким образом необходимо осуществлять лабораторно-аналитический контроль над загрязнением окружающей среды? Как влияет изменение факторов среды на здоровье населения? Как меняются естественные экосистемы под воздействием неблагоприятных факторов?

Международная экологическая студенческая конференция (МЭСК) проводится в 2013 году в восемнадцатый раз. И многие из вышеперечисленных вопросов находят ответы в работах, присланных авторами на секции конференции. Среди участников – будущие специалисты в различных областях знаний.

Хочется надеяться, что их сегодняшний интерес к экологическим проблемам поможет им в будущем учитывать экологические аспекты в любой сфере деятельности. По традиции на МЭСК представлены доклады из большинства регионов России, от Московской области до Хабаровского края. Большинство работ выполнено студентами университетов Сибирского региона: Новосибирска, Томска, Красноярска, Хакассии, Тюмени, Кемерово, Бурятии.



В последние годы наиболее популярными направлениями конференции являются химический мониторинг, геоэкология и особенно – биомониторинг. На секции «Экоаналитика и химический мониторинг окружающей среды» широко рассматриваются вопросы, касающиеся наблюдения за источниками антропогенных воздействий, за текущим состоянием окружающей среды, за происходящими в природной среде процессами под влиянием факторов антропогенных воздействий. Особое внимание уделяется водной среде. В работах, посвященных биомониторингу, особое внимание уделяется изучению фито- и зооценозов, их изменению под влиянием антропогенного воздействия. Исследуются сообщества организмов из различных местообитаний, взаимодействия между ними и вопросы сохранения биоразнообразия.

На секции «Геоэкология» в этом году широко представлены вопросы взаимосвязи геологической среды с другими составляющими природной среды. С разных точек зрения оценивается влияние хозяйственной деятельности человека во всех её многообразных проявлениях на состояние экосистем. Внимание уделяется последствиям разработки месторождений, изучению радиационного фона различных территорий и многим другим вопросам.

Неизменный интерес у гостей конференции вызывают работы, посвященные влиянию загрязнения среды обитания на здоровье человека. Работы по этому направлению подразделяются на мониторинговые, отслеживающие уровень заболеваемости в том или ином регионе в зависимости от конкретной экологической ситуации, и на экспериментальные, направленные на поиск средств и способов укрепления адаптивных способностей организма, повышения его устойчивости к неблагоприятному действию различных внешних факторов.

Работы, посвященные новым химическим технологиям рационального природопользования, по традиции носят прикладной характер. Предложены новые сорбенты для очистки вод на основе природных материалов, системы для фотокаталитического выделения водорода, способы переработки полимерных отходов, подходы к удалению пленок нефти с поверхности воды, соединения, ингибирующие коррозию, и многие другие разработки, затрагивающие более эффективное использование ресурсов и переработку отходов.

Возможности использования живых организмов, их систем или продуктов их жизнедеятельности для решения технологических задач рассматриваются авторами работ секции «Биотехнология и биобезопасность». Представлены работы, посвященные разработке препаратов на основе штаммов деструкторов нефти, биопрепаратов для борьбы с вредителями в сельском хозяйстве, комплексов микроорганизмов для получения биотоплива. Часть работ посвящена изучению физиологических эффектов, производимых веществами биологического и биотехнологического происхождения.

На секции «Экологические аспекты использования растительного сырья» представлены работы, в которых предлагаются дешевые и эффективные способы получения биологически активных веществ:





флавоноидов, витаминов и других соединений. Исследуется влияние загрязнителей окружающей среды на качество растительного сырья, в первую очередь – используемого в пищу и для получения лекарственных препаратов. Предлагаются подходы к использованию растений в качестве биотестов, а осадков городских сточных вод – для удобрения почв.

Секция экономики рационального природопользования отличается разнообразием тематики представленных работ. Здесь предлагаются подходы к более рациональному и эффективному использованию природных ресурсов с целью предотвращения их истощения и экологической безопасности.

Оргкомитет МЭСК выражает признательность лицам и организациям, постоянно оказывающим поддержку в организации и проведении конференции: АНО «Центр новых медицинских технологий», ООО «Медиген», ООО «Промикс», ООО «СибЭнзайм», ЗАО НПК «Катрен», ЗАО «Биосан», ООО «Грейс», ПФ «Кавин», ООО «Сибирское здоровье», ЗАО «Медико-биологический союз», ООО «Компания Чистая вода», ООО «БиоЛинк», ООО «Хеликон», ООО «БиоГен-Аналитика» и ряду других организаций, способствовавших успешному проведению МЭСК 2013.

ЭКОАНАЛИТИКА И ХИМИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФИЛЬТРОВ-КУВШИНОВ СО СМЕННЫМИ КАССЕТАМИ ДЛЯ ДООЧИСТКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ОТ СОЕДИНЕНИЙ ЖЕЛЕЗА В БЫТОВЫХ УСЛОВИЯХ И. И. Афиногенова, А. В. Бабиченко Новосибирский государственный технический университет Согласно СанПиН 2.1.4.559-96 ПДК по железу в воде составляет от 0,3 (1) мг/л. Поскольку характерной особенностью вод г. Новосибирска является повышенное содержание железа, в настоящее время распространена доочистка воды, поступающей по водопроводной сети. Одним из наиболее популярных способов очистки является использование фильтров-кувшинов со сменными кассетами.

Объектом исследования в данной работе явились фильтры компании ЗАО «МЭТТЕМ-Технология» «Барьер» со сменными кассетами, позволяющими очищать водопроводную воду от соединений железа:

«Железо (Барьер-7)». Фильтрующая часть кассеты (фильтр) состоит из мелко гранулированного сорбента и волокнистого ионообменного мембранного материала. Мелко гранулированный сорбент представляет собой смесь кокосового угля с добавкой серебра и ионообменной смолы. Производитель утверждает, что с их помощью можно получать качественную питьевую воду, причем ресурс сменной кассеты зависит от свойств исходной воды и в среднем составляет 350 литров.

Целью данного исследования является проверка очищающей способности фильтров. Были приготовлены три модельные смеси, содержащие 10 ПДК, 4 ПДК и 2 ПДК. Использовался сульфат железа (III):

Fe2(SO4)39H2O и водопроводная вода. Эти смеси пропускались через фильтр. Отбор проб проводился через каждые 2 л. Содержание общего железа определялось согласно ГОСТ 4011-72. По полученным результатам была вычислена эффективность очистки. График, выражающий зависимость эффективности очистки от объема профильтрованной воды представлен на рисунке. Следует отметить, что pH растворов находится в пределах от 6,3 до 7,6, что в среднем соответствует уровню pH водопроводной воды.

Зависимость эффективности очистки от объема профильтрованной воды При фильтрации модельной смеси, содержащей 10 ПДК (3,35 мг/л) и 4 ПДК (1,2 мг/л), наблюдаются аналогичные закономерности. Эффективность очистки на первых двух литрах наибольшая. Содержание железа в фильтрате после первых двух литров составило 0,8 мг/л в первом опыте и 0,77 мг/л в опыте с 4 ПДК. С каждым следующим литром эффективность очистки уменьшалась. После десяти литров смеси, пролитой через фильтр, концентрация железа в фильтрате практически была близка к исходному значению.

В случае с 2 ПДК (0,7 мг/л) эффективность очистки фильтра стремится к нулю. На протяжении фильтрации всех 10 литров содержание железа в фильтрате приблизительно соответствовало исходному. Следует отметить, что во всех пробах воды после фильтрации превышалось ПДК = 0,3 мг/л, т. е. не соблюдались требования СанПиН. Таким образом, можно выявить следующую зависимость: чем выше содержание загрязняющего компонента, тем эффективнее идёт процесс очистки. При незначительных превышениях допустимой концентрации использование таких фильтров нецелесообразно. Исходя из этого, можно сказать, что сорбент, используемый в кассете Железо (Барьер-7) имеет низкую сорбционную емкость, вследствие чего не обеспечивается должной степени очистки.

Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук, доцент Н. И. Ларичкина ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ (КУДРЯШОВСКОГО, КРИВОДАНОВСКОГО) НА ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ ОЗЕР КАЗЫКСКОЙ СИСТЕМЫ Л. А. Скворцова, Е. К. Щербакова Новосибирский химико-технологический колледж им. Д. И. Менделеева Система Казыкских озер занимает левобережную пойму р. Оби севернее г. Новосибирска и является ее древним руслом. Озеро Плес является как бы продолжением озера Кривое.

Система верхних пойменных озёр.

Обследование озер начато студентами и преподавателями НХТК в 2004 году.

В настоящее время мы ведем дальнейшей исследование данной территории, отслеживая динамику загрязнения природных вод Казыкской системы.

В последние годы бассейны озер находятся под возрастающим воздействием хозяйственной деятельности человека – увеличивается число садоводческих обществ, наращивают мощности Кудряшовский и Криводановский свинокомплексы, строятся коттеджи и многоэтажные дома в поселке Приобский, развивается овощеводческое предприятие ООО «Сибирские овощи», но, к сожалению, прекратила свою деятельность рыболовецкая артель, промышлявшая на озерах.

Кудряшовский и Криводановский свинокомплексы являются одними из многочисленных источников загрязнения подземных и поверхностных вод бассейна Казыксой системы озер. При обследовании заболоченных пойм озер Кривое и Плес были выявлены два постоянных места сброса осветленных сточных вод от свинокомплекса и племзавода. Они расположены в двух километрах юго-восточнее п. Криводановка вдоль автотрассы на г. Новосибирск.

Оценка влияния Кудряшовского свинокомплекса на природную среду крайне важна с точки зрения общей оценки загрязнения северо-западного бассейна подземных вод как резервного источника водоснабжения Новосибирского мегаполиса.

На озерах Кривое и Плес интенсивно производится водозабор на поливные цели дачными кооперативами и в промышленных масштабах – сельхозпредприятиями.

Результаты анализа проб воды из озер и подземных вод из скважин садоводческого общества «Нефтяник» позволяют сделать заключение о влиянии стоков свинокомплекса на интенсивность процессов зарастания озер Плес, Кривое и уровень загрязнения подземных вод.

Контроль и оценка химического состава поверхностных вод проводится в основные фазы водного режима по одному створу озера Кривого;

двум створам озера Плес и из трех колодцев садоводческого общества Нефтяник.

Качество природных вод оценивается по следующим санитарно-химическим показателям: запах, цветность;

pH, щелочность, жесткость;

содержание главных ионов (Cu2+, Fe2+, Fe3+, Mn2+), биогенных элементов (NH4+, NO2-, NO3-), легко окисляемых органических веществ (по БПК5), растворенных газов (О2).

Для проведения исследований использовали химические методы анализа (жесткость, щелочность, хлориды, О2, БПК5), методы фотометрии (азот аммонийный, железо общее, медь, марганец и т. д.).

Научный руководитель – преподаватель спец. дисциплин ГБОУ СПО НСО «НХТК им. Д. И. Менделеева»

С. А. Косьянова ЭКОМОНИТОРИНГ МАЛЫХ ВОДОТОКОВ МИНУСИНСКОЙ КОТЛОВИНЫ НА ПРИМЕРЕ ПРОТОКИ МИНУСИНСКАЯ А. С. Перфильева Хакасский государственный университет им. Н. Ф. Катанова, г. Абакан Наблюдения за качеством поверхностных вод суши Красноярского края проводится ГУ «Красноярский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды с региональными функциями»

Среднесибирского УГМС в трех макрорайонах Красноярского края на 18 пунктах наблюдений.

Мониторинговая система охватывает 13 средних и больших рек Красноярского края, при этом малые реки практически остаются без наблюдательной сети. Из 70 тыс. малых рек, протекающих по территории Красноярского края (без учета бассейна р. Ангары) только 135 имели или имеют стационарные пункты гидрометрических наблюдений [1-2].

В настоящее время состояние малых рек в результате резко возросшей антропогенной нагрузки на них оценивается как катастрофическое. Малые реки принимают с водой различные наносы и растворенные вещества, поступающие с водосборов. В свою очередь малые реки формируют средние и большие реки, предопределяя их экологическую чистоту [3]. Проблема загрязнения очень актуальна для рек юга Красноярского края и в том числе – для протоки Минусинская. Протока Минусинская – небольшой водоток длиной 24 км. На ее берегах расположено несколько населенных пунктов: д. Топольки, д. Опытное поле, д. Быстрая. Минусинская протока протекает по центру города Минусинск и делит его на «новую» и «старую» части. Протока Минусинская входит в комплекс инженерной защиты Минусинска, так как она выполняет роль естественной дрены селитебной территории города Самоочищающая способность реки невелика. Кроме того протока испытывает постоянное антропогенное воздействие. Сюда сливают неочищенные хозяйственно-бытовые стоки находящиеся выше города по течению посёлки, попадают загрязнённые химикатами воды с овощеводческих комплексов китайских предпринимателей, неочищенная ливневая канализация с промышленной площадки предприятий электротехнического комплекса [4].

Для исследования качества воды в протоке был проведен отбор проб в четырех точках: точка 1 – в районе д. Топольки, точка 2 – в центре Минусинска, точка 3 – в месте сброса сточных вод с очистных сооружений, точка 4 – при впадении протоки в реку Енисей. Результаты проведенных исследований приведены в таблице.

Химический анализ воды протоки Минусинская Наименование Содержание загрязняющих веществ, мг/л загрязняющих Точки отбора проб Норматив качества веществ ПДКр ПДКп 1 2 3 Хлориды 8,26 13,76 74,30 11,01 300,0 350, Сульфаты 4,10 7,30 4,10 4,10 100,0 500, Нитраты следы следы следы 0, Карбонаты — — 97,60 122,00 658,80 122, Ионы кальция — 20,39 31,86 131,66 29,74 180, Ионы магния 1,82 3,89 50,34 1,34 40,0 50, Ионы железа нет нет нет нет 10,0 30, Как видно из таблицы наибольшее количество загрязняющих веществ поступает со сточными водами с очистных сооружений г. Минусинска. И хотя значения ПДК в месте сброса сточных вод не превышено оно почти в пять раз превышает данные показатели в предыдущей точке отбора проб. Город также оказывает негативное воздействие, так как в черте города количество загрязняющих веществ выше, чем в предыдущей точке отбора проб.

Загрязнение вод также проявляется в изменении физических и органолептических свойств (нарушение прозрачности, окраски, запахов, вкуса). Во всех точках отбора проб вода желтоватый цвет с неприятным болотистым запахом, что говорит о процессах заиливания протоки.

В результате проделанной работы можно сделать следующие выводы:

1. Протока Минусинская подвергается сильному антропогенному воздействию со стороны, расположенных на ее берегах населенных пунктов.

2. Наибольшее негативное воздействие оказывается при сбросе сточных вод с очистных сооружений г. Минусинска.

Литература 1. Ресурсы поверхностных вод СССР. Т.16. Ангаро-Енисейский район. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. С. 87.

2. Экологический мониторинг малых рек Красноярского края / М. В. Неустроева, У. В. Деева // Успехи современного естествознания. – 2008. – № 7 – С. 60-61.

3. Экология малых рек России: проблемы и пути их решения / В. И. Римшин // Бюллетень строительной техники: БСТ. – 2004. – № 10. – С. 2 – 10.

4. После СШГЭС: Сибирь без ретуши / И. В. Кузьмин. http://www.plotina.net/ (дата обращения 25.01.13.).

Научный руководитель – канд. техн. наук, доцент Е. В. Шанина СРАВНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ВОДАХ РЕК ЮРЮЗАНЬ И АЙ Т. А. Балчугова Бирский филиал Башкирского государственного университета Тяжелые металлы и их соли – самые распространенные промышленные загрязнители. В водоемы они могут поступать из естественных источников (горных пород, поверхностных слоев почвы), со сточными водами промышленных предприятий, атмосферными осадками, загрязненными дымовыми выбросами.

В качестве микроэлементов тяжелые металлы постоянно встречаются в естественных водоемах и органах гидробионтов. Природное содержание металлов в реках сильно зависит от геохимических условий региона. Поступая в водоемы, они включаются в круговорот веществ и подвергаются различным превращениям. Неорганические соединения быстро связываются буферной системой воды и переходят в слаборастворимые гидроокиси, карбонаты, сульфиды и фосфаты, а также образуют металлорганические комплексы, адсорбируются донными осадками [1].

Цель работы: определить содержание тяжелых металлов в водах рек Юрюзань и Ай Салаватского района республики Башкортостан и провести сравнительный анализ.

Задачи исследования: 1) изучить методики определения содержания тяжелых металлов;

2) определить содержание тяжелых металлов;

3) сравнить содержание тяжелых металлов в водах рек Юрюзань и Ай.

Железо. Основным естественным источником поступления железа в поверхностные воды являются процессы химического выветривания горных пород. Значительная часть железа поступает также с подземным стоком. Антропогенное загрязнение водных объектов соединениями железа обусловлено сточными водами и шламами химического, металлургического, нефтехимического, металлообрабатывающего производств [2].

Медь. Основными источниками загрязнения медью являются предприятия цветной металлургии (промышленные выбросы, отходы, сточные воды), транспорт, медьсодержащие удобрения и пестициды, процессы сварки, гальванизации, сжигание углеводородных топлив в различных отраслях промышленности [3].

Кадмий. Соединения кадмия выносятся в поверхностные воды со сточными водами промышленных комплексов, производящих или использующих кадмий. Кроме того, сточные воды горнометаллургических комбинатов, производств красителей, кадмий-никелевых аккумуляторов, минеральных удобрений и др.

даже после специальной очистки содержат значительные количества кадмия [3].

Содержание тяжелых металлов в водах рек Юрюзань и Ай, мг/л № Дата отбора пробы Река Fe Cu Cd Юрюзань 1 20.07.11 0,042 0,0003 0, Юрюзань 2 12.08.11 0,039 0,0005 0, Юрюзань 3 18.09.11 0,090 0,0002 0, Среднее Юрюзань 0,057 0,0003 0, ПДК 0,1 0,001 0, Ай 1 20.07.11 0,06 0,0021 0, Ай 2 12.08.11 0,15 0,0010 0, Ай 3 18.09.11 0,11 0,0010 0, Среднее Ай 0,1 0,0013 0, ПДК 0,1 0,001 0, Естественный уровень содержания 0,01-0,067 0,001-0.02 0,0001-0, металлов в речной воде Исследование проводилось с интервалом примерно в месяц.

Железо поступает в воду при растворении горных пород, а также может вымываться из них подземными водами. Наиболее интенсивно это происходит в период весеннего паводка. Так как пробы взяты летом, содержание железа в водах рек не превышает предельно допустимой концентрации. В зоне отбора пробы не наблюдается сбросов сточных вод и выбросов предприятий, поэтому содержание меди в реке Юрюзань не превышает предельно допустимой концентрации. Что касается реки Ай, то здесь содержание меди превышает значение ПДК, но находится в пределах допустимой нормы. Содержание кадмия также не превышает показателя ПДК по причине отсутствия промышленных предприятий в районе отбора проб.

Литература 1. Г. В. Васильков. Болезни рыб: справочник/ Г. В. Васильков, Л. И. Грищенко, В. Г. Енгашев// М.: Агропромиздат, 1989. – 288 с.

2. Вредные химические вещества. Неорганические соединения I – IV групп: Справ, изд./ А. Л. Бандман, Г. А. Гудзовский, Л. С. Дубейковская и др.;

Под ред. В. А. Филова и др. – Л.: Химия, 1988. – 512 с.

3. Вредные химические вещества. Неорганические соединения V – VIII групп: Справ, изд./ А. Л. Бандман, Н. В. Волкова, Т. Д. Грехова и др.;

Под ред. В. А. Филова и др. – Л.: Химия, 1989. – 592 с.

Научный руководитель – канд. хим. наук, доцент С. А. Лыгин.

КИСЛОТНОСТЬ И ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ РЕКИ ТАНЫП БАЛТАЧЕВСКОГО РАЙОНА РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН Г. А. Ахметгалиева Бирский филиал Башкирского государственного университета Цель работы: определить кислотность и жесткость воды реки Танып и их влияние на живой организм.

Задачи: методом отбора проб воды определить среднегодовые показатели pH и жесткости р. Танып.

Для проведения исследований использовалось оборудование для определения кислотности воды, такое как спектрофотометр «Leki» и фотоэлектроколориметр КФК-2МП, и для определения жесткости воды использовался метод кипячения.

Жесткость воды – это свойство воды, которое объясняется содержанием в воде растворенных солей кальция и магния [1].

От жесткости воды можно избавиться несколькими методами. Например, для избавления от временной жёсткости необходимо вскипятить воду. При кипячении воды гидрокарбонаты разлагаются с образованием осадка среднего или основного карбоната и жёсткость воды снижается. Поэтому гидрокарбонатную жёсткость называют временной. Процесс устранения жесткости соответствует уравнениям:

Ca(HCO3)2 = СаСО3 + СО2 + Н2О, Mg(HCO3)2 = Мg2(ОН)2СО3 + 3СО2 + Н2О Временную жесткость воды можно также устранить добавлением гашеной извести:

Ca(HCO3)2 + Са(ОН)2 = 2СаСО3 + 2Н2О Различают постоянную жесткость воды. Устранить постоянную жесткость воды труднее, чем временную. При устранении постоянной жесткости воды используют метод вымораживания льда, то есть постоянное замораживание воды [2]. При этом методе все соли, образующие жесткость воды, остаются в незамерзшей воде.

Для определения жесткости воды используется следующее математическое выражение:

Жесткость карбонатная (мг-экв/л) = (1000*Скислоты*Vкислоты)/Vводы [3].

Под кислотностью воды подразумевается содержание в ней положительных ионов водорода, которые появляются вследствие разложения молекулы воды на ионы H+ и OH-.

Содержание ионов водорода и гидроксид-ионов измеряется в молях на литр и называется водородным показателем.

Основными показателями качества воды являются органолептические и химические. В данной работе были взяты из органолептических – кислотность, химических – жесткость воды. Для проведения эксперимента, начиная с января 2012 г, через месяц, отбирались пробы р. Танып и проводились исследования с использованием выше указанного оборудования и метода. Результаты кислотности и жесткости р. Танып Балтачевкого района представлены на рисунке.

А Б Показатели воды реки Танып: А – кислотность;

Б – жесткость По результатам проведенного эксперимента можно сделать вывод, что значения pH не превышают ПДК, хотя все показатели близки к верхней границе, обусловливая очень слабую щелочную среду, близкую к нейтральной (А). Это можно объяснить отсутствием промышленных предприятий на территории района, а также несудоходностью реки. Можно говорить о чистоте воды. Жесткость воды (Б) лежит в пределах значения ПДК, имея среднее значение 4 – 8 мг/л это объясняется тем, что берега и дно реки не имеют каменистой подложки, в состав которой входят соли кальция и магния, обуславливающие жесткость воды.

Вода не оказывает пагубного влияния на живые организмы.

Литература 1. З. Шпаусус. Путешествие в мир химии – М.: Просвещение, 1967. – 431 с.

2. Г. Д. Харлампович и др. Многоликая химия. – М.: Просвещение, 1992.- 3. Определение временной или карбонатной жесткости воды – [Электронный ресурс] – Режим доступа – URL: http://vitawater.ru/aqua/hydro/kh.shtml (дата обращения 09.03.2013).

Научный руководитель – канд. хим. наук, доцент С. А. Лыгин ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО И ГЕОХИМИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПРИРОДНЫХ ВОД НА ЛЕВОМ БЕРЕГУ р. ТОМИ В ПРЕДЕЛАХ г. ТОМСКА О. О. Левина Национальный исследовательский Томский политехнический университет В настоящее время левый берег реки Томи в пределах города Томска активно развивается. На данной территории ведется строительство окружной автодороги, коттеджных поселков, дач, но в то же время здесь расположены многочисленные водные объекты и водозабор, снабжающий весь город питьевой водой.

Поэтому эколого-геохимическое исследование природных вод этой территории является актуальной темой.

В 2012 – 2013 гг. автором исследовались подземные и поверхностные воды левого берега р. Томи в районе г. Томска. Химический анализ был проведен в аккредитованной лаборатории НОЦ «Вода» ТПУ.

Отбор подземных вод проводился из скважин различных глубин (15 – 96 м). Первые 3 пробы отобраны на междуречье Томи и р. Бурундук в нескольких километрах от Нового моста через р. Томь, где планируется строительство коттеджного поселка. Четвертая проба отобрана из скважины глубиной 50 м, питающей озеро Песчаное, в поселке Тимирязево. Пятая проба – вода из скважины на дачном участке в пос. Нижний Склад, около береговой дамбы. Подземные воды пресные, нейтральные или слабощелочные, холодные, мягкие (кроме вод из скв. № 3 – очень жесткие).

При сравнении результатов химического анализ проб с ПДК воды нецентрализованного водоснабжения было выявлено, что чаще всего воды не отвечают требованиям нормативов по содержанию железа, кремния, марганца, реже фиксируются превышения ХПК, нефтепродуктов, брома.

Отбор поверхностных вод был проведен на четырех озерах левобережья г. Томска (Беленькое, Боярское, Песчаное, Тояново), на реках Томь, Кисловка, Бурундук.

По результатам химического анализа проб, в соответствии с РД 52.24.643-2002, была проведена комплексная оценка степени загрязненности проб озер и рек по 11 ингредиентам (БПК5, ХПК, Cl -, SО42-, Fеобщ., NO3-, NO2-, NH4+, нефтепродукты, Cu, Zn) отдельно за каждый год исследования. В качестве норматива используем ПДК вредных веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно бытового водопользования. Выполнена также оценка по 11 веществам (О2, Cl-, SО42-, Fеобщ., NO3-, NO2-, NH4+, нефтепродукты, Cu, Zn, PO43-), но в качестве норматива используем ПДК для водных объектов рыбохозяйственного значения. Результаты данной оценки представлены в таблице.

Класс и качество поверхностных вод с учетом ПДК для культурно-бытового водопользования и водных объектов для рыбохозяйственного значения Класс и качество вод Водный с учетом ПДК для культурно- с учетом ПДК для водных объектов объект бытового водопользования рыбохозяйственного значения 2012 г. 2013 г. 2012 г. 2013 г.

1 – условно 3 «а» класс – Томь 2 – слабо загрязненная чистая загрязненная вода* Кисловка 2 – слабо загрязненная 4 «а» – грязная 3 «б» – очень загрязненная Бурундук 2 – слабо загрязненная 4 «а» – грязная 3 «а» – загрязненная 1 – условно 2 – слабо Беленькое 3 «а» – загрязненная 3 «б» – очень загрязненная чистая загрязненная Боярское 1 – условно чистая 2 – слабо загрязненная 3 «а» – загрязненная Песчаное 1 – условно чистая 2 – слабо загрязненная 3 «а» – загрязненная Тояново 2 – слабо загрязненная 4 «а» – грязная 3 «б» – очень загрязненная Примечание: * – согласно данным Департамента природных ресурсов и охраны окружающей среды Томской области [1].

Несмотря на то, что качество вод большинства исследуемых объектов не критично, все же пробы вод не соответствуют химическим нормативам по некоторым показателям. В непроточных озерах Беленькое, Боярское и Песчаное наблюдается планомерное ухудшение качества вод, вследствие того, что они более чувствительны к изменениям окружающей среды в отличие от речных и тем более подземных вод.

Поэтому еще большая антропогенная нагрузка на данной территории может привести не только к деградации, но и к гибели хрупких экосистем, поскольку содержание некоторых веществ (нефтепродукты, фосфаты, ион аммония, тяжелые металлы и другие) увеличилось за последние годы, что связано с евтрофикацией водоемов и с хозяйственной деятельностью человека вблизи водных объектов.

Литература 1. Экологический мониторинг: Доклад о состоянии окружающей среды Томской области в 2012 году / Гл. ред. A. M. Адам, – Томск: Дельтаплан, 2013. – 172 с.

Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук, доцент Е. Ю. Пасечник СЕЗОННОЕ ИЗМЕНЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА РОДНИКОВЫХ ВОД г. ГОРНО-АЛТАЙСКА И ПРИЛЕГАЮЩИХ ТЕРРИТОРИЙ А. К. Бигалиева, А. А. Кошкина Горно-Алтайский государственный университет Родниковая вода доходит до нас в своем первозданном, природном по своему гидрохимическому составу виде. Родниковая вода из экологически чистого проверенного источника практически не нуждается в очистке: добираясь из недр до поверхности Земли и проходя через песок и гравий, она подвергается естественной и практически идеальной очистке.

Объектом исследования явились природные родниковые воды г. Горно-Алтайска, с. Майма и с. Кызыл Озек (пригороды). Отбор проб проводился в течение года ежемесячно. Были определены основные катионы и анионы в 6 родниках. Определение было проведено титриметрическим и фотоколориметрическим методами.

В результате проведенных исследований было обнаружено, что наблюдается незначительное изменение концентрации ионов (за исключением сульфат-ионов) в различные месяцы, что может быть связано с погодными условиями. Резкое повышение содержания сульфатов наблюдалось в январе 2013 г, а также в июне 2013 г., что может быть связано с сейсмической активностью в это время. Между январем и июнем концентрация сульфат-ионов уменьшалась. Возможно также влияние деятельности человека, так как воды родников формируются в местах, где наблюдается антропогенное воздействие. Поведение изученных ионов требует дальнейшего исследования.

Содержание сульфат-ионов в исследованных водах Время Место отбора проб отбора ул. Рабочая р. Милицейский Площадь р. Малиновый с. Кызыл-Озек с. Майма — — 10.12 0,0472 0,7155 0,7155 2, — — — 11.12 0,954 2,385 1, — — — — — — 12. 01.13 10,017 15,93 17,65 13,36 21,94 18, 02.13 2,528 9,540 12,042 9,540 10,017 13, 03.13 2,432 0,072 7,155 8,347 26,235 8, — — 04.13 1,1925 0,2862 1,1925 11, 05.13 2,385 2,1465 4,293 2,1465 2,862 4, 06.13 1,1925 1,1925 4,0545 7,155 3,816 5, 07.13 2,720 4,550 3,940 3,940 3,330 5, — — — — 08.13 0,954 0, Научный руководитель – канд. биол. наук, доцент Т. М. Майманова КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ НЕКОТОРЫХ ВОДОЕМОВ г. ТЮМЕНИ Е. Ю. Косяков, А. А. Устименко Тюменский государственный университет Растущие масштабы хозяйственной деятельности человека ведут к резкому увеличению использования ресурсов поверхностных пресных вод. Важнейшее значение в современных условиях придается изучению экологического состояния водных ресурсов, связанного с антропогенным загрязнением.

Загрязнение представляет собой качественное истощение вод, основной причиной которого является поступление неочищенных или недостаточно очищенных стоков. Главные потребители воды – промышленность и сельское хозяйство, а также жилые кварталы крупных городов и населенных пунктов, расположенных по берегам рек и озер. Антропогенному вмешательству в большей степени подвержены поверхностные воды, чем остальные компоненты географической среды. Из-за ухудшения качества воды большинство водных объектов находит ограниченное применение. С приближением лета особую силу приобретает проблема отсутствия в городе нормальных условий для отдыха на воде.

Целью данной работы являлось проведение мониторинга химико-экологического состояния некоторых озер города Тюмени.

Промежуточные результаты В течение пяти месяцев (с апреля по август) был отобран ряд проб с пяти озер (Кривое, Нижнее Кривое, Алебашево, Круглое, Оброчное), находящихся в черте города Тюмени.

Для определения гидрокарбонатов в воде анализ проб проводился методом титрования. Были также определены концентрации тяжелых металлов, pH, электропроводность.

По данным анализа можно сделать следующие выводы.

1. Воды Верхнего Кривого сильно минерализованы.

2. pH во всех озерах в пределах нормы.

3. Во всех водоемах отмечается высокое содержание биогенных элементов, что говорит о загрязнении и эвтрофировании вод. Перманганатная окисляемость превышает ПДК в 2 – 10 раз у разных водоемов.

Значительнее всего этот процесс выражен в озере Алебашево, с каждым годом уменьшается количество видов гидробионтов, что ухудшает процессы самоочищения водоема;

остальные водоемы можно отнести к мезотрофным.

4. Концентрации токсических веществ в воде исследованных озер превышают значения ПДК.

Наибольшее количество токсикантов содержится в озерах Круглое и Алебашево: ПДК свинца превышена в 1,5 раза, меди – в 2 – 3 раза. В остальных озерах превышения ПДК незначительны.

5. Вероятные источники загрязнению озер – хозяйственно-бытовые сточные воды, автотранспорт, водный транспорт.

Исследование выполнено при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации, соглашение 14.B37.21.1900.

Научный руководитель – канд. хим. наук, проф. Н. С. Ларина ИЗМЕНЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ВОД ОЗЕРА СИНЕГЛАЗОВО В РЕЗУЛЬТАТЕ ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ П. В. Пичугина Челябинский государственный университет В настоящее время озеро Синеглазово подвергается сильнейшему антропогенному воздействию, в том числе через сброс сточных вод и регуляцию уровня воды в озере. Все это искажает природные свойства экосистем. Таким образом, целью этой работы является изучение изменений гидрохимических показателей в условиях интенсивного антропогенного воздействия. Полевой этап исследований заключался в отборе проб по стандартным методикам. Камеральный этап заключался в исследовании отобранных проб и анализе полученных данных. Полученные данные приведены в таблице.

Изменение содержание солей в озере Синеглазово в период с 1965 по 2012 гг.

1965 г. 1986 г. 1987 г. 1991 г. 1993 г. 1999 г. 2000 г.

Показатель, г/л 2011 г. 2012 г.

[1] [4] [4] [3] [3] [2] [2] Минерализация 6,9 4 5 5 3,6 3,0 2,8 1,9 1, Видно, что падение минерализации составило 5 г/л за 50 лет. С чем связан этот факт, пока неизвестно, но некоторые исследователи считают, что это обусловлено привнесением более пресных сточных вод [1, 2].

Соотношение основных ионов в водах озера Синеглазово в 1965 – 2000 гг.

Как видно на графике, распреснение воды озера осуществляется за счет уменьшения массовой доли ионов К+ и Na+, а также Cl-. Это приводит к увеличению массовой доли прочих ионов, в том числе SO 42-.

Дальнейшее повышение процента содержания сульфат-ионов, в основном, за счет сброса стоков может привести к смене типа воды, что отразится на всех компонентах экосистемы, но в первую очередь на биоте.

В результате анализа полученных данных и литературы были сделаны следующие выводы. Показатели минерализации снижаются: на данный момент минерализация вод исследуемого озера составляет около 1,8 – 2 г/л по нашим данным. Заметим, что по данным 1971 года [1] минерализация озера составляла 6920 мг/л, а в 1977 – 6904 мг/л [5]. Изменилось процентное содержание основных ионов в водах озера Синеглазово. Подобная неустойчивость химического состава ведет к изменению биотического компонента системы [4], что может снизить хозяйственно-бытовую ценность озера как рыбохозяйственного объекта.

Литература 1. М. А. Андреева. Озера Среднего и Южного Урала (гидрологический режим и влияние на него атмосферной циркуляции) – Челябинск: Южно-Уральское книжное изд-во, 1973. – 270 с.

2. С. Г. Захаров, С. Ф. Лихачев. Динамика и современное состояние основных геоэкологических параметров озера Смолино // Вестник Челябинского государственного университета. Экология и природопользование – 2008. – № 17(118) 3. В. В. Речкалов // Вестник Челябинского государственного университета. Экология и природопользование – 2005. – № 17(118) 4. Л. Е. Черняева, А. М. Черняев, М. Н. Еремеева. Гидрохимия озер Урала и Предуралья – Л.: Наука, 1977. – 375 с.

Научный руководитель – канд. геогр. наук, доцент И. В. Грачева ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ УРБОЭКОСИСТЕМЫ ГОРОДА ТЮМЕНИ ПО ДАННЫМ ЭКОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА СНЕЖНОГО ПОКРОВА В. В. Козлова, Е. В. Некрасова Тюменский государственный университет Состояние окружающей среды крупных городов обычно оценивается по состоянию отдельных ее составляющих: атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод, почв и растительного покрова, здоровья горожан. Наиболее динамичной и поэтому наиболее сложной для анализа является атмосфера, которая оказывает существенное влияние на состояние всех компонентов урбанизированной экосистемы. По отношению к процессам переноса и накопления загрязняющих веществ атмосфера относится к преимущественно транспортирующей среде.

Объективным показателем качества атмосферного воздуха в городе в зимний период времени является содержание различных загрязнителей в снежном покрове. Снежный покров накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в атмосферный воздух, он обладает высокой сорбционной способностью. Концентрация загрязняющих веществ в снеге на 2 – 3 порядка выше, чем в атмосферном воздухе, поэтому измерения содержания веществ могут производиться достаточно простыми методами анализа.

Целью данного исследования являлась оценка эколого-геохимического состояния атмосферы города Тюмени в зимний период 2012 – 2013 гг. на основе химического анализа снежного покрова, установление механизма миграции и динамики содержания некоторых химических элементов в окружающей среде под влиянием природно-климатических факторов и антропогенного воздействия.

Пробы снега в различных районах города, а также фоновая точка (всего 50 проб) были отобраны с помощью весового снегомера (ВС-43) согласно руководству по контролю загрязнения атмосферы. В отобранных пробах отдельно анализировались твердая (пыль) и жидкая фазы, что позволило дополнительно оценить степень пылевого загрязнения территории города в зимнее время, установить основные его источники и содержание в пыли некоторых токсичных металлов. Определение ионного состава проводилось на ионном хроматографе DIONIX ICS-2100, определение металлов в жидкой и твердой фазе – методом атомно-абсорбционной спектроскопии.

Средние значения и интервалы изменения основных исследованных показателей представлены в таблице. Установить характер распределения загрязнений разного типа по территории и основные источники загрязнений позволяет использование программного обеспечения (построение картосхем распределения исследованных показателей с использованием моделирующей программы Surfer 8.0 на основе карты с сайта http://geomap.ru ).

Средние значения и интервалы изменения основных показателей в снежном покрове в г. Тюмени в 2013 г.

Показатель Значения Показатель Значения Показатель Значения 6,9±0,3 16,3±5, Cl, мг/л Cu, мкг/л 3,6±0, pH 4,79,8 0,184,5 (ж. фаза) 0,013, 153±40 5,5±1, Электропроводность, SO4, мг/л Zn, мкг/л 8,21, 24887 0,036, мкСм/см (ж. фаза) 2,019, 0,17±0,04 42,8±6, Взвешенные вещества, НСО3, мг/л Pb, мкг/л 0,8±0, 0,010,75 1,2129, мг/л (ж. фаза) 0,09, 11,8±4,1 2,6±2, Na, мг/л NO2, мг/л Fe, мкг/л 29,3±12, 1,065,5 0,066,6 (ж. фаза) 0,0184, 2,0±0,6 8,6±2,9 16,4 ±3, К, мг/л NO3, мг/л Cu, мкг/л 0,311,7 0,0146,4 4,4 62, (тв. фаза) 2,6±0,3 0,23±0,32 62,0 ±11, Mg, мг/л PO4, мг/л Zn, мкг/л 0,95,2 6,5 188, (тв. фаза) 0,005, 14,5±1,6 3,1±2,1 23,6 ±9, Ca, мг/л ПО, мгО/л Pb, мкг/л 4,329,0 0,050,9 0,0 179, (тв. фаза) Проведенные исследования позволяют утверждать, что снег является хорошим индикатором загрязнения атмосферного воздуха на городских территориях в зимнее время. Используя метод снегомерной съемки, можно выделить экологически чистые районы города и районы с повышенной техногенной нагрузкой.

Химический анализ снежного покрова позволяет обнаружить наличие локальных источников разного типа загрязнений, оценить уровень их воздействия на окружающую среду и выделить область максимального влияния загрязняющих компонентов, выбрасываемых данными источниками.

Исследование выполнено при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации, соглашение 14.В37.21.1900.

Научные руководители – канд. хим. наук, доцент Н. С. Ларина, канд. геогр. наук, доцент С. И. Ларин ОЦЕНКА ХИМИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ В ОКРЕСТНОСТЯХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЗАВОДОВ г. ТОМСКА ПО ДАННЫМ ИЗУЧЕНИЯ СНЕГОВОГО ПОКРОВА Н. П. Самохина, Е. А. Филимоненко Национальный исследовательский Томский политехнический университет С целью оценки загрязнения атмосферы, ежегодно с 2009 по 2013 гг. в конце зимних сезонов проводился отбор 5 проб снега в зоне воздействия предприятий по производству железобетонных изделий, где также располагается сектор частной застройки и локальные котельные. Общее количество проб составило 25. Все работы по отбору, подготовке и анализу снеговых проб проводились в соответствии с методическими рекомендациями [1] и руководству по контролю загрязнения атмосферы (РД 52.04.186 № 2932-83).

Объектом исследования является твердый осадок снега, а в 2013 г. дополнительно проводилось изучение талой снеговой воды.

Для аналитических исследований проб снега был применен комплекс современных и высокочувствительных методов анализа: инструментальный нейтронно-активационный анализ на элементов (аккредитованная ядерно-геохимическая лаборатория МИНОЦ «Урановая геология» кафедры геоэкологии и геохимии ТПУ;

аналитики А. Ф. Судыко, Л. В. Богутская), масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS) на 58 элементов (ХАЦ «Плазма», г. Томск), метод беспламенной атомной абсорбции для определения содержания в пробах ртути (лаборатория микроэлементного состава природных сред МИНОЦ «Урановая геология»).

Анализ данных о содержании микроэлементов в составе твердого осадка снега из зоны воздействия железобетонных заводов на протяжении 2009 – 2012 гг. показал, что сохраняются повышенные концентрации Ca, Sr, P, Sb и U относительно регионального фона (Ср. Васюган, 480 км от г. Томска [2]).

По данным ICP-MS установлено, что в 2013 г. концентрации ряда элементов в пробах твердого осадка снега превышают фоновые показатели от 2 до 34 раз, приведен геохимических ряд некоторых из них:

As33,5 – U15,6 – Tb11,4 – La11,2 – Ba7,1 – W6,7 – Cd3,9 – Ca3,3 – Sr3,1 – Th2,9 – Sb2,4 – Mn2,3 – P2 (табл.).

В пробах талой снеговой воды основные элементы превышают значения локального фона (пос. Киреевск, 70 км от г. Томска) от 2 до 33, за исключением ванадия: W 114,6 – Sc32,6 – Na22,2 – Fe11,2 – Ca9,6 – Mn7,1 – Th5 – Ba4,2 – Ce4,2 – U3,9 – Sr3,6 – P3,1 – As2,1.

По данным исследования ионного состава проб снеготалой воды установлено, что наибольшие превышения значений локального фона наблюдаются у ионов натрия (от 2 до 90 раз), нитрит-ионов (от 6 до 26 раз), хлорид-ионов (от 2 до 31 раз). Значения водородного показателя изменяются от 6 до 6,7 единиц, тогда как фоновое значение pH равно 5,3. Общая минерализация составляет 10,6 – 36,6 мг\дм (ультрапресные воды), что превышает показатели локального фона в 2,3 – 7,9 раз.

Анализ данных показал, что все рассматриваемые элементы концентрируются преимущественно в твердой фазе снегового покрова. По коэффициентам распределения содержаний элементов между твердым осадком и снеготалой водой элементы можно разделить на несколько групп: наиболее подвижные элементы, способные переходить в раствор талой снеговой воды (коэффициент подвижности от 2 до 4) – Br, Na, Sb, Se, Ca, Au, Re;

элементы средней подвижности (коэффициент подвижности от 4,1 до 5) – As, Mo, In, Mg, Zn, Sr, Co, Mn, Cd, Ge, W, Bi, K, Ni, Sc, P, Pb, Cu, Cr, Ba, Hg, Tl, V, U, Li, Rb;

наименее подвижные элементы, (коэффициент подвижности от 5,1 до 6) – Cs, Tm, Be, Sn, Ag, Lu, Ga, Fe, Eu, Tb, Gd, Pr, Ce, Dy, Sm, Y, Nd, Ho, La, Al, Er, Yb, Nd, Ta, Ti, Th, Zr, Hf.

По литературным данным [2], цементная пыль характеризуется повышенными концентрациями Ca, Sr и U. С одной стороны, возможным источником поступления изучаемых элементов являются выбросы от железобетонных заводов, с другой стороны – локальных котельных на угле, расположенных вблизи данных заводов.

Средние содержания химических элементов в пробах снега, 2013 г.

Фаза снегового покрова Территория Са P As Sr Sb Ba W Th U Фон 886 8200 0,5 100 2,3 100 2,6 2,9 0, Твердая (мг/кг) I 1430 26692 16,8 313 5,51 714 17,6 8,54 3, Фон 7,76 402 0,38 2,51 0,79 2,36 0,004 0,003 0, Жидкая (мг/дм3 *103) I 23,7 3867 0,82 9,12 0,95 9,91 0,41 0,01 0, Примечание: I – зона воздействия железобетонных заводов.

Работа выполнена при финансовой поддержке Гранта Президента для поддержки молодых российских ученых (МК 951.2013.5).

Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук, доцент, А. В. Таловская ВЭЖХ-ИСП-АЭС МЕТОДОЛОГИЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОРМ СВЯЗЫВАНИЯ КАДМИЯ В ПЛАВАЮЩИХ РАСТЕНИЯХ Т. Е. Романова Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН Новосибирский национальный исследовательский государственный университет Для очистки естественных и техногенных водоемов все чаше пользуются фиторемедиацией – способом очистки водоемов с применением растений-гипераккумулянтов. При этом оценку поступления металлов в растение чаще всего проводят на основании данных по суммарному содержанию элемента в водной фазе, реже – в различных частях растения, что не позволяет получить информацию о трансформации и транспорте элемента в исследуемом организме. Однако необходимо отметить, что именно физико-химическая форма определяет токсичность, подвижность, механизм транспорта и аккумуляции живыми организмами исследуемого элемента. По этой причине исследования, ориентированные на изучение механизма подобных процессов, представляются актуальными.

В данной работе предложена методология определения форм кадмия в плавающих растениях, включающая в себя модифицированную процедуру выделения пептидов, их разделение методом обращенно-фазовой ВЭЖХ, идентификацию фракций, содержащих кадмий, методом ВЭЖХ-ИСП-АЭС с последующим определением аминокислотного состава и тиольных групп в выделенных соединениях.

В лабораторных экспериментах в качестве модельного элемента использовали кадмий. Такой выбор был обусловлен схожестью кадмия по своим свойствам с типичными поллютантами (цинк, медь и др.), высокой токсичностью и низким содержанием в контрольных растениях (единицы мг/кг сухой массы) и незагрязненных природных водах (0,1 мкг/л), что позволяет исключить появление систематической погрешности за счет загрязнений при проведении исследований. Для измерения концентрации поллютанта в растениях и воде применяли метод атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-AES iCap Duo 6000 Series, Thermo Scientific) с предварительным микроволновым разложением проб (Mars 5, CEM). Выделение соединений кадмия из тканей гиацинта проводили по модифицированной методике, с учетом литературных и собственных экспериментальных данных. Для идентификации основных форм связывания кадмия проводили разделение компонентов экстракта с последующим определением основных зон, содержащих кадмий, с применением методов ВЭЖХ (Milichrome A-02, Econova) и ИСП-АЭС.

На следующем этапе исследования из экстракта растения выделяли фракции, содержащие кадмий, путем проведения хроматографического разделения компонентов экстракта. В выделенных фракциях определяли аминокислотный состав методом ВЭЖХ с фотометрическим детектированием и предварительным кислотным гидролизом проб с дериватизацией фенилизотиоцианатом. Для определения тиолов в выделенных фракциях применяли метод инверсионной вольтамперометрии (ИВА-5, Екатеринбург).

В результате проведения лабораторных экспериментов было показано, что около (83 – 95 %) элемента концентрируется в корне растения, поэтому при идентификации форм связывания кадмия основное внимание уделялось этой части растения.

Результаты ВЭЖХ-ИСП-АЭС идентификации кадмия в экстракте корня (режимы off-line и on-line).

Параметры разделения. Элюент А: деионизванная вода. Элюент В: ацетонитрил. Скорость элюирования:

200 мкл/мин. Объем пробы: 10 мкл. Градиент:0-1 мин 20 % В, 10 мин 20 % В. Температура: 35°С. Длина волны детектирования: 254 нм. Параметры детектирования. Скорость перист. насоса: 5 об/мин. Скорость расп. потока аргона: 0,75 л/мин. Скорость охлажд. потока аргона: 12 л/мин. Мощность источника 1350 Вт.

Предложена методология исследования, позволяющая получить информацию о пептидных соединениях кадмия, образующихся в растениях водяного гиацинта в процессе биоаккумуляции. Оптимизированы условия разделения и детектирования соединений, содержащих кадмий, методами ВЭЖХ-УФ и ВЭЖХ ИСП-АЭС;

выбраны оптимальные параметры соединения хроматографа с элемент-селективным детектором.

Выявлено, что в экстрактах, выделенных из гиацинта, кадмий связан преимущественно с полипептидами, характеризующимися высоким содержанием цистеина. Подобные исследования могут послужить хорошим заделом для будущего повышения эффективности процессов ремедиации территорий.

Научные руководители – д-р хим. наук, доцент О. В. Шуваева, канд. биол. наук, доцент Л. А. Бельченко ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ НА ТРАВЯНИСТЫЕ РАСТЕНИЯ г. КРАСНОЯРСКА А. А. Шипулина Сибирский федеральный университет, г. Красноярск В связи с возрастающим антропогенным воздействием на окружающую среду проблема ее загрязнения тяжелыми металлами становится все более актуальной. Многие растения обладают способностью аккумулировать тяжелые металлы в количестве, во много раз превышающем их содержание в почве, и, как результат, являются основным источником их поступления в пищевые цепи. Одним из способов эффективной очистки почв от тяжелых металлов является фиторемедиация.

Целью данной работы является оценка влияния загрязнения почв на микроэлементный состав наиболее распространенных видов травянистых растений в скверах г. Красноярска.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Определить виды травянистых растений, распространенных в районах с различным уровнем загрязнения.

2. Провести химический анализ почв для определения подвижных форм элементов, доступных растениям.

3. Определить валовое содержание элементов в растениях, произрастающих в районах с разным уровнем загрязнения.

4. Выявить виды растений, перспективных для фиторемедиации городских территорий.

Среди травянистых растений, произрастающих в скверах, расположенных в районах с различным уровнем загрязнения, наиболее часто встречаются люцерна посевная (Medicago sativa L.), одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale Wigg.), звездчатка средняя (Stellaria media L.), герань ложносибирская (Geranium pseudosibiricum J.), лебеда обыкновенная (Atriplex patula L.), крапива двудомная (Urtica dioica L.), чистотел большой (Chelidonium majus L.), осока острая (Carex acuta L.).

На основании химического анализа водной вытяжки почв можно заключить, что наиболее загрязнены почвы Кировского района, где расположены многие промышленные предприятия. Полученные нами данные соответствуют данным государственного экологического мониторинга [1]. В ходе определения валового содержания элементов в растениях, произрастающих в районах с разным уровнем загрязнения, обнаружены значительные видовые различия.

Содержание элементов в растениях (на сухую массу) Содержание элементов в растениях, мг/г Carex acuta L. Urtica dioica L. Stellaria media L.

El Загрязненный Загрязненный Загрязненный Контроль Контроль Контроль район район район Al 0,03610 0,00950 0,00420 0,00004 0,00003 0, Au 0,00002 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0, B 0,00627 0,00190 0,00480 0,00616 0,00450 0, Ca 0,89300 0,30400 0,92000 0,68600 0,57600 0, Co 0,00010 0,00003 0,00004 0,00002 0,00012 0, Cr 0,00053 0,00029 0,00026 0,00048 0,00063 0, Cu 0,00209 0,00114 0,00092 0,00104 0,00173 0, Fe 0,02850 0,01083 0,01040 0,00728 0,08280 0, Hg 0,00004 0,00008 0,00007 0,00005 0,00008 0, K 2,09000 1,14000 1,78000 1,40000 3,24000 0, Mg 0,70300 0,26600 0,50000 0,44800 0,75600 0, Mn 0,01406 0,00950 0,00600 0,00980 0,01422 0, Na 0,22800 0,51300 0,12200 0,26600 0,32400 0, P 0,85500 0,64600 0,52000 0,56000 1,06200 0, Pb 0,00137 0,00036 0,00042 0,00046 0,00103 0, S 0,53200 0,28500 0,22000 0,19600 0,28800 0, Zn 0,00988 0,00513 0,00500 0,00308 0,01044 0, Из всех исследуемых видов только осока острая (Carex acuta L.), часто используемая для формирования газонов, перспективна для фиторемедиации городских территорий, так как она способна накапливать в себе тяжелые металлы без уменьшения содержания биогенных элементов.

Литература 1. Об экологической обстановке в г. Красноярске за 2012 год: сайт Администрации г. Красноярск:

http://www.admkrsk.ru/citytoday/ecology/Pages/default.aspx.

Научный руководитель – канд. биол. наук, доцент Н. В. Пахарькова.

ОЦЕНКА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ЭЛОДЕИ КАНАДСКОЙ (ELODEA CANADENSIS) К ИОНАМ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ С. Г. Белецкая Сибирский федеральный университет, г. Красноярск Среди разнообразных загрязняющих веществ тяжелые металлы и их соли являются одними из самых токсичных. Многие тяжелые металлы являются необходимыми для живых организмов микроэлементами, но в результате хозяйственной деятельности человека содержание их в окружающей среде зачастую в разы превышает предельно допустимые концентрации. Для того, чтобы сохранить в этих сложных условиях разнообразие биологических видов на Земле, необходимо знать, насколько чувствительны или устойчивы те или иные организмы к действию различных токсических веществ, в том числе и тяжелых металлов. В настоящее время уже разработаны и активно применяются на практике методики использования нескольких растений-гидробионтов, но важно расширить перечень используемых растений для очистки водоемов.

Целью исследований являлось изучение чувствительности и способности элодеи канадской (Elodea canadensis) к накоплению ионов тяжелых металлов с использованием метода регистрации параметров замедленной флуоресценции (послесвечения).

Для измерения показателей замедленной флуоресценции (ЗФ) использовался разработанный на кафедре экологии и природопользования Сибирского федерального университета прибор флуориметр «ФОТОН-10».

Анализ параметров ЗФ представляет собой мощный инструмент изучения воздействия самых разнообразных экологических факторов на растительные организмы. Интенсивность ЗФ измерялась при возбуждении светом высокой и низкой интенсивности (ЗФв и ЗФн соответственно). На основе полученных данных рассчитывался относительный показатель замедленной флуоресценции (ОПЗФ), представляющий собой отношение ЗФв к ЗФн. Это позволяет исключить зависимость результатов от площади листовых пластинок растений. Регистрация параметров ЗФ проводились через 1, 5 и 10 суток после помещения растений в раствор.

Верхушечные (мутовки) элодеи по 5 экземпляров помещались в емкости объемом 500 мл с водой р. Енисея, к которой были добавлены растворы солей до концентрации, равной 5 ПДКрх (ПДК алюминия – 0,04 мг/л, кобальта – 0,01 мг/л, марганца – 0,01 мг/л). В течение эксперимента измерялись прирост образцов элодеи и относительные показатели замедленной флуоресценции хлорофилла. В завершение эксперимента вода была отфильтрована, взяты пробы на анализ.

Изучение прироста биомассы элодеи канадской показало, что наибольший прирост наблюдается при внесении ионов алюминия (средний прирост составил 1,8 см), не выявлено также явных морфологических изменений. В среде с добавлением марганца растения быстро погибают (средний прирост составляет 0,5 см).

Прирост на воде с внесением кобальта занимает промежуточное положение (средний прирост составляет 1,3 см).

По показателям ОПЗФ можно отметить, что интенсивность флуоресценции в варианте с алюминием выше, чем в случае с марганцем и кобальтом, причем максимальный «токсический эффект» в пробе с алюминием проявлялся после 5 суток экспозиции, в дальнейшем наблюдается рост значений ОПЗФ, что свидетельствует о восстановлении растений.

Анализ остаточных количеств ионов металлов в воде показал, что элодея канадская в большей степени поглощает кобальт и марганец из раствора: их содержание за время эксперимента снизилось с 5 ПДК до 0,5 ПДК (аккумулировано 90,0 %) и 0,08 ПДК (аккумулировано 98,4 %), соответственно. В варианте с алюминием остаточное количество существенно выше – 1,8 ПДК (аккумулировано 64 %).

Таким образом, результаты исследования показали, что элодея канадская является аккумулятором марганца и гипераккумулятором кобальта, что сопровождается снижением их концентрации в воде, при этом она сохраняет свою жизнеспособность.

Так как в настоящее время особое значение приобретает проблема очистки сточных вод и вод естественных и искусственных водоемов от большого количества загрязняющих веществ, в том числе тяжелых металлов, а биоремедиация, в последнее время используется все шире, благодаря относительной дешевизне и простоте выполнения, возможно, элодея канадская может быть использована как фитосорбент для очистки водной среды от тяжелых металлов.

Научный руководитель – к.б.н., доцент Г. А. Сорокина ИЗУЧЕНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА СЫРОЙ НЕФТИ С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДА АТОМНО-ЭМИССИОННОЙ СПЕКТРОМЕТРИИ С ИНДУКТИВНО-СВЯЗАННОЙ ПЛАЗМОЙ Б. Ю. Сарыг-оол Новосибирский национальный исследовательский государственный университет Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН, г. Новосибирск Сырая нефть – сложная природная смесь органических и неорганических соединений, в которой идентифицировано более 1000 индивидуальных соединений. В сырой нефти обнаружено более микроэлементов, общее содержание которых составляет 10 -7 – 10-2 % по массе. Основная часть микроэлементов концентрируется в тяжелых фракциях нефти, а именно в азотсодержащих гетероатомных соединениях (порфиринах) и смолисто-асфальтеновых веществах. По содержанию в нефтях микроэлементы можно разделить на три группы: 1) Fe, V, Ni, Cu, Zn, Ti, Mn – более 10 г/т);

2) Cr, Pb, Co, As, Se – от 10 до 1 г/т;

3) Hg, Ge, Sn, Sb, Sc, Mo, La – менее 1 г/т. Основная химическая форма существования микроэлементов – порфириновые комплексы биогенного происхождения.

Микроэлементный состав – важная характеристика сырой нефти, так как несет в себе геолого геохимическую информацию о нефти: возраст, происхождение, пути миграции и скопления. Знание о микроэлементном составе необходимо в технологических процессах переработки нефти в связи с отравлением микроэлементами катализаторов, а также при использовании нефтепродуктов в качестве топлива, которое приводит к выбросу соединений тяжелых металлов в атмосферу. Не исключено также, что в ближайшем будущем нефть может рассматриваться в качестве источника некоторых микроэлементов.


Объектом исследования в настоящей работе являлась сырая нефть из Долины Гейзеров Камчатки, собранная вручную в зоне гидротермальных источников. Эта нефть является молодой, механизм ее формирования на данный момент невыяснен и микроэлементный состав неизвестен.

Целью данной работы являлась разработка методики определения микроэлементного состава сырой нефти. В соответствии с целью решались следующие задачи: 1) разработка методики пробоподготовки сырой нефти;

2) определение ее микроэлементного состава.

В работе применяли метод атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ИСП АЭС), главными достоинствами которого являются: возможность многоэлементного анализа, низкие пределы обнаружения на уровне 0,01 мкг/л, широкий диапазон определяемых концентраций, высокая стабильность источника возбуждения.

Известно, что ИСП-АЭС – метод анализа растворов, поэтому необходимым этапом процедуры анализа является переведение пробы в раствор. Традиционными приемами пробоподготовки для сырой нефти являются озоление, разбавление органическими растворителями, микроволновое разложение кислотами.

Микроволновое разложение является наиболее перспективным в связи с его эффективностью, практически полным отсутствием загрязнения пробы и потери аналитов, удобством при работе с методами, основанными на ИСП. Но сложность и неоднозначность состава сырых нефтей порождает множество проблем, связанных с унификацией процедуры разложения. Нашей задачей было создание универсальной методики, подходящей для всех типов нефтей, гарантирующей полную минерализацию всего органического вещества.

В работе использовалась система микроволнового разложения MARS 5 с автоклавами закрытого типа.

Варьировались основные параметры микроволнового разложения: окисляющий агент, режим разложения, время разложения. Удовлетворительные результаты были получены при использовании в качестве окисляющего агента смеси азотной кислоты с пероксидом водорода (окислительной потенциал данной смеси выше, чем у азотной кислоты и смеси азотной кислоты с соляной кислотой);

в жестких условиях микроволнового разложения в два этапа с постепенным увеличением температуры и давления.

В результате предложена и апробирована методика микроволнового разложения сырой нефти, которую в дальнейшем применяли в исследовании.

Контроль правильности полученных результатов определения микроэлементов осуществлялся методом добавок. В качестве добавки использовался мультиэлементный стандарт Conostan S-21 (США) с концентрацией микроэлементов 500 мг/л.

Установлено, что изучаемые образцы нефти характеризуются высоким содержанием мышьяка и аномально низкими содержаниями V и Ni (ниже 1 мкг/кг). Для ряда элементов, таких как: As, Cd, Cr, Fe, Ge, P, S и Ti, результаты демонстрируют отсутствие значимой систематической погрешности, их содержание в анализируемой нефти соответствует: As – 39±2 мг/л, Cd – 0,19±0,09 мг/л, Cr – 0,35±0,06 мг/л, Fe – 8±1 мг/л, Ge – 4±1 мг/л, P – 310±30 мг/л, S – 3900±600 мг/л, Ti – 1,7±0,3 мг/л.

В то же время содержания никеля и ванадия оказались ниже предела обнаружения метода (1 мкг/кг), причем именно эти элементы представляют особый интерес для исследователей, т. к. они являются геолого геохимическими маркерами нефти, поэтому дальнейшие усилия планируется направить на достижение более низких пределов обнаружения путем оптимизации процедуры пробоподготовки и параметров ИСП плазмы.

Научный руководитель – д-р хим. наук, доцент О. В. Шуваева ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ПОЧВАХ И ТРАВЯНИСТЫХ РАСТЕНИЯХ ТЮМЕНСКОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО ЗАКАЗНИКА В. В. Боев Тюменский государственный университет Институт почвоведения и агрохимии СО РАН При проведении биогеохимических исследований большое значение имеет выбор фоновых территорий, в пределах которых антропогенное воздействие и соответственно загрязнение компонентов почв и растительности минимально. К числу объектов фонового мониторинга почв, могут быть отнесены заповедники и памятники природы, где почвы подвержены минимальному антропогенному загрязнению.

Тюменский федеральный заказник расположен в пределах Нижнетавдинского района Тюменской области, в юго-западной части Западно-Сибирской низменности, в системе Тарманского, озерно-болотного массива, в междуречье среднего течения Тавды и Туры. Площадь заказника составляет 53585 га.

Почвенный покров Тюменского федерального заказника представлен светло-серыми лесными почвами.

При проведении исследований нами были поставлены следующие задачи:

1. Установить содержание микроэлементов в почвах и растительности заказника.

2. Выяснить доступность микроэлементов, содержащихся в почвах, для травянистых растений заказника.

Видовой состав растений приведен ниже.

Видовой состав растительности Тюменского федерального заказника: 1) гравилат;

2) хвощ;

3) репейник;

4) вероника;

5) подорожник;

6) хвощ;

7) костер;

8) большеголовник;

9) мятлик лесной;

10) люцерна;

11) полевица гигантская;

12) тимофеевка;

13) дрема;

14) тысячелистник;

15) василек;

16) лапчатка;

17) звучатка;

18) горошек;

19) мятлик;

20) лапчатка серебристая;

21) костер;

22) клевер средний;

23) василек;

24) клевер гибридный;

25) лабазник;

26) костер;

27) ветошь;

28) кострец безостый;

29) ветошь;

30) клевер;

31) ветошь;

32) ветошь.

В почвах и растениях было проведено определение содержания подвижной формы следующих микроэлементов – Zn, Cu, Mn, Ni, Cd, Fe (экстрагент – ацетатно-аммонийный буфер pH – 4,8). Определение содержания микроэлементов в пробах почв и растительности было проведено на атомно-абсорбционном спектрофотометре Квант-2а в лаборатории биогеохимии микроэлементов Института почвоведения и агрохимии СО РАН.

Содержание микроэлементов в почвах колеблется в следующих пределах: Fe – 13,9–48,1;

Mn – 65–215;

Zn – 0,62–2,69;

Cu – 0,1–0,16;

Ni – 1,15–3,03;

Cd – 0,035–0,072. Из полученных данных следует, что содержание практически всех исследованных элементов колеблется в незначительных пределах и загрязнение отсутствует, поскольку концентрации этих элементов не превышают фонового уровня.

Содержание микроэлементов в растениях колеблется в широких пределах, что определяется видовыми особенностями растений.

Сравнение содержания микроэлементов в растениях Тюменского федерального заказника с общепринятыми агрохимическими и биогеохимическими критериями содержания этих элементов в грубых и сочных кормах позволило выявить закономерности накопления микроэлементов растениями на территории заказника.

Путем подсчета процентного содержания проб с избыточными и недостаточными концентрациями микроэлементов нами были получены ряды, отражающие закономерности накопления микроэлементов растениями заказника. Так, по избыточному содержанию в растениях микроэлементы располагаются в следующий ряд (в скобках приведено число проб с избыточным содержанием элемента в %):

Ni(62,1)Cd(50,0), Mn(58,6)Zn(27,6)Fe(13,8)Cu(3,4). По недостаточному содержанию микроэлементов получен ряд: Fe (41,3) Cu(27,5) Zn(24,1)Mn(10,3).

В наибольшей степени в растениях Тюменского федерального заказника концентрируется никель, затем следуют марганец и кадмий;

в то время как растения недостаточно обеспечены железом и медью.

Количество проб с недостаточным содержанием цинка – 24,1 % практически соответствует числу проб с избыточным содержанием этого элемента – 27,1 %.

Сравнение содержания микроэлементов с предельно допустимыми концентрациями для грубых и сочных кормов позволило выявить превышения ПДК для никеля в 58 %, для цинка – 31 %, для железа – в 13,8 %, для кадмия – в 3,5 % проб. Однако превышение ПДК по ряду вышеперечисленных элементов не отражается на росте и развитии растений, отсутствуют также внешние проявления избыточного содержания микроэлементов, что можно объяснить защитными возможностями растений и буферностью почв по отношению к тяжелым металлам.

Таким образом, содержание микроэлементов в почвах Тюменского федерального заказника не превышает нормативных показателей, а в травянистых растениях имеющие место превышения связаны, прежде всего, с особенностями почв и растений, и экологическая ситуация на его территории не вызывает опасений.

Научный руководитель – канд. биол. наук В. А. Боев МОНИТОРИНГ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ ПРЕДПРИЯТИЙ ПО ВЫРАБОТКЕ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В РАЙОНАХ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН А. С. Хайруллина Казанский государственный архитектурно-строительный университет Практически любая промышленная и бытовая деятельность человека связана с потреблением топлива.

Это приводит к выбросам в атмосферу продуктов сгорания, содержащих десятки высокотоксичных соединений. Для решения сложных экологических задач необходимо изучение воздействия любого крупного технического объекта на окружающую среду.

В работе приведены результаты мониторинга по вредным выбросам от источников теплоты при сжигании природного газа. Нормирование таких выбросов сводится к ограничению выбросов NO, NO2 и СО. С учетом токсичности и объемов выбросов вклад оксидов азота NO х (30 – 35 %) в загрязнение атмосферного воздуха определяет уровень экологического совершенства теплоэнергетического оборудования.

Объемы выбросов вредных веществ связаны с качеством и количеством сжигаемого топлива, с полнотой его использования, а также с эффективной работой теплоэнергетических установок [1 – 3].

Для получения такой информации проанализирована ситуация с выбросами вредных веществ при расходе природного газа (ввиду его более низкой теплотворной способности) на выработку тепловой энергии предприятиями районов республики Татарстан (2001 – 2010 гг.).

Расчет производили на основе нормативных материалов, заложенных в «Методике определения выбросов загрязняющих веществ» в атмосферу при сжигании топлива в котлах производительностью менее 30 тонн в час или менее 20 Гкал в час» (Москва, 1999 г.).

Валовые выбросы вредных веществ в атмосферу Количество выбросов, т/год Расход газа на выработку Год тепловой энергии, тыс. м3/год NO2 NO CO 2001 659207 2192 356 2002 654515 2187 355 2003 668627 2234 364 2004 621901 2092 340 2005 625085 2094 341 2006 628078 2103 342 2007 630561 2130 346 2008 613010 2076 337 2009 617511 2077 338 2010 638080 2158 351 Как следует из данных таблицы, потребление топлива для выработки тепловой энергии остается практически на одном и том же уровне. Полученные данные позволяют рассчитать количество вредных выбросов, ежегодно поступающих в атмосферу, и разработать пути улучшения экологической ситуации региона.

Существует несколько направлений уменьшения количества выбросов вредных веществ при сгорании природного газа, и одним из них является конструктивное, в соответствии с которым целесообразны решения, предусматривающие не замену существующего оборудования новым, а максимально возможное его использование при условии достижения современных показателей по эффективности и экологическим характеристикам.

Литература 1. Л. И. Кропп, Н. Г. Залогин, Л. П. Яновский. Показатель суммарной вредности продуктов сгорания энергетических топлив // Теплоэнергетика. 1978. № 10. С. 47 – 49.

2. П. В. Росляков, Л. Е. Егорова, И. Л. Ионкин. Расчет вредных выбросов ТЭС в атмосферу / Под ред.

П. В. Рослякова. – М.: Изд-во МЭИ, 2002. – 84 с.

3. РД 34.02.305-98. Методика определения валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от котельных установок ТЭС. М.: ВТИ, 1998.

Научный руководитель – д-р хим. наук, профессор Л. И. Лаптева ЕСТЕСТВЕННЫЕ И СЛАБОНАРУШЕННЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ ОСОБЕННОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ КАНСКОЙ ЛЕСОСТЕПИ В ПОЗДНЕМ ГОЛОЦЕНЕ А. Б. Родионова Сибирский федеральный университет, г. Красноярск Институт экономики, управления и природопользования Болотные массивы – уникальные природные аккумулирующие системы, с характерным преобладанием накопления органической массы над распадом и формирование торфяных толщ. Болота выполняют большое количество биосферных функций для поддержания экологического равновесия на Земле. В последнее время большое внимание уделяется реконструкции климатических условий природной среды.

Цель работы– изучение торфяных залежей болот с помощью ботанического анализа торфа, что позволяет сделать выводы о динамике локальной и региональной растительности, о климатических и гидрологических условиях времени торфонакопления. В этом заключается информационно-историческая функция болот. В настоящее время наименее изучены болотные ландшафты лесостепной зоны Красноярского края, одной из наиболее освоенных и важной в экономическом отношении территории. Там есть зоны северных лесостепей (Ачинская, Красноярская, Канская) и южной лесостепи (Минусинская), носящие островной характер.

Нами на территории Канской лесостепи изучено 7 болотных массивов: 3 в долине р. Есауловка (правый приток р. Енисея) – «Кускун», «Тертежское», «Пинчинское»;

2 в пойме р. Рыбная (правый приток р. Кан) – «Мочажинное», «Рыбное»;

«Уря» в пойме р. Большая Уря (приток р. Рыбная) и болотный массив «Нарва»

первой надпойменной террасы р. Мана (правый приток р. Енисея).

Болота Канской лесостепи, так же как и других островных лесостепей Красноярского края, до сих пор находятся в евтрофной стадии развития [1] в отличие от болот лесостепи Западной Сибири, которые в конце суббореального периода перешли в мезотрофную и олиготрофную стадии развития[2]. По данным Геолфонда установлено, что торфяные залежи высокозольные, средней и высокой степени разложения, с небольшой мощностью, в среднем 1 м [3]. Максимальные по мощности слои торфа зафиксированы на болотных массивах «Кускун» – 3,00 м, «Пинчинское» – 3,20 м и «Рыбное» – 3,40 м. Большинство болот образовалось в результате зарастания стариц, заболачивания пойм и притерассных понижений.. Болотные массивы отличаются по форме, ширине и протяженности. Наиболее крупные болотные массивы – «Мочажинное» площадью 5403 га, «Коленчатое» – 3403 га, «Татьяновское» – 1078 га, «Рыбное» – 947 га [3].

В данной работе приводятся результаты исследования болотных массивов «Кускун» и «Тертежское». На болотах были заложены шурфы, что позволило послойно произвести отбор проб с интервалом в 2 см для определения ботанического состава торфа. Отдельно были также отобраны образцы для установления возраста отложений с помощью радиоуглеродного датирования. Определение ботанического состава торфа проводилось по методике ботанического анализа торфа и подстилающих отложений с установлением процентного соотношения растений-торфообразователей по общепризнанной в болотоведении методике [4].

По результатам ботанического анализа торфа с использованием шкалы увлажнения Л.Г. Раменского и методики расчета индекса влажности по Г. А. Елиной и Т. К. Юрковской были реконструированы условия увлажнения за весь период формирования болотных массивов [5].

Таким образом, по данным радиоуглеродного датирования установлено, что болотообразование в пойме р. Есауловка началось в позднесуббореальный период (ок. 2505±35 л.н.), средняя скорость торфонакопления за весь период развития болотных массивов составила 0.43 мм в год. При анализе строения торфяных залежей «Кускун» и «Тертежское» установлена следующая сукцессионнная направленность: на начальном этапе развития были распространены лесо-топяные сообщества (елово-кедровый разнотравно-хвощевой лес с березой и сосной и смешанный разнотравно-хвощевой лес с березой, елью и сосной соответственно), далее развитие получил березняк осоково-разнотравный, в последующем сменившийся осоковым и осоково хвощевым фитоценозом. Подобная закономерность отмечена и на ранее изученных болотных массивах Красноярской лесостепи [1], где большинство болот образовалось путем заболачивания пойм, покрытых фитоценозами с хорошо развитым древесным ярусом, и последующей их сменой топяными сообществами с очаговым восстановлением древесного яруса.

Литература 1. А. В. Гренадерова. Динамика болот Красноярской и Минусинской лесостепей.: дисс. канд. геогр.

наук. – Барнаул, 2005. 22 с.

2. О. Л. Лисс, Л.И. Абрамова и др. Болотные системы Западной Сибири и их природоохранное значение.

/ Под. ред. д.б.н. профессора В.Б. Куваева –Тула: Гриф и Ко, 2001. – 584 с.

3. Р. Г. Матухин, В.Г. Матухина, В.М.Алтухов. Справочник торфяных месторождений Красноярского края. – Новосибирск, 1997. – 236с.

4. Торфяные месторождения и их разведка (руководства по лабораторно-практическим занятиям) / Под общей редакцией проф. д.т.н. И. Ф. Ларгина. – М.: Недра, 1977. – 264с.

5. Л. Г. Раменский. Экологическая оценка кормовых угодий по растительному покрову.-М.:

Государственное изд-во сельскохозяйственной литературы, 1956. – 480с.

Научный руководитель – канд. геогр. наук, доцент А. В. Гренадерова ФИТОЦЕНОТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ГРУППИРОВОК ПОЧВЕННЫХ ВОДОРОСЛЕЙ И ЦИАНОПРОКАРИОТ АККУМУЛЯТИВНОГО УЧАСТКА КАТЕНЫ (с. КАРАМ, ИРКУТСКАЯ ОБЛАСТЬ) А. Н. Кулятина Новосибирский государственный педагогический университет Благодаря способности быстро реагировать на малейшие изменения почвенно-экологических условий среды обитания в мониторинге используются микроорганизмы, в частности почвенные водоросли.

Цель: Выявить фитоценотическую структуру почвенных водорослей и цианопрокариот, являющуюся отражением специфики почвенно-экологических условий.

Исследования проводились в с. Карам Казачинско-Ленского района Иркутской области в течение летнего полевого сезона 2011 – 2012 гг.

Для аккумулятивной части катены исследованного профиля в общей фитоценотической структуре выявлена олигодоминантная группировка водорослей и цианопрокариот.

Всего на аккумулятивном участке насчитывается 39 видов и внутривидовых таксонов. Внутривидовой таксон имеет только вид Anabaena sphaerica. Данный вид характерен для водных экосистем. Следовательно, Anabaena принесена с водными потоками и приспособилась к данным условиям. Доминирующими видами на аккумулятивном участке являются Chlorococcum pamiricum, Aphanothece stagnina f. prasina, Gloeocapsa magma. Виды Aphanothece stagnina f. prasina, Gloeocapsa magma характерны для каменистых субстратов [2].

Представители семейства Chlorococcaceae широко распространены в хвойных фитоценозах таёжной зоны.

Вероятно, вид Chlorococcum pamiricum занесен на данный участок водным стоком с вершины хребта, где расположен хвойный лес.

Виды водорослей и цианопрокариот представлены разнообразными морфотипами: колониально коккоидным, трихальным, коккоидным, политрихальным, политрихальным, монадным. Долевое участие коккоидного и трихального морфотипов составляет больше половины всех морфотипов представителей водорослей и цианопрокариот аккумулятивного участка. В сложении коккоидного морфотипа принимают участие такие роды, как Gloeocapsa и Chlorococcum. Низкий процент влажности территории (10 %) является экстремальным для развития водорослей и цианопрокариот [1]. Следовательно, для выживания в данных условиях водорослям необходимо запасать влагу. Водоросли и цианопрокариоты, имеющие коккоидный морфотип, имеют слизистые чехлы, таким образом создавая вокруг себя оптимальные микроусловия.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 10 |
 

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.