Архив

Актуальные выпуски:

Онлайн-версия журнала

Выбор параметров просмотра

Выявление токсического воздействия тяжёлых металлов на фитопланктон с помощью нейросетевого анализа индукционных кривых флуоресценции хлорофилла

С.С. Хрущев, Т.В. Дрозденко, Т.Ю. Плюснина, И.B. Тимофеев, Д.А. Тодоренко, Е.И. Тихомирова, Т.К. Антал

Раздел: Экотоксикология

В настоящее время получают распространение методы выявления плохо формализуемых закономерностей в экспериментальных данных с помощью нейросетевых моделей. В данной работе разработан прототип нейросетевой модели для выявления воздействия тяжёлых металлов на фитопланктон по изменению формы индукционной кривой флуоресценции хлорофилла (OJIP кривой) для использования в автоматической системе биоиндикации состояния водоёмов. Модель апробирована на природном фитопланктоне из 9 водоёмов Псковской области, который подвергли долгосрочному воздействию солей кадмия и хрома (20 и 50 мкМ CdSO4 и K2Cr2O7) в лабораторных условиях. Модель позволяет выявить токсическое действие тяжёлых металлов с точностью до 90%, что указывает на перспективность применения данного подхода в экологическом мониторинге.

Ключевые слова: тяжелые металлы, водные экосистемы, фитопланктон, экологический мониторинг, нейронные сети, флуоресценция хлорофилла, фотосинтез

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 2 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-2-134-141

Усовершенствование флуориметрического метода для определения полициклических ароматических углеводородов в объектах окружающей среды

О.А. Плотникова

Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы

Контроль содержания полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) является важной задачей экологического мониторинга, поскольку данные вещества даже при крайне малых концентрациях могут представляют угрозу для здоровья населения. Перспективными для определения ПАУ являются методы молекулярной спектроскопии: спектрофотометрические и люминесцентные. В работе представлены характерные спектры поглощения и флуоресценции ряда ПАУ, указаны их дины волн возбуждения и флуоресценции. Проведено сравнительное исследование метрологических характеристик определения представителя ПАУ пирена методами спектрофотометрии и флуориметрии в растворах, а также твердофазной флуориметрии с предварительным мицеллярным и сорбционным концентрированием на твёрдой матрице. Полученные данные подтверждают тот факт, что флуоресцентные методы характеризуется более низкими пределами обнаружения, чем методы, основанные на регистрации поглощения веществ. При этом применение твердофазной люминесценции на модифицированной неионогенным поверхностно-активном веществом Тритоном Х–100 вискозной матрице позволяет усилить аналитический сигнал и снизить предел обнаружения пирена до 0,8 нг/мл, что особенно важно для разработки методов контроля экотоксикантов, содержащихся в окружающей среде в «следовых» концентрациях.

Ключевые слова: полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) спектроскопические методы, спектрофотометрия, флуориметрия, сорбционное концентрирование, твердофазная флуоресценция

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 2 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-2-044-048

Природно-климатические факторы в экологическом зонировании г. Иркутска

Е.В. Максютова, Л.Б. Башалханова, Л.М. Корытный, А.А. Сороковой

Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий

Проведен анализ природно-климатических особенностей формирования экологического состояния атмосферного воздуха в г. Иркутск. Выявлено, что его хроническое загрязнение связано с многолетним ежегодным превышением ПДК по 5-6 особо опасным загрязняющим веществам, со стабильным присутствием взвешенных веществ (до 2,4 ПДК) и бенз(а)пирена (до 7,8 ПДК). Основной объем выбросов загрязняющих веществ осуществляется в течение продолжительного отопительного сезона (середина сентября - середина мая). Проведено зонирование территории города по степени возможного воздействия рельефа и преобладающих типов подстилающей поверхности (водная, лесопарковая, застройка каменная, деревянная) на температуру воздуха в приземном слое атмосферы. Зона сильного влияния включает три типа микроклимата низин с отклонениями температуры воздуха в январе от 1,9 до -3,6 °C от базовой метеостанции «Иркутск, обсерватория». Застойные явления в этой зоне могут способствовать формированию интенсивного загрязнения атмосферы жилых и рекреационных территорий. Вершинные поверхности из-за большей активности воздухообмена находятся под слабым воздействием факторов среды. Зона умеренного воздействия на склонах и выровненных территориях отражает локальные особенности подстилающей поверхности и типов застройки.

Ключевые слова: состояние атмосферного воздуха, микроклимат города, отклонения температуры воздуха в январе, типы подстилающей поверхности, зонирование городской среды

www.admirk.irksite.ru

Статья опубликована в № 2 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-2-055-059

Оценка стабильности морфофункциональных свойств ризосферных штаммов Bacillus subtilis с помощью атомно-силовой микроскопии

М.Н. Артамонова, Н.И. Потатуркина-Нестерова, Б.Б. Костишко

Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы

Метод атомно-силовой микроскопии (АСМ) обладает важным преимуществом – нетребовательностью к электропроводности исследуемых объектов, что позволяет изучать живые клетки без фиксации и с высоким разрешением. Предложено использовать высокоразрешающую АСМ для определения морфометрических и упруго-механических свойств маркерного вида Bacillus subtilis, выделенного из ризосферы сельскохозяйственной культуры Cucurbita pepo L. в динамике ее роста. Указанные свойства микроорганизма симбионта являются показателями их функциональной активности и устойчивости к действию биотических и абиотических факторов окружающей среды. Показана стабильность линейных параметров (длина, ширина и высота) бацилл, выделенных в различные фазы развития растения, модуля упругости и показателя среднеквадратичной шероховатости поверхности ризосферных штаммов бацилл. Так, в фазе всходов, бутонизации, цветения и плодоношения растения модуль упругости бацилл составил 5,9±0,2 Мпа; 5,8±0,1 Мпа; 6,0±0,3 МПа и 5,7±0,3 Мпа соответственно; показатель среднеквадратичной шероховатости поверхности – 37,5±0,6нм; 35,1±4,6нм; 31,8±2,8нм и 40,0±2,1нм соответственно (р>0,05). АСМ-идентирование поверхности клеток B. subtilis выявило изменение адгезивной активности изучаемых штаммов. В фазе всходов и бутонизации данный показатель составил 32,0±6,0 нН и 41,0±8,0 нН соответственно, в фазе цветения и плодоношения значения силы адгезии достоверно увеличивались по сравнению с первыми фазами (73,0±5,0 нН и 69,0±3,0 нН соответственно; р<0,05). Использование технологии атомно-силовой микроскопии показало ее эффективность при исследовании стабильности морфометрических и упруго-механических свойств B. subtilis, являющихся отражением их функциональной активности растения симбионта. Предложен подход к разработке методологии оценки и управления качеством компонентов экосистемы, основанный на использовании нового информационного метода изучения маркерных биологических объектов.

Ключевые слова: Bacillus subtilis, ризосферные бактерии, бактериально-растительный симбиоз, атомно-силовая микроскопия, морфо-функциональные свойства бактерий

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 2 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-2-038-043

Метод оценки продуктивности морских акваторий по интегральной интенсивности биолюминесценции сообщества планктонных организмов

Е.Б. Мельникова, А.Н. Серебренников, А.В. Мельников

Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы

Представлен метод сравнительной оценки продуктивности морских акваторий на основе анализа вертикального распределения интенсивности свечения (биолюминесценции) планктонных сообществ. В прибрежных водах Крыма выделено 5 районов, различающихся по общей биомассе и численности планктонных сообществ. Описана методика расчёта интегральной интенсивности свечения гидробионтов (ИИСГ), характеризующей биологическую продуктивность вод. Для выделенных районов проведён расчёт ИИСГ. Сравнительная оценка продуктивности вод выделенных районов показала, что наибольшая ИИСГ (составляющая 37830 пВт∙см–2л–1) наблюдалась на юго-западном шельфе Крыма. В Керченском предпроливном районе ИИСГ была в 1,24 раза меньше, а в западной глубоководной части Чёрного моря в 5—8 раз меньше, чем на высокопро-дуктивном юго-западном шельфе Крыма

Ключевые слова: биолюминесценция, фитопланктонное сообщество, вертикальное распределение, продуктивность акваторий

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 2 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-2-031-037

Зообентос дельты реки Северная Двина

М.А. Студёнова, И.И. Студёнов, Д.В. Чупов, А.С. Самодов

Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий

На 5 основных рукавах и протоках дельты р. Северная Двина с 2012 г. начаты комплексные исследования зообентоса. В 2012-2018 гг. в составе зообентоса было обнаружено 20 таксонов, относящихся к 6 типам и 11 классам беспозвоночных. Среднее значение индекса Шеннона по зообентосу дельты р. Северная Двина составило 1,21, изменяясь от 0,70 до 1,84. Численность беспозвоночных за годы наблюдений варьировала от 640 экз./м2 до 16573 экз./м2, составив в среднем 5704 экз./м2. Основу численности формировали малощетинковые черви, личинки комаров-звонцов. Биомасса беспозвоночных в дельте р. Северная Двина за годы наблюдений варьировала от 0,29 г/м2 до 25,3 г/м2, составив в среднем по всем станциям за все годы наблюдений 6,21 г/м2. Основу биомассы формировали малощетинковые черви, их доля в формировании общей биомассы достигала 94,6 %. Определён средний олигохетный индекс, который по всем районам за период наблюдений составил 57,8 %. По значениям олигохетного индекса дельта р. Северная Двина классифицируется, как умеренно загрязнённая.

Ключевые слова: Северная Двина, зообентос, таксономический состав, численность, биомасса

Статья опубликована в № 2 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-2-060-065

Влияние ризосферных бактерий-нефтедеструкторов на биологическое состояние почвы, загрязнённой нефтью

М.С. Третьякова, Л.А. Беловежец, Л.Г. Соколова, С.Ю. Зорина, Ю.А. Маркова

Раздел: Ремедиация и рекультивация

Нефть является опасным химическим загрязнителем почвы. В результате нефтеразливов происходит угнетение роста и развития растений, микроорганизмов и почвенных животных. В настоящее время широко применяют биологический метод, основанный на использовании эффективных микроорганизмов, в частности выделенных из ризосферы растений, для восстановления загрязнённых территорий. В статье представлены результаты модельных экспериментов по влиянию ризосферных микроорганизмов-нефтедеструкторов на биологические свойства нефтезагрязнённой почвы и их использования для целей биоремедиации. Показано, что в присутствии штаммов, относящихся к р. Rhodococcus, Acinetobacter и их консорциума, происходило повышение эффективности разложения углеводородов нефти в загрязнённой почве. Убыль нефти в загрязненной почве за 60 суток эксперимента при внесении исследованных штаммов увеличивалась на 19–24% относительно контроля и составила 62–68% от исходного ее содержания. Наблюдалось увеличение активности каталазы, пероксидазы, и полифенолоксидазы, происходило повышение эмиссии углекислого газа. Штаммы микроорганизмов в основном способствовали снижению фитотоксичности почвы. На протяжении всего эксперимента наименьшей фитотоксичностью обладала почва, инокулированная Rhodococcus erythropolis штамм 108. Выделенные ризосферные штаммы депонированы во Всероссийской коллекции микроорганизмов Института биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН, ФГБУН «ФИЦ «Пущинский научный центр биологических исследований РАН» и являются перспективными для использования в качестве биоремедиантов нефтезагрязнённых территорий Сибирского региона.

Ключевые слова: ризосферные микроорганизмы-нефтедеструкторы, нефтезагрязненная почва, биологические свойства почвы, биодеструкция нефти.

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 2 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-2-156-162

Особенности трансформации старого нефтяного загрязнения в почвах Арктической зоны Якутии

Ю.С. Глязнецова

Раздел: Химия природных сред и объектов

Проведены эколого-аналитические исследования по изучению особенностей химического состава нефтезагрязнённых почв нефтебазы, расположенной в арктической зоне Якутии. Для характеристики состава нефтяного загрязнения и оценки особенностей процессов его биодеградации в мерзлотных почвах использован ряд информативных показателей на основе применения комплекса аналитических методов. Выявлены особенности химического состава нефтезагрязнения в почвенных пробах с давним сроком загрязнения, которые учитывались при разработке способов очистки почв от старых нефтезагрязнений. Проведен эксперимент по биологической очистке почв с применением биопрепарата на основе аборигенных углеводородокисляющих микроорганизмов, выделенных из мерзлотных почв. Исходное содержание нефти в почве составило 34594 мг/кг. Установлено, что за 3 месяца инкубации биопрепарата наряду с уменьшением остаточного содержания нефти изменился и состав загрязнения в сторону увеличения содержания смолисто-асфальтеновых компонентов и уменьшения углеводородов. В химической структуре спирто-бензольных смол значительно возросла доля кислородсодержащих групп и связей. В составе алкановых углеводородов установлено перераспределение как внутри гомологических рядов, так и между различными рядами гомологов. Степень деструкции нефтезагрязнения составила 56,6%.

Ключевые слова: трансформация, старое нефтезагрязнение, биодеградация, мерзлотные почвы, асфальтово-смолистые компоненты

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 2 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-2-089-094

Особенности выделения высоких природоохранных ценностей типа «Редкие экосистемы и местообитания» для сертификации лесов Кировской области

Н.П. Савиных, С.В. Шабалкина, О.Н. Пересторонина

Раздел: Социальная экология

Одним из современных требований лесопользования является сохранение биоразнообразия путём выделения высоких природоохранных ценностей (ВПЦ), особенно редких экосистем и местообитаний (тип ВПЦ 3). На основании системного и регионального подходов усовершенствована методология определения подтипов ВПЦ 3 и создана система их в Кировской области с распределением на классы и уровни. Класс Пихтово-еловые леса включает два уровня, Сосновые леса и Леса с участием широколиственных пород – по три. Классы Лиственничные и Черноольховые леса, Старовозрастные осинники на уровни не подразделены. У каждого ВПЦ 3 описаны состав древостоя, возраст преобладающей породы, особенности видового состава травяно-кустарничкового яруса, природоохранная ценность и рекомендуемые режимы охраны и лесопользования; определены необходимые критерии для оценки лесоуправления, мониторинга и соответствия лесохозяйственной деятельности международным стандартам. Использование предлагаемых материалов обеспечит сохранение биоразнообразия эксплуатационных лесов, соблюдение требований Национального стандарта FSC для Российской Федерации при лесопользовании, позиционирование Кировской области как поставщика качественной древесины.

Ключевые слова: высокие природоохранные ценности, биоразнообразие, редкий вид, редкое сообщество, экосистема, режим лесопользования

Статья опубликована в № 2 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-2-229-234

Многощетинковые черви (Polychaeta) Печорского моря: биоразнообразие и распределение

С.Ю. Гагаев, С.Г. Денисенко, А.В. Сикорский, Н.А. Стрелкова, Е.А. Фролова

Раздел: Популяционная экология

Исследованы современный таксономический, биогеографический и трофический состав многощетинковых червей, одного из наиболее значимых компонентов донных экосистем Печорского моря и особенности их качественного и количественного распределения. Этот район Баренцева моря отличается своеобразием абиотических условий, высоким уровнем биологиче-ской продуктивности, разнообразием биотопов и многочисленными популяциями редких и охраняемых видов. По материалам прошлых и новейших экспедиций в Печорском море выявлено 198 так-сонов многощетинковых червей, из которых 165 определены до уровня видов, относящихся к 113 родам, 34 семействам и 14 отрядам. Повсеместно видовое разнообразие полихет и устойчивость их популяций к стрессу вы-сокое, за исключением небольших районов у выходов из Печорской и Хайбудырской губ с обильным речным стоком. Плотность поселений менялась в широких пределах: от 26 до 7144 инд./м2. Изменения численности наиболее сильны в юго-восточной мелководной части Печорского моря и слабее - в северо-западном районе. Пространственное распределение биомассы полихет также неоднородно, но в абсолютных величинах варьирует гораздо меньше: от 0,7 до 387 г/м2. Трофическая структура полихет представлена четырьмя основными группами; более половины суммарной биомассы создают собиратели, несколько менее трети - грунтоеды, фильтраторы - 2%, а хищники - "классические" 10%. Собирающие детритофаги и грунтоеды сосредоточены, в основном, в районах с глубинами более 25 м, на заиленных грунтах в цен-тральной и северо-западной части моря. Наибольшую долю биоресурсов полихет (80%) со-ставляют 6 видов, из которых наиболее значимы - Spiochaetopterus typicus и Maldane sarsi. Соотношение объёмов основных биогеографических групп (на основе имеющихся ко-личественных данных с середины ХХ века) остаётся стабильным, хотя таксономический спи-сок постоянно увеличивается. Благополучное состояние таксоцена многощетинковых червей, с учётом их заметной роли в сообществах, предполагает благополучное состояние донных био-ценозов Печорского моря.

Ключевые слова: многощетинковые черви, Печорское море, биоразнообразие, распределение, биогеография, трофика

Статья опубликована в № 2 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-2-208-214

Изменение ростовых процессов европейского хариуса тиманского водотока в условиях неконтролируемой эксплуатации

Э.И. Бознак, А.Б. Захаров

Раздел: Популяционная экология

В работе проведен ретроспективный анализ динамики линейного роста европейского хариуса одного из водотоков Среднего Тимана (р. Вымь, бассейн р. С. Двина), обитающего в условиях длительной иррациональной эксплуатации. У рыб из генераций, сформировавшихся в условиях интенсивного неконтролируемого рыболовства (2003-2012 гг. рождения), на втором-четвертом году жизни происходит увеличение расчисленных длин тела, абсолютных приростов и удельной скорости роста. Последующее замедление роста может быть связано с селективным изъятием из популяции быстрорастущих рыб. Изменение ростовых процессов сопровождается ускорением полового созревания. Значимой корреляции между среднегодовыми температурами и длиной тела рыб не обнаружено, стабильной остается и кормовая база хариуса. Таким образом, основной причиной ускорения роста и полового созревания хариуса верхнего течения р. Вымь является длительная переэксплуатация рыбного населения, не связанная с загрязнением природной среды.

Ключевые слова: европейский хариус, линейный рост, половое созревание, некоммерческое рыболовство, переэксплуатация

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 2 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-2-222-228

Стимуляция аборигенной аэробной микрофлоры для биоремедиации грунтов, загрязнённых нефтепродуктами

И.В. Трусей, Ю.Л. Гуревич, В.П. Ладыгина, С.В. Фадеев

Раздел: Ремедиация и рекультивация

Анализировали численность психрофильных и мезофильных аэробных микроорганизмов в грунтах зоны аэрации и грунтовых водах, загрязнённых нефтепродуктами, при внесении минеральных удобрений. В грунтах зоны аэрации численность микроорганизмов увеличивалась на 1-2 порядка, аммонифицирующих – до 107 КОЕ/г, углеводородокисляющих – до 106 КОЕ/г; при этом возрастала доля психрофильных на 13%. В грунтовых водах численность психрофильных углеводородокисляющих микроорганизмов увеличивалась с 104 до 107 КОЕ/г, мезофильных – с 105 до 107 КОЕ/г; аммонифицирующих – с 104 до 108 КОЕ/г и 105 до 107 КОЕ/г, соответственно. Также при обработке увеличивались численность и разнообразие простейших. В грунтах зоны аэрации обнаруживались только жгутиконосцы р. Bodo, численность которых изменялась с 10–100 особей/г до 1000 особей/г; в грунтовых водах с 102–103 особей/мл до 104 особей/мл. В грунтовых водах в отдельных пробах встречались ресничные (Ciliata, р. Uronema), численность которых была порядка 10 особей/мл. После обработки ресничные обнаруживались во всех образцах воды, численность возросла до 102–103 особей/мл, наряду с р. Uronema обнаруживались р. Colpoda. При биоремедиации изменялся химический состав грунтовых вод (содержание аммония, перманганатная окисляемость воды), что свидетельствовало о распаде нефтепродуктов. Их концентрация в грунтовых водах снизилась с 500–120 мг/дм3 до 10–1,5 мг/дм3.

Ключевые слова: биоремедиация, психрофильные микроорганизмы, зона аэрации, грунтовые воды, нефтепродукты, простейшие

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 2 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-2-149-155

Элиминация фекальных индикаторных бактерий в почвах при многократном поливе животноводческими стоками

О.Е. Чезлова, А.А. Волчек

Раздел: Социальная экология

При утилизации сточных вод (СВ) животноводческих комплексов путём полива земледельческих полей орошения (ЗПО) почвы могут загрязняться патогенной и условно-патогенной микрофлорой. Для нормирования антропогенной нагрузки проведен мелкоделяночный полевой эксперимент на дерново-подзолистой глееватой на связном песке почве. Используемые поливные нормы СВ – 90, 180 и 270 м3/га – вносились трижды в течение полевого сезона. Произведена оценка динамики численности санитарно-показательных бактерий (бактерий группы кишечной палочки (БГКП), E.coli и энтерококков) в почвах сельхозугодий. По показателям БГКП и энтерококков к концу вегетационного периода в почвах ЗПО при нормах 180 и 270 м3/га гигиеническая норма превышена на 2 порядка. Для описания динамики численности микроорганизмов использована аппроксимация первого порядка. Определены константы скорости отмирания и время 10-кратного сокращения численности микроорганизмов. Для первого полива СВ регрессионные зависимости имели преимущественно высокий коэффициент детерминации от 0,7 до 0,9. Наибольшая скорость отмирания отмечалась у E.coli: константа отмирания k находилась в диапазоне от 0,129 до 0,253 день-1, а время 10-кратного сокращения численности от 17,9 до 10,4 дней при нормах полива СВ 90 и 180 м3/га, соответственно. Для энтерококков параметр k варьировал от 0,092 до 0,149 день-1, а время 90%-ной элиминации от 25,1до 15,4 дней при нормах полива СВ 90 и 270 м3/га, соответственно. Для БГКП при норме полива СВ 90 м3/га k =0,131 день-1, а время 90%-ной элиминации 17,6 дня. К третьему поливу СВ скорость элиминации E.coli, энтерококков и БГКП снижалась – константа k уменьшалась в среднем в 4,45, 3,79 и 2,12 раз, соответственно. Для адекватного описания динамики санитарно-показательных бактерий в почвах земледельческих полей орошения необходимо учитывать климатические, почвенные факторы, объём внесения стоков и др.

Ключевые слова: санитарно-показательные бактерии, полив сточными водами, качество почвы, модели

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 2 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-2-236-242

Экологическое состояние побережья Малого Моря и его влияние на загрязнение озера Байкал

И.А. Белозерцева, И.Б. Воробьева, Н.В. Власова, Д.Н. Лопатина, М.С. Янчук

Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий

Зимой-весной, летом и осенью 2016-2018 гг. проведены комплексные ландшафтно-географические исследования на побережье Малого Моря (пролив между островом Ольхон и западным берегом Байкала) с отбором проб снега, почв и поверхностных вод. Выявлено локальное загрязнение снега около населенных пунктов и турбаз побережья оз. Байкал. Содержания аммония, фосфатов и нефтепродуктов в снеге побережья озера превышают ПДК. Загрязнение снега тяжелыми металлами имеет локальное распространение в прибрежной зоне Приольхонья, что связано не только с антропогенной нагрузкой вблизи населенных пунктов и турбаз, а также с терригенной пылью пород и почв. Санитарно-гигиеническое состояние воды оз. Байкал удовлетворительное вследствие аккумуляции загрязняющих веществ в почвах побережья, а также разбавления огромным количеством воды озера. Однако, установлено загрязнение прибрежных вод Малого Моря и р. Сарма и Анга в рекреационной зоне. Изучены некоторые экологические и физико-химические свойства почв восточного Приольхонья на территории самого посещаемого туристами западного побережья оз. Байкал. Исследуемые почвы имеют преимущественно маломощный сильно- и среднекаменистый профиль, легкий гранулометрический состав, высокое содержание гумуса, преимущественно нейтральную и слабощелочную реакцию. Результаты проведенных исследований показали, что почвы рекреационной зоны имеют повышенные содержания тяжелых металлов. Также имеется природный источник загрязнения почв ТМ – породы. В регионе зафиксированы месторождения железа и меди. Экологическое состояние почв на побережье оз. Байкал на современном этапе можно характеризовать средней степенью загрязнения. Геохимическими барьерами являются - органогенный и щелочной. Однако вследствие легкого гранулометрического состава почв может происходить загрязнение вод береговой зоны озера.

Ключевые слова: почвы, снег, вода, загрязнение, рекреация, Малое Море, озеро Байкал

Статья опубликована в № 2 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-2-066-074

Влияние микробиологических препаратов на урожайность яровой мягкой пшеницы

И.Ю. Иванова, Д.А. Дементьев

Раздел: Агроэкология

Ежегодное использование огромного количества различных пестицидов для защиты растений от болезней, вредителей и сорняков, а также использование химических солей минеральных удобрений с целью получения большего количества урожая лучшего качества является одним из элементов вырождения и массовой гибели макро-, мезо- и микрофлоры и фауны почвы. Нарушается баланс в процессе минерализации и гумификации органических остатков. Это приводит к деградации плодородного слоя почвы, потере активного гумуса, сокращению мощности гумусового слоя. Как один из вариантов сокращения использования протравителей, фунгицидов и удобрений, предлагается использование микробиологических удобрений на основе штаммов живых микроорганизмов и их спор. На экспериментальной базе Чувашского НИИСХ исследовалось влияние микробиологических препаратов на биометрические показатели, урожайность и экономическую эффективность возделывания яровой мягкой пшеницы сорта Московская 35. Наибольшую прибавку урожая в среднем за 2 года дало совместное использование препаратов на основе азотофиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов – до 1,5 т/га. При этом, затраты на биоудобрения составили 1,9-5,4% от общей структуры затрат. Рентабельность возделывания возросла от 14,4% при использовании только одного штамма микроорганизмов, до 43,5% при использовании 2-х видов микробиологических удобрений, в сравнении с контролем.

Ключевые слова: микробиологические удобрения, стимуляторы роста, яровая мягкая пшеница, урожайность.

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 2 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-2-128-133

Расчёт максимальной продуктивности Dunaliella salina Teod. в условиях естественного освещения

А.С. Лелеков, А.Б. Боровков, И.Н. Гудвилович, Т.М. Новикова, А.Л. Авсиян, О.А. Меметшаева, Р.П. Тренкеншу

Раздел: Популяционная экология

Работа посвящена расчёту максимальной наблюдаемой скорости роста зелёной галофильной микроводоросли Dunaliella salina в условиях естественного освещения южных регионов России (на примере г. Севастополь). Наблюдаемая скорость роста D. salina определялась как разность между валовой продуктивностью и скоростью эндогенного расхода биомассы. Валовая продуктивность определяется притоком энергии фотосинтетически активной радиации (ФАР), коэффициентом поглощения, а также эффективностью (КПД) её утилизации. При расчёте валовой продуктивности предполагалось, что вся падающая на поверхность бассейна световая энергия поглощается культурой микроводорослей. Средняя величина за световой день КПД за световой день составила 5,58 %. Скорость эндогенного расхода биомассы определяли исходя из величины ночных потерь, которые для D. salina составили около 5 %. Показано, что максимальная наблюдаемая продуктивность культуры D. salina в условиях естественного освещения южных регионов России не может превышать 26 г СВ/(м2•сут).

Ключевые слова: Dunaliella salina, естественное освещение, КПД фотобиосинтеза, продуктивность, моделирование

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 2 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-2-202-207

Биоутилизация органических отходов личинками мухи Hermetia illucens и возможность применения образованного зоокомпоста против фитонематод

Н.А. Ушакова, С.В. Зиновьева, Ж.В. Удалова, А.И. Бастраков, А.И. Бутенко

Раздел: Ремедиация и рекультивация

Личинки мухи черная львинка Hermetia illucens эффективно используют в качестве кормового субстрата фруктово-овощные смеси - отходы торговых сетей, в том числе, зараженные нематодами. Показано, что личинки способны с высокой скоростью утилизировать картофель (за 12 суток достигается 70% конверсия субстрата) и полностью элиминировать в пораженном корнеплоде как фитопатогенную картофельную нематоду Ditylenchus destructor, так и сапробиотическую нематоду Rhabditis spp., которые ухудшают товарные свойства картофеля и других корнеплодов при хранении. В контрольном субстрате без личинок черной львинки фитопатогенные нематоды за исследуемый период сохранились, а сапробиотические нематоды размножились. Внесение полученного из фруктово-овощных отходов зоокомпоста (экскрементов личинок с остатками непереваренного субстрата) в почвогрунт снижает зараженность томатов галловой нематодой Meloidogyne incognita. Показана перспективность использования зоокомпоста для стимуляции роста и развития растений, и особенно растений, страдающих от нематодной инвазии

Ключевые слова: фруктово-овощные отходы, личинки, Hermetia illucens, биоутилизация, нематоды, Ditylenchus destructor, Rhabditida, Meloidogyne incognita, томаты

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 2 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-2-163-169

Детоксицирующая способность гуминовых веществ торфов и микроорганизмов рода Rhodococcus по отношению к нефтепродуктам в водных средах

М.М. Герцен, Е.Д. Дмитриева

Раздел: Экотоксикология

Методом биотестирования изучено влияние гуминовых веществ отдельно и совместно с микроорганизмами-нефтедеструкторами рода Rhodococcus на тест-объект – ряску малую по отношению к нефтепродуктам. Максимальный прирост лопастей ряски в присутствии гуминовых веществ черноольхового низинного торфа 42%, минимальный – гуминовых веществ сфагнового переходного торфа 24%. Установлено, что гуминовые вещества торфов способны снижать токсический эффект модельных загрязнителей: гексадекана на 3–23%; дизельного топлива – 8–40%; нефти – 6–16%. Определена детоксицирующая способность гуминовых веществ и микроорганизмов рода Rhodococcus по отношению к углеводородам нефти: максимальные значения коэффициентов детоксикации у микроорганизмов Rh. erythropolis S67 и гуминовых веществ тростникового низинного и сфагнового верхового торфа 95–79% и 84–68%; Rh. erythropolis Х5 и гуминовых веществ ГВ сфагнового верхового и сфагнового переходного торфа 82–68% и 71–63%. Гуминовые вещества способны стимулировать рост микроорганизмов-нефтедеструктров, активизируя их ферментативную систему, тем самым, способствуя максимальному окислению углеводородов нефти. Благодаря своим поверхностно- и биологически активным свойствам, совместное применение гуминовых веществ и микроорганизмов-нефтедеструкторов способно обеспечить экологически безопасную и эффективную ремедиацию загрязненных акваторий.

Ключевые слова: гуминовые вещества, нефть, нефтепродукты, микроорганизмы-нефтедеструкторы, связывающая способность, коэффициенты детоксикации

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 2 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-2-142-148

Экологизация сельскохозяйственной науки и производства – сельскохозяйственная экология – сельскохозяйственная эконология (в свете научного наследия Н. Ф. Реймерса)

А.В. Каверин, А.В. Кирюшин, Д.А. Массеров

Раздел: Агроэкология

В статье обосновывается актуальность дальнейшего повышения экологического профессионализма при ведении сельского хозяйства. Доминанта экологических проблем в аграрной отрасли авторам видится в следующем: экстенсивное ведения сельского хозяйства – земледелия и скотоводства – повсюду в мире ведет к опустыниванию; интенсивное же ведение вызывает острые экологические коллизии, связанные с загрязнением почв, вод и воздуха, ухудшением качества сельскохозяйственной продукции и т.д. Приводятся предложения видного отечественного теоретика экологической науки Н.Ф. Реймерса по экологизации сельскохозяйственной науки и практики. Рассмотрена важность изучения студентами сельскохозяйственных специальностей естественно-научных фундаментальных экологических основ ведения сельского хозяйства – законов, правил и принципов агроэкологии, определяющих «правила поведения» в сельскохозяйственном природопользовании. Указывается на острейшую необходимость в новых методологиче-ских, методических и чисто практических подходов к решению экологических проблем сельского хозяйства. В качестве нового, экологически ориентированного мировоззрения в сельскохозяйственной науке предлагается интегративная дисциплина эконология – наука об эколого-экономических системах. К числу основных направлений сельскохозяйственной эконологии относится экологизация планирования и управления аграрным природопользованием. Под экологическим планированием сельского хозяйства, авторы, вслед за Н.Ф. Реймерсом, понимают, в первую очередь, экологическое земельное планирование и установление форм, методов и ограничений использования земельных ресурсов. В статье приведены результаты эконологических исследований и практических рекомендаций по эколого-экономической оптимизации структуры сельскохозяйственных земель в Республике Мордовия за последние 28 лет. Такая пространственная оптимизация позволила повысить ряд важных показателей (урожайность сельскохозяйственных культур, водообеспеченность и др.) на 30-50%. Одновременно это расширило рекреационные и отходоусваивающие (ассимиляционные) возможности региона приблизительно на столько же.

Ключевые слова: сельскохозяйственная экология, сельскохозяйственная эконология, сельскохозяйственное землепользование, экологическая теория, экологизация

Статья опубликована в № 2 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-2-102-106

Оптимизация условий иммобилизации микробных клеток при создании биопрепаратов для биодеградации углеводородов

А.А. Самков, Н.Н. Волченко, А.А. Худокормов, С.М. Самкова, Э.В. Карасева

Раздел: Экотоксикология

Для нефтеокисляющей актинобактерии Rhodococcus erythropolis F1 (ВКМ Ac-2271) методом полного факторного эксперимента исследована эффективность адсорбционной иммобилизации на поверхности сорбента нефтепродуктов в зависимости от рН среды иммобилизации, концентрации Al3+, продолжительности контакта суспензии клеток и носителя. Экспериментально доказана толерантность ростовой и углеводородокисляющей активности родококков к выбранным факторам в используемых диапазонах значений. Определены условия иммобилизации, обеспечивающие прирост доли адсорбционно иммобилизованных клеток R. erythropolis F1 с 34,0 до 69,7%. Условия обеспечивали прирост адгезии пяти штаммов актинобактерий, с варьированием показателя гидрофобности от 10 (Rhodococcus sp. J12) до 88% (Rhodococcus sp. J8). Моделирование биодеградации нефти в морской и пресной воде с использованием иммобилизованных клеток R. erythropolis F1 показало большую эффективность снижения концентрации углеводородов по сравнению с клетками и носителем (сорбентом нефтепродуктов), вносимыми по отдельности.

Ключевые слова: актинобактерии, адсорбция, нефтеокисляющие бактерии, Rhodococcus, биодеградация, иммобилизация, биопрепарат

Статья опубликована в № 1 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-1-194-202

Фаунистическая характеристика и данные мониторинга позвоночных животных на территории государственного природного заказника «Былина»

В.М. Рябов, Т.Я. Ашихмина

Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий

На основании многолетних исследований (2004-2014 гг.) проведена инвентаризация позвоночных животных Государственного природного заказника «Былина», одной из самых значимых как по площади, так и по биосферному значению региональной ООПТ в Кировской области. Основным богатством заказника являются массивы старовозрастных лесов и обширные пространства избежавших мелиорации верховых болот. Фаунистическая ценность территории заключается в том, что здесь в достаточно полном объеме представлена таежная фауна, находятся места естественной концентрации водно-болотной орнитофауны. Фауна позвоночных животных ГПЗ «Былина» включает 234 вида, из них 23 вида внесены в Красную книгу Кировской области. ГПЗ «Былина» – резерват видов имеющих хозяйственную значимость, играющий значительную роль в поддержании относительно высокой численности видов ресурсных животных на северо-западе Кировской области. Данные инвентаризационных работ являются на сегодня исходной базой для монторинговых исследований и разработки стратегии сохранения биоразнообразия природных комплексов ГПЗ «Былина».

Ключевые слова: заказник, инвентаризация биоты, позвоночные животные, мониторинг

Статья опубликована в № 1 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-1-079-084

Эффективность нефтесборных устройств в ледовых условиях и методы её повышения

А.В. Сальников

Раздел: Теоретические проблемы экологии

В статье представлен мировой опыт испытаний по оценке эффективности нефтесборных устройств (скиммеров) различных конструкций при их эксплуатации при пониженных температурах и в ледовых условиях. Рассмотрены условия и факторы, влияющие на эффективность скиммеров при такой эксплуатации и методы ее повышения. Актуальность статьи связана с постоянной потребностью повышения промышленной безопасности при работе на водных (морских) объектах и акваториях и использования энергетической ценности отработанных нефтяных отходов. Новизна обусловлена рассмотрением современных существующих нефтесборных устройств с указанием их эффективности в ледовых условиях.

Ключевые слова: ликвидация разлива нефти, ледовые моря, сплоченность льда, шуга, битый лед, скиммеры, нефтесборное оборудование

Статья опубликована в № 1 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-1-030-039

Эффекты стабилизации гумусовых соединений под действием бентонитовой породы как критерии экологической устойчивости агроэкосистемы дерново-подзолистых почв

А.В. Козлов, А.Х. Куликова, И.П. Уромова, Р.И. Румянцев

Раздел: Агроэкология

Статья содержит анализ физико-химических изменений в системе «гумусовые вещества – бентонит», произо- шедших в иловой и коллоидной фракциях дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы в течение трёх лет взаи- модействия с бентонитовой глиной (Зырянское месторождение) в условиях агроэкосистемы (северная подзона сме- шанных лесов, Нижегородская область). Опыт – 3-летний микрополевой эксперимент (2015–2017 гг.), проведённый на территории ООО «Элитхоз» (Борский муниципальный район). Бентонит вносили на делянки (учётная площадь каждой – 1 м2 ) в июле 2014 г. в дозах из расчёта 3, 6 и 12 т/га, на которых впоследствии выращивали районированные по Волго-Вятскому региону сорта озимой пшеницы, ячменя и гороха посевного. Инфракрасный анализ коллоидной составляющей почвы показал наличие в исследуемых образцах новых кремнийсодержащих органоминеральных комплексов, а выявленные типы химических соединений прямым образом указывают на участие кремния в их образовании. Применение бентонита способствовало сохранению в почве естественного содержания гумуса, что также может подтверждать присутствие взаимодействия кремниевых веществ породы (моно- и поликремниевые кислоты, кремнекислородные пакеты) с органической частью и, как следствие, удержанию её от минерализации. Описанные в работе физико-химические эффекты превращения кремниевых веществ с органическим веществом почвенно-поглощающего комплекса, приводящие к упрочнению элементарных гумусовых частиц и повышению их устойчивости к деградации, возможно расценивать в качестве критериев экологической устойчивости подзолистых агропочв в условиях применения бентонитов в качестве мелиорантов комплексного стабилизирующего воздействия.

Ключевые слова: дерново-подзолистая легкосуглинистая почва, бентонитовая глина, спектроскопический инфракрасный анализ, иловая и коллоидная фракции почвы, кремнийсодержащие реакционно-активные центры, стабилизация органического вещества, экологическая устойчивость агроэкосистемы

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 1 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-1-133-138

Влияние аэротехногенного загрязнения целлюлозно-бумажного производства на пигментный комплекс сосны обыкновенной

В.В. Тужилкина

Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий

Рассматриваются результаты изучения влияния аэротехногенных выбросов целлюлозно-бумажного производства АО «Монди» Сыктывкарский лесопромышленный комплекс (СЛПК) на пигментную систему хвои сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в сосняках черничном и лишайниковом за 25–летний период наблюдений. Проведен сравнительный анализ показателей пигментного комплекса сосны фонового района и зоны действия производства (импактная зона). Установлено, что в 1993 –1995 гг. аэротехногенное загрязнение среды в зоне значительного влияния с уровнем техногенной нагрузки в 20–100 раз превышающей фоновые, оказывало отрицательное влияние на пигментный комплекс сосны. Поллютанты приводили к подавлению синтеза пигментов. При снижении объема промышленных выбросов в 2015–2018 гг. в пигментном аппарате хвои произошли изменения у сосны в импактной зоне влияния производства. В хлоропластах отмечается увеличение содержания пигментов, даже на территории прилегающей к источнику эмиссии. С ослаблением техногенной нагрузки (в районе умеренного загрязнения) происходит накопление хлорофиллов и каротиноидов, фотосинтетическая и дыхательная способности хвои не претерпевают изменений. Это свидетельствует о сохранении стабильного уровня основных процессов жизнедеятельности сосны и устойчивости её к условиям загрязнения.

Ключевые слова: сосна, целлюлозно-бумажное производство, аэротехногенное загрязнение, пигменты, хвоя, фотосинтез, дыхание

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 1 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-1-090-096

Исследование динамики площади озера Аслыкуль (Южное Предуралье) методом обработки изображений космических снимков на основе алгебраического подхода

Б.И. Кочуров, Р.Ф. Маликов, А.Р. Исхаков, Г. Т.-Г. Турикешев, А.Р. Усманова, Е.Б. Кратынская

Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы

В работе использовались данные дистанционного зондирования, что потребовало проведения соответствующей обработки и особых технологий картографирования. Предложена математическая модель обработки изображений, основанная на численной оптимизации многопараметрической нелинейной функции с линейными ограничениями по отношению к эталону, который задаётся в начале обработки экспертом для выбранного изображения. В качестве изображения использовались данные космической съёмки, полученные спутником LandSat-5 за 10 лет с 1987 г. Определены параметры измерительной функции си-стемы технического зрения, которая проводит также численные измерения водного объекта. В силу мультимодальности целевой функции, решений может быть множество. За экспертом остаётся выбор одного набора значений этих параметров. Для выбора набора параметров измерительной функции системы технического зрения, проведено «вычисление площади озера» и сбор данных. Эти данные обработаны методом модифицированных дескриптивных алгебр изображений и статистическим методом. Результаты исследования показали, что произошло увеличение площади озера на 2,5-3 кв.км. Выдвинуто предположение, что одной из главных причин изменения площади озера являются современные тектонические движения

Ключевые слова: площадь озера, обработка космических снимков, Landsat 5, система технического зрения, дистанционное измерение площади, модифицированные дескриптивные алгебры изображе-ний.

Статья опубликована в № 1 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-1-058-064

Моделируемое на мышах изменение токсичности ионов марганца(II) при использовании активированных углей

О.М. Плотникова, А.В. Шаров

Раздел: Экотоксикология

Содержание ионов марганца (Mn2+) в реках и озёрах Зауралья составляет 0,3–0,6 мг/л, доходя в зимнее время до 1 мг/л и более, что значительно больше допустимых концентраций. Изучено влияние ионов Mn2+ на биохимические показатели крови трех поколений лабораторных мышей после выпаивания им растворов с концентрацией Mn2+ 20 мг/л. У мышей 1 поколения наблюдалось повышение продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в 1,4 раза при снижении активности аминотрансфераз на 20–30% и карбонильных продуктов окисления белков на 15–30%; в 3 поколении возрастало Mn2+-индуцированное окисление белков – рост альдегидо- и кетопроизводных в 1,4 и 1,7 раза, активировались аэробные процессы гликолиза, что сопровождалось снижением лактата и глюкозы и ростом мочевины. Отмечена волнообразность влияния ионов Mn2+ при хроническом воздействии – в первом и третьем поколении оно более интенсивно. Также проведена оценка возможности использования активированных углей (АУ) из древесины березы для очистки воды от избыточных ионов Mn2+ с целью ее использования для питьевых нужд. Изучены показатели крови после перорального введения мышам 7,5 мкмоль/г ионов Mn2+ и экстрактов из АУ с адсорбированными ионами Mn2+ (АУ-Mn). Водные экстракты из АУ-Mn повышали продукты окисления липидов и белков и активность аминотрансфераз в 1,3–1,4 раза, количество мочевины в 1,7 раза, а растворы MnCl2 с концентрацией Mn2+ аналогичной содержанию в АУ – снижали уровень кетопроизводных белков. Синтезированные для исследований АУ имели следующие характеристики: площадь удельной поверхности 560 м2/г, радиус пор 2–7 нм, количество гидроксильных и карбоксильных групп 0,8–0,9 ммоль/г; количество Mn2+ на поверхности АУ составило 0,60 ммоль/г.

Ключевые слова: марганец(II), активированный уголь, биохимические показатели крови, лабораторные мыши

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 1 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-1-188-193

Фталаты – странное заблуждение экологов

А.А. Семёнов, А.Г. Еникеев, Т.А. Бабенко, Т.Н. Шафикова, А.Г. Горшков

Раздел: Теоретические проблемы экологии

Фталаты - сложные эфиры орто-фталевой кислоты, производятся химической промышленностью в объемах, достигающих 4,9 млн тонн в год, и преимущественно используются в качестве пластификаторов при производстве пластмасс. Фталаты химически не связаны с полимерной матрицей и могут мигрировать в окружающую среду при эксплуатации и утилизации пластиков. Экологи традиционно рассматривают их как промышленные поллютанты-ксенобиотики. Вместе с тем, эти соединения в значительно больших объемах продуцируются растениями, грибами и бактериями. Фталаты, обнаруживаемые в окружающей среде, отражают, таким образом, равновесие между поступлением из антропогенных и биогенных источников, потреблением биотой и естественной деградацией. Подчеркивается необходимость разграничения фталатов биогенного и техногенного происхождения при оценке их содержания в объектах окружающей среды и последующих мероприятий, необходимых для регулирования состояния экосистемы изучаемой территории.

Ключевые слова: сложные эфиры орто-фталевой кислоты, окружающая среда, природное происхождение

Статья опубликована в № 1 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-1-016-021

Изменение аминокислотного состава гумусовых веществ подзолистых почв в процессе естественного лесовосстановления после рубок главного пользования

Н.Н. Бондаренко, Е.М. Лаптева

Раздел: Агроэкология

Проведена оценка влияния рубок главного пользования на аминокислотный состав гуминовых и фульвокислот, выделенных из верхних горизонтов подзолистых текстурно-дифференцированных почв. Идентифицированы и количественно определены аминокислотные фрагменты гидролизуемой части макромолекул гумусовых кислот почв ельника черничного и производных разновозрастных лиственных насаждений, формирующихся в процессе сукцессии на вырубках в подзоне средней тайги. Установлено, что массовая доля аминокислот в препаратах гуминовых кислот, выделенных из подзолистых горизонтов почв вырубок, существенно выше по сравнению с почвой ненарушенного рубками ельника черничного. Для фульвокислот возрастание в составе их гидролизатов доли аминокислот отмечено в образцах почв из органогенных горизонтов только на начальных этапах лесовосстановления. Выявлены закономерности изменения содержания и соотношения различных групп аминокислот (кислые, основные, нейтральные полярные и неполярные) на разных этапах восстановления древесной растительности после сплошнолесосечных рубок ельников черничных.

Ключевые слова: вырубки, разновозрастные лиственные насаждения, подзолистые почвы, гуминовые и фульвокислоты, аминокислотный состав.

https://elibrary.ru/item.asp?id=23605054

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 1 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-1-126-132

Антропогенная трансформация ландшафтов Юго-Западного Крыма в окрестностях Балаклавы за период с 1836 по 2017 гг.

И.В. Агаркова-Лях, А.М. Лях

Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий

Открытая добыча полезных ископаемых сопровождается уничтожением ландшафтов. На основе картографических материалов, спутниковых данных и маршрутных полевых исследований составлены разновременные ландшафтные карты окрестностей Балаклавы в юго-западной части Крымского полуострова, где с 30-ых гг. прошлого века ведётся добыча флюсового известняка. Анализ карт ландшафтов за период с 1836 г. по 2017 г. показал, что в условиях активной техногенной деятельности здесь произошла кардинальная замена естественных ландшафтов антропогенными. С 1836 по 2017 гг. площади естественных ландшафтов сократились в 2,3 раза и составили 37,9% исследуемой территории. Они представлены петрофитными степями, можжевеловым редколесьем и лесом-шибляком. В настоящее время более 60% изучаемой территории занимают антропогенные ландшафты. По сравнению с 1836 г., в 2017 г. их площадь увеличилась более чем в пять раз. В 1836 г. здесь были выделены два класса антропогенных ландшафтов (селитебные и сельскохозяйственные), в 1957 г. – четыре (селитебные, сельскохозяйственные, промышленные и беллигеративные), в 2017 г. – семь (селитебные, сельскохозяйственные, промышленные, лесные, водные, рекреационные и беллигеративные). Сегодня наибольшие площади (31%) приходятся на промышленные ландшафты.

Ключевые слова: техногенная деятельность, антропогенные ландшафты, естественные ландшафты, сравнительно-картографический анализ, Псилерахский карьер.

Статья опубликована в № 1 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-1-085-089

Сравнительная оценка биохимического состава биомассы микроводорослей Chlorella vulgaris и Scenedesmus obliquus

В.А. Лукьянов, С.Ю. Горбунова, И.В. Грибовская

Раздел: Популяционная экология

Проведена сравнительная оценка продуктивности, биохимического, минерального и жирнокислотного состава сухой биомассы двух зеленых микроводорослей Chlorella vulgaris и Scenedesmus оbliquus. Достоверных отличий между значениями максимальной продуктивности микроводорослей не обнаружено, при этом отмечено превосходство качества биомассы S. оbliquus по следующим биохимическим показателям: белок - 68,7%, липиды - 27,6% каротиноиды - 0,096 мг/г. Показано, что при выращивании исследуемых видов микроводорослей в заданных одинаковых условиях, их биомасса имеет достаточно различимый минеральный состав. Экспериментально установлено, что содержание азота в клетках S. оbliquus на 2,5% выше, чем в клетках Ch. vulgaris, при этом концентрации фосфора практически равны. Содержание Na в клетках Ch. vulgaris в 2 раза меньше по сравнению с его количеством в S. оbliquus; K – в 3 раза. Концентрация Ca, S, Mg, Fe выше в биомассе Ch. vulgaris; Сr и Pb - в биомассе S. оbliquus. Установлено различие по количественному составу жирных кислот исследуемых объектов. В биомассе Ch. vulgaris основное количество (более 5%) занимали пальмитиновая - 23,63%, 4-гексадекадиеновая – 6,37%, стеариновая – 18,57%, линолевая – 16,73%, альфа-линолевая – 5,46% и лигноцериновая – 5,46%; в биомассе S. оbliquus пальмитиновая – 18,82%, 3-гексатетраеновая – 9,82%, олеиновая – 10,81%, линолевая – 21,54% и альфа-линолевая – 10,74%.

Ключевые слова: микроводоросли, Chlorella vulgaris, Scenedesmus оbliquus, биохимический состав, жирные кислоты, продуктивность, биотехнология

Статья опубликована в № 1 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-1-216-221

Биотестирование воды городских речных систем Армении с применением модельной тест-системы

Р.Э. Авалян, Э.А. Агаджанян, А.Л. Атоянц, Р.М. Арутюнян

Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий

Было проведено биотестирование уровня генотоксичности и кластогенности воды реки Раздан (Армения) с применением двух тест систем модельного тест-объекта Традесканции (клон 02). По данным биотеста волосков тычиночных нитей (Трад-ВТН) показано достоверное повышение уровня розовых мутационных событий (РМС), бесцветных мутационных событий (БМС) , а также невыживших волосков (НВ) во всех изученных водных пробах по сравнению с условно фоновым вариантом с максимальным проявлением в образце - Киевский мост. Аналогичные результаты наблюдались и по данным микроядерного теста (Трад-МЯ).Установлена достоверная положительная корреляция между уровнем БМС и концентрацией Ca и Pb , а также - между НВ и концентрацией Mo в изученных водных образцах. Показано, что тест-система клона 02 традесканции обладает высокой чувствительностью при интегральном мониторинге и биоиндикации степени загрязнения речных экосистем.

Ключевые слова: Традесканция (клон 02), биотестирование, загрязнение воды, генотоксичность, кластогенность

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 1 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-1-097-103

Микроэлементный состав флювиогляциальных песков как фактор повышенного фиторазнообразия в полесских ландшафтах

О.В. Шопина, Н.Г. Кадетов, И.Н. Семенков

Раздел: Химия природных сред и объектов

После пожаров 2010 г. в пределах полесских ландшафтов Керженского заповедника (Нижегородская область) обнаружены участки с повышенным фиторазнообразием. На одной из таких территорий, приуроченной к флювиогляциальной ложбине, в 2017 г. проведены почвенно-геоботанические исследования. Изученные дерново-подзолы участка отличаются от аналогичных песчаных почв северной части Евразии повышенным содержанием микроэлементов, что и определило повышенное флористическое разнообразие. Это подтверждается наличием Cephalanthera rubra (L.) Rich., Gymnadenia conopsea (L.) R. Br., Epipactis helleborine (L.) Crantz, Kadenia dubia (Schkuhr) Lavrova et V. Tichomirov, Equisetum hyemale L., Trifolium montanum L., требовательных к плодородию почв.

Ключевые слова: микроэлементы, подзол, фиторазнообразие, полесье, Заволжье

Статья опубликована в № 1 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-1-154-158

Коррекция адаптивных реакций сердечно-сосудистой системы с помощью экдистероидсодержащего средства Адастен во время интенсивной физической работы на Севере

В.В. Володин, В.И. Ветошева, С.О. Володина

Раздел: Социальная экология

На Севере и Арктике широко внедряется вахтово-экспедиционный режим работы, который в сочетании с неблагоприятными экологическими факторами осложняет адаптацию человека в высоких широтах и, в конечном счете, приводит к снижению работоспособности и развитию стресс-индуцированных заболеваний. Среди имеющихся способов повышения функциональных резервов организма и оптимизации физической работоспособности весьма перспективным является фитофармакологическая коррекция с помощью адаптогенов. В работе исследовано влияние БАД Адастен, содержащей сумму фитоэкдистероидов 20-гидроксиэкдизона и инокостерона из листьев растения серпухи венценосной (Serratula coronata L.), на сердечно-сосудистую систему у мужчин двух возрастных групп (до 30 лет и старше), получавших на велоэргометре возрастающую по интенсивности физическую нагрузку (100, 175, 200 Вт). Показано, что курсовой приём Адастена на фоне физической нагрузки приводит к повышению концентрации кортизола в периферической крови у большинства испытуемых (в среднем 637 нмоль/л), причём у лиц с более высокой физической подготовкой подъем уровня кортизола был выше, однако не выходил за пределы нормы. Установлено, что курсовой прием Адастена приводит к уменьшению прироста частоты пульса, сокращению времени его восстановления, снижению хронотропного резерва, росту пульсового давления, сердечного выброса и минутного объема крови после нагрузки. Наблюдаемые адаптационные сдвиги, которые оказались более выражены в группе мужчин до 30 лет, свидетельствуют об эффективной мобилизации энергетических ресурсов в организме и более экономной работе сердца под действием БАД Адастен, которая может быть рекомендована в качестве адаптогенного средства для лиц, выполняющих интенсивную физическую работу в условиях Севера.

Ключевые слова: Адастен, адаптогены, сердечно-сосудистая система, физическая нагрузка, Север

Статья опубликована в № 1 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-1-227-234

Картографическое моделирование урболандшафтов степной зоны России с использованием нейронных сетей

С.А. Дубровская, Р.В. Ряхов

Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы

На основе методики автоматизированной классификации искусственных нейронных сетей построена урбоэколандшафтная картографическая модель г. Волгоград с использованием геоморфометрических данных для выявления пространственно-однородных участков ландшафтных структур урбогеосистемы. Нейросетевой подход и данные эколого-функционального зонирования позволяют провести пространственную дифференциацию урбогеосистем и получить достоверную информацию, которая необходима для улучшения экологической обстановки городского пространства. В результате применения алгоритма обучения Self Organizing Map и созданной цифровой модели составлена картографическая схема урболандшафтного районирования, которая является отражением географической среды и процессов развития техногенных воздействий на состояние природно-антропогенного комплекса. В классификацию методом искусственных нейронных сетей, основанную на вертикальной дифференциации, внесена информация, включающая особенности горизонтальных геоморфометрических показателей. Впервые проведена интеграция выделенных генетических типов рельефа с современным функциональным назначением зон исследуемой урбогеосистемы. Аккумулятивный тип рельефа г. Волгоград выделен нейросетевым алгоритмом как единый континуальный полигон, характеризующийся достаточно равномерной ориентацией склонов. Надпойменно-террасовый комплекс представлен Хвалынской абразионной и аккумулятивной террасами, идентифицированный нейронной сетью по морфометрическим показателям. Водораздельный (склоновый) геоэкологический район представлен прибалочными и приводораздельными склонами. Для классификации склонового типа местности применены картосхемы экспозиций по линиям локальных водоразделов.

Ключевые слова: Искусственные нейронные сети, цифровая модель рельефа, геоморфометрические показатели, урбогеосистема, природно-антропогенный комплекс

http://orensteppe.org/

Статья опубликована в № 1 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-1-053-057

Утилизация отходов в Удмуртской Республике: анализ сырьевой базы и современных тенденций

О.П. Дружакина, И.Л. Бухарина, А.Г. Ковальчук

Раздел: Проблемы охраны окружающей среды

Проведено аналитическое исследование статистических данных по видам и объемам отходов, образующихся в Удмуртской Республике. Показаны тенденции и направления формирования отрасли по обращению с отходами в Республике с учетом действующей нормативной базы и показателей экономии ресурсов. Образующиеся в регионе отходы рассмотрены с позиции сырьевой базы рынка вторичного сырья, показаны перспективы развития перерабатывающей отрасли, минимизации экологического ущерба. Разработаны предложения по видам отходов, перспективных в реализации технологий и способов утилизации вторичного сырья. Затронуты проблемы раздельного сбора отходов в организациях сферы образования.

Ключевые слова: утилизация отходов, раздельный сбор отходов, вторичное сырьё, накопление отходов, твердые коммунальные отходы

<a href="./../upload/423_1_Dogovor_Druzhakina_Bukharina_Kovalchuk.pdf " target="_blank">Посмотреть дополнительный файл</a>

Статья опубликована в № 4 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-4-123-128

Новый подход в разработке плана ремедиации почвы, загрязнённой промышленными отходами

М.А. Шумилова, В.Г. Петров

Раздел: Ремедиация и рекультивация

В августе 2018г. на территории сельскохозяйственных земель Алнашского района Удмуртской Республике был произведён незаконный слив едких промышленных отходов. На основе химического анализа почвенных проб было обнаружено, что промышленные отходы состояли из концентрированной соляной кислоты. Установлено, что стандартные методики определения хлоридов и нитратов в почвах невозможно использовать из-за перехода ионов железа(II) в железо(III) без проведения дополнительных операций по осаждению этих ионов. Отмечено также, что определение нитратов по стандартному ионометрическому способу также невозможно в присутствии превосходящего количества хлоридов. Применение разработанного авторами устройства для исследования особенностей поведения загрязняющих веществ в почвах позволило в короткие сроки разработать и реализовать на практике план мероприятий по ремедиации сельскохозяйственных земель. Проведённый в течение года экологический мониторинг поллютантов на загрязнённой почвенной поверхности показал успешность проведённых операций.

Ключевые слова: повреждённая почва, промышленные отходы, хлориды, нитраты, кислотность, ремедиация

Статья опубликована в № 4 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-4-198-202

Наноструктурированные реагенты на основе железа в процессах биологической очистки сточных вод

Й.В. Кобелева, А.С. Сироткин, Т.В. Вдовина, Н.Н. Шургалина, Е.И. Сидорова

Раздел: Экологизация производства

В качестве современных инновационных предложений в технологиях водоочистки и водоотведения промышленных предприятий и коммунально-бытовых объектов выступают совместные во времени и в пространстве процессы биологической и реагентной очистки для повышения эффективности удаления разнообразных примесей воды и улучшения физиологических характеристик, биохимических и эксплуатационных свойств микроорганизмов – деструкторов загрязняющих веществ. При этом актуальным является оценка влияния вносимого реагента на микробное сообщество активного ила. Одним из перспективных направлений в развитии процессов совместной биологической и реагентной очистки сточных вод является разработка инновационных реагентных препаратов на основе наноструктурированных металлов, в частности железа. В данной работе представлены результаты по получению наночастиц железа, экспериментальному определению дозировки наночастиц железа в систему очистки сточных вод. Выполнен сравнительный анализ эффективности применения наноструктурированных реагентов на основе железа в процессах биологической очистки сточных вод для удаления соединений фосфора. Кроме того, эффективность процессов очистки оценивали по изменению концентраций органических веществ, соединений азота, фосфора, а также по ферментативной активности микробного сообщества активного ила. Результаты экспериментальных исследований показали, что при применении наноструктурированных реагентов улучшается важнейший технологический параметр процесса – седиментация активного ила. Полученные результаты свидетельствуют о повышении эффективности очистки сточных вод во всех образцах с железосодержащими реагентами. Анализ состояния микробного сообщества по ферментативной активности активного ила показал, что при применении реагентных препаратов на основе наноструктурированного железа не отмечено ингибирования микробной активности.

Ключевые слова: активный ил, сточные воды, биологическая очистка, реагенты, наночастицы железа, дефосфотация, седиментация

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 4 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-4-117-122

Экономический эффект экологической безопасности гальванического производства

А.А. Нестер, А.А. Никитин, О.В. Романишина, В.В. Мыслиборский, С.В. Атаев, О.С. Тютюнник, Н.М. Гордий

Раздел: Экологизация производства

Цель. Сбрасывание и збережение на территории предприятий отработанных травильных растворов приводит к загрязнению окружающей среды, требует значительных затрат при их обезвреживании на предприятии и на очистных сооружениях в местах расположения производств. Целью статьи является представление результатов исследования и проведенных испытаний для создания экологически безопасного оборудования. Методика. В данной работе изучены отдельные процессы регенерации медно аммиачных травильных растворов с получением плотных осадков меди, выделение которых резко сокращает образование и хранение на территории предприятий отходов в виде шламов. Результати. Отмечено, что химическое корректирование травильных растворов приводит к образованию значительного количества сточных вод, в составе которых присутствуют тяжелые металлы, которые отрицательно влияют на грунты, подземные воды, растительный мир и человека, как вершину пищевой цепи. Создание оборудования для регенерации использованных растворов с выделением метала в виде, пригодном для переплавки, становится важным элементом сбережения окружающей среды. Научная новизна. Проведенные исследования позволили создать на их основе перспективное оборудование. Представлена схема линии травления с отводом использованного раствора травления на регенерацию для восстановления рабочих показателей. Линия травления печатных плат, созданная на основе исследований, предусматривает повторное использование в технологическом процессе промывных вод для пополнения выведенного травильного раствора или после их восстановления и использования для промывки печатных плат. Для регенерации меднощелочного раствора на основе CuCl2 предложена установка непрерывного действия с использованием катода из нержавеющий стали или титана толщиной 3 мм и графитового анода толщиной 30 мм. Практическая значимость. Использование процесса с выделением меди плотными осадками позволяет облегчить снятие металла простыми механическими операциями и избежать сложной конструкции для изъятия меди в виде металлических порошков. Приведены отдельные размеры конструкционных элементов для обеспечения работы регенератора использованного травильного раствора.

Ключевые слова: регенерация, шламы, травильный раствор, титан, катод, промывные воды

Статья опубликована в № 4 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-4-086-092

Перспективы сонохимической обработки сточных вод, содержащих синтетические поверхностно-активные вещества

Р.К. Закиров, Ф.Ю. Ахмадуллина, Е.С. Балымова

Раздел: Экологизация производства

Проведены экспериментальные исследования по изучению влияния низкочастотного ультразвука на деструкцию неионогенных СПАВов различной молекулярной массы для подтверждения перспективности его использования в процессе локальной очистки сточных вод, содержащих данные поллютанты. Оценку уровня дезинтеграции полиэтиленоксида и оксанола осуществляли двумя методами в сравнительном аспекте: вискозиметрией и фотоколориметрией. Выявлен аналогичный характер зависимостей эффективности деструкции неионогенных СПАВов, полученных на основе фотоколориметрических и вискозиметрических измерений. Установлено более значительное влияние интенсивности ультразвукового воздействия на степень разложения неионогенных СПАВов по сравнению с продолжительностью ультразвуковой обработки. Показана возможность проявления поверхностно–активных свойств у продуктов распада исследованных поллютантов. Предложены перспективные режимы ультразвуковой обработки промышленных стоков. Подтверждена возможность использования вискозиметрического метода для экспресс–определения наиболее эффективного режима ультразвукового воздействия.

Ключевые слова: синтетические поверхностно–активные вещества, ультразвук, очистка сточных вод, фотометрия, вискозиметрия.

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 4 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-4-111-116

Адсорбционная очистка фенолсодержащих сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий

Л.А. Николаева, Н.Е. Айкенова

Раздел: Проблемы охраны окружающей среды

В данной работе рассмотрена возможность адсорбционной очистки промышленных сточных вод нефтеперерабатывающих производств от фенолов отходами производства. Предложено использовать для очистки сточных вод карбонатный шлам химводоподготовки природной воды, как один из наиболее доступных материалов, являющийся многотоннажным отходом энергетики. Предложена технологическая схема очистки сточных вод от фенолов, произведен расчет адсорбционного фильтра с загрузкой карбонатного шлама в схеме очистки сточных вод от фенолов.

Ключевые слова: адсорбция, адсорбент, сточные воды, фенолы, карбонатный шлам, доочистка сточных вод

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 4 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-4-136-142

Газовоздушные выбросы стеклотарного производства как фактор риска здоровью населения

Т.А. Трифонова, А.А. Марцев, О.Г. Селиванов

Раздел: Проблемы охраны окружающей среды

Целью исследования явилась эколого-гигиеническая оценка окружающей среды (ОС) и состояния здоровья населения в городе с современным стеклотарным производством. В работе использованы статистические данные официальных служб региона по Гороховецкому району Владимирской области, а также данные собственных исследований. Определение тяжёлых металлов (ТМ) в почве проводили рентгенофлуоресцентным методом на спектрометре «Спектроскан МАКС-G». Определение содержания анионов проводили в водных вытяжках из почв методом капиллярного электрофореза на приборе «Капель-104». Были получены статистически достоверные положительные коэффициенты корреляции между заболеваемостью населения и динамикой выбросов в ОС от стационарных источников. Получены данные о содержании ТМ и анионов в различных участках г. Гороховец. Проведённая эколого-гигиеническая оценка состояния ОС позволила выявить, что наибольший вклад в загрязнение атмосферы Гороховецкого района в последние годы вносит автотранспорт. Основным стационарным источником загрязнения воздушного бассейна является стеклотарный завод, побочными продуктами производства которого являются, в первую очередь, оксиды азота. Выявленные статистически достоверные коэффициенты корреляции между динамикой выбросов в атмосферу загрязняющих веществ от стационарных источников и показателями ряда классов болезней, а также превышение в почве города, по сравнению с контролем, содержания нитратов позволяет предполагать вероятную зависимость развития патологических процессов у населения от поступающих в атмосферу оксидов азота.

Ключевые слова: стеклотарное производство, тяжелые металлы, диоксид азота, здоровье населения.

Статья опубликована в № 4 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-4-155-161

«Горячие точки» ХЕЛКОМ: животноводческий комплекс «Пашский» как объект накопленного вреда окружающей среде

А.М. Дрегуло, В.З. Родионов

Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий

ЗНегативное воздействие на экологическое состояние Финского залива оказывает хозяйственная деятельность животноводческих комплексов, расположенных на территории Ленинградской области, в частности Пашского животноводческого комплекса. Основные причины этого были заложены ещё в 70-х годах прошлого столетия, когда без достаточного научного обоснования животноводство и птицеводство были переведены на промышленную основу. Настоящее исследование включает ретроспективный взгляд на процесс деградации животноводческого комплекса Пашский в объект накопленного вреда окружающей среде. Показано, что наиболее вероятным источником техногенного воздействия является вымывание навозных масс с территорий комплекса, чему способствует увеличивающаяся интенсивность выпадения атмосферных осадков. Наиболее значимыми причинами этих негативных явлений до настоящего времени остаются недостаток гидрометеорологической информации, как текущей, вследствие недостаточного развития сети наблюдений, так и ретроспективной - из-за невосполнимых изъянов и утрат за прошлые годы, провальная политика отрасли, отсутствие практики «экологического долга» и управленческих решений по обращению с объектами накопленного вреда окружающей среде.

Ключевые слова: Финский залив, горячие точки ХЕЛКОМ, животноводческий комплекс, накопленный вред окружающей среде

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 4 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-4-049-054

Новый подход к утилизации нефтезагрязнённой почвы

Е.Г. Гилажов, А.Т. Сагинаев, М.Д. Уразгалиева, А.А. Аронова, С.А. Изгалиев

Раздел: Ремедиация и рекультивация

Материалом для исследования выбраны почвы, загрязнённые нефтью, отобранные с территории НГДУ «Прорванефть» и НГДУ «Жылойнефть» Атырауской области Республики Казахстан и изучена возможность их утилизации путём использования в качестве органических вяжущих для укрепления грунтов. Результатом проведённых исследований является разработка нового способа утилизации отходов нефтегазодобычи – замазученных почв путем использования их в качестве органического вяжущего для укрепления грунтов в строительстве грунтовых дорог. Состав, приготовленный из замазученного грунта, отобранного из шламонакопителя «Каратон» НГДУ «Жылойнефть» по физико-механическим свойствам соответствует требованиям СНиП Республики Казахстан и даже превосходит требовании к грунтам, укрепленным органическими вяжущими для устройства верхних слоёв оснований и покрытий дорог III–V технической категории. Он придаёт высокую прочность, морозостойкость грунтам и улучшает водоустойчивость грунтов, чем известные вяжущие. Применение этого способа может решить одну из важнейших задач экологии в области охраны почвы и атмосферы. Значительным преимуществом данного способа является доступность материалов и исключение необходимости их специального приготовления, что значительно упрощает процесс укрепления грунта.

Ключевые слова: нефтегазодобыча, замазученная почва, утилизация, укрепление грунта, органические вяжущие, строительство дороги.

https://www.inform.kz/ru/kazahstan-v-2017-godu-dobyl-72-9-mln-tonn-nefti_a3120243,

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 4 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-4-185-191

Модификация биотеста с энхитреидами для оценки характера загрязнения субстрата осадками сточных вод

А.П. Баранов, М.И. Лунёв, Л.П. Воронина

Раздел: Экотоксикология

Интерпретация результатов биотестирования проводится на основании их сопоставления с данными химического анализа исследуемого объекта. Достаточно часто данные химического анализа плохо коррелируют с показателями биотестирования, зависящими как от биодоступности поллютантов, так и от совокупного действия комплекса веществ в образце. Кроме того, в случае загрязнения поллютантом неизвестного характера или сложного многокомпонентного загрязнения трудно выбрать необходимые химические анализы и получить полную картину химического загрязнения. Рассмотрен методический приём биотестирования с использованием антидотов для определения характера химического загрязнения субстрата. Биотестирование (с тест-культурой Enchytraeus albidus) выполнено в лабораторных экспериментах с растворами и водными экстрактами из компоста осадков сточных вод. Исследована возможность использования антидота-1 реактиватора ацетилхолинэстеразы 1-метилникотинамида йодида для определения присутствия метафоса и антидота-2 димеркаптопропансульфоната натрия для определения присутствия Cd. Для адаптации тест-культур (Enchytraeus albidus), используемых в экологических исследованиях по определению токсичности в образцах методом биотестирования, проведена их предварительная обработка специфическими антидотами. Установлено, что использование адаптированных тест-организмов (E. albidus) для оценки токсичности объекта, имеющего в своем составе вещество отзывчивое на данный антидот, сопровождается снижением показателя токсичности. Результаты подтверждают целесообразность использования в биотестировании представленного в работе методического подхода. Таким образом, использование антидотов в методах биотестирования может приблизить нас к пониманию этиологии токсичности исследуемого объекта. Развитие данного направления нуждается в тщательной проработке не только в связи с модификацией метода биотестирования, но и для выполнения процедуры рекультивации загрязненных объектов.

Ключевые слова: биотестирование, энхитреиды (Enchytraeidae), антидот, поллютант

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 4 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-4-169-175

Географо-экологическое районирование трассы нефтепровода по степени опасности воздействия на окружающую среду при аварийных разливах нефти в Арктике

А.С. Лохов, М.Г. Губайдуллин, В.Б. Коробов, А.Г. Тутыгин

Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий

Уровень воздействия на окружающую среду в Арктике при аварийных разливах нефти отличается даже на относительно небольших участках, в силу значительной неоднородности влияющих на распространение нефти факторов. В статье рассмотрены наиболее значимые из них: поглощающая способность грунтов, обводнённость территории и уклон земной поверхности. Для оценки опасности воздействия предложена модель балльных классификаций, основанная на сумме произведений показателей факторов на их весовые коэффициенты. Оценка растекания нефти выполнена по гидродинамической модели, количество водных объектов получено при помощи космоснимков, уклоны поверхности – при помощи карты высот. Расчёты выполнены для трассы трубопровода ЦПС Южное Хыльчую – Варандейский береговой резервуарный парк в Ненецком автономном округе. Установлено, что уровень потенциального воздействия существенно различается вдоль трассы в зависимости от степени влияния факторов. Предложена вербально-числовая шкала для оценки степени воздействия и на её основе проведено районирование трассы.

Ключевые слова: разливы нефти, нефтепровод, районирование, Арктика, экспертные методы

<a href="./../upload/134_3_Ekspertnoe_zaklyuchenie_Lokhov_i_dr_Rayonirovanie_trassy_nefteprovoda.pdf " target="_blank">Посмотреть дополнительный файл</a>

Статья опубликована в № 4 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-4-043-048

Выращивание Spirulina platensis (Nordst.) Geitler на сточных водах птицефабрик

С.Ю. Горбунова, И.Н. Гудвилович

Раздел: Экологизация производства

Проведено исследование роста цианобактерии Spirulina (Arthrospira) platensis на вытяжке куриного помета (ВКП). Показано, что концентрации ВКП 20–30% позволяют увеличить урожай культуры на 10–20% по сравнению с контролем и получить биомассу S. рlatensis, содержащую значительные количества биологически активных веществ. Экспериментально установлено, что содержание белка, хлорофилла а и С-фикоцианина в клетках S. platensis увеличивается на линейной стадии роста культуры в 2,5–6 раза при повышении объёмной доли ВКП в питательной среде от 5 до 30%. Получаемая при таком способе культивирования биомасса S. platensis по содержанию белка, хлорофилла а, каротиноидов и С-фикоцианина, в основном, соответствует критерию качественной биомассы (51, 1,1, 0,4 и 5,5% соответственно). Подход, предложенный в работе, позволяет снизить материальные затраты на приготовление классических минеральных питательных сред для культивирования микроводорослей.

Ключевые слова: Spirulina (Arthrospira) platensis, микроводоросли, куриный помет, биологически активные вещества

Статья опубликована в № 4 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-4-068-074

Алгоритм реализации программы радиационно-экологического мониторинга окружающей среды в регионе размещения ядерно- и радиационно-опасных объектов

Е.И. Карпенко, Н.И. Санжарова, А.В. Панов

Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы

Представлены главные задачи и основные этапы реализации системы радиоэкологического мониторинга в регионе размещения предприятий ЯТЦ. Определены принципы, на основе которых должен осуществляться радиоэкологический мониторинг. Для повышения эффективности и качества работ при выполнении проектов по радиоэкологическому обследованию территории, существует необходимость в разработке алгоритма реализации программы радиационно-экологического мониторинга и его внедрения в систему наблюдений за состоянием окружающей среды, включая оценку и прогноз изменений показателей данного состояния. Таким образом, представлен алгоритм проведения исследований в рамках радиоэкологического мониторинга окружающей среды в регионе размещения ядерно- и радиационно-опасных объектов. Разработан набор независимых алгоритмов для каждого этапа работ, описывающих порядок выполнения действий при проведении радиационно-экологического мониторинга. Приведена концептуальная схема алгоритма реализации программы радиоэкологического мониторинга. Выявлены элементы эффективной работы в рамках контроля загрязнителей в компонентах экосистем и обеспечения радиационной безопасности человека и биоты. На основе разработанных алгоритмов выработан подход, благодаря которому исследователь имеет возможность правильно организовать последовательность выполнения действий для создания сети радиоэкологического мониторинга, проведения полевых и камеральных работ.

Ключевые слова: радиационно-экологический мониторинг, ядерно- и радиационно-опасные объекты, радионуклиды, окружающая среда, алгоритм

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 4 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-4-030-034

Дистанционный мониторинг зарастания высшей водной растительностью акватории эвтрофированного водохранилища

Т.И. Кутявина, В.В. Рутман, Т.Я. Ашихмина

Раздел: Методы исследований. Модели и прогнозы

В работе представлены сведения о распространении зарослей прибрежно-водных и высших водных растений по акватории Омутнинского водохранилища, подверженного процессам эвтрофирования. При маршрутном обследовании водоёма выделено 33 доминирующих вида водных и прибрежно-водных растений. Крупные заросли высших растений зафиксированы на мелководных участках в верховье и на центральном участке водохранилища вдоль береговой линии. Проведено дешифрирование космоснимков со спутников Landsat-5 и Sentinel-2А, рассчитан нормализованный вегетационный индекс (NDVI). По результатам расчёта NDVI вычислены площади зарастания акватории Омутнинского водохранилища надводной растительностью. Отмечено уменьшение площадей зарастания верховья водоёма в период с 2011 по 2019 гг., что наиболее вероятно связано с влиянием температурного фактора.

Ключевые слова: внутренние воды, эвтрофирование, высшие водные растения, NDVI, дистанционное зондирование Земли

Статья опубликована в № 3 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-3-036-040

Неопределенность и мультифункциональность: правовые вопросы и перспективы «Зелёной инфрастурктуры»

Е.М. Гордеева

Раздел: Социальная экология

Природа и ее жизненно важный вклад в развитие Человечества (например, биоразнообразие, экосистемные функции и услуги) истощаются из-за изменений в использовании земельных и морских ресурсов, чрезмерной эксплуатации животных, растений и других организмов, загрязнения окружающей Человека среды и изменений климата [1]. Антропогенные изменения в экологических системах настолько велики, что ученые предупреждают, мы входим в новый геологический период – Антропоцен [2]. В то время, как мы продолжаем истощать окружающую среду в экономических интересах и/или ради социального процветания, «природные решения» остаются малоиспользованными [3]. Концепция «Зеленой инфраструктуры» и её имплементация приходят на выручку, как политическое и правовое решение, способное изменить эту губительную практику. Европейская Комиссия определяет, что «Зеленая инфраструктура» - это «стратегически спланированная сеть природных и полу-природных территорий с иными экологическими особенностями, разработанная и управляемая так, чтобы предоставлять широкий набор экологических услуг [...]» [4]. Однако в процессе разработки правового обеспечения для «Зеленой инфраструктуры» и, более того, в процессе имплементации правового обеспечения возникает множество вопросов: например, как, с точки зрения права, обеспечить эффективность в процессе принятия решений в вопросах управления сложными эколого-социальными системами, с учетом разных пространственно-временных масштабов, с учетом участия большого числа заинтересованных участников, интересы которых могут конфликтовать между собой, а также, как учесть в правовых нормах (научную) неопределенность? Эти и другие вопросы в области разработки правового обеспечения в области «Зеленой инфраструктуры» и в области его имплементации рассматривались в апреле 2020 года в рамках международного междисциплинарного вебинара «Неопределенность и многофункциональность: правовые вопросы и перспективы «Зеленой Инфраструктуры» (административное обслуживание вебинара осуществлено Католическим университетом Лювейна, Лювейн-ля-Нев, Бельгия, проект «Вуднет» [5]). В преддверии издания коллективной монографии и проведения международной конференции по правовым вопросам разработки и имплементации правового обеспечения в области «Зеленой инфраструктуры» в 2021 году, настоящая статья анализирует актуальные вопросы, рассмотренные в рамках вебинара.

Ключевые слова: зеленая инфраструктура, неопределенность, мультифункциональность, сохранение экологических связей, принцип предосторожности, адаптивное управление, экологическое право

https://www.biodiversa.org/1026

Статья опубликована в № 3 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-3-217-223

Влияние подкисления навозных стоков на их микробиологические характеристики

Л.В. Пилип, В.А. Козвонин, Н.В. Сырчина, Е.П. Колеватых, Т.Я. Ашихмина

Раздел: Агроэкология

Современное промышленное животноводство является серьезным источником химического и биологического загрязнения окружающей среды. Особую экологическую опасность представляют навоз животных и навозные стоки в период их накопления и хранения до момента утилизации или внесения в почву. Процессы микробиологической деструкции этих отходов приводят к образованию широкого спектра загрязняющих веществ, в том числе парниковых газов, аммиака, токсичных соединений серы и др. Одним из наиболее простых способов снижения микробиологической активности является подкисление навозных стоков. В результате выполненных экспериментальных исследований установлено, что обработка навозных стоков свиноферм раствором отходной серной кислоты до рН 5,3 приводит к уменьшению количества микроорганизмов в соответствующем отходе в 2,2 раза на 7-е сутки и в 7,8 раза на 14-е сутки эксперимента по сравнению с контрольным (неподкисленным) вариантом. Подкисление приводит к исчезновению Staphylococcus aureus и Proteus spр., а также резкому снижению численности Peptostreptococcus sp. и Peptoniphilus sp. в опытных образцах. Внедрение технологии подкисления навозных стоков на крупных свинокомплексах позволит улучшить санитарно-эпидемиологическую и экологическую обстановку в местах их размещения.

Ключевые слова: свиной навоз, микробиология, экология животноводства, обработка навоза, серная кислота.

Статья опубликована в № 3 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-3-161-167

Подходы для установления пороговых концентраций приоритетных загрязняющих веществ в компонентах урбоэкосистемы

Ю.А. Тунакова, С.В. Новикова, Д.В. Иванов, А.Р. Шагидуллин, В.С. Валиев, А.Х. Мораиш

Раздел: Методы исследований. Модели и прогнозы

Настоящее исследование проводилось на территории города Казани с доминирующим аэрогенным поступлением металлов от значительного количества стационарных и передвижных источников загрязнения, вызывающих специфические и неспецифические отклики у населения. Использование современных математических методов, способов оценки отклика биологических объектов на антропогенное воздействие, химико-аналитических исследований содержания металлов, позволило выделить источники поступления и определить пороговые концентрации металлов в различных компонентах урбоэкосистемы по верхней границе приемлемых концентраций их содержания в биосубстратах детей-подростков. В результате нами предложена и апробирована методология расчета пороговых концентраций эссенциальных и токсичных металлов в снежном покрове и почвах г. Казани, не приводящих к повышению их региональных референсных значений в крови и волосах детей–подростков.

Ключевые слова: металлы; снежный покров; почвенный покров; биосубстраты организма; пороговые концентрации, региональные референсные значения; нейросетевое моделирование.

Статья опубликована в № 3 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-3-023-028

Агроэкологическое обоснование применения микроэлементных удобрений при возделывании яровой пшеницы

В.И. Лазарев, Ж.Н. Минченко, А.Я. Башкатов

Раздел: Агроэкология

В результате проводимых в 2017-2019 гг. исследований установлена высокая эффек-тивность и экологическая целесообразность применения комплексных удобрений с микро-элементами Аквадон – Микро, МикроФид Комплекс и Новоферт на посевах яровой мягкой пшеницы на черноземных почвах Курской области. Обработка семян комплексными удобрениями с микроэлементами в сочетании с двукратным опрыскиванием посевов в фазе «кущение» и фазе «начало выхода в трубку» повышала урожайность яровой пшеницы на 0,57 – 0,75 т/га, или 14,7 – 19,4%, содержание сырой клейковины в зерне – на 1,8 – 2,0%, в сравнении с контролем. Лучшие экономические показатели при возделывании яровой пше-ницы обеспечивало применение комплексного удобрения с микроэлементами Аквадон-Микро. Обработка семян (2,0 л/т) и двукратная обработка посевов в фазе кущения (2,0 л/га) и фазе начало выхода в трубку (2,0 л/га) увеличивала стоимость валовой продукции на 7500 руб/га, величину условно чистого дохода на 6170,0 руб/га, уровень рентабельности – на 22,2%, способствовала снижению себестоимости 1 т зерна на 626,86 руб. Экономическая эффективность комплексных удобрений с микроэлементами Новоферт и МикроФид Комплекс при аналогичных способах внесения была практически равной и несколько ниже эффективности микроэлементного удобрения Аквадон–Микро: стоимость валовой продукции от их использования повышалась на 5700 – 5800 руб/га, величина условно чистого дохода – на 4942-4770 руб/га, уровень рентабельности - на 18,9 – 17,9%, при сниже-нии себестоимости 1 т зерна на 541,62 – 513,93 руб.

Ключевые слова: микроэлементные удобрения, МикроФид Комплекс, Аквадон–Микро, Новоферт, яровая мягкая пшеница (Triticum aestivum L.), урожайность, содержание клейковины, экономическая эффективность.

Статья опубликована в № 3 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-3-154-160

Оптимизация полевых севооборотов, как фактор сохранения почвенного плодородия и экологизации земледелия

Л.М. Козлова, Е.Н. Носкова, Ф.А. Попов

Раздел: Агроэкология

Одно из главных условий экологического земледелия - внедрение биологизированных полевых севооборотов. В длительном стационарном опыте (1982-2017 гг.) по изучению различных видов полевых севооборотов в условиях Кировской области исследованы биологическая активность почвы (методом разложения льняных полотен), токсичность почвы (методом проростков), продуктивность севооборотов. Установлено, что на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве деятельность целлюлозоразлагающих микроорганизмов зависит от погодных условий вегетационного периода, вида севооборота, предшественника, наличия органического вещества, агрофизических свойств почвы. В специализированных зерновых севооборотах деятельность целлюлозоразлагающих микроорганизмов была достоверно ниже, чем в севооборотах с 50%-ным насыщением бобовыми культурами, сидеральными парами, внесением органических удобрений. Разложение клетчатки под бобовыми и пропашными культурами оценивалось по шкале Д.Г. Звягинцева от «сильной» до «очень сильной». Токсичность почвы повышалась в зерновых севооборотах, превышая 20%. В биологизированных севооборотах при внесении органических удобрений почва была не токсична (0-6%). Самый низкий процент непроросших семян отмечен в почве чистого и сидерального паров. Продуктивность севооборотов зависела от систем удобрений и состава культур и в среднем по севооборотам была на уровне 3,96-5,69 тыс. корм. ед.

Ключевые слова: севообороты, плодосмен, биологическая активность, токсичность почвы, органические удобрения, сельскохозяйственные культуры

Статья опубликована в № 3 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-3-147-153

Влияние убранизации на процессы биологических инвазий в Арктике (на примере Ямальского региона)

Е.М. Копцева, И.Ю. Попов, Д.Ю. Власов, Е.В. Першина, Е.Е. Андронов, Е.В. Абакумов

Раздел: Социальная экология

Урбанизированные экосистемы Арктического пояса являются важнейшим примером расселения инвазивных видов живых организмов в местообитания, ранее для них не свойственные. В связи с этим урбанизированные арктические экосистемы изучены в контексте биологических инвазий и трансформации локальных природных сообществ в антропогенные. Установлено, что трансформация флор и сообществ микромицетов происходит во многом из-за смены гидротермического режима при физическом нарушении почвенного покрова, что является нередким последствием урбанизации (строительство, добыча полезных ископаемых). Урбаногенные флоры являются достаточно устойчивыми и конкурентно способными. Индексы альфа- и бетаразнообразия сообществ микроорганизмов коренным обрзаом отличаются в техногенных и природных почвах, что во многом связано с наличием инвазивных видов. Разнообразие микроорганизмов в урбанизированных экосистемах также возрастает в связи антропогенным и орнитогенным переносом, сообщества оказываются довольно устойчивыми и нередко несут в себе саниатрно-гигиенические риски, связанные с патогенностью. Интенсификация туризма, транспортной активности и рост урбанизации приводят к сильной трансформации локальных фаун. За счёт урбанизированных территорий ряд видов расширили ареал вплоть до северных границ суши Евразии, что играет важнейшую роль в формировании трофических цепей и способствует изменению экосистем в целом.

Ключевые слова: Арктика, инвазии, флора, микрорганизмы, фауна

Статья опубликована в № 3 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-3-210-216

Отработка методики выделения и подготовки культуры базидиомицетов для микоризации почвы

Н.В. Богачева, Н.В. Позолотина, Н.П. Савиных, И.А. Коновалова

Раздел: Методы исследований. Модели и прогнозы

Выращивание сеянцев хвойных деревьев в искусственных условиях является перспективным направлением для решения проблемы восполнения лесных массивов. Одним из лучших агротехнических приёмов для адаптации растений к искусственным условиям считается микоризация почвы. Формирование микоризы, представляющей симбиоз мицелия гриба и корней высшего растения, приводит к улучшению физиолого-биохимического состояния растений, что способствует их приживаемости и росту. Цель работы – отработка методики выделения и подготовки культуры базидиомицетов для микоризации почвы. В процессе работы провели выделение и культурально-морфологическую оценку мицелия из базидиомицетов Tricholoma equestre, Lactarius rufus, Suillus bovinus. Отработали режимы гомогенезации выделенного мицелия грибов, которым планировалось обрабатывать почву при выращивании сеянцев хвойных деревьев в искусственных условиях. Оптимальным оказался режим 8000 об./мин в течение 2 мин, который приводил к достоверному увеличению содержания в суспензии жизнеспособного грибного мицелия. Экспериментальным путём определили оптимальное количество фрагментов мицелия в единице объёма исследуемых грибов в пивном сусле для внесения в почву – от 101 до 104 жизнеспособных пропагул на 1 г почвы.

Ключевые слова: выделение мицелия, микоризация почвы, сеянцы хвойных деревьев.

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 3 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-3-046-051

Мониторинг природных и природно-антропогенных объектов в провинции Вятско-Камской возвышенности

М.Г. Дворников, В.В. Ширяев, В.Г. Сафонов, Д.П. Стрельников

Раздел: Мониторинг антропогенно нарушенных территорий

В работе обобщены результаты тридцатилетних стационарных исследований зональных природных и антропо- генно нарушенных биогеоценозов (БГЦ) на основе естественных экосистем и их компонентов в провинции Вятско- Камской возвышенности. Сочетание в иерархическом ряду природных, природно-антропогенных и антропогенных объектов является хорологической основой экологического мониторинга. Проведён анализ структуры региональных экосистем и использования биоресурсов в изменяющихся природно-климатических и антропогенных условиях. Благодаря выявленным параметрам структурно-функциональной организации БГЦ и их ёмкости установлен (в цифровых значениях) тренд преобразований тайги в смешанные и омоложенные леса. Процесс преобразования сопровождается увеличением кальция в природных объектах и компонентах среды к югу региона и подтверждает изменения биогеохимического круговорота таёжного типа, влекущего за собой снижение способности восстанав- ливать и поддерживать естественное количество воды на водосборе Камского бассейна и его агрегаций, и климата в целом. Вместе с тем, эмерджентность, динамичное функционирование БГЦ и прогноз их развития открывает инновационные и инвестиционные перспективы для эффективного природопользования и развития региона.

Ключевые слова: природно-антропогенные объекты, биологическая продуктивность, прогнозирование экологических рисков и безопасности

Статья опубликована в № 3 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-3-091-096

Эколого-токсикологическая оценка процесса биоремедиации нефтезагрязнённой почвы

И.А. Дегтярева, Т.Ю. Мотина, Э.В. Бабынин, А.М. Ежкова, А.Я. Давлетшина

Раздел: Ремедиация и рекультивация

Совместное применение консорциума микроорганизмов-деструкторов и сорбента в нативном и наноразмерном виде позволяет обеспечить скорость деструкции нефтяного загрязнения на более высоком уровне по сравнению с использованием каждого компонента по отдельности. Бентонит и нанобентонит не только сорбируют углеводороды, но и являются источником минерального питания для автохтонной микрофлоры, улучшая структуру почвы. Нанобентонит при меньшей в 10 раз дозе внесения способствует повышению эффективности очистки загрязненной почвы по сравнению с бентонитом в нативной форме. Входящие в состав консорциума микроорганизмы-деструкторы (Achromobacter insolitus, Achromobacter xylosoxidans и Pseudomonas stutzeri) активно встраиваются в естественную популяцию, адаптируются и начинают эффективно разлагать углеводороды, используя их в качестве питания и энергии.

Ключевые слова: почва, биоремедиация, нефть, микроорганизмы, сорбенты

Статья опубликована в № 3 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-3-196-202

Lycopodiella inundata (L.) Holub (Lycopodiaceae) в Республике Коми (Россия)

Л.В. Тетерюк, Ю.А. Бобров, Б.Ю. Тетерюк, Т.И. Марченко-Вагапова, Ю.В. Голубева, В.А. Канев, С.Н. Плюснин

Раздел: Популяционная экология

На европейском северо-востоке России происходит расширение ареала Lycopodiella inundata. В подзоне средней тайги Республики Коми в 2017-2018 годах выявлены четыре новых местонахождения вида. Локальные популяции L. inundata приурочены к антропогенным экотопам, бедным и кислым песчаным или торфяным субстратам, условиям переменного увлажнения. Обязательными спутниками вида являются Drosera rotundifolia L. и Juncus filiformis L., мхи из родов Sphagnum L. и Polytrichum Hedw. Анализ палеогеографической истории вида позволил отнести его к аллохтонному элементу флоры региона. Из-за редкости Lycopodiella inundata в европейской части ареала, мы включили его в новое издание Красной книги Республики Коми с охранным статусом категории 3 (редкий). Спорофит L. inundata представляет собой споровый вариант многолетнего растения с однолетней побеговой системой. Размножается вид преимущественно вегетативным путем посредством естественной зимней морфологической дезинтеграции. Все местообитания вида расположены вне сети особо охраняемых природных территорий республики и находятся под угрозой разрушения. Лимитирующими факторами для вида также являются его узкая экологическая амплитуда, низкая конкурентоспособность, неустойчивость к нарушениям гидрологического режима.

Ключевые слова: Lycopodiella inundata, Европейский Северо-Восток России, Республика Коми, флора, редкие охраняемые виды растений.

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 3 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-3-111-118

Исследование и экологическая оценка сложного компоста

Л.В. Бойцова, К.Г. Моисеев, В.Н. Пищик, Е.Г. Зинчук, Ю.В. Хомяков

Раздел: Агроэкология

Представлены результаты комплексной оценки качества и безопасности сложного компоста на основе листового опада и почвогрунта. Листовой опад компостировался отдельно (сложный компост), а также с добавлением почвообразующей породы – супеси, торфа и песка (почвогрунт). В качестве контроля отобрана нативная почва (урбанозём). Контроль токсичности грунтов осуществляли химическими и биологическими (биоиндикации и биотестирования) методами. Установлено, увеличение количества представителей отрядов Julida sp. и Geophilomorpha в сложном компосте, по сравнению с нативной почвой. Отмечено уменьшение числа особей Armadillidium vulgare в сложном компосте, по сравнению с нативной почвой, что является признаком неблагополучного химического и физического состояния компоста. В качестве тест–объектов растений выбраны: огурцы (Cucumis sativus), томаты (Solanum lycopersicum), редис (Raphanus sativus), кресс-салат (Lepidium sativum). На листьях огурца наблюдался хлороз, что может быть вызвано высоким рН почвогрунта, переизбытком в нем меди и цинка. Выявлены возбудители фитоспороза (оомицет – Phytophthora infestans (Mont.) de Bary) и ризоктиниоза (Rhizoctonia solani (J.G. Kühn)) томатов. Фитотест показал ингибирование прорастания семян редиса и кресс–салата в исследуемых субстратах. Содержание гумуса, во всех изученных объектах относится к высокому уровню, однако, обогащённость гумуса азотом относится к низкому уровню. Концентрация Cd в исследованных субстратах превышает ОДК в 7–10 раз, Cu и Pb в 2–4 раза. Ртуть в данных субстратах не обнаружена. Изученный сложный компост не рекомендуется использовать для выращивания овощных культур без проведения мероприятий по уменьшению общей токсичности. Компост и почвогрунт могут быть использованы в качестве субстрата для газона и выращивания декоративных культур.

Ключевые слова: токсичность, сложный компост, почвогрунт, биоиндикация, биотестирование

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 3 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-3-133-139

Экологические аспекты организации иммунной системы рептилий

Е.Б. Романова, Е.И. Соломайкин

Раздел: Теоретические проблемы экологии

В обзоре систематизированы данные литературы по формированию стратегий иммунной защиты рептилий к патогенам среды обитания и приведены собственные исследования иммуногематологических показателей ядовитых и неядовитых змей. Рептилии – первые наземные позвоночные эктотермные животные, амниоты. Лимфоидная система рептилий высокоорганизована, лимфомиелоидный комплекс характеризуются гетерогенностью. Защита от ксенобиотиков обеспечивается: неспецифическим (врожденным) и специфическим (адаптивным, приобретенным) иммунитетом. Врожденная система, по сравнению с адаптивными ответами, реагирует более быстро и эффективно. Мощная защита против инфекций представлена антимикробными пептидами: лизоцимами, дефензимами, системой комплемента, набором неспецифических лейкоцитов, формированием воспалительной реакции, с набором цитокин-подобных компонентов. Механизмы адаптивного иммунитета реализуются действием клеточных и гуморальных факторов. Отличительной особенностью рептилий, является ослабленная реакция отторжения чужеродного трансплантата. Гуморальные иммунные ответы осуществляются посредством В-лимфоцитов. Для рептилий известно как минимум два класса иммуноглобулинов, обсуждаются их строение и функции. Отмечены особенности переключения внутриклеточного синтеза иммуноглобулинов с одного изотипа на другой; соматическая рекомбинация генов иммуноглобулинов. Показано, что стратегия иммунной защиты определяется как онтогенетическими особенностями рептилий, так и путем поступления, величиной и длительностью воздействия антигенов, диапазоном внешней температур, сезонностью. Выявлены закономерности иммунного реагирования ядовитых и неядовитых змей к комплексу факторов окружающей среды. Впервые использован иммуногематологический подход для оценки состояния популяции узорчатого полоза Elaphe dione на заповедной территории. В механизмах формирования адаптивной реакции ядовитых и неядовитых змей на популяционном уровне установлена биотопическая и межвидовая изменчивость.

Ключевые слова: рептилии, иммунная система, врожденный иммунитет, адаптивный иммунитет, иммуногематология

http://ecopri.ru/journal/content_list.php?id=8768;

Статья опубликована в № 3 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-3-015-022

Содержание металлов и металлоидов в лишайниках на особо охраняемых природных территориях федерального значения

А.Ф. Мейсурова, А.А. Нотов

Раздел: Химия природных сред и объектов

Цель данной работы – оценка содержания металлов и металлоидов в индикаторных лишайниках в пределах двух природных резерватов, расположенных на территории Тверской области, которая имеет сложную инфраструктуру и большое число промышленных зон. С помощью атомно-эмиссионного спектрального анализа с индуктивно связанной плазмой (АЭС-ИСП-анализ) в образцах Hypogymnia physodes, собранных в Центрально-Лесном государственном при- родном биосферном заповеднике (ЦЛГПБЗ) и национальном парке (НП) «Завидово» было определено валовое и среднее содержание 17 металлов и металлоидов (Al, As, Cd, Co, Cr, Cu, Ge, Fe, Mn, Mo, Ni, Pb, Sb, Sn, Ti, V, Zn). Среднее содержа- ние большинства выявленных элементов в пробах из НП «Завидово» выше, чем в пробах из ЦЛГПБЗ. Среди них такие металлы, как титан, медь, мышьяк, кобальт, молибден и олово. Разница в значениях концентраций обусловлена прежде всего различиями в ландшафтной структуре и уровне антропогенного воздействия. Пространственное распределение зон с более высокими концентрациями металлов на территории заповедника обусловлено, по-видимому, в большей степени различиями в режимах влагообеспеченности воздуха. В НП «Завидово» более чётко выявляется зависимость качествен- ного и количественного содержания металлов от уровня и характера антропогенной трансформации территории. Кроме того, в НП «Завидово» выявлены обширные болотные и лесные массивы в долине р. Лоби, которые имеют буферное и природоохранное значение, поскольку характеризующиеся отсутствием или очень низкими концентрациями многих металлов. Целесообразно их использовать при зонировании и корректировке режимов. В целом, показатели содержания металлов не превышают нормативные и выявленные ранее в регионе значе- ния, что позволило установить интервалы фонового содержания металлов и металлоидов в талломах лишайников для Тверской области и приграничных территорий.

Ключевые слова: метод АЭС-ИСП, биомониторинг, тяжелые металлы, эпифитные лишайники, фоновый мониторинг, загрязнение, особо охраняемые природные территории

Посмотреть дополнительный файл

<a href="./../upload/105_2_Risunok_1-3.pdf " target="_blank">Посмотреть дополнительный файл</a>

<a href="./../upload/105_3_Tablitsa_1-3.pdf " target="_blank">Посмотреть дополнительный файл</a>

<a href="./../upload/105_4_Meysurova_ITOG_sokr_ang.pdf " target="_blank">Посмотреть дополнительный файл</a>

Статья опубликована в № 3 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-3-058-065

Сорбционное взаимодействие ионов золота и его элементов-спутников с гуминовыми кислотами торфянисто-подзолистых почв

В.А. Коршунова, Е.Д. Лодыгин, М.В. Чарыкова, С.Н. Чуков

Раздел: Химия природных сред и объектов

Целью работы является экспериментальное моделирование взаимодействия с гуминовыми кислотами ионов золота, мышьяка, меди, свинца. Актуальность и выбор объектов исследования обусловлены слабой изученностью характеристик сорбционного взаимодействия данных ионов с гуминовыми кислотами. Мышьяк, медь и свинец являются, с одной стороны, распространенными поллютантами, накапливающимися в почвах, подверженных антропогенному воздействию, а с другой стороны – элементами-спутниками золота, которые используются в качестве индикаторов золотого оруденения при геохимических поисках по вторичным ореолам рассеяния. Эксперимент проводился в интервале концентраций растворов от 5 до 100 мкг/см3 и при температуре 298 К. Экспериментально полученные изотермы адсорбции описаны с помощью эмпирического уравнения Фрейндлиха и модели мономолекулярной адсорбции Ленгмюра. Проведен модельный эксперимент по влиянию ионов железа(III) на сорбцию ионов золота, что актуально при определении форм нахождения золота в рыхлых отложениях в присутствии оксидов и гидроксидов железа. Показано, что увеличение концентрации железа практически не влияет на количество сорбированных ионов золота в исследуемом интервале концентраций.

Ключевые слова: сорбция, гуминовые кислоты, мышьяк, золото, медь, свинец

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 3 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-3-066-071

Городские особо охраняемые природные территории в зелёной инфраструктуре города Хабаровска

И.Д. Дебелая, Г.Ю. Морозова

Раздел: Социальная экология

ООПТ служат важным элементом зелёной инфраструктуры Хабаровска. Целью работы является изучение проблем функционирования ООПТ Хабаровска на основе геоботанического, лесотаксационного и картографического методов исследования. Проведена оценка некоторых экосистемных услуг городского парка. Система ООПТ Хабаровска включает 28 объектов регионального и местного значения, которые дифференцированы на 7 категорий: памятники природы краевого и местного значения, парковые зоны, рекреационные зоны, охраняемые природные объекты, скверы и природно-рекреационные комплексы. Площадь ООПТ составляет 1,5 % от площади Хабаровска. К особенностям функционирования ООПТ города относятся неблагополучное экологическое окружение, высокие природные и антропогенные риски и многофункциональное использование охраняемых объектов. Проблемы развития системы городских ООПТ включают незначительную общую площадь охраняемых объектов; неравномерность распределения их в городской черте; низкую представительность природных ландшафтов, несмотря на короткий период освоения городской территории; утрату устойчивости и саморегуляции, сокращение биоразнообразия. Деятельность ООПТ слабо интегрирована в экономику Хабаровска из-за отсутствия единого органа управления, стабильного финансирования и планов инвестиционного развития. Для принятия управленческих решений необходимы ревизия ООПТ, детализация их классификации, использование современных информационных технологий. Перспективы развития системы ООПТ и расширения категорий возможно за счет зарезервированных городских земель. Область применения результатов: муниципальное управление, экологическое планирование территории.

Ключевые слова: городские особо охраняемые природные территории, городское планирование, зелёная инфраструктура, экосистемные услуги, устойчивость.

Статья опубликована в № 3 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-3-203-209

Экологический мониторинг водоёмов Кумо-Манычской впадины

Э.Б. Дедова, В.И. Иванова, Г.Н. Кониева

Раздел: Мониторинг антропогенно нарушенных территорий

Водоёмы Кумо-Манычской впадины имеют реликтовое происхождение и функционируют за счёт выщелачивания слагающих впадину морских отложений поверхностными и грунтовыми водами. В статье приводятся результаты многолетнего экологического мониторинга водоёмов Манычской группы озёр, обладающих высокой минерализацией, что способствует формированию специфического биоценоза. Изучение экологических особенностей водоёмов в условиях лимитирующего влияния солёности показало, что высокая степень минерализации воды (80-200 г/л) способствует активному развитию и размножению Artemia salina L. в озёрах Большое Яшалтинское и Джама. Основным источником питания партеногенетической популяции артемии являются микрофиты Dunaliella salina, Nitzschia, Navicula, Surirella, обладающие высокой пластичностью и способные выдерживать резкие перепады минерализации воды. Анализ полученных результатов показал, что состав, динамика численности и генезис биоты подвержены флуктуации, зависящей от совокупного действия экологических факторов среды. Наиболее сильная степень минерализации в озёрах Манычской группы формируется в летний период при значении гидротермического коэффициента 0,3-0,4. В озёрах отмечено развитие двух-трех генераций рачка Artemia salina L., средняя численность разновозрастного рачка за период апрель-август в озере Большое Яшалтинское – 23,07-61,14 тыс. экз./м3, в озере Джама – 10,05-23,15 тыс. экз./м3. Установлена зависимость между минерализацией воды (У) и средней длиной тела рачков (Х) аппроксимируется уравнением вида: У=7,8879+0,0109·Х (r=0,64).

Ключевые слова: минерализация воды, Кумо-Манычская впадина, гипергалинные водоёмы, артемия, водоросли.

Статья опубликована в № 3 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-3-084-090

Динамика растительности и свойств почв залежных экосистем

М.Л. Бурдуковский, П.А. Перепелкина, И.В. Киселева

Раздел: Мониторинг антропогенно нарушенных территорий

Изучены трансформация состава растительного покрова и изменение некоторых свойств почв залежных полей на территории Приморского края. Установлено, что появление представителя коренных лесов, подроста Quercus mongolica, происходит в возрасте 15-20 лет после вывода поля из сельскохозяйственного оборота. Максимальным видовым разнообразием характеризуются средневозрастные залежи (20-30 лет). Наиболее устойчивыми доминантными в условиях воздействия пирогенного фактора и дефицита семян растений, что характерно для залежных экосистем Приморского края, являются вейниково-злаковые и полынные синузии. На этапе активного возобновления древесных увеличивается кислотность почв и уменьшается содержание гумуса, подвижных форм калия и фосфора.

Ключевые слова: пашня, сукцессия, залежные земли, агрохимическая характеристика

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 3 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-3-078-083

Экологическая дифференциация синтаксонов лесной растительности Звенигородской биостанции МГУ

Т.Ю. Браславская, Е.В. Тихонова, Д.В. Сухова, Н.Г. Уланова, К.Б. Попова, О.В. Чередниченко

Раздел: Популяционная экология

С целью выявить в водноледниковом ландшафте центра Русской равнины экологические различия между синтаксонами хвойных и смешанных лесов, относящихся к классам Carpino–Fagetea и Vaccinio–Piceetea, проанализированы 536 геоботанических описаний, выполненных в 2004–2016 гг. В результате выполнения эколого-флористической классификации описаний (по методу Браун-Бланке) в лесном покрове Звенигородской биостанции установлены 5 ассоциаций (включая 2 субассоциации, 3 варианта, в том числе новый ксеромезофитный вариант Vaccinium vitis-idaea зональной субасс. Rhodobryo–Piceetum caricetosum pilosae и новый подтаежный вариант Asarum europaeum южнотаежной субасс. Melico–Piceetum typicum) и 1 дериватное сообщество. Были проведены многомерная ординация описаний по сходству/различию флористического состава, фитоиндикация экологического режима при помощи экологических шкал Х. Элленберга и анализ приуроченности (при помощи геоинформационной системы на основе крупномасштабных карт) описаний из разных синтаксонов к экотопам на разных местоположениях в речной долине и с разными характеристиками почв. Результаты ординации и фитоиндикации продемонстрировали, что флористические различия лесов на уровне классов согласованы с закислением почвы и содержанием в ней азота, а на уровне ассоциаций в составе одного и того же класса – с режимом увлажнения. Частотный анализ распределения синтаксонов по экотопам выявил, что леса зонального синтаксона (субасс. Rhodobryo–Piceetum caricetosum pilosae вар. typica) тяготеют к хорошо гумусированным почвам без оглеения, а леса синтаксона с более северным ареалом (субасс. Melico–Piceetum typicum вар. Asarum europaeum) – к оглеенным почвам. Специфическая приуроченность в связи с гранулометрическим составом почвы для исследованных лесов не выявлена. В обследованном водноледниковом ландшафте центра Русской равнины (подзона смешанных лесов) на местном водоразделе преобладают ксеромезофитные смешанные леса, сочетающие признаки двух классов, но всё же по флористическим критериям относящиеся к неморальному классу Carpino–Fagetea.

Ключевые слова: гемибореальные леса, эколого-флористическая классификация по Браун-Бланке, многомерная ординация, распределение в водноледниковом ландшафте

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 3 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-3-105-110

Применение методов обработки и анализа космических снимков для изучения эвтрофированных водоёмов (обзор)

Т.И. Кутявина, Г.Я. Кантор, Т.Я. Ашихмина, В.П. Савиных,

Раздел: Теоретические проблемы экологии

В обзоре рассмотрены существующие подходы и алгоритмы, применяемые для оценки качества воды внутренних водоёмов в различных климатических зонах, приведены формулы для расчёта наиболее часто используемых спектральных индексов. Показано, что оптические свойства вод различаются в зависимости от трофического статуса водоёма, от сезона года, физико-химического состава воды, видового состава фитопланктона и других факторов. В настоящее время для мониторинга состояния водных объектов со сложными оптическими условиями применяются как традиционные методы, так и новые, усовершенствованные алгоритмы. Используются различные методы атмосферных коррекций и откалиброванные спектральные индексы, разрабатываются классификации водоёмов по наличию в них частиц фитопланктона, взвешенных частиц органического и неорганического происхождения, окрашенных растворённых органических веществ.

Ключевые слова: внутренние воды, эвтрофирование, трофический статус водоёма, фитопланктон, мутность, прозрачность, дистанционное зондирование Земли

Статья опубликована в № 2 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-2-014-025

Cепториоз листьев и колоса пшеницы: генетический контроль устойчивости хозяина (обзор)

А.В. Бакулина, А.В. Харина, А.А. Широких

Раздел: Теоретические проблемы экологии

В обзоре представлена актуальная информация относительно особенностей биологии грибов-возбудителей септориоза (Zymoseptoria tritici и Parastaganospora nodurum), таксономического положения данных видов, симптомов септориоза листьев и колоса, распространения и вредоносности указанных патогенов в нашей стране. Значительное внимание уделено генетическому контролю устойчивости пшеницы к Z. tritici и P. nodurum, суммированы данные относительно качественной и количественной устойчивости, ценных генотипах пшеницы и походах к внедрению накопленных данных в селекцию пшеницы для получения устойчивых сортов.

Ключевые слова: пшеница, септориоз, Zymoseptoria tritici, Parastaganospora nodurum, гены устойчивости, локусы количественных признаков, молекулярные маркеры

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 2 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-2-026-035

Влияние полисахаридов Hericium erinaceus БП 16 на фагоцитарную активность нейтрофилов крови человека

Т.В. Полежаева, И.Г. Широких, М.И. Сергушкина, Я.И. Назарова, А.А. Широких, А.Н. Худяков, О.О. Зайцева, О.Н. Соломина, И.Г. Патурова

Раздел: Социальная экология

Ксилотрофный гриб Hericium erinaceus (Bull.: Fr.) Pers. – ежовик гребенчатый – известен как источник полисахаридов, обладающих широким спектром биологического действия. Из отобранного в природе плодового тела гриба, фенотипически сходного с Hericium erinaceus, выделена мицелиальная культура БП 16. На основе анализа фрагмента, включающего ITS1, ген 5.8S рРНК и ITS2, установлено тесное (99,68%) сходство штамма БП 16 с депонированным в NCBI штаммом H. erinaceus CBS 202.31_MH855186.1. При лабораторном культивировании H. erinaceus БП 16 отличался повышенной способностью к плодообразованию. Из замороженных и высушенных плодовых тел гриба экстракцией 5% раствором горячей щёлочи получены четыре полисахаридных фракции (ПФ). В зависимости от способа предобработки плодовых тел (высушивание или замораживание) и агрегатного состояния (осадок и супернатант) ПФ различались сочетанием и количественным соотношением в их составе отдельных моносахаров (глюкозы, галактозы, ксилозы, арабинозы, маннозы, фукозы и рамнозы), содержанием белка и галактуроновой кислоты. С помощью метода световой микроскопии установлено, что наличие в клеточной среде каждой из четырёх использованных в работе ПФ H. erinaceus БП 16 в концентрации 1,2% достоверно (p < 0,05) и в равной степени повышает способность нейтрофилов фагоцитировать частицы латекса, а фракция № 3, наиболее обогащённая ксилозой, оказывает подобный эффект и в концентрации 0,6%. Низкая токсичность, высокая биологическая совместимость и физиологическая активность полисахаридов H. erinaceus имеют неоспоримые преимущества перед другими классами химических веществ.

Ключевые слова: Hericium erinaceus, ITS1_5.8S_ITS2, грибные полисахариды, моносахаридный состав, нейтрофилы; фагоцитоз.

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 2 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-2-166-171

Оценка содержания общего и водорастворимого фтора в распространённых марках крупнолистового и пакетированного чая

О.И. Байкова, Д.Б. Петренко, Н.Д. Свердлова, Н.В. Васильев

Раздел: Социальная экология

С применением ионометрического метода изучено содержание общего и водо-растворимого фтора в крупнолистовом и пакетированном чае, реализуемом в Московском регионе. Содержания фторид-ионов в настоях чая, полученных классическим способом заваривания, составили 1,1–4,5 мг/дм3, при среднем значении 3,1 мг/ дм3. Средние значения концентраций фтора в настоях крупно-листовых и пакетированных чаёв оказались близки и составили 3,3 и 2,8 мг/ дм3 соответственно. Общее содержание фтора в исследованных образцах варьирует в диапазоне 290–760 мг/кг и в среднем составляет 409 мг/кг. Установлено, что употребление чая обеспечивает около 80% от суточной нормы фтора, что способствует профилактике кариеса и характеризуется низкой вероятностью возникновения отрицательных последствий воздействия фторидов на организм в долгосрочной перспективе.

Ключевые слова: водорастворимый фтор, общее содержание фтора, чай, ионометрия, коэффициент опасности

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 2 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-2-180-186

Ранние и отдалённые эффекты гамма-излучения и уранилнитрата в липидах печени мышей

А.Г. Кудяшева, Н.Г. Загорская, Л.Н. Шишкина

Раздел: Экотоксикология

Изучены количественные изменения и взаимосвязи между показателями состава липидов печени мышей линии СВА (самцы) при раздельном и/или совместном действии раствора уранилнитрата в концентрации 0.002 г/л и гамма-излучения в дозе 1.6 сГр в течение месяца в ранние и отдаленные сроки после воздействий. В ранние сроки при раздельном воздействии уранилнитрата и хронического γ-излучения в малой дозе более существенные изменения количественного соотношения фракций фосфолипидов (ФЛ) обнаружены в группе мышей, которые подвергались только облучению. При совместном действии хронического γ-излучения и уранилнитрата выявлены увеличение содержание минорных фракций ФЛ и снижение доли основной фракции ФЛ – фосфатидилхолина. Спустя 30 сут после окончания воздействий наиболее значительные изменения липидного обмена в печени мышей обнаружены в группе животных, потреблявших в течение месяца только раствор уранилнитрата. При корреляционном анализе взаимосвязей между содержанием отдельными фракций и/или между обобщенными показателями состава ФЛ обнаружены достоверные изменения масштаба и характера взаимосвязей как в ранние, так и отдаленные сроки после окончания воздействий, что свидетельствует об отсутствии нормализации липидного обмена в печени мышей во всех вариантах экспериментов. Сложный и неоднозначный характер ответных реакций липидов печени мышей на воздействие факторов разной природы в малых дозах необходимо учитывать при оценке последствий неблагоприятных экологических факторов на биологические объекты.

Ключевые слова: уранилнитрат, гамма-излучение, мыши, печень, фосфолипиды, регуляция метаболизма

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 2 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-2-157-165

Экофизиология дыхания растений Heracleum sosnowskyi в условиях севера

И.В. Далькэ, Р.В. Малышев, С.П. Маслова

Раздел: Популяционная экология

Изучали скорость дыхания проростков, всходов и почек возобновления борщевика Сосновского (Heracleum sosnowskyi Manden.), произрастающего в условиях среднетаежной подзоны Республики Коми. Дыхательная способность (интенсивность дыхания при 20 °С) проростков, извлеченных из-под снега в марте, была низкой, около 0.7 мг СО2/г сухой массы ч. В апреле-мае всходы, формирующие первый настоящий лист, характеризовались более высокой дыхательной способностью, около 2 мг СО2/г сухой массы ч. Сравнительный анализ температурной зависимости скорости дыхания выявил сдвиг температурного оптимума роста растений на ранних стадиях развития в соответствии с изменениями термических условий среды. Экспоненциальный рост скорости дыхания всходов отмечен при более высоких температурах (20-35 °С), чем у проростков под снегом (5-20 °С). Фазовый переход вода-лед в тканях проростков отмечен при снижении температуры до -8 °С, что говорит об их устойчивости к низким температурам ранней весной. Почки возобновления растений Н. sosnowskyi, сформированные к осени на стеблекорне, характеризовались высокой дыхательной способностью, до 5 мг СО2/г сухой массы ч. Анализ температурной зависимости скорости дыхания выявил сравнительно высокую эффективность дыхания около 2фитоценоз мг СО2/г сухой массы ч терминальных почек при низких и умеренных температурах (5-15 °С). Это может быть обусловлено поддержанием морфогенетических процессов в тканях почек в осенне-зимний период при промерзании почвы до -2 °С. В целом, показано соответствие метаболической активности молодых тканей H. sosnowskyi к температурному режиму почвы и воздуха, что обеспечивает растениям адаптацию к низким температурам в зимний период и высокие темпы роста ранней весной.

Ключевые слова: Heracleum sosnowskyi, проростки, всходы, почки возобновления, температура, дыхание, устойчивость

http://proborshevik.ru/

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 2 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-2-077-082

Значение клеточных факторов иммунитета при применении экологически безопасной сплит-конъюгированной противобруцеллёзной вакцины в сочетании с иммуномодуляторами

Д. Абдессемед, В.А. Агольцов, С.Ю. Веселовский, О.М. Попова, Е.С. Красникова, А.М. Семиволос, Д.А. Девришов

Раздел: Социальная экология

В работе приведены результаты исследований сплит-конъюгированной вакцины против бруцеллёза животных, которая является перспективным препаратом для профилактики данного зооноза. С помощью серологических исследований через 14 дней после иммунизации комплементсвязывающие антитела не выявлены, а в реакции агглютинации и роз-бенгал пробы все пробы были положительными. Самые высокие значения в реакции агглютинации (до 400 МЕ) отмечены в пробах сывороток крови телят, которым вводили полипептид С. В роз-бенгал пробе в сыворотках крови телят, которым вводили полипептид С, положительный результат отмечен в четырёх случаях из шести. В пробах сывороток крови телят, при введении фоспренила положительный результат отмечен в двух пробах. В пробах телят контрольной группы (физраствор) 50% проб дали положительный результат. Результаты серологических исследований, проведённых через 90 суток после вакцинации, свидетельствуют об отсутствии антител в роз-бенгал пробе, реакции связывания комплемента и реакции агглютинации. После проведенных испытаний установлено, что исследуемая вакцина формирует в организме животных как гуморальный, так и клеточный иммунитет, и, являясь инактивированной (убитой) не представляет никакой опасности для окружающей среды в вопросах распространения бруцеллеза.

Ключевые слова: бруцеллёз, сплит-конъюгированная вакцина против бруцеллёза животных, фоспренил, полипептид С.

Статья опубликована в № 2 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-2-172-179

Распространение свалочного фильтрата в грунтовые воды

А. Лонгобарди, А.Н. Елизарьев, Э.С. Насырова, Е.Н. Елизарьева Л.Ю. Кияшко К.Ю. Кабанов

Раздел: Методы исследований. Модели и прогнозы

Для моделирования инфильтрации образующегося свалочного фильтрата через существующие слои с учетом природно-климатических условий на полигоне «Новые Черкассы» (г. Уфа, Россия) использована программа HELP. Движение токсичной жидкости, просачивающейся через слой отходов полигона в профиль грунта, смоделировано в программе HYDRUS. Полученные результаты моделирования данных за 10 лет в программе HELP показали, что в среднем ежедневно на полигоне «Новые Черкассы» образуется 341 м3 фильтрата. Повышенное значение фильтрата обусловлено возрастом полигона и отсутствием защитных мер по предотвращению инфильтрации фильтрата в почву. Выявлена сезонность в образовании фильтрата на полигоне. Отмечено отсутствие фильтрата зимой и залповый выброс весной, обусловленным интенсивным снеготаянием. Расчеты показали, что за период эксплуатации полигона «Новые Черкассы» токсичные массы распространились более чем на 7 км.

Ключевые слова: полигон, твердые коммунальные отходы, фильтрат, загрязнение, грунтовые воды, HELP, HYDRUS

Статья опубликована в № 2 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-2-036-043

Определение трофического статуса водоёма и пространственного распределения водной растительности по интегральным показателям

Кутявина Т. И., Рутман В. В., Ашихмина Т. Я.

Раздел: Методы исследований. Модели и прогнозы

Определение трофического статуса водоёма необходимо для принятия решений об его использовании для производственных и бытовых целей. Расчёт индекса трофического состояния (ИТС) водоёма, основанный на измерении величины водородного показателя и содержания растворённого кислорода в воде, позволяет оценить трофическое состояние водного объекта вне зависимости от его типа и региона исследования. По результатам многолетних данных установлена зависимость величины рН от степени насыщения воды кислородом для одного из крупнейших водоёмов Кировской области, подверженного эвтрофированию (Омутнинского водохранилища). По найденной зависимости рассчитан ИТС водоёма. За 9 лет наблюдений ИТС увеличился с 7,8 до 8,1 ед., что свидетельствует о переходе Омутнинского водохранилища из мезотрофного в эвтрофный тип. С помощью методов дистанционного зондирования Земли на акватории водоёма выявлены участки массового развития фитопланктона и высших водных растений. Данные, полученные при расчёте индекса мутности и индекса концентрации хлорофилла а в воде, согласуются с данными полевых наблюдений и могут быть в дальнейшем использованы при проведении экологического мониторинга Омутнинского водохранилища и других водоёмов региона.

Ключевые слова: эвтрофирование, «цветение» воды, растворённый кислород в воде, индекс трофического состояния, дистанционное зондирование Земли, Sentinel-2, индекс мутности, индекс концентрации хлорофилла а

Статья опубликована в № 1 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-1-042-046

Накопление тяжелых металлов и мышьяка в талломах Cladonia rangiferina на Европейском Севере России

В.В. Елсаков, И.Г. Захожий, А.С. Шуйский

Раздел: Химия природных сред и объектов

Исследовали содержание тяжёлых металлов (ТМ) (Cu, Pb, Cd, Zn, Ni, Co, Mn, Fe, Hg) и As в образцах кладонии оленьей (Cladonia rangiferina L.), отобранных на отдельных участках в долготных границах Европейского Севера России (73 точки сборов). Установлены условно фоновые показатели содержания элементов в талломах для удаленных от индустриальных центров территорий и диапазоны их вариабельности на участках в зоне влияния промышленных объектов. Наиболее значимыми факторами, определяющими уровень аккумуляции ТМ, являются удаленность от производственных объектов черной и цветной металлургии, приближенность к технологическим площадкам и минеральным отсыпкам инженерной инфраструктуры (дороги, отвалы, песчаные карьеры, площадки буровых). Средние значения содержания As, Cu, Co и Ni в талломах, отобранных в импактной зоне комбината по переработке медно-никелевого сырья (Мурманская обл.), в 1.4 – 22 раза выше максимально допустимого уровня, приводимого в нормативных документах для растительных кормов сельскохозяйственных животных. В сообществах тундровой и лесной зоны европейского Северо-Востока выявлены локальные участки с повышенной концентрацией ряда ТМ. Существенные отклонения содержания ТМ в слоевищах могут быть следствием осаждения на поверхности и проникновения в межклеточное пространство талломов пылевых минеральных частиц, поступающих с выбросами промышленных объектов и транспортной инфраструктуры.

Ключевые слова: лишайники, Cladonia rangiferina, европейский север России, тяжелые металлы

<a href="./../upload/285_2_Ris._1.pdf " target="_blank">Посмотреть дополнительный файл</a>

<a href="./../upload/285_3_Ris._2.pdf " target="_blank">Посмотреть дополнительный файл</a>

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 1 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-1-097-103

Электрохимическая утилизация дисперсных медно-железных отходов

Ю.П. Хранилов, А.В. Захаров, В.Л. Коваленко, В.А. Коток

Раздел: Экологизация производства

Изучена возможность переработки медного порошка, загрязнённого железом (1,6 - 12,2%) методом электрохимического рафинирования. Данный порошок образуется при переработке медьсодержащих солевых отходов гальванических производств методом цементации и не находит применения. Показано, что при электрорафинировании загрязнённого медного порошка в сернокислом электролите может быть получена катодная медь высокой чистоты, соответствующая марке М0к. Предложены технологические рекомендации для осуществления процесса, в частности, способ депассивации титанового токоподвода к медному порошку. Выяснено, что наряду с анодным растворением меди и железа из порошка протекает химическое растворение железной составляющей за счёт цементации меди. В опытах с модельными растворами изучено влияние ионов Fe(III) в электролите на скорость химических и электрохимических реакций. Выявлено, что негативное влияние ионов Fe(III) на процесс катодного осаждения меди может быть уменьшено введением в электролит NaF и увеличением катодной плотности тока.

Ключевые слова: Электрохимическое рафинирование меди, переработка медных отходов

Статья опубликована в № 1 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-1-136-143

Геоморфологические аспекты проблемы защиты населённых пунктов на берегах морей в высоких широтах

В.В. Афанасьев, Е.И. Игнатов

Раздел: Социальная экология

Традиционный уклад жизни аборигенных народов побережья Арктики, наряду с максимальным приближением к объектам промысла, учитывал и особенности строения побережья, используя для поселения и хозяйственной деятельности песчаногалечные аккумулятивные бары и косы. В условиях вечной мерзлоты зачастую это были единственно возможные места для постоянного проживания. В работе рассматриваются проблемы, связанные с защитой населённых пунктов, расположенных на побережье Охотского, Чукотского и Берингова морей, главным образом, на голоценовых песчано-галечных аккумулятивных образованиях (барьерных островах и косах). Сравниваются подходы к решению проблемы на берегах Аляски, Чукотки, Камчатки, Западного Приохотья и Сахалина. Показано развитие берегозащитных технологий на арктических и субарктических берегах. Сделан вывод, что обоснование проектных решений не всегда соответствует уровню современных знаний о динамике берегов. Как правило, в основе определения долгосрочных тенденций размыва проблемных участков побережья лежит лишь интерполяция среднемноголетних данных, полученных при анализе материалов дистанционного зондирования. Применительно к проблеме защиты берегов рассмотрены тенденции размыва прибрежных равнин и динамики голоценовых аккумулятивных форм. Отмечена специфика геоморфологических процессов на арктических и субарктических берегах. Сделан вывод о том, что на основе полного набора данных о развитии и динамике прибрежной зоны рассмотренных морей, возможны биопозитивные и безопасные берегозащитные решения.

Ключевые слова: размыв берегов, замерзший пляж, арктическое побережье, субарктические моря, Шишмарев, Кивалина

Статья опубликована в № 1 за 2020 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2020-1-167-172

Сорбция тяжёлых металлов меланиновыми пигментами ряда дереворазрушающих грибов

Н.В. Сушинская, В.П. Курченко

Раздел: Химия природных сред и объектов

Объектом исследования являлись меланиновые пигменты, полученные из различных видов дереворазрушающих грибов. В результате потенциометрического титрования полученных меланинов ацетатом свинца, установлено, что эффективность связывания Pb2+ убывает в ряду меланинов из трутовика ложного дубового (Phellinus robustus (P. Karst.) Bourdotet Galzin); трутовика ложного (Phellinus igniarius (L.) Quel.); трутовика окаймлённого (Fomitopsis pinicola (Sw.) P. Karst.); трутовика плоского (Ganoderma applanatum (Pers.) Pat.); трутовика настоящего (Fomes fomentarius (L.) J.J. Kickx); трутовика скошенного, чага (Inonotus obliquus (Pers.:Fr.) и изменяется от 0,170 до 0,103 мг Pb2+/1 мг меланина. Взаимодействие исследуемых меланинов с ионами Pb2+, Cd2+, Cu2+, Zn2+ в точке эквивалентности приводит к агрегации комплексов и выпадению их в осадок. Агрегированные хелатные комплексы ионов Cu2+; Pb2+; Cd2+; Zn2+ с меланином из чаги, растворяются в присутствии различных концентраций конкурентного комплексообразователя ионов металлов - ЭДТА. При этом его концентрация, необходимая для растворения вышеуказанных комплексов, убывает от 4,5 • 10-4 до 1,8 • 10-4моль/л. По данным термогравиметрии энергия активации комплекса Pb2+-меланин составляет 357 кДж/моль, тогда как их механической смеси – 80–82 кДж/моль, что свидетельствует о стабилизации этого хелатного комплекса. Показано, что в молекуле меланина из чаги имеется 25 центров связывания различных металлов. Результаты ЭПР-спектроскопии хелатных комплексов, исследованных меланинов со Pb2+ показали увеличение количества парамагнитных центров [ПМЦ] с 1017 спин/г до 6,5 • 1018 спин/г, что свидетельствует об участии свободнорадикальных мономеров феноксильной и бензосемихинонной природы меланинов во взаимодействии. При внутрижелудочном введении мышам хлорида меди в дозе 200 мг/кг (ЛД50) и меланина из чаги в дозе 360 мг/кг массы, выживаемость животных возрастала до 100%, а при введении хлорида кадмия 94 мг/кг (ЛД50) и меланина (1000 мг/кг) выживаемость достигала 80%. Полученные результаты сорбции тяжелых металлов меланинами ряда дереворазрушающих грибов создают предпосылки их практического использования в качестве энтеросорбентов.

Ключевые слова: дереворазрушающие грибы, меланин, тяжёлые металлы, комплексообразование, токсичность.

https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=6603704011

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 4 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-4-083-087

Сигнальная регуляция активности защитных белков в растениях картофеля in vitro при поражении возбудителем фитофтороза

Л.Г. Яруллина, А.В. Сорокань, Г.Ф. Бурханова, В.О. Цветков

Раздел: Агроэкология

Проведена сравнительная оценка влияния различных сигнальных молекул – салициловой (СК) и жасмоновой (ЖК) кислот, хитоолигосахаридов (ХОС), метаболитов бактерий Bacillus subtilis (МБ) на активность защитных белков в растениях Solanum tuberosum L. при инфицировании оомицетом Phytophthora infestans Mont. de Bary. Исследования проводили на пробирочных растениях картофеля восприимчивого сорта Ранняя Роза. Выявлено, что обработка растений СК, ЖК, ХОС и МБ способствует снижению степени поражённости листьев картофеля P. infestans и оказывает стимулирующее действие на концентрацию пероксида водорода (Н2О2) и транскрипционную активность генов патоген-индуцируемых белков (PR-белков) (ингибиторов гидролаз, хитиназ, пероксидаз). Обсуждаются возможные механизмы повышения устойчивости картофеля к возбудителю фитофтороза экологически безопасными соединениями.

Ключевые слова: Solanum tuberosum, Phytophthora infestans, сигнальные молекулы, PR-белки, экологически безопасное растениеводство

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 4 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-4-136-141

Прогнозная оценка поглощения углерода при восстановлении тугайных лесов

Д.Г. Замолодчиков, В.В. Каганов, О.Н. Липка

Раздел: Популяционная экология

Дана прогнозная оценка углеродного эффекта от облесения части площадей дельты р. Или (Казахстан) в рамках проекта по восстановлению тугайных лесов и реинтродукции туранского тигра. Рассчитаны типовые поглощения углерода фитомассой древостоя по древесным породам, характерным для рассматриваемой территории (туранга разнолистная, лох остроплодный, ивы Вильгельмса и джунгарская). Дан прогноз поглощения углерода фитомассой древостоев на 30 лет при лесовосстановлении, осуществляемом на площади 200 тыс. га. Величина поглощения углерода возрастает от 2 тыс. тС/год в первый год до максимальных 264 тыс. тС/год на 16-м году осуществления проекта, затем снижается до 101 тыс. тС/год к 30-му году. Суммарное накопление углерода в фитомассе за 30 лет составит 4,63 млн. тС (16,98 млн. т CO2).

Ключевые слова: лесовосстановление, тугайные леса, фитомасса поглощение углерода, прогнозирование

https://wwf.ru/resources/news/lesa/ile-balkhash-tugayam-byt-/

Статья опубликована в № 4 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-4-095-101

Адаптивный ответ регенерантов Fragaria ananassa Duch. под действием механокомпозита на основе аморфного диоксида кремния и флавоноидов зелёного чая в условиях in vitro

Е.В. Амброс, О.В. Коцупий, Е.А. Карпова, Е.Г. Трофимова, Ю.Г. Зайцева, Т.И. Новикова

Раздел: Экологизация производства

Впервые изучены росторегулирующая и адаптогенная активности механокомпозита на основе аморфного диоксида кремния шелухи риса и флавоноидов зелёного чая, на примере растений-регенерантов Fragaria × ananassa. Преимуществом исследуемого механокомпозита является экологичность технологии его получения, основанной на использовании растительных отходов. Все испытанные концентрации механокомпозита (2,5; 5,0 и 10,0 мг/л) способствовали развитию корневой системы и надземной части регенерантов. Величины концентраций фотосинтетических пигментов (хлорофиллов a, b и каротиноидов), их соотношений (хлорофилл a/b, хлорофилл (a+b)/каротиноиды) и содержания большинства фенольных соединений, в том числе галловой, кофейной, п-кумаровой, феруловой кислот, свидетельствуют о том, что концентрации механокомпозита 2,5 и 5,0 мг/л являются оптимальными для процесса адаптации к условиям ex vitro у регенерантов с высоким физиологическим статусом.

Ключевые слова: механокомпозит, диоксид кремния, клональное микроразмножение, земляника крупноплодная, адаптация, фенольные соединения, эллаговая кислота

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 4 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-4-116-122

Деградативная активность грибов по отношению к углеводородам нефти в условиях повышенной температуры

Н.Н. Позднякова, С.А. Баландина, О.В. Турковская

Раздел: Мониторинг антропогенно нарушенных территорий

Загрязнение окружающей среды нефтью и нефтепродуктами, является одной из серьезных проблем современности. Деградативная активность грибов вносит важный вклад в процессы самоочищения природных экосистем и лежит в основе разработки экологических биотехнологий (микоремедиации). Корректный подбор грибов, способных утилизировать поллютанты и выживать в неблагоприятных условиях окружающей среды, является важнейшим этапом разработки подобных технологий. Нами показана способность деградировать углеводороды нефти при повышенной температуре у 10 штаммов базидиомицетов (родов Agaricus, Bjerkandera, Pleurotus, Schizophyllum, Stropharia, Trametes), и 4 штаммов аскомицетов (родов Cladosporium, Fusarium, Geotrichum, Lecanicillium). Все исследованные грибы метаболизировали нефть как на богатой среде, так и в качестве единственного источника углерода. Наиболее активными оказались базидиомицеты P. ostreatus, S. commune и T. versicolor. Аскомицеты, за исключением G. сandidum, утилизировали нефть более чем на 80%. На богатой среде для грибов доступны все фракции нефти, включая ПАУ и смолы. Их убыль достигала 82-97% для P. ostreatus Florida, S. commune и T. versicolor DSM и 60-88% для аскомицетов L. aphanocladii и F. oxysporum. В процессе утилизации нефти как единственного источника углерода все исследованные грибы, за исключением P. ostreatus и F. oxysporum, использовали в основном парафино-нафтеновые фракции и фракцию низкомолекулярных ароматических веществ. Обнаруженные нами продукция лигнинолитических ферментов, катализирующих ключевые этапы деградации ароматических веществ, и эмульгирующих веществ, увеличивающих биодоступность нефти, могут рассматриваться как адаптация грибов к нефтяному загрязнению. Наибольшая активность лигнинолитических ферментов (лакказы и Mn-пероксидазы) была выявлена у наиболее активного деструктора ароматических веществ – P. ostreatus Florida. Аскомицеты, за исключением G. candidum, продуцировали только Mn-пероксидазы. Для дальнейших исследований и разработки технологии микоремедиации выбраны базидиомицеты P. ostreatus Florida, S. commune и T. versicolor DSM11269 и аскомицеты F. oxysporum и L. aphanocladii.

Ключевые слова: высшие грибы, нефть, деградация, лигнинолитические ферменты, эмульгирующая активность, микоремедиация

http://ibppm.ru/

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 4 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-4-069-075

Влияние солевого стресса на экспрессию генов К+/Na+ -транспортеров HKT и ферментов SOD и Nfn у пшеницы

Л.И. Федореева

Раздел: Агроэкология

Проблема определения потенциала солеустойчивости пшеницы – одна из наиболее актуальных в селекционной практике для районов с первичным и вторичным засолением. Одним из способов, позволяющих преодолеть негативное воздействие фактора засоления, служит использование толерантных к засолению селекционных линий и сортов пшеницы. Экспрессия генов транспортеров HKT является важным для характеристики солеустойчивости пшеницы. В сортах твердой и мягкой пшеницы Оренбургская 10 и Оренбургская 22 при солевом стрессе наблюдается увеличение экспрессии генов K+/Na+ транспортеров семейств HKT1;4 и HKT2;1 в 3-4 раза. Уровень экспрессии SOD и Nfn увеличиваются в 2-4 раза, что указывает на высокие адаптивные свойства этих сортов пшеницы к солевому стрессу. Вероятно, экспрессия генов семейств HKT, SOD и Nfn взаимосвязана. Увеличение уровня экспрессии генов семейств НКТ, SOD и Nfn в корнях и в листьях в условиях солевого стресса связано с быстрым восстановлением ионного баланса K+/Na+ и удалением токсичных ионов Na+ и ROS , т.е. защитной функцией.

Ключевые слова: пшеница, солевой стресс, К+/Na+ транспортеры, окислительный стресс, экспрессия генов

Статья опубликована в № 4 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-4-123-129

Подходы для оценки и управления качеством компонентов урбоэкосистемы с помощью методов нейросетевого моделирования

Ю.А. Тунакова, С.В. Новикова, А.Р. Шагидуллин, В.С. Валиев, А.Х. Мораис

Раздел: Методы исследований. Модели и прогнозы

Разработана методология оценки и управления качеством компонентов урбоэкосистемы, основанная на исполь- зовании новых информационных методов, обоснования маркерных биологических объектов и способов оценки их от- клика на антропогенное воздействие, путей свёртки массивов данных, используемых для оценки. В представленной методологии учтены процессы поступления, накопления и отклика биологических объектов на воздействие маркерных веществ. Представлен подход для одновременного учёта и анализа разнородных и разноразмерных данных, имеющих различную степень влияния на состояние исследуемых компонентов урбоэкосистемы с использованием метода кла- стерного анализа. Зонирование территории урбоэкосистемы осуществлялось с помощью нейронных самоорганизую- щихся сетей Кохонена, реализованных в авторской модели нейросетевой фильтрации. С использованием вероятност- ных подходов предложен способ определения вероятностей превышения пороговых значений концентраций маркер- ных веществ-металлов в исследуемых компонентах урбоэкосистемы. Оценивалась вероятность того, что на территории, к которой относится то или иное наблюдение, будет отмечаться превышение заданного порога хотя бы одним из иссле- дуемых показателей. В качестве порогов этих событий приняты медианы непрерывных рядов наблюдений концентра- ций металлов. В результате нами были рассчитаны вероятности превышения в каждой зоне половины исследуемых па- раметров заданных для них порогов. Факты превышения установленных таким образом порогов (события) регистри- ровались во всей совокупности наблюдений, выделенных в виде кластеров, сформированных с помощью нейросетевой классификации. При этом пространственное распределение выбранных наблюдений, имеющих конкретные адресные привязки, формирует соответствующие территориальные зоны. Даны рекомендации по использованию полученных результатов для оперативного и планового управления качеством компонентов урбоэкосистемы на локальном уровне.

Ключевые слова: урбоэкосистема, оценка риска, отклик организма человека, биосубстраты, нейросетевые технологии, металлы

Статья опубликована в № 4 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-4-031-036

Распределение микроскопических грибов в мерзлотной торфяной почве плоскобугристого болота лесотундры

Ю.А. Виноградова, Е.М. Лаптева, В.А. Ковалева, Е.М. Перминова

Раздел: Популяционная экология

Исследован комплекс микроскопических грибов в торфяной мерзлотной почве плоскобугристого болота (бассейн нижнего течения р. Печора, лесотундра). Таксономический список микромицетов представлен 42 видами, в т.ч. двумя формами стерильного мицелия. Отдел Zygomycota включает 8 видов (19%) из родов Mucor, Mortierellа, Umbelopsis. Отдел Ascomycota представлен 32 видами (76%), среди них по числу видов доминирует род Penicillium (17 видов). Остальные роды − Alternaria, Aspergillus, Cladosporium, Pseudogymnoascus, Chrysosporium, Fusarium, Talaromyces, Trichoderma − представлены единичными видами. Наибольшим видовым разнообразием грибов (38 видов) отличается верхняя часть сезонно-талого слоя (глубина 0-20 см). В нижней его части (20-55 см) и мерзлых слоях торфа (55-115 см) количество видов соответственно 11 и 9. Численность микромицетов в сезонно-талом слое 51-104 тыс. КОЕ/ г почвы, в мерзлой толще торфа - 0.2-3.7 тыс. КОЕ/ г почвы. Структура микромицетного комплекса представлена редкими видами – 60 %, на долю частых и доминирующих приходится всего 12-29%. Наиболее обильны в верхней части сезонно-талого слоя Penicillium simplicissimum (23.6%), Pseudogymnoascus pannorum (12.0%), Mycelia sterilia (светлоокрашенный) (19.9%), в его нижней части – Penicillium simplicissimum (43.8%) и P. lanosum (47.7%), в многолетнемерзлых слоях торфа – Penicillium implicatum (32.3%), Penicillium simplicissimum (19.4%), Mycelia sterilia (светлоокрашенный) (17.7 %).

Ключевые слова: бугристые болота, торфяники, мерзлота, микробная биомасса микроскопические грибы, структура, разнообразие

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 4 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-4-110-115

Использование космических снимков для определения границ водоёмов и изучения процессов эвтрофикации

Т.И. Кутявина, В.В. Рутман, Т.Я. Ашихмина, В.П. Савиных

Раздел: Методы исследований. Модели и прогнозы

Проведено дешифрирование космических снимков со спутника Landsat 5. Определены индексы цвета, мутности, концентрации хлорофилла а, нормализованный вегетационный индекс (NDVI) и нормализованный разностный индекс воды (NDWI) для Белохолуницкого, Омутнинского, Большого Кирсинского и Чернохолуницкого водохранилищ Кировской области. Отмечено, что в условиях высокой мутности и цветности воды наиболее информативными для выявления береговой линии водных объектов являются индексы NDVI и NDWI. В весенний период значения индексов цвета воды, NDVI и NDWI ниже, чем в летний период. Показана возможность проведения оценки и сравнения степени развития фитопланктона, его пространственного распределения по акватории водохранилищ Кировской области с помощью индексов мутности и концентрации хлорофилла а в воде.

Ключевые слова: эвтрофирование, дистанционное зондирование Земли, Landsat 5, нормализованный вегетационный индекс, нормализованный разностный индекс воды, индекс цвета, индекс мутности, индекс концентрации хлорофилла а, «цветение» воды

Статья опубликована в № 3 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-3-028-033

Экотоксикологические характеристики нефтезагрязнённых грунтов (шламов) после их реагентной обработки

О.А. Куликова, В.А. Терехова, Е.А. Мазлова, Ю.А. Нишкевич, К.А. Кыдралиева

Раздел: Экотоксикология

Представлены результаты экспериментальной обработки нефтесодержащих отходов с территории Варьеганского месторождения (Ханты-Мансийский автономный округ – Югра, Тюменская область) поверхностно-активным реагентом с целью снижения их токсичности. Эффект обработки реагентом БОК-6 образцов грунтовых нефтешламов, содержащих 7,92–18,67 масс.% нефтепродуктов (при массовом соотношении нефтешлам : реагент = 1 : 10 в течение 30 мин при 60 ºС и перемешивании 120 об/мин), проанализированный в батарее биотест-систем, показал снижение токсических свойств нефтесодержащих отходов. Об этом свидетельствуют увеличение недействующих концентраций (No Observed Effect Concentration – NOEC) водных экстрактов из очищенных нефтешламов в биотестах на дафниях Daphnia magna и инфузориях Paramecium caudatum, а также уменьшение их отрицательного фитоэффекта. При аппликатном способе фитотестирования (при контакте семян с твердой массой образцов) наблюдалась большая чувствительность семян Raphanus sativus, Avena sativa, Sinapis alba к токсическому действию исследуемых образцов, чем при элюатном (взаимодействие с водным экстрактом). Проведённые исследования показывают, что применение физико-химических методов очистки растворами поверхностно-активных веществ способствует обезвреживанию нефтесодержащих отходов, снижая содержание нефтепродуктов.

Ключевые слова: ремедиация, почвогрунты, нефтешламы, нефтяное загрязнение, поверхностно-активные вещества, экотоксичность, биотестирование

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 3 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-3-120-126

Экологические аспекты в производстве майонеза

Э.И. Рахимова, А.С. Сироткин

Раздел: Экологизация производства

Сточные воды, образующиеся при производстве майонеза, представляют собой воды от промывки оборудования и содержат в качестве доминирующих примесей жиры и масла в концентрации в среднем от 0,8 до 3% (масс.).Отмечено, что в процессе утилизации сточные воды кислого и щелочного характера подвергаются процессу ультрафильтрации, и отделенные жиры подаются в соапсток, образующийся на стадии щелочной рафинации при переработке и производстве подсолнечного масла и содержащий воду, мыло, увлечённый нейтральный жир, избыточную щёлочь. Актуальным является дальнейшее использование соапстока в мыловарении с получением продукции натурального характера.Экспериментально показано, что при производстве майонеза проведение комплексной 3-х стадийной мойки технологического оборудования и трубопроводов, состоящей из щелочной, кислотной мойки и обработки дезинфицирующим раствором, с включением дополнительной обработки острым паром при температуре 110 о С и избыточном давлении 0,7 атм в течение 15 мин позволяет увеличить производственный цикл между мойками оборудования, уменьшить количество производственных сточных вод, а также снизить в 3–4 раза их загрязнённость жирами и маслами. Отмечено, что периодичность мойки с включением обработки оборудования и трубопроводов в собранном виде острым паром должна быть реализована 1 раз в 5 сут, что позволяет снизить количество образующихся сточных вод на 33% и обеспечить снижение затрат на указанные технологические операции.Кроме того, показано, что при производстве майонеза дополнительная обработка оборудования острым паром в процессе его комплексной мойки обеспечивает микробиологическую безопасность готового продукта на протяжении срока хранения.

Ключевые слова: безопасность, остaмикробиологическая безопасность, сточные воды, острый пар, майонез, молочнокислые бактерии, кислотностьрый пар, майонез, молочнокислые бактерии, кислотность, масло подсолнечное, перекисное число, анизидиновое число.

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 3 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-3-095-100

Отклик почвенной цианобактерии Nostoc paludosum на действие cульфата меди(II) в присутствии глутатиона восстановленного

А.И. Фокина, Е.И. Лялина, Л.В. Трефилова, Т.Я. Ашихмина

Раздел: Экотоксикология

Изучено влияние растворов CuSO4 с концентрациями ионов Cu2+ равными 1, 2, 3, 4 и 5 мг/дм3 с добавлением глутатиона восстановленного (GSH) и без него на почвенную цианобактерию (ЦБ) Nostoc paludosum 18. Продолжительность экспозиции культуры с растворами составила 72 часа. В ходе эксперимента наблюдали за формированием биоплёнок ЦБ из гомогената, как за показателем восстановления исходной популяции; измеряли концентрацию растворённого O2 в суспензиях ЦБ; определяли долю клеток ЦБ, способных к образованию формазана из хлорида 2,3,5-трифенилтетразолия, как показатель жизнеспособности культуры. Под действием CuSO4 у культуры ЦБ нарушалась способность к формированию биоплёнок в растворах с концентрациями Сu2+ 1 мг/дм3 и более без добавления GSH и при концентрациях Сu2+, равных 3 и более мг/дм3, в присутствии трипептида. По изменению концентрации растворённого O2 не удалось диагностировать токсичность раствора с концентрацией 1 мг Cu2+/дм3 на протяжении всего эксперимента. У раствора с концентрацией 2 мг Cu2+/дм3 через трое суток экспозиции установлена средняя степень токсичности. Среднюю и слабую степени токсичности удалось выявить у растворов с концентрациями Cu2+, равными 3–5 мг/дм3, через сутки экспозиции. С увеличением концентрации Cu2+ происходило снижение дегидрогеназной активности ЦБ, по сравнению с контролем, на 50% и более. Растворы с GSH имеют меньшую степень токсичности, чем аналогичные растворы без добавления GSH. Наиболее приемлемой тест-функцией на действие ионов меди(II) с концентрациями их в растворе, превышающими ПДК, является дегидрогеназная активность ЦБ N. paludosum с титром 2•107 кл. /см3.

Ключевые слова: цианобактерии, ионы меди(II), глутатион, токсичность

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 3 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-3-101-108

Тяжёлые металлы в системе почва–растение в биогеоценозах Большеземельской тундры

Г.Я. Елькина, С.В. Денева, Е.М. Лаптева

Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий

Содержание тяжёлых металлов (ТМ) во мхах, преобладающих в биоценозах Большеземельской тундры (Воркутинский район), представлено рядом Zn > Ni > Cu > Pb > Co > Cd, в лишайниках – Zn >Pb > Ni > Cu > Co > Cd. Доминирование мхов способствует замедленному кругообороту элементов и длительной их консервации в мортмассе. В большей степени ТМ аккумулируются в хорошо разложенных растительных остатках (в органогенных горизонтах тундровых почв). Аккумуляция Zn и Cd в споровых растениях определяется уровнем атмосферного загрязнения. Ранжирование ТМ в почве под разными растительными группировками в основном совпадает с их распределением в доминантных видах растений. Различия в распределении ТМ по профилю почвы связаны с физико-химическими особенностями элементов, со спецификой окислительно-восстановительного режима почв, обусловленного наличием мерзлоты и явлениями криотурбации, а также зависят от состава растительных сообществ. Валовые формы большинства ТМ аккумулируются в верхней части почвенного профиля. Приведено содержание ТМ в растениях, запасы их в растительном органическом веществе.

Ключевые слова: Тяжёлые металлы, биогеохимический круговорот, Большеземельская тундра, биогеоценоз, биомасса

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 3 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-3-041-047

Применение комплекса наземных методов исследования для диагностики загрязнения и процессов эвтрофирования водохранилищ Кировской области

Т.И. Кутявина, Т.Я. Ашихмина, Л.В. Кондакова

Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы

Проведена оценка состояния четырёх крупнейших водохранилищ Кировской области с использованием комплекса методов физико-химического, биоиндикационного и микробиологического анализов. Определены комбинаторный (КИЗВ) и удельный комбинаторный (УКИЗВ) индексы загрязнённости и классы качества вод. Установлено, что по химическим показателям КИЗВ уменьшается в ряду водохранилищ: Большое Кирсинское → Омутнинское → Чернохолуницкое → Белохолуницкое. Показано, что наибольший вклад в загрязнение водохранилищ вносят аммонийный азот и органические вещества. Выявлено превышение предельно-допустимых концентраций для водоёмов культурно-бытового использования (ПДКк-б.) по железу общему (от 2 до 9,5 ПДКк-б.) во всех объектах исследования, в Большом Кирсинском водохранилище – по химическому потреблению кислорода (ХПК) (1,6–1,7 ПДКк-б.). В Омутнинском водохранилище выявлены растения-индикаторы органического загрязнения – Typha latifolia L. и Рotamogeton natans L., что согласуется с величиной ХПК (53 мгО/дм3). Установлена положительная реакция ряски Lemna minor L., L. trisulca L. и многокоренника Spirodela polyrhiza (L.) Schleid. на повышенное содержание аммонийного азота в месте выпуска сточных вод в Омутнинское водохранилище, где содержание аммония было в 2,1 раза выше по сравнению с другими участками водоёма. На основании микробиологического анализа воды Омутнинского водохранилища выявлена мезосапробная зона водоёма (центральный и приплотинный участки), что подтверждается отношением биологического потребления кислорода к перманганатной окисляемости (в среднем 27%).

Ключевые слова: водохранилище, индекс загрязнения воды, сапробность, эвтрофирование, фитоиндикация

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 2 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-2-044-052

Методические приёмы выделения растительных сообществ на основе данных дистанционного зондирования Земли и полевых исследований

Т.А. Адамович, Е.А. Домнина, А.С. Тимонов, В.В. Рутман, Т.Я. Ашихмина

Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы

Показаны возможности использования мультиспектральных данных дистанционного зондирования Земли и полевых исследований для выделения растительных сообществ на примере государственного природного заказника «Пижемский» Кировской области. Государственный природный заказник (ГПЗ) «Пижемский» определён как комплексный (ландшафтный). Он имеет особо ценное значение для поддержания целостности, охраны и восстановления водных биогеоценозов, сохранения в естественном состоянии уникальных природных объектов области. Выделение растительных сообществ на территории заказника «Пижемский» с использованием данных дистанционного зондирования Земли проводили в несколько этапов: предполевой камеральный, полевой экспедиционный и камеральный обобщающий. Предполевой камеральный этап включал в себя подбор космических снимков со спутников Landsat 7 и Sentinel 2 и их дешифрирование для выделения однородных по дешифровочным признакам участков растительности. Выделены несколько однородных по определенным признакам (цвет, микротекстура рисунка, фототон и др.) участков, обусловленных различными природными объектами и растительными сообществами района. В полевой экспедиционный этап проведены работы с целью идентификации на местности типов растительности. Характеристика растительных сообществ проводилась по общепринятым геоботаническим методикам. Изучены особенности ценотического состава лесов заказника. Состав растительных сообществ ГПЗ «Пижемский» отражает характерные зональные черты растительности исследуемого региона и приуроченность к определённым ландшафтным элементам. На основе анализа имеющегося картографического материала и космических снимков установлено, что пойменные луга занимают более 60% исследуемой территории, леса – около 20%. Для идентификации растительных сообществ были выбраны наиболее характерные и наиболее доступные прямые дешифровочные признаки (фототон, форма, структура). Кроме того, использовали синтез стандартных комбинаций каналов «искусственные цвета» со спутников Landsat 7 и Sentinel 2, что позволило выделить травянистые сообщества, лиственные и хвойные леса. Выполненная контролируемая классификация с обучением позволила получить важную информацию о распределении большинства характерных для района исследования растительных сообществ. Использование нормализованного дифференцированного вегетационного индекса NDVI позволило выделить сосновые, лиственные леса и луговые фитоценозы, а также распознать водные объекты и открытые почвы.

Ключевые слова: государственный природный заказник «Пижемский», космические снимки, дешифрирование, NDVI, растительные сообщества

Статья опубликована в № 2 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-2-039-043

Электрохимическое получение гидроксида никеля из промывных вод никелирования для использования в щелочных аккумуляторах

В.Л. Коваленко, В.А. Коток, В.В. Малышев

Раздел: Экологизация производства

Предложен метод электрохимического синтеза никель гидроксида из промывных вод блестящего никелирования в щелевом диафрагменном электролизёре. Проведена обработка промывных вод блестящего никелирования для удаления ПАВ. Образцы гидроксида никеля, полученные из обработанных и необработанных промывных вод, изучены методами рентгенофазового анализа, циклической вольтамперометрии и гальваностатического зарядно-разрядного циклирования в режиме аккумулятора. Сравнительный анализ электрохимических характеристик показал, что даже образец гидроксида, полученный из необработанной промывной воды, может использоваться в качестве активного вещества положительного электрода щелочных аккумуляторов. Его удельная емкость составляет 142 мА•час/г при себестоимости 4 $/кг (по сравнению с 182 мА•час/г и 18-22 $/кг для промышленного образца). Выявлено, что наилучшими параметрами обладают образцы никель гидроксида, полученные из промывных вод блестящего никелирования после очистки от ПАВ методом пузырьково-плёночной экстракции. Удельная ёмкость в этом случае составила 194 мА*ч/г по сравнению с 182 мА*ч/г промышленного образца производства фирмы «Boсhemiе» (Чехия).

Ключевые слова: гидроксид никеля, промывные воды, блестящее никелирование, щелевой диафрагменный электролизер, щелочной аккумулятор

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 2 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-2-108-112

Экологическая безопасность потребительской продукции: проблемы правового регулирования

Д.Г. Домрачев, А.А. Кирилловых, В.Н. Пугач, Ю.М. Гордеева

Раздел: Социальная экология

Рассмотрены современные проблемы обеспечения экологической безопасности потребительской продукции в Российской Федерации, а также предложены меры по совершенствованию механизма регламентации вопросов качества и экологической безопасности в сфере потребления. Методологическую основу исследования составили аналитический метод, позволяющий рассмотреть практику регламентации вопросов экологической безопасности продукции, формально-юридический метод, позволяющий раскрыть системные связи в правовом регулировании, регулятивные особенности правовых актов, правоприменительную практику в России и за рубежом. Проведен анализ направлений государственного управления в сфере экологической безопасности в части совершенствования законодательства в сфере соблюдения экологических требований к производству продукции. Рассмотрены критерии экологичности продукции, выявлена необходимость повышения информированности потребителей о свойствах продукта. Определены практические проблемы и предложены направления дальнейшего развития законодательства о законодательства об экологической безопасности продукции.

Ключевые слова: экологическая безопасность, качество продукции, правовое регулирование

Статья опубликована в № 2 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-2-131-136

Биосорбция тяжёлых металлов микромицетами: особенности процесса, механизмы, кинетика

Скугорева С.Г., Кантор Г.Я., Домрачева Л.И.

Раздел: Теоретические проблемы экологии

Одним из путей удаления соединений тяжёлых металлов (ТМ) из окружающей среды является биосорбция. Большинство исследований по изучению биосорбции проводится на микроорганизмах, среди которых лидирующие позиции занимают микромицеты. Они обладают высокой степенью адаптации и устойчивости к действию ТМ, спо- собны аккумулировать и трансформировать соединения ТМ, проявляют по отношению к ним высокую сорбционную активность. Особенностью строения клеточной стенки микромицетов является преобладание полисахаридов, в част- ности, хитина, и присутствие меланинов, которые могут участвовать в сорбции ТМ. Биомолекулы грибов имеют в своем составе различные функциональные группы, донорные атомы которых (сайты связывания) обусловливают связывание с ионами ТМ. При этом характер связи можно объяснить с позиций принципа жёстких и мягких кислот и оснований Пирсона. В статье приведён обзор данных литературы по сорбционным способностям микромицетов разных классов, родов и видов к ионам различных ТМ. Основополагающими для понимания процесса биосорбции являются знания о механизме процесса. На основе клеточного метаболизма механизмы биосорбции можно классифицировать на независимые и зависимые от него. На основе местоположения биосорбции выделяют: 1) внутриклеточное накопление; 2) внеклеточное накопление и осаждение; 3) сорбцию и осаждение на поверхности клеток. Механизмы, относящиеся к первым двум группам, за- висимы от метаболизма и обусловлены процессами комплексообразования, осаждения, ионного обмена; а последняя группа механизмов – также и адсорбцией (физическая и хемосорбция). В статье рассмотрены основы механизмов, их особенности, примеры микромицетов, у которых они исследованы. Одной из важнейших характеристик процесса сорбции ТМ биологическими объектами является зависимость скорости сорбции от параметров процесса, которая описывается кинетическим уравнением сорбции. В статье рас- смотрены наиболее распространённые модели для описания биосорбции: модели псевдо-первого и псевдо-второго порядков, уравнение Еловича и модель параболической диффузии.

Ключевые слова: микромицеты, ионы тяжёлых металлов, биосорбция, механизмы биосорбции, кинетика биосорбции

Статья опубликована в № 2 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-2-014-031

Проблемы государственного регулирования организации зон охраны охотничьих ресурсов

И.А. Гребнев

Раздел: Социальная экология

Рассматриваются организационно-правовые аспекты создания зон охраны охотничьих ресурсов. Автор приходит к выводам об отсутствии в федеральном законодательстве определения зон охраны охотничьих ресурсов, их перечня, о нормативной неопределённости их правового статуса, а также о наличии существенных дефектов в механизме организации данных территорий. На уровне субъектов Российской Федерации существует разнообразная практика организации природно-территориальных комплексов, выполняющих функции зон охраны охотничьих ресурсов, самостоятельного определения регионами их правового режима, что не всегда соответствует нормам федерального законодательства и не имеет в своей основе единой научно обоснованной парадигмы. Выявленные дефекты фаунистического законодательства не способствуют обеспечению устойчивого существования и рационального использования охотничьих ресурсов, что является нарушением публичных экологических интересов. Выдвигаются предложения по совершенствованию государственного регулирования в сфере территориальной охраны охотничьих ресурсов.

Ключевые слова: зона охраны охотничьих ресурсов, биотехнические мероприятия, охота, охотничье хозяйство, биологическое разнообразие

Статья опубликована в № 1 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-1-122-128

«Умное» государственное регулирование в сфере охраны окружающей среды и природопользования

М.А. Костенко, О.В. Попова, М. Лутовац

Раздел: Социальная экология

Главной целью политики «умного» государства в сфере охраны окружающей среды и природопользования является сбережение окружающей среды для будущих поколений. Концепция «умного» государственного регулирования предполагает принятие правотворческих решений, объединяющих в единую систему несколько факторов, определяющих результаты оценки негативного и допустимого воздействия на окружающую среду. Применение процедуры оценки регулирующего воздействия в сфере охраны окружающей среды и природопользования будет способствовать выбору эффективных средств воздействия на хозяйственную деятельность юридических лиц и индивидуальных предпринимателей. Это позволит оценить позитивные и негативные последствия утверждения нормативных документов. Авторы предлагают комплексный подход к оценке негативного воздействия на окружающую среду и внедрение оценки государственного регулирования (оценки регулирующего воздействия).

Ключевые слова: политика «умного» государственного регулирования, законодательство, наилучшие доступные технологии, негативное воздействие на окружающую среду, оценка регулирующего воздействия, экосознание

Статья опубликована в № 1 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-1-116-121

Этноэкология славянского мира: прикладное значение на евразийском пространстве

И.Ю.Трушкова, Т.Я. Ашихмина, Л.В. Кондакова

Раздел: Социальная экология

Экология – наука о взаимоотношениях организмов с окружающей средой, механизмах поддержания гармонии в окружающем мире. Экологический подход определяет отношение людей к миру, составляет основу их мировоззрения, поведения и культуры. Экологически ориентированные хозяйствование и поведение людей соответствуют повороту человечества к охране природы, поддержанию здоровой среды обитания. Использование этнокультурного опыта человечества помогает сберечь немалые финансовые, людские и природные ресурсы на устранение негативных экологических последствий, способствует экологизации промышленного и аграрного производства, вырабатывает должную экологическую культуру населения. Выявлено, что этнокультурное наследие славянского мира содержит серию хозяйственных и бытовых правил взаимоотношения с природой. «Экологическая вписанность» людей в природное окружение способствовала профилактике стрессов, перегрузок, конфликтов в обществе и общества с природой. Этноэкологический опыт славянства полезен в экологизации аграрного производства, быта и может широко использоваться в развитии экологического образования и просвещения населения.

Ключевые слова: этнокультура славянских народов, рациональное природопользование, экология жилища, экология костюма, арт-терапия, этноэкологическое воспитание

Статья опубликована в № 1 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-1-111-115

Микробная трансформация органического вещества дерново- подзолистой почвы Предуралья при различном использовании и внесении минеральных удобрений

Н.Е. Завьялова, И.Г. Широких, А.И. Косолапова, А.А. Широких

Раздел: Агроэкология

Исследованы микробиологические показатели и характер трансформации гумусовых веществ дерново- подзолистой почвы по окончании пяти ротаций восьмипольного севооборота в длительном стационарном полевом опыте (1978–2017 гг.). Определена направленность микробиологических процессов, обусловленная воздействием длительного внесения минеральных удобрений в возрастающих дозах – от (NPK)30 до (NPK)150 кг д.в./га. Проведено сравнение пахотной почвы с её целинными аналогами под непосредственно примыкающими к опытному полю смешанным лесом и естественным злаково-разнотравным лугом, а также с почвой под сеяным травостоем козлятника восточного (Galegae orientalis L.). Установлено, что различное использование дерново-подзолистой почвы привело к изменению направленности почвенных микробных процессов. Распахивание почвы снизило содержание общего гумуса и увеличило количество и разнообразие актиномицетов, принимающих участие в минерализации полуразложившихся растительных остатков – детрита. В вариантах с внесением минеральных удобрений под зерновые культуры севооборота в дозах (NPK) 90─–150 кг д.в./га наблюдали сохранение исходного содержания гумуса и снижение индексов педотрофности по сравнению с целинными аналогами и пахотной почвой без удобрений или получавшей удобрения в низких дозах. При длительном возделывании многолетней бобовой культуры козлятника восточного без внесения удобрений в почве создаются благоприятные условия для формирования микробного ценоза, по количественным и качественным показателям близкого к микробоценозу целинной почвы, стабилизируется её гумусное состояние.

Ключевые слова: эколого-трофические группы, микроорганизмы, севооборот, целина, Galegae orientalis L., минеральные удобрения, гумус

Статья опубликована в № 1 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-1-102-110

Оптимизация микробиологического состава биопрепарата при выращивании лядвенца рогатого (Lotus corniculatus L.)

Л.И. Домрачева, Д.В. Козылбаева, А.Л. Ковина, Л.В. Трефилова, Ю.Н. Зыкова, М.Н. Грипась, В.А. Изотова

Раздел: Агроэкология

Исследовали эффективность предпосевной обработки семян лядвенца рогатого (Lotus corniculatus L.) моно- и поликомпонентными ассоциациями на основе клубеньковых бактерий (КБ) Rhizobium loti 1801, цианобактерии (ЦБ) Fischerella muscicola 300 и актинобактерии (АБ) Streptomyces hygroscopicus А4. При оценке эффективности инокуляции проводили определение ксеромассы надземной части растений, интенсивность образования клубеньков на корнях (степень нодуляции) и состояние ризосферной микрофлоры. Показано, что наиболее перспективными биологическими агентами для создания комплексного препарата, предназначенного для увеличения урожайности лядвенца рогатого, являются бинарные ассоциации Rh. loti 1801+ F. muscicola 300, Rh. loti + S. hygroscopicus А4 и тройная Rh. loti 1801+ F. muscicola 300 + S. hygroscopicus А4. В этих же вариантах отмечается максимальное количество клубеньков на корнях. Установлено, что интродукция микроорганизмов, попадающих в почву с семенами лядвенца, стимулировала развитие аммонифицирующих бактерий.

Ключевые слова: лядвенец рогатый, микробные ассоциации, инокуляция семян, ризосферная микрофлора

Статья опубликована в № 1 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-1-094-101

Возможность снижения токсичности газообразных выбросов энергетических установок воздействием электростатического поля на зону горения органического топлива

И.А. Зырянов, А.П. Позолотин, А.Г. Будин, Е.В. Кантор

Раздел: Экологизация производства

Теплоэлектроэнергетика является одним из наиболее крупных источников загрязнения атмосферного воздуха токсичными веществами, включая продукты неполного сгорания органического топлива. Для снижения негативного воздействия энергетических установок на окружающую среду используются различные методы оптимизации режимов горения топлива и очистки выбросов продуктов горения в атмосферу. Одним из перспективных способов регулирования режимов сжигания топлива с целью снижения токсичности выбросов является воздействие электростатического поля на зону горения. В данной статье приведены результаты экспериментальных исследований, в которых изучалось влияние электростатического поля на горение различных видов газообразного, жидкого и твёрдого органического топлива в различных вариантах конфигурации и направления электрического поля. Показано, что в воздействие электрического поля на зону горения может как снижать, так и повышать температуру пламени, что может быть использовано для оптимизации режимов горения с целью как повышения энергетической эффективности, так и снижения негативного воздействия на окружающую среду.

Ключевые слова: энергетика, органическое топливо, горение, электрическое поле, токсичность продуктов горения

Статья опубликована в № 1 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-1-088-093

Разработка и оптимизация способа биологической очистки сточных карьерных вод от минеральных соединений азота в условиях Арктики

Л.А. Иванова, В.А. Мязин, М.В. Корнейкова, Н.В. Фокина, В.В. Редькина, Г.А. Евдокимова

Раздел: Экологизация производства

Представлена новая концепция биоремедиации антропогенных водных объектов, а также очистки сточных карьерных вод методом фитоэкстракции и фитотрансформации в арктических условиях, основанная на технологии преобразования техногенных водоёмов в природоподобные болотные экосистемы. Технология базируется на создании фитоматов, позволяющих в ускоренном режиме формировать растительные блоки трёх разных типов: для задернения песчано-гравийных участков (откосы фильтрационных дамб и др.), для создания растительных сообществ на мелководных участках водоёмов и для создания сообществ на глубоководных участках. При формировании фитоматов используются два субстрата-почвозаменителя и регионально-оптимизированный ассортимент из 24 видов растений. Определение содержания нитрат-ионов в некоторых растениях биоплато (Comarum palustre L., Eryophorum angustifolium Honck., Salix phylicifolia L.) показало их преимущественное накопление в корнях. Предлагаемый подход к формированию природоподобных болотных экосистем для очистки сточных карьерных вод впервые осуществлён в практике действующих горнорудных предприятий в экстремальных условиях Субарктики. Внедрение данной технологии позволило на 22% повысить эффективность очистки сточных карьерных вод от минеральных соединений азота, не требуя при этом затрат энергии, химикатов и дефицитных в регионе почвенных ресурсов.

Ключевые слова: фиторемедиация, сточные карьерные воды, пруд-отстойник, минеральные соединения азота, фитоценоз, фитоматы

Статья опубликована в № 1 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-1-082-087

Использование многокомпонентных адсорбционных фильтров в системах очистки воды и люминесцентный контроль содержания экотоксикантов

Е.И. Тихомирова, О.А. Плотникова, О.В. Атаманова, М.В. Истрашкина, А.В. Кошелев, А.Л. Подольский

Раздел: Экологизация производства

В работе представлены результаты разработок инновационных конструкций многокомпонентных адсорбционных фильтров: с выдвижными кассетами; с металлографитной электродной системой. Предложенные фильтры позволяют обеспечить очистку воды на 98–99% одновременно от различных загрязняющих органических веществ, в том числе полициклических ароматических углеводородов. В состав фильтрующих загрузок этих фильтров входит бентонит, модифицированный разными способами. Обоснован выбор наиболее эффективных фильтрующих загрузок для разработанных адсорбционных фильтров. Для оценки эффективности адсорбционных фильтров в качестве экспресс- метода использовали качественные капельные реакции по Файглю. Для контроля содержания полициклических ароматических углеводородов в водных средах и обеспечения эффективной очистки сточных или природных загрязнённых вод использовали люминесцентный твёрдофазный метод, который позволяет сочетать предварительное сорбционное концентрирование веществ на модифицированной поверхностно-активным веществом целлюлозной матрице и анализ непосредственно в твёрдой фазе сорбента. Определены оптимальные характеристики люминесцентного контроля содержания экотоксикантов до и после очистки вод. Предложенные эффективные системы сорбционной очистки воды на основе многокомпонентных фильтрующих загрузок с люминесцентным контролем содержания экотоксикантов в воде могут быть рекомендованы для внедрения на промышленных предприятиях, являющихся источником образования сточных вод, а также на станциях водоподготовки и очистки воды от комплекса органических загрязнителей.

Ключевые слова: контроль качества воды, водоочистка, люминесцентный анализ, твёрдофазная люминесценция, адсорбционный фильтр, фильтрующая загрузка

Статья опубликована в № 1 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-1-073-081

Распространение, численность и охрана соколообразных птиц (Falconiformes) в Ненецком автономном округе

О.Ю. Минеев, Ю.Н. Минеев, С.К. Кочанов

Раздел: Популяционная экология

В результате анализа данных, собранных с 1973 по 2017 гг., и литературных источников приводятся сведения о численности, условиях обитания и распространения 18 видов хищных птиц отряда соколообразных на территории Ненецкого автономного округа. Достоверно определено гнездование 9 видов, предположительно гнездятся 3 вида, другие виды залетают в тундровую зону регулярно или случайно. Предложены мероприятия по охране соколообразных и улучшению местообитаний, используемых для размножения. Основой стратегии охраны хищных птиц в регионе является охрана их местообитаний в сочетании с законодательной охраной самих птиц, создание для них необходимых условий во все периоды годового цикла. Важным этапом является реализация проекта по организации сети охраняемых ключевых территорий для хищных птиц как основы охраны, мониторинга и изучения. Для сохранения естественных местообитаний хищных птиц предложены территории, имеющих большое значение для обитания и массового размножения хищных птиц.

Ключевые слова: соколообразные, Ненецкий автономный округ, распространение, численность, охрана

Статья опубликована в № 1 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-1-065-072

Динамика элементов приспособленности экспериментальных популяций дрозофилы в условиях хронического низкоинтенсивного облучения

И.Н. Юранёва, В.Г. Зайнуллин

Раздел: Популяционная экология

Изучены последствия хронического облучения в малых дозах для экспериментальных (перекрывающихся) популяций дрозофилы, полученных от линий дикого типа Canton-S и Oregon-R, различающихся по содержанию мобильных генетических элементов. Показано, что хроническое облучение (0,25 мГр/ч) на протяжении 30 поколений приводит к дестабилизации генома, проявляющейся в изменении показателей приспособленности и мутабильности популяций, а именно, в достоверном повышении уровня эмбриональной смертности, снижении уровня жизнеспособности, повышении частоты доминантных летальных мутаций, понижении плодовитости в облучаемых популяциях. Поскольку у изучаемых популяций реакция на хроническое облучение в малых дозах отличалась, можно предположить, что в основе дифференциальной чувствительности к облучению лежат особенности самих линий Drosophila melanogaster, а именно их различия в генотипе и цитотипе.

Ключевые слова: Drosophila melanogaster, экспериментальные популяции, хроническое облучение

Статья опубликована в № 1 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-1-060-064

Особо охраняемые виды сосудистых растений в охранной зоне нефтепроводов Ярославской области

Л.П. Капелькина, Т.Е. Теплякова

Раздел: Популяционная экология

Эксплуатация трубопроводов для транспортирования нефти неизбежно связана с воздействием на природные биотопы. При маршрутном обследовании техногенно трансформированных биотопов в охранных зонах протяжённостью 30 км выявлено 11 из 173 видов сосудистых растений Красной книги Ярославской области: осока лесная (Carex sylvatica Huds.), пальчатокоренник балтийский (Dactylorhiza baltica (Klinge) Orlova), пальчатокоренник Фукса (D. fuchsii (Druce) Soó), пальчатокоренник мясокрасный (D. incarnata (L.) Soó), пальчатокоренник пятнистый (D. maculata (L.) Soó), манник литовский (Glyceria lithuanica (Gorski) Gorski), тайник яйцевидный (Listera ovata (L.) R. Br.), гнездовка обыкновенная (Neottia nidus-avis (L.) Rich.), ужовник обыкновенный (Ophioglossum vulgatum L.), чемерица Лобеля (Veratrum lobelianum Bernh.), любка двулистная (Platanthera bifolia (L.) Rich.), причём пальчатокоренник балтийский (D. baltica) внесён в Красную книгу Российской Федерации. Приводятся сведения о статусе, категории охраны, местонахождении и численности этих видов. Предложены мероприятия по их сохранению, указана необходимость периодического мониторинга. Отдельные ценопопуляции отличаются малой численностью или встречены в единственном экземпляре. В охранной зоне преобладают растения рода пальчатокоренник (Dactylorhiza) вследствие сформировавшихся для их произрастания благоприятных условий, освещения и увлажнения луговых и болотно-луговых биотопов, образующихся при вырубке древесно-кустарникового полога. Состояние большинства ценопопуляций охранных зон удовлетворительное.

Ключевые слова: сосудистые растения, Красная книга, техногенные биотопы, биоразнообразие, охранная зона нефтепроводов

Статья опубликована в № 1 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-1-054-059

Морфогенетическая структура популяций озёрной лягушки Pelophylax ridibundus (Amphibia, Anura) в условиях городской среды

Э.А. Снегин, А.С. Бархатов

Раздел: Популяционная экология

На основе морфометрических, фенетических и молекулярно-генетических методов изучена популяционная структура озёрной лягушки (Pelophylax ridibundus), обитающей в условиях урбанизированной среды г. Белгорода и его окрестностей (Россия). Полученные результаты подтвердили ранее высказанные предположения, согласно которым в условиях антропогенной нагрузки доминирует цветовая морфа «striata» (доля особей на импактных территориях составила от 70 до 93%). В относительно чистых биотопах преобладала морфа «maculata» (58– 67%). По морфометрическим признакам был выявлен высокий уровень дифференциации популяций. По большинству морфометрических индексов дисперсионный анализ показал достоверные различия между группами (p < 0,05), что, вероятно, является следствием неоднородности городской среды, особенно по степени загрязнения и кормообеспеченности. При этом индекс генетической дифференциации Fst по аллозимным локусам составил в среднем 0,264, а уровень потока генов между популяциями (Nm) колебался от 0,107 до 32 особей за поколение. Это свидетельствует о явной панмиксии среди популяций P. ridibundus в районе исследования. В ряде случаев отмечены неспецифические аллозимные локусы, указывающие на гибридное происхождение особей (гибриды между P. ridibundus и P. lessonae). Высокие показатели генетического разнообразия (He = 0,394±0,061, I = 0,629±0,100) и низкие значения инбридинга в популяциях (IF = -0,112±0,075) свидетельствуют о повышенной жизнеспособности исследуемых групп амфибий в районе исследования, что является следствием адаптаций популяций P. ridibundus к обитанию в городских условиях.

Ключевые слова: озёрная лягушка, популяция, урбанизированная среда

Статья опубликована в № 1 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-1-047-053

Содержание тяжёлых металлов в городских водоёмах

Э.Г. Рябова

Раздел: Популяционная экология

В данной работе был проведён анализ воды и донных отложений из поверхностных водоёмов г. Дзержинский Московской области на содержание ряда тяжёлых металлов (ТМ): Pb, Fe, Mn, Sr, Zn, Cd и Cu, а также сравнение по- лученных результатов с данными исследования, проводившегося в 2006 г. В результате исследования было установ- лено, что основным ТМ, оказывающим негативное влияние на городские водные объекты, является кадмий, средняя концентрация которого в воде находится на уровне 30 ПДКк-б (предельно допустимая концентрация для водоёмов культурно-бытового назначения), а максимальная – достигает 37 ПДКк-б для водоёма в промышленной зоне города. Другими ТМ, находящимися в воде и донных отложениях в концентрациях 2–5 ПДКк-б, являются свинец, железо и марганец. На основании полученных данных был рассчитан удельный комбинаторный индекс загрязнения воды (УКИЗВ), характеризующий степень загрязнённости поверхностных водных объектов в г. Дзержинский, составивший 11 баллов, из чего следует, что поверхностные воды города относятся к 4 классу, разряд «Г» – «очень грязные воды».

Ключевые слова: поверхностные водоёмы, тяжёлые металлы, донные отложения, удельный комбинаторный индекс загрязнения воды, г. Дзержинский

Статья опубликована в № 1 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-1-036-040

Содержание токсичных элементов в воде и макроводорослях в водных объектах бассейна трансграничной реки Аргунь (Россия)

А.П. Куклин, Г.Ц. Цыбекмитова

Раздел: Химия природных сред и объектов

Река Аргунь, как приграничный водоток между Россией и Китаем, является своеобразным индикатором загрязнения на её водосборной территории. Проведённая оценка содержания 12 токсичных элементов в воде и в макроводорослях восьми притоков российской части бассейна р. Аргунь и в реке Аргунь (семь створов), показала наибольшее загрязнение вод реки Средняя Борзя. Содержание токсичных элементов в воде реки Средняя Борзя, ниже участков промывки золота, составило (мкг/дм3): Mn – 171, Fe – 4994, Cu – 66, Zn – 102, As – 7, Mo – 3, Hg – 0,02, Pb – 13, что в несколько раз превышает ПДК данных металлов для рыбохозяйственных водоёмов. Высокое содержание Fe и Mn в реках бассейна связано с особенностями горных пород исследуемой территории. Отмеченные токсичные элементы могут переноситься с твёрдым стоком на большие расстояния, оседать в донных отложениях, тем самым подвергать водотоки вторичному загрязнению. Для большинства водотоков выявлено превышение числа токсичных элементов в Cladophora fracta из бассейна р. Аргунь относительно фоновых концентраций, характерных для водоёмов Забайкальского края. Наибольшие отличия зарегистрированы в пробах водорослей из резервного водохранилища г. Краснокаменска (Zn, As, Ni), в р. Средняя Борзя (Mo, Cd, Pb), в р. Калга (Mn, Co, Mo). В водохранилище г. Краснокаменска в зимнее время производится закачка воды из р. Аргунь, имеющая самую высокую минерализацию в этот период. Полученные результаты могут быть использованы в мониторинге загрязнения водной среды токсичными элементами и для принятия управленческих решений.

Ключевые слова: загрязнение, поверхностные воды, мониторинг, Cladophora fracta

Статья опубликована в № 1 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-1-030-035

Экологические аспекты очистки сульфатного скипидара

Е.С. Изместьев, С.А. Рубцова, А.В. Кучин

Раздел: Теоретические проблемы экологии

Сжигание сульфатного скипидара, образующегося в качестве побочного продукта целлюлозно-бумажных комбинатов в ходе сульфатной варки целлюлозы, наносит непоправимый экологический вред окружающей среде, так как он содержит в составе большое количество токсичных серосодержащих соединений, образующихся при горении диоксида серы. Поэтому активно ведутся поиски методов удаления сернистых соединений из состава сульфатного скипидара, способных сделать очищенный продукт пригодным к промышленному использованию. Проблема комплексной переработки и рационального использования скипидара заключается главным образом в налаживании безотходного использования сырья с целью получения полезных продуктов. Однако отсутствие селективности превращения терпеновых соединений, являющихся основными компонентами скипидара, и сложность их разделения препятствуют разработке эффективных методов переработки скипидара. В связи с этим очищенный скипидар применяется в основном в качестве растворителя для лаков и красок. Терпены и их производные находят широкое применение в органическом синтезе биологически активных веществ, антиоксидантов, пестицидов, гербицидов, в парфюмерной промышленности для получения душистых веществ (линалоол, гераниол, нерол, цитронеллол), для синтеза соединений, обладающих выраженной инсектицидной, реппелентной, антимикробной, противовоспалительной, гипогликемической и другими видами биологической активности, а серосодержащие соединения могут применяться в органическом синтезе для получения растворителей, ионообменных смол, красителей, в синтезе моющих средств и реагентов для химической промышленности (сульфохлоридов, тиолсульфонатов, сульфоксидов).

Ключевые слова: сульфатный скипидар, α- и β-пинен, серосодержащие соединения, терпены, терпеноиды

Статья опубликована в № 1 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-1-012-022

Многомерный статистический анализ экологических сообществ (обзор)

В.К. Шитиков, Т.Д. Зинченко

Раздел: Теоретические проблемы экологии

Современный подход к изучению экологии сообществ предполагает интеграцию и совместную обработку больших массивов наблюдений. При этом обычно привлекаются разнообразные показатели (популяционные, фенотипические, генетические, химические, ландшафтно-географические), которые характеризуются значительной временной и пространственной изменчивостью. Целью проводимого статистического анализа является выявление значимых связей таксономической структуры с характеристиками биотопов и факторами окружающей среды. В его основе обычно лежат многомерные методы, позволяющие выполнять оптимальное проецирование данных с большим числом переменных в пространствах с малой размерностью. В статье подробно рассматривается эволюция алгоритмов многомерного анализа, начиная с классической непрямой ординации на основе главных компонент (PCA) до современных интегрированных симметричных методов, нашедших применение в omics-технологиях. Выделяется класс алгоритмов, основанных на вычислении матриц дистанций, таких как метрическое (PCoA) и неметрическое (NMDS) многомерное шкалирование, а также рассматриваются достоинства и недостатки их использования. Обсуждается зависимость результатов анализа избыточности (RDA) и канонического анализа соответствий (ССА) от характера распределения исходных данных и даются рекомендации по их предварительной трансформации. Показана роль таких симметричных методов, как двухблочный алгоритм частных наименьших квадратов (2B-PLS) и анализ совместной инерции (CIA), которые путём разложения по осям многомерной ковариации позволяют установить, какие виды из разных комплексов наблюдений в наибольшей мере ассоциированы друг с другом. Прокрустов анализ (PCIA) широко используется для выявления изменений видового состава изучаемого региона до и после некоторого события (например, антропогенного воздействия). Обобщённые алгоритмы прокрустова и канонического анализа (GPA, RGCCA, DIABLO) работают с большим числом таблиц и позволяют исследовать динамику структуры сообществ за несколько последовательных периодов времени, а также наилучшим образом сформировать консенсусную конфигурацию. Даны ссылки на многочисленные примеры использования методов ординации в отечественной и зарубежной литературе. Показаны основные перспективы развития многомерных методов в экологии сообществ.

Ключевые слова: многомерная ординация, анализ главных компонент, анализ соответствий, неметрическое шкалирование, канонический анализ, двухблочные алгоритмы, прокрустов анализ, анализ совместной инерции

Статья опубликована в № 1 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-1-005-011

Альгологический анализ состояния почв в районе объекта «Марадыковский» после прекращения его функционирования

Л.В. Кондакова, К.А. Безденежных, Т.Я. Ашихмина

Раздел: Мониторинг антропогенно нарушенных территорий

Проведён анализ результатов мониторинговых исследований почвенной альгофлоры лесных и луговых экосистем в районе объекта «Марадыковский» за период до начала его деятельности и после прекращения функционирования. Видовое разнообразие альгофлоры лесных экосистем, отмеченное до начала деятельности объекта, составляло 71 вид, после прекращения его работы отмечено 60 видов. В луговых экосистемах соответственно выявлено 123 вида до начала функционирования объекта и 95 видов после. Численность микрофототрофов варьирует в лесных экосистемах от 59,3 до 280,5 тысяч клеток на 1 г воздушно-сухой почвы. По численности преобладают зелёные водоросли (от 41,3 до 263,3 тыс. кл./г почвы). На участках мониторинга луговых экосистем количественные показатели альгофлоры варьируют в пределах от 71,6 до 447,1 тыс. кл./г почвы с доминированием зелёных водорослей. Таксономическая структура альгофлоры представлена отделами Chlorophyta, Bacillariophyta, Ochrophyta. Cyanobacteria представлены в хвойных лесных экосистемах незначительным числом видов, в луговых экосистемах они составляют до 29% видового разнообразия. Отмечено некоторое уменьшение видового разнообразия альгофлоры жёлтозелёных водорослей и ЦБ за период деятельности объекта и наметившееся увеличение числа видов после прекращения его деятельности.

Ключевые слова: альгофлора, почвенные водоросли, цианобактерии, жизненные формы почвенных водорослей, численность клеток, биомониторинг

Статья опубликована в № 1 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-1-023-029

Пектиновые полисахариды каллусной ткани стебля борщевика Сосновского (Heracleum sosnowskyi Manden.)

Гордина Е.Н., Злобин А.А., Мартинсон Е.А., Литвинец С.Г.

Раздел: Химия природных сред и объектов

Неконтролируемое распространение борщевика Сосновского (Heracleum sosnowskyi Manden.) в средней полосе Российской Федерации является актуальной проблемой, так как площади, занятые растением, с каждым годом зна- чительно увеличиваются. Применяемые методы борьбы с борщевиком (выкашивание, обработка гербицидами, использование геотекстиля и т. д.) недостаточно эффективны, так как его семена сохраняют всхожесть продолжительное время, а корни глубоко проникают в почву. Данные методы не предполагают использование биомассы борщевика, которая может служить источником физиологически активных веществ, в том числе пектиновых полисахаридов, содержание которых в растении составляет 10–17%. Кроме того, строение и свойства водорастворимых гликанов борщевика Сосновского изучены недостаточно полно. Для получения водорастворимых полисахаридов использовали каллусную ткань стебля борщевика Сосновско- го, так как культуры клеток и тканей растений являются модельным объектом для синтеза фитополисахаридов. Для изучения состава и строения водорастворимых полисахаридов каллусной ткани борщевика использовали частичный кислотный и ферментативный гидролиз, ультрафильтрацию, ионообменную хроматографию, а также метилирование. Было показано, что водорастворимые гликаны каллуса борщевика представлены резервными полисахаридами – арабинанами, галактанами и/или арабиногалактанами с содержанием уроновых кислот до 24%, а также пектиновыми полисахаридами – линейным гомогалактуронаном (рамногалактуронаном) и рамногалактуронаном-I, с содержанием галактуроновой кислоты 70,5–73,9%. Результаты метилирования позволяют предположить, что углеводные цепи резервных полисахаридов образо- ваны 1,5-связанными остатками L-арабинофуранозы, 1,6- и 1,3,6-связанными остатками D-галактопиранозы, 1,4- и 1,4,6-связанными остатками D-глюкопиранозы и 1,3,6-связанными остатками D-маннопиранозы, а на нередуци- рующих концах их углеводных цепей локализованы терминальные остатки D-ксилопиранозы и D-глюкопиранозы. В состав боковых углеводных цепей пектиновых полисахаридов входят 1,5-связанные остатки L-арабинофуранозы, 1,6- и 1,3,6-связанные остатки D-галактопиранозы, 1,4-связанные остатки D-глюкопиранозы, 1,4-связанные остат- ки D-ксилопиранозы, 1,3,6-связанные остатки D-маннопиранозы, а также 1-связанные остатки D-глюкопиранозы и D-ксилопиранозы.

Ключевые слова: Heracleum sosnowskyi Manden., каллусная ткань, водорастворимые полисахариды, пектиновые полисахариды, моносахаридные остатки, ионообменная хроматография, хромато-масс-спектрометрия, метилирование.

Статья опубликована в № 1 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-1-041-046

Комбинированные расчётные схемы в математических моделях процессов фракционирования зерна

В.А. Сысуев, А.В. Алёшкин, Ю.В. Сычугов, А.Ю. Исупов

Раздел: Методы исследований. Модели и прогнозы

Сельскохозяйственная экология предлагает новые методы и подходы к осуществлению производственных процессов, которые позволят снизить вредное влияние на окружающую среду. В статье изложены подходы к формированию комбинированной расчётной схемы процесса фракционирования зерновых материалов воздушным потоком в горизонтальном канале. Основной идеей метода является последовательное уточнение взаимного влияния зернового и воздушного потоков при расчёте поля скоростей воздуха и траекторий дисперсных частиц. Математическая модель движения воздушного потока построена на основе решения методом конечных элементов уравнений Лапласа для плоского потенциального течения с переменной скважностью. Дифференциальные уравнения движения дисперсных частиц решались численно, с применением метода усреднённого ускорения, с итерациями на каждом шаге и учётом распределения в канале поля скоростей воздушного потока.Комбинированная расчётная схема выполняется из нескольких итераций с поэтапным приближением к моделируемому процессу пневмосепарации. На первом этапе конечно-элементная модель течения воздушного потока строится без учёта влияния потока зернового материала. На втором этапе решаются дифференциальные уравнения движения частиц зернового материала. По решениям этих уравнений определяется зона большей или меньшей пористости. На следующем этапе проводится перерасчёт скоростей воздушного потока в канале с учётом пористости различных конечных элементов. В зависимости от скоростей воздушного потока изменяется результат решения дифференциальных уравнений движения дисперсных частиц. Таким образом происходит последовательное приближение к описанию процесса взаимодействия зернового и воздушного потоков.По предложенному алгоритму на языке C# разработана программа, предоставляющая возможность графического и числового контроля результатов расчёта. Интерфейс программы содержит три экранные формы с табличными исходными данными и схемой расположения конечных элементов, на которую, после вычислений, наносятся вектора скоростей воздушного потока и траектории частиц с заданными аэродинамическими свойствами.Представлены примеры расчёта. По их результатам предложено изменение величины и распределение скоростей воздушного потока на входе в канал, определены положения приёмников фракций в нижней части горизонтального пневмосепарирующего канала.

Ключевые слова: зерновой ворох, плющёное зерно, конечно-элементная модель, уравнение Лапласа, пористость, пневмосепарация, фракционирование

Статья опубликована в № 4 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-4-024-030

Прокариотические тест-модели в экотоксикологических исследованиях: перспективы и классификация (обзор)

Н. В. Дудчик, С. И. Сычик, В. В. Шевляков

Раздел: Теоретические проблемы экологии

Биологическое моделирование в системной экологии является эффективной технологией оценки биологического действия факторов окружающей среды. В работе дано концептуальное обоснование разработки прокариотических лабораторно-аналитических моделей, оценены преимущества и ограничения их экспериментального использования. Предложена классификация прокариотических тест-моделей по уровню структурно-экологической организации, свойствам тест-объекта (клетки, сообщества, популяции, микробиоценоз) и совокупности тест-реакций (биоиндикаторов и биомаркеров). Дано определение тест-модели как единой системы, включающей тест-организм, систему биомаркеров / биоиндикаторов, методику испытаний в соответствии с принципами надлежащей лабораторной практики, критериальный аппарат для качественной/количественной оценки факторов окружающей среды разной природы. Обоснованы понятия субпопуляционных и надпопуляционных тест-моделей, основанных на свойствах микробных сообществ как целостных биологических единиц, регулирующих параметры жизнедеятельности в зависимости от внешних факторов. Показано, что микроорганизмы являются релевантными тест-объектами для разработки инновационных методик оценки влияния на организм факторов среды физической, химической и биологической природы, что основано на особенностях структурно-экологической организации и многообразии метаболических, динамических, морфологических, молекулярно-генетических и других свойств микроорганизмов, целостности микробной культуры как системы, циклическом развитии популяций микроорганизмов в природе и их постоянном взаимодействии с факторами окружающей среды.

Ключевые слова: микробиотесты, прокариотические тест-модели, классификация, биомаркеры, биоиндикаторы, ассоциации микроорганизмов

Статья опубликована в № 4 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-4-005-012

Влияние лесных пожаров на свойства почв (обзор литературы)

А. А. Дымов, Е. В. Абакумов, И. Н. Безкоровайная, А. С. Прокушкин, Я. В. Кузяков, Е. Ю. Милановский

Раздел: Теоретические проблемы экологии

Морфологические признаки влияния пирогенеза (формирование пирогенного горизонта, частичное обугливание подстилок и иллюирование органических соединений) наиболее чётко проявляются в первое десятилетие после пожара. Устойчивые к разложению продукты пирогенеза (угли, сажа) сохраняются в почвах до нескольких столетий. Наиболее общими изменениями физико-химических свойств почв после пожаров являются снижение кислотности на 1–2 ед. pH, возрастание степени насыщенности основаниями, увеличение гидрофобности поверхности минеральных горизонтов почв. Пожары приводят к увеличению ароматических структур в составе почвенного органического вещества. После пожаров увеличивается содержание полиароматических углеводородов в почвах, уменьшаются концентрации водорастворимых органических соединений. Для восстановления близких к исходным свойствам почв после пожара необходимо от десятилетия до нескольких столетий.

Ключевые слова: пожары, лесные почвы, почвенное органическое вещество, вторичные сукцессии, чёрный углерод

Статья опубликована в № 4 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-4-013-023

Почвообразование на техногенных озерных илах

Е. В. Дабах

Раздел: Мониторинг антропогенно нарушенных территорий

Статья посвящена почвам техногенного ландшафта (Technosols по WRB), формирующимся на загрязнённых техногенных озёрных отложениях, вышедших на дневную поверхность после изменения гидрологического режима и прекращения поступления в озеро загрязнённых сточных вод. Исследуемая территория расположена в долине р.Вятки в районе хвостохранилищ химических предприятий г. Кирово-Чепецка (Кировская область, Россия). Мощность почвенного профиля ограничена плотной гипсовой коркой, залегающей на глубине 30 см и способствующей переувлажнению почв. В отличие от окружающих кислых аллювиальных почв, они характеризуются щелочной реакцией, контрастностью верхней и нижней частей молодой почвы. Участие аллювиального процесса и влаголюбивой растительности в формировании профиля приводит к изменению состава и свойств почвы, особенно верхних горизонтов. По сравнению с донными осадками и нижними слоями почв в верхних горизонтах выше доля алюмосиликатного компонента в минералогическом и химическом составах, ниже щёлочность, резко снижается уровень загрязнения. По биологическим показателям оторфованная подстилка и гумусовый горизонт близки к гумусовым горизонтам окружающих аллювиальных почв. Почвенный и растительный покровы, формирующиеся на техногенных озёрных илах в пойме, препятствуют активному размыву в паводок нижележащей неоструктуренной загрязнённой «надкорковой» илистой массы и растворению гипсовых новообразований – кор, сдерживающих подвижность мощной толщи загрязнённых техногенных отложений.

Ключевые слова: почвообразование, техногенные илы, гипсовые коры, химическое загрязнение почв

Статья опубликована в № 4 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-4-024-033

Влияние содержания тяжёлых металлов в воде малых рек, используемой для полива кукурузы армянской популяции

А. Р. Сукиасян

Раздел: Мониторинг антропогенно нарушенных территорий

Экологическая безопасность малых рек для населения региона, их роль в формировании биоты во многом определяются химическим составом воды. При изменении интенсивности действия климатических и антропогенных факторов химический состав и, как следствие, качество воды могут существенно изменяться. В связи с этим проведение мониторинговых исследований состава воды этих источников представляется весьма актуальным. Изучены особенности миграции ряда тяжёлых металлов (ТМ) в триаде вода-почва-растение на примере однолетнего травянистого культурного растения – сахарной кукурузы, произрастающего на прибрежных территориях реки Шнох. В качестве контрольного растения использовалась кукуруза инбредной линии В73. В специально оборудованной системой кондиционирования климатической комнате моделировали засуху изменением оптимальной относительной влажности почвы опытных вазонов. В контрольных вазонах оптимальная относительная влажность почвы (ОВП) составляла 54%, в случае умеренной засухи – 43%, при этом визуально не наблюдалось увядания листьев растения. Во время моделирования сильной засухи оптимальная относительная влажность почвы составляла 34%, а увядание листьев наблюдалось в течение дня. Содержание ТМ в образцах речной воды, прибрежной почвы и зёрен растений осуществлялось с помощью портативного анализатора «Thermo Scientific™ Niton™ XRF PortableAnalyser». Про- ведён анализ кинетических данных роста растения в условиях моделируемой засухи. Определены кинетические па- раметры роста растений в трёх условиях моделируемой засухи. Установлена корреляционная связь между скоростью роста биологических образцов и засухой, кинетические параметры роста растений в условиях моделируемой засухи. Выявлена корреляционная связь между величиной водного потенциала и осмотического давления у трёхдневных побегов пятого листа кукурузы в условиях засухи. Рассмотрен физиологический ответ роста растения по степени засухи, показателям водного потенциала и осмотического давления. Выявлена определённая пространственная динамика распределения некоторых ТМ в триаде вода-почва-растение. Полученный экспериментальный материал позволяет осуществить комплекс мероприятий по мониторингу степени загрязнённости речной воды, которую используют в оросительных целях с учётом почвенно-климатических условий произрастания.

Ключевые слова: растение, засуха, кинетика роста, водный потенциал, осмотическое давление, тяжёлые металлы

Статья опубликована в № 4 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-4-034-039

Оценка состояния почв особо охраняемых природных территорий Кировской области

Т. А. Адамович, Е. В. Товстик, Е. С. Соловьёва, Т. Я. Ашихмина, Г. И. Березин, А. М. Прокашев, В. П. Савиных

Раздел: Мониторинг антропогенно нарушенных территорий

The assessment of the state of the specially protected natural areas (SPNA) of the regional (the “Pizhemsky” zakaznik) and of the federal significance (the “Nurgush” nature reserve) located in the Kirov region is given in the article. The predominant type of soils of the SPNRs under the study is alluvial turf soils, with strongly and slightly acidic reaction of the medium. The content of organic matter in the soils of the “Pizhemsky” zakaznik varies from 3.1 to 4.7% for meadow and from 1.2 to 7.3% for forest phytocenoses. For the territory of the “Nurgush” nature reserve the content of organic matter in the soils of forest phytocenoses ranges from 2.0 to 6.7%. The content of nitrate nitrogen in the soils of the studied SPNR corresponds to the average level of soil supply with nitrogen. A decrease in the content of ammonium nitrogen down the soil profile was noted for the studied sites. The content in the soils of heavy metals (Zn, Mn, Fe, Cu, Pb, Cd) is at a stable level within the ecological norm. In all studied soil samples, the main content of metals was manganese and iron, both for active and for gross form. The maximum content of active forms of manganese and iron is found in soil samples of the upper horizons. Insignificant amounts of copper, lead and cadmium indicate the absence of man-caused contamination of the soil in these sites. Among the gross forms of heavy metals, iron predomination in soil samples of the upper and lower horizons was recorded. The maximum content of gross iron form was noted in the samples from the territory of the “Nurgush” nature reserve.

Ключевые слова: агрохимические свойства, заказник «Пижемский», заповедник «Нургуш», Кировская область, ООПТ, почвы, фитоценоз, тяжёлые металлы

Статья опубликована в № 4 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-4-040-045

Фитопоглощение радия-226 из техногенно загрязнённых почв на примере Chamaenerion angustifolium, Lathirus pratensis и L. vernus

Л. М. Шапошникова

Раздел: Мониторинг антропогенно нарушенных территорий

Исследовано влияние физико-химического состава радиоактивно загрязнённых почв на поглощение радия-226 иван-чаем узколистным (Chamaenerion angustifolium) и чиной (Lathirus pratensis, L. vernus). Методами корреляционного и регрессионного анализа выявлено, что валовое содержание радия в исследуемых техногенных почвах больше всего зависит от содержания в них органического углерода и фосфора, содержание подвижных форм (ПФ) радионуклида связано с такими физико-химическими характеристиками как содержание органического углерода, а также обменных катионов кальция и магния. Межвидовых различий в накоплении радия указанными растениями выявлено не было. При этом содержание радия в растениях в большей степени было связано с валовым содержанием радионуклида в почвах, в то время как с содержанием ПФ радионуклида корреляция была менее значима. Основные факторы, влияющие на распределение радионуклида в почве, опосредованно влияли и на его содержание в растениях. К числу наиболее значимых можно отнести содержание органического вещества, фосфора, калия, соотношение физического песка (ФП) и физической глины (ФГ).

Ключевые слова: радий-226, биологическое поглощение, формы радия, факторы подвижности радия

Статья опубликована в № 4 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-4-046-053

Применение глауконита для стабилизации и улучшения агрохимических свойств аммиачной селитры

Ю. Н. Терентьев, Н. В. Сырчина, Н. Н. Богатырёва, Т. Я. Ашихмина, А. В. Сазанов, М. Л. Сазанова, В. А. Козвонин, А. А. Бурков, В. П. Савиных

Раздел: Экологизация производства

Разработка новых форм азотсодержащих минеральных удобрений, соответствующих мировым нормам безопасности, является на данный момент достаточно актуальной задачей. Существующие формы комбинированных удобрений, включающие аммиачную селитру и карбонаты, обладают рядом недостатков (гигроскопичность, слёживаемость, потеря части аммонийного азота), поэтому ведётся активный поиск новых компонентов, обладающих определёнными преимуществами. При этом их введение в состав удобрений должно обеспечивать высокий уровень усвоения азота растениями, исключать загрязнение окружающей среды и соответствовать принципам Зелёной химии, важным фактором так же является невысокая стоимость и возможность получения в крупнотоннажных объёмах на территории Российской Федерации. В качестве такого компонента рассматривается глауконитовый песок Белоозёрского месторождения Лысогорского района Саратовской области. Установлен его химический состав масс-спектральным с индуктивно- связанной плазмой и атомно-эмиссионным с индуктивно-связанной плазмой методами. Отработана методика введения данного компонента в состав комбинированного минерального удобрения с аммиачной селитрой. Подобраны процентные соотношения аммиачной селитры и глауконита, обеспечивающие термостабильность удобрения и отвечающие критериям Европейского Союза. Оценка проводилась методом термогравиметрии и дифференциально-термического анализа. Исследованы свойства полученного удобрения в эксперименте методом биотестирования. Достоверно доказано, что полученное удобрение оказывает благоприятное влияние на прорастание семян и развитие проростков. Таким образом, получение гранулированной композиции, содержащей 80% аммиачной селитры и 20% глауконита позволяет снизить содержание азота в готовой форме удобрения до 27–28%, что обеспечивает требуемый уровень пожаро- и взрывобезопасности, устраняет опасность слёживаемости гранул при хранении, способствует повышению агрохимической эффективности удобрения, позволяет снизить нормы внесения удобрения в почвы и уменьшить таким образом экологическую нагрузку на окружающую среду.

Ключевые слова: аммиачная селитра, глауконит, взрывобезопасность, фитотоксичность, биотестирование

Статья опубликована в № 4 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-4-054-060

Биодеструкция полимерных композиционных материалов микроскопическими грибами

Э. Х. Сакаева, Ю. В. Куликова, Л. В. Рудакова

Раздел: Экологизация производства

Показана возможность биологической деструкции полимерных композиционных материалов на примере стеклопластиков на основе фенолоформальдегидной смолы и стекловолокна (марки АГ – 4 и ДСВ), органопластики (марки ОП-ЖА) и углепластиков (УП-Урал-Тр-СФ, УТЗФ2УМН, ЭПАН-2Б) микроскопическими грибами. Степень биодеструкции зависит от состава полимерных композиционных материалов. Наименее стойкими к биодеструкции являются органопластики на основе эпоксидных компонентов. Выявлено, что основными биодеструкторами полимерных композитных материалов являются представители микроскопических грибов р. Pеnicillium и р. Aspergillus: P. chrysogenum, P. funiculosum, P. cyclopium, A. terreus, A. niger, A. oryzae. Уровень стойкости полимерных композиционных материалов к воздействию плесневых грибов по ГОСТ 9.049-91 варьировал от 4 до 5 баллов.

Ключевые слова: биодеструкция, микроскопические грибы, грибостойкость, полимерные композиционные материалы

Статья опубликована в № 4 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-4-061-068

Исследование процессов миграции и трансформации смазочно-охлаждающих жидкостей в почве урбанизированной территории

Л. М. Щуклина, Г. М. Батракова, Т. В. Нурисламова

Раздел: Экологизация производства

Актуальность работы определяется требованиями экологической безопасности при строительстве на территориях с выявленным техногенным загрязнением почв. В работе рассматривается применение хромато- масс-спектрометрии в исследовании загрязнённого грунта с целью идентификации продуктов трансформации в природных условиях многокомпонентных рецептур смазочно-охлаждающих жидкостей. Выполнена идентификация и поиск по масс-спектрам компонентного состава продуктов трансформации индустриального масла, предложено маркерное соединение. Показана возможность идентификации на основании регистрации масс-спектров ионов химических соединений, определена структура и элементный состав. Поиск характеристических ионов органических соединений выполнялся с помощью банка библиотеки масс-спектральных данных. Установлены характеристические ионы (основной и подтверждающие ионы), характеризующие структуру химических соединений и определено хроматографическое время удерживания. Для оценки миграции маркерного соединения выполнено его количественное определение методом капиллярной газовой хроматографии в пробе воздуха и пробах загрязнённого грунта; исследованы образцы грунта у основания ёмкости, образцы маслоудерживающей ткани и фильтрат из поддона. Результаты исследования направлены на обоснование методики оценки загрязнения промышленных площадок смазочно-охлаждающими жидкостями с учётом трансформации органического загрязнителя и рекомендаций по рекультивации загрязнённых технозёмов.

Ключевые слова: смазочно-охлаждающие жидкости, маркер, летучие органические соединения (ЛОС), толуол, хромато-масс-спектрометрические исследования, характеристические ионы, масс-спектр, почвогрунт, технозём

Статья опубликована в № 4 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-4-069-077

Получение экологически безопасных строительных материалов с использованием осадков сточных вод целлюлозно-бумажного производства

Е. С. Ширинкина

Раздел: Экологизация производства

В работе представлены исследования в области использования осадка сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности (ЦБП) в качестве ресурса при производстве строительных материалов. В ходе анализа научно- технической информации было установлено, что осадок сточных вод ЦБП, содержащий в своём составе целлюлозное волокно (скоп) и активный ил, может применяться в качестве добавки при производстве композитных материалов, теплоизоляционных плит, лёгких заполнителей для бетонов и в качестве выгорающей добавки при производстве керамического кирпича. В лабораторных условиях исследовали возможность получения керамического кирпича с добавлением осадка сточных вод ЦБП в количестве 4 и 8% масс. Было установлено, что при введении осадка в керамическую массу снижается плотность образцов, уменьшается линейная воздушная и огневая усадка. Прочность образцов на сжатие при дозировании осадка существенно увеличивается по сравнению с контролем, что обусловлено выделением дополнительной тепловой энергии при сгорании осадка в шихте в процессе обжига. Установлено также, что прочность образцов на изгиб снижается по сравнению с контролем, однако с повышением температуры обжига до 1070 оС было достигнуто повышение прочности на изгиб. Сравнительный анализ полученных данных по прочности образцов керамического кирпича с требованиями ГОСТ показал, что при введении осадка в шихту в количестве 4–8% масс. в качестве выгорающей добавки возможно получение полнотелого керамического кирпича, соответствующего по прочности марке М150-М200.

Ключевые слова: осадок сточных вод ЦБП, активный ил, скоп, целлюлозное волокно, выгорающая добавка

Статья опубликована в № 4 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-4-078-085

Биомониторинговые возможности микроорганизмов при оценке степени токсичности синтетических поверхностно-активных веществ

Л. В. Кондакова, Л. И. Домрачева, В. С. Симакова

Раздел: Экотоксикология

Доказана возможность использования отдельных групп микроорганизмов для выявления степени токсичности синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ), которые используются в качестве автошампуней. Показана высокая чувствительность двух видов цианобактерий Nostoc paludosum и Fischerella muscicola, применяемых в качестве тест-организмов на действие трёх марок автошампуней. При инкубировании культур цианобактерий в растворах автошампуней с концентрацией, равной рекомендуемой дозе (1 р. д.) происходит резкое падение численности жизнеспособных клеток. Биотестирование с помощью бацилл проводили путём высева бактериальных суспензий на питательный агар с предварительно внесённым лаурилсульфатом натрия (ЛСН). Критерием токсичности служило снижение числа выросших колоний бацилл в опытных вариантах. Индикационным признаком на токсичность СПАВ послужило снижение процента обрастания почвенных комочков бактериями р. Azotobacter. Отмечено также снижение видового разнообразия микроскопических водорослей и цианобактерий в почве при действии ЛСН. Наиболее чувствительными к загрязнению почвы ЛСН оказались представители семейств Xanthophyta и Eustigmatophyta. Наибольшее количество видов водорослей наблюдалось в контрольном варианте и в варианте 0,5 р. д. ЛСН. Полученные результаты по негативному воздействию испытуемых СПАВ на микроорганизмы разной систематической принадлежности доказывают необходимость осторожного обращения с автошампунями на автомойках и при индивидуальном исследовании, чтобы исключить возможность их попадания в почву.

Ключевые слова: синтетические поверхностно-активные вещества, автошампуни, биотестирование, биоиндикация, цианобактерии, бациллы, альгофлора, Azotobacter

Статья опубликована в № 4 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-4-086-089

Применение моделей динамики популяций певчих птиц для сохранения биоразнообразия

А. Л. Подольский

Раздел: Популяционная экология

Правильное понимание особенностей репродуктивной биологии и моделей динамики популяции видов певчих птиц чрезвычайно важно для обеспечения их эффективной защиты и восстановления. Динамика метапопуляции может привести к исчезновению местных популяций в некоторых ландшафтных зонах независимо от качества среды обитания и принятия мер по их сохранению. В то же время динамика популяций типа «источник–сток» может насыщать местообитания низкого качества за счёт расселения особей из соседних источников популяции. Таким образом, местообитания более низкого качества, которые, как предполагается, являются местом стока популяции, в конечном итоге могут играть роль поддержки источников популяции. Следовательно, эффективная стратегия восстановления для видов с убывающей численностью должна включать высококачественные места обитания наряду с некоторыми зонами более низкого качества в региональной сети охраняемых природных территорий. Я разработал математическую модель для репродуктивной стратегии певчих птиц, основанную на моих трехлетних полевых исследований золотоголового дроздового певуна (певуна-печника, Seiurus aurocapilla L.) в национальном парке Грейт-Смоки Маунтинс (США). Американский проект «Breeding Bird Survey» («Обследование размножения птиц») обнаружил многолетние негативные тенденции популяции этого вида в нетронутых ландшафтах Южных Аппалачей, тогда как его растущие популяции были обнаружены в некоторых смежных районах, сильно затронутых человеческой деятельностью. Я модифицировал базовую модель роста популяции (Pulliam, 1988) для этого вида, включив предположения о ежегодной выживаемости самок и годовой плодовитости. Я также применил данные о продуктивности 110 активных гнезд, чтобы определить средний размер выводка и успешность гнездования. Наконец, я добавил вероятностные переменные, которые учитывали бы частоту повторного гнездования после неудачной попытки размножения и двукратного выведения птенцов за сезон при условии равного соотношения полов среди размножающихся птиц. Компьютерное моделирование на основе фактических данных и предполагаемого диапазона значений модельных переменных дало темпы роста популяции значительно ниже 1, что подтвердило снижение статуса популяций национального парка. Поэтому лучшие нетронутые местообитания в исследуемой области не были экологически значимыми источниками, а на самом деле были экологическими ловушками для этого вида. Такая непредсказуемая динамика популяции в высококачественных местах обитания в сравнении с низ

Ключевые слова: годовая плодовитость, годовая выживаемость, частота повторного употребления, коэффициент двойного закармливания, рост популяции, Seiurus aurocapilla

Статья опубликована в № 4 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-4-092-100

О содействии естественному возобновлению Pinus sylvestris L.

Н. П. Савиных, Е. В. Лелекова, М. Н. Шаклеина

Раздел: Популяционная экология

Исследования проведены в сосновых лесах особо охраняемой природной территории «Медведский бор» Нолинского района Кировской области, где наряду с типичными боровыми и бореальными видами растений встречаются представители широколиственных лесов и степей. Изучен состав растительности и флоры, состояние подроста Pinus sylvestris L. на зарастающей полосе, формирующейся после проведённой чересполосной постепенной рубки с последующим возобновлением, содействием возобновлению (минерализация) и уходом (рубки осветления). Установлено преобладание зеленомошниковых и вейниковых ассоциаций растительности; рассмотрены особенности естественного возобновления сосны в них. Выявлено преобладание мезофильной группы, бореальных и боровых растений; сохранение и восстановление степных и неморальных видов. С учётом возраста растений, высоты, длины последнего годового и среднегодового приростов, угла отхождения боковых побегов от главной оси, наличия перевершинивания и пожелтевшей хвои оценена реальная жизненность особей. Установлена эффективность мероприятий: пятикратное превышение численности подроста с высокой жизненностью в сравнении с нормой высадки сеянцев при искусственном восстановлении сосняков; возможность непрерывного интенсивного долговременного неистощительного лесопользования с сохранением экосистемных функций соснового леса и его биоразнообразия.

Ключевые слова: лесовосстановление, рубки, минерализация, подрост, реальная жизненность, уход за лесом, биоразнообразие

Статья опубликована в № 4 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-4-101-106

Изменение почвенной актинобиоты под влиянием инвазии борщевика Сосновского

Е. В. Товстик, И. Г. Широких, Е. С. Соловьёва, А. А. Широких, Т. Я. Ашихмина, В. П. Савиных

Раздел: Популяционная экология

Отдельные виды растений, а также растительные сообщества могут существенно влиять на структуру и разнообразие почвенных микробных сообществ. Актиномицеты являются неотъемлемым компонентом почвенной микробной системы, осуществляющей важные экологические функции, связанные, в числе прочих, с трансформацией органического вещества. Настоящее исследование было проведено для выявления различий в структуре почвенных актиномицетных комплексов между участками, заросшими борщевиком Сосновского (Heracleum sosnowskyi Manden) и неинвазированными (контрольными) участками. Отмечено увеличение родового и видового разнообразия актиномицетов в инвазированных почвах, по сравнению с контролем, в частности представители рода Streptosporangium встречались исключительно на захваченных борщевиком участках. На этих же участках отмечено увеличение доли окрашенных видов стрептомицетов, представляющих секцию и серию Cinereus Chromogenеs, тогда как в стрептомицетном комплексе контрольных почв по долевому участию доминировали не продуцирующие пигментов представители секции и серии Cinereus Achromogenеs. Выявленные различия могут быть связаны с усиленной минерализацией органического вещества в почвах под зарослями борщевика.

Ключевые слова: Heracleum sosnowskyi Manden., почва, инвазия, актиномицеты, общая численность, видовое разнообразие, структура комплекса

Статья опубликована в № 4 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-4-105-109

Предварительные сведения о водорослях и цианобактериях вулканических почв Курильских островов

К. В. Ильчибаева, Д. Ф. Кунсбаева, Р. З. Аллагуватова, А. И. Фазлутдинова, О. В. Полохин, Л. А. Сибирина, А. А. Гончаров, Р. Синх, Л. А. Гайсина

Раздел: Популяционная экология

При исследовании биоразнообразия водорослей и цианобактерий наземных местообитаний островов Уруп, Парамушир, Итуруп и Симушир (Курильские острова) было обнаружено пятьдесят пять видов, относящихся к пяти отделам: Cyanobacteria – 8, Chlorophyta – 29 (Chlorophyceae – 14, Trebouxiophyaceae – 11), Bacillariophyta – 19, Streptophyta – 1, Ochrophyta – 2 (Xanthophyceae – 1, Eustigmatophyceae – 1). Альгофлора Итурупа была наиболее разнообразной и насчитывала 25 видов, 23 вида было обнаружено на Урупе, 17 видов – на Симушире, и 14 видов – на Парамушире. Число видов в пробе уменьшалось в ряду Уруп (3,6) – Симушир (2,1) – Парамушир (2,0) – Итуруп (1,9). Пять видов – cf. Mychonastes homosphaera, Chlorella vulgaris, Dictyococcus varians, Bracteacoccus minor, Desmodesmus abundans – встречались на всех островах. В то же время, альгофлора каждого острова отличалась своеобразием и отражала экологические особенности местообитания. Характерной чертой альгофлоры исследованных островов было преобладание видов-космополитов, устойчивых к токсичному вулканическому субстрату. Кроме того, обнаружено большое разнообразие амфибиальных видов диатомовых водорослей. Для оценки биоразнообразия наземных водорослей и цианобактерий Курильских островов необходимы дальнейшие молекулярно-генетические исследования.

Ключевые слова: Курило-Камчатский жёлоб, вулканические почвы, извержение, устойчивость, пространственно- экологическая структура, cf. Mychonastes homosphaera, Chlorella vulgaris, амфибиальные диатомовые водоросли

Статья опубликована в № 4 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-4-110-017

Возможность частичной замены антибиотиков биологически активными веществами при лечении клинических маститов у коров

М. А. Азямов

Раздел: Социальная экология

По информации Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) возрастает проблема антибиотикорезистентных штаммов золотистого стафилококка Staphylococcus aureus. Эти бактерии меняют свой геномный состав под воздействием антибиотиков и быстро распространяются в окружающей среде, создавая угрозу для здоровья человечества и продовольственной безопасности ряда стран. ВОЗ требует уменьшить употребление антибиотиков при маститах у коров на 50%. Золотистый стафилококк – преобладающий вид возбудителя маститов коров в странах Западной Европы и России. Почти в 90% больших ферм и комплексов, где используют антибиотики, регистрируется стафилококковый мастит, вызванный полирезистентными штаммами S. aureus. Проведена оценка возможности частичной замены антибиотиков на биологически активные вещества при лечении клинических маститов у коров. Установлено, что Интерферон бычий рекомбинантный, полисахарид гриба Hericium erinaceus (ПС H. еrinaceus) и Диальдерон через 10 дней лечения клинических маститов у коров повышали количество выздоровевших соответственно на 30, 20 и 20%, по сравнению с антибиотикотерапией. Биологически активные вещества нормализовали количество соматических клеток в молоке до физиологического уровня. Изученные вещества снижали уровень интерлейкина-2 (Il-2) и интерлейкина-8 (Il-8), простогландинов Е2, нормализовали скорость оседания эритроцитов (СОЭ) и фагоцитарную активность в крови экспериментальных животных. Количество соматических клеток в молоке коров подопытных групп после 10 дней лечения уменьшилось до физиологической нормы. Молоко после лечения коров было годно к пищевому употреблению на 72 часа раньше, чем при антибиотикотерапии.

Ключевые слова: антибиотикотерапия, Диальдерон, Интерферон рекомбинантный, клинические маститы, полисахарид гриба Hericium erinaceus

Статья опубликована в № 4 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-4-118-125

Оценка воздействия наночастиц диоксида титана на живые организмы

В. И. Полонский, А. А. Асанова

Раздел: Теоретические проблемы экологии

Наночастицы, создавая беспрецедентный класс промышленных загрязнений, непосредственно воздействуют на все объекты окружающей среды, а значит и на все виды живых организмов, и риски, вызванные техногенными наноматериалами, должны быть оценены. В данном обзоре представлен анализ литературы по влиянию наиболее широко распространённых в мире наночастиц – диоксида титана – на представителей различных сред обитания. Показано, что проблема воздействия техногенных наночастиц на живые объекты решается мировым научным сообществом методами биотестирования. Наиболее частыми объектами исследований выступают одноклеточные водоросли, водные рачки, высшие растения, культуры клеток млекопитающих и человека. Самыми чувствительными среди этих организмов к воздействию наночастиц диоксида титана являются микроводоросли и водные рачки , значения ЕС 50 наблюдались при концентрации от 1 мг/л, что делает их перспективными тест-объектами для оперативного мониторинга сред, загрязнённых наночастицами. Установлено, что наночастицы диоксида титана могут иметь как положительное, так и отрицательное воздействие на высшие растения, причём эффект зависит от концентрации наночастиц. Исследования на культурах клеток показывают негативное воздействие при концентрации наночастиц, превышающей 100 мг/л, или отсутствие эффекта вовсе. Исследования наночастиц диоксида титана различных размеров демонстрировали повышенную токсичность более мелких частиц по сравнению с крупными. Ответные реакции живых организмов, представляющих различные среды обитания, на наличие в окружающей среде наночастиц диоксида титана до сих пор исследованы недостаточно. Зависящие от размера эффекты токсичности наночастиц диоксида титана для различных тест-организмов требуют дальнейшего изучения

Ключевые слова: наночастицы диоксида титана, биотестирование, водоросли, рачки, растения, клетки, размеры наночастиц

Статья опубликована в № 3 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-3-005-011

Сравнительный анализ эффективности использования сорбентов различной природы по отношению к ионам меди(II)

C. Г. Скугорева, Г. Я. Кантор, Л. И. Домрачева, Т. И. Кутявина

Раздел: Методы исследований. Модели и прогнозы

Проведён сравнительный анализ эффективности сорбентов различной природы (активированный уголь, цеолит, торф, мицелий Fusarium culmorum (W.G. Sm.) Sacc. , цианобактерия Nostoc paludosum K ü tz., листья и корни ярового ячменя Hordeum distichum L.) по отношению к ионам меди(II). Запись кинетических кривых сорбции производилась потенциометрическим методом при помощи ионоселективного электрода, чувствительного к концентрации ионов меди(II) в растворе, и специально разработанного оригинального программного обеспечения к иономеру. Для описания кинетики сорбции использовали математические модели (модели псевдо-первого порядка, псевдо-второго порядка, модифицированную модель второго порядка и модель Еловича), позволяющие выявить вклад химической стадии в процесс сорбции. Выявлено, что процесс сорбции большинства сорбентов хорошо описывается моделью псевдо-второго порядка и модифицированного второго порядка, согласно которым сорбат и функциональная группа сорбента взаимодействуют между собой в соотношении 1:1. Рассчитаны параметры уравнения модели псевдо-второго порядка: кинетический коэффициент ( k 2 ), определяющий скорость сорбции, и равновесная (предельная) удельная масса сорбата ( a e ), которая соответствует сорбционной ёмкости сорбента. Проведено ранжирование сорбентов по скорости сорбции и сорбционной ёмкости. Сравнение кинетических кривых показывает, что наименее эффективными сорбентами меди(II) были сорбенты неорганической природы – цеолит и активированный уголь. Сорбционные возможности микроорганизмов и торфа можно охарактеризовать как средние. Наиболее эффективными сорбентами оказались растения ячменя, которые обладали максимальной скоростью сорбции и высокой сорбционной ёмкостью. Перспективным может оказаться использование микробно-растительных ассоциаций в качестве сорбентов ионов тяжёлых металлов, в связи с этим необходимо провести подбор микроорганизмов и растений для создания различных экспериментальных ассоциаций для детального исследования их сорбционных характеристик.

Ключевые слова: ионы меди(II), сорбция, сорбционная ёмкость, скорость сорбции, модели химической кинетики, активированный уголь, цеолит, торф, Fusarium culmorum, Nostoc paludosum , Hordeum distichum

Статья опубликована в № 3 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-3-012-018

Современные тенденции развития методологии биотестирования водных сред

А. С. Олькова

Раздел: Методы исследований. Модели и прогнозы

При анализе современных исследований в области биотестирования и работ, представленных в международных наукометрических базах данных, выделены направления развития методологии биотестирования. Наиболее актуальны работы по созданию новых методик биотестирования, разработка специализированного оборудования для биотестирования, повышающего точность и объективность исследований, поиск новых тест-функций «классических» тест-организмов, из числа которых наиболее востребованы оценки предлетальных эффектов. Предложены три блока оценки и оптимизации подходов и методов биотестирования. В первую очередь, при планировании экологических исследований необходимо обоснованно выбирать перечень биотестов. Для этого разработан алгоритм выбора биотестов, основанный на ранжировании чувствительности набора методик биотестирования к приоритетным загрязняющим веществам района исследования. Этот подход позволит использовать только наиболее информативные и чувствительные биотесты. Вторым блоком оптимизации подходов и методов биотестирования должна стать строгая стандартизация условий культивирования выбранных тест-организмов. На примере Daphnia magna сформулированы научно обоснованные рекомендации по их содержанию и периодическому контролю здоровья тест- культуры. Завершающим направлением оптимизации подходов биотестирования и развития методологии группы методов является предложенная система последовательного учета спектра тест-функций базового тест-организма D. magna . Оценка 14 доступных для учёта тест-функций D. magna приводит к диагностике летальных, нелетальных, хронических и отсроченных эффектов. Реализация предложенных направлений оптимизации биотестирования позволит учесть многофакторность получения объективных результатов экотоксикологических анализов.

Ключевые слова: биотестирование, методология биотестирования, методы биотестирования, тест-функции, тест-организмы

Статья опубликована в № 3 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-3-019-026

Снижение экологической опасности автомобилей конвертацией на природный газ

В. Романюк, В. А. Лиханов, О. П. Лопатин

Раздел: Методы исследований. Модели и прогнозы

Обоснована необходимость использования природного газа (ПГ) для дизелей автотранспортных средств, что позволяет уменьшить их экологическую опасность и сэкономить моторное нефтяное топливо. Представлен состав используемого ПГ и его физико-химические свойства. В целях разработки, определения и оптимизации количества подаваемого ПГ для автотранспортных дизелей проведены их испытания на электротормозном стенде SAK–N670 с балансирной маятниковой машиной и весовым механизмом «Rapido». При этом токсичность отработавших газов (ОГ) определялась при помощи автоматической системы газового анализа «АСГА–Т», а дымность ОГ оценивалась с помощью оптико-электрического рефлектомера «Bosch EFAW–68A». Экспериментально установлено, что для применения ПГ в исследуемых автотранспортных дизелях необходимо поддерживать следующее соотношение компонентов: газ – 80%, запальная порция дизельного топлива (ДТ) – 20%. При конвертации на ПГ дизеля 4Ч 11,0/12,5, устанавливаемого на грузовые автомобили и тракторы городских коммунальных служб, и одновременного применения в нём рециркуляции отработавших газов (РОГ) в размере 20% (РОГ применена для ликвидации возросших в результате применения ПГ оксидов азота) происходит снижение содержания в ОГ оксидов азота (NO x ) на 30,0–30,1%, сажи – на 82,0–88,7%; диоксида углерода (CО 2 ) – на 31,6–35,6%. При конвертации на ПГ дизеля 4ЧН 11,0/12,5, устанавливаемого на городские пассажирские автобусы, происходит снижение содержания в ОГ NO x от 5,5 до 35,1%, сажи – на 88,2–92,0%; монооксида углерода (СО) – до 21,6%. Перевод указанных автотранспортных дизелей для работы на ПГ, кроме улучшения экологических показателей их ОГ, позволяет также экономить нефтяное моторное топливо в размере 80%.

Ключевые слова: природный газ, выхлопные газы, дизельное топливо, экология города

Статья опубликована в № 3 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-3-027-032

Влияние военных действий на содержание некоторых металлов в почве Саур-Могилы, Донбасс

А. С. Алемасова, Ю. И. Пенькова, А. С. Пивоварова, Р. В. Остапенко

Раздел: Мониторинг антропогенно нарушенных территорий

С использованием стандартных методов проведена оценка сравнительного содержания валовых и подвижных форм 11 токсичных металлов (Cd, Pb, Sr, Mo, Zn, Cu, Ni, Co, Ga, Mn, Tl) в почвах воронок от артиллерийских обстрелов на кургане Саур-Могила (Донбасс, Украина) и почве городского газона г. Донецка. Установлено, что концентрация практически всех исследованных металлов не превышает ПДК либо фонового уровня, за исключением кадмия (пре - вышение ПДК в 1,5–2 раза в двух пробах) и кобальта (на уровне ПДК в одной пробе). Уровень валовых и подвиж - ных форм Zn, Cu, Mn, Pb, Ni, Cd в почвах воронок в 2–7 раз ниже, чем в техногенно загрязнённом городском газоне. Суммарный показатель загрязнения Z c значительно ниже категории «допустимая». Показатель степени подвижности исследованных металлов S n свидетельствует об их незначительной подвижности, за исключением кислоторастворимых форм свинца. Полученные результаты свидетельствуют о необходимости дальнейшего систематического мониторинга почв мест боевых действий в Донбассе, а также опровергают гипотезу о влиянии содержания токсичных металлов в почве на наблюдаемое изменение состава и структуры растительного покрова ландшафтного парка «Донецкий кряж».

Ключевые слова: токсичные металлы, валовое содержание, подвижные формы, почвы, воронки от артиллерийских обстрелов, почва городского газона

Статья опубликована в № 3 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-3-033-039

Сравнительный анализ качества артезианских вод

Т. Н. Ашурбекова, Н. Г. Исаева, А. Н. Мурзаева, Э. М. Мусинова, З. Г. Гаджимусаева, Р. Н. Абдурагимов

Раздел: Мониторинг антропогенно нарушенных территорий

В статье рассматривается проблема содержания токсичных элементов: кадмия (Cd), свинца (Pb) и мышьяка (As) в артезианских скважинах ст. Червленная (Шелковского района), ст. Наурская (Наурского района), ст. Петропавловская (Грозненского района) Чеченской Республики и их влияние на здоровье населения. Присутствие тяжёлых металлов в артезианских скважинах исследуемых источников можно объяснить геологическим строением территории Чеченской Республики, которая находится на породах юрского и палеогенового периодов. Исследования показали превышение ПДК такого потенциально опасного элемента, как кадмий: в воде станицы Червленная – в 5; ст. Наурская – в 7; ст. Петропавловская – в 9 раз. В воде всех скважин содержание свинца превышает значение ПДК в 4–5 раз. Также в этих водах содержание мышьяка превышает ПДК: в воде ст. Червленная – в 4,8; ст. Наурская – в 1,5; ст. Петропавловская – в 6,2 раза. Все обнаруженные элементы обладают кумулятивным и токсическим действием и являются канцерогенными. На основе многолетнего изучения здоровья населения на территории Чеченской Республики отмечается тенденция роста онкозаболеваемости среди населения.

Ключевые слова: артезианская вода, тяжёлые металлы, свинец, кадмий, мышьяк, предельно допустимая концентрация, онкозаболевания

Статья опубликована в № 3 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-3-040-047

Развитие планктонных сообществ в условиях антропогенной гидротермали

Н. А. Ташлыкова, Е. Ю. Афонина

Раздел: Мониторинг антропогенно нарушенных территорий

Стандартными гидробиологическими методами изучена планктонная флора и фауна термальной зоны водоёма- охладителя Харанорской ГРЭС (Забайкальский край). В составе фитопланктона отмечено 40 таксонов водорослей, в составе зоопланктона – 25 видов беспозвоночных. В альгоценозе доминировали Chlorophyta, Bacillariophyta и Crysophyta, составляя 80% от общего числа таксонов. В зоопланктоценозе 40% от общего числа видов приходилось на долю Rotifera. Показано, что состав доминирующего комплекса носит сезонный характер. Определены количественные характеристики фито- и зоопланктона. На примере некоторых гидробионтов (водорослей и беспозвоночных) отмечено, что основной реакцией на увеличение термальной нагрузки является смещение и удлинение сроков их развития. Для абиотических параметров определена обратная корреляция температуры поверхностного и придонного слоёв воды с прозрачностью и содержанием нитратов. Для биотических характеристик планктона статистически выявлено, что основными факторами, влияющими на развитие организмов толщи воды антропогенной гидротермали водохранилища, являются температура, катионный и анионный состав вод, а также содержание взвешенных веществ.

Ключевые слова: фитопланктон, зоопланктон, численность, биомасса, антропогенная гидротермаль, метод главных компонент, водоём-охладитель Харанорской ГРЭС

Статья опубликована в № 3 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-3-048-054

Миграция поллютантов и загрязнение подземных вод при добыче железных руд

Ю. А. Бабушкина, Н. Н. Назаренко

Раздел: Мониторинг антропогенно нарушенных территорий

В статье рассмотрена проблема миграции химических поллютантов водной среды и загрязнение подземных вод при добыче железных руд на примере АО «Соколовско-Сарбайское горно-обогатительное производственное объединение» (Казахстан). Проанализированы пробы подземных вод, отобранные в период 2012–2016 гг., по следующим показателям: рН, содержание сухого остатка и взвешенных веществ, содержание ионов кальция, магния, сульфат-, хлорид-, фосфат-, гидрокарбонат-, нитрат-, нитрит-ионов, азота аммонийного, железа общего, нефтепродуктов, соединений алюминия, свинца, цинка, никеля, кобальта, марганца и бора . Полученные результаты свидетельствуют, что величины концентрации сульфатов, хлоридов, нитратов, нитритов, азота аммонийного, соединений бора, марганца, содержание сухого остатка в подземных водах непосредственно в районе добычи превышают их предельно допустимые значения. При этом за пределами санитарно-защитной зоны предприятия превышения концентраций загрязняющих веществ не обнаружено, что свидетельствует о незначительной миграции поллютантов за пределы санитарно-защитной зоны предприятия.

Ключевые слова: миграция химических загрязнителей, горнодобывающее предприятие, железная руда, техногенное загрязнение, подземные воды

Статья опубликована в № 3 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-3-055-061

Экология и структура ценопопуляций Goodyera repens (L.) R. Br. (Orchidaceae) на Северном Урале

И. А. Кириллова, С. В. Дёгтева, Ю. А. Дубровский, А. Б. Новаковский

Раздел: Популяционная экология

Приведены сведения об экологии, фитоценотической приуроченности и структуре ценопопуляций представителя семейства Орхидные Goodyera repens (L.) R. Br. на территории Северного Урала. Данный вид встречается в сообществах всех лесных формаций, распространённых в районе исследования, но чаще произрастает в фитоценозах ассоциации Piceetum myrtilloso-hylocomiosum . Предпочитает экотопы со средне влажными, слабокислыми, бедными почвами, растет под пологом леса в условиях полутени. Образует небольшие полночленные ценопопуляции, численностью до 500 побегов. Средний онтогенетический спектр всех изученных ценопопуляций вида на данной территории (8,7:39,8:37,7:13,8 (j:im:v:g)) соответствует базовому спектру G. repens . Можно заключить, что вид достаточно хорошо адаптирован к условиям Северного Урала, где сосредоточены большие массивы малонарушенных лесов и имеется множество подходящих для вида мест произрастания.

Ключевые слова: Goodyera repens (L.) R. Br., орхидные, структура ценопопуляций, Северный Урал

Статья опубликована в № 3 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-3-062-068

Антропогенные адаптации репродуктивной биологииусловно-синантропных птиц

Л. Кучар, А. В. Барановский, Е. С. Иванов, Д. В. Виноградов, Я. Лесны, А. В. Щур

Раздел: Популяционная экология

Статья посвящена исследованию механизмов синантропизации и экологической сегрегации птиц в антропогенных ландшафтах. В работе представлены данные об адаптивности антропогенной специфики гнездового поведения у серой мухоловки, условно-синантропного вида птиц. Этот вид повсеместно проявляет склонность к синантропизации, однако в наиболее урбанизированных частях городов практически не встречается, предпочитая умеренно преоборазованные местообитания. Показано, что антропогенный ландшафт способствует формированию у птиц новых форм поведения, которые являются ответом на особенности среды, однако не все из этих форм адаптивны, некоторые представляют собой своеобразные экологические ловушки. Такие особенности поведения не повышают, а даже снижают репродуктивный потенциал птиц, что не всегда просто установить, поскольку в целом результаты размножения синантропной популяции могут оказаться выше, чем у дикой, за счёт иной интенсивности воздействия лимитирующих факторов среды. Представлены данные анализа особенностей гнездования и репродуктивного успеха диких и синантропных популяций. Отмечается, что у серой мухоловки в антропогенном ландшафте существует специфика всех основных репродуктивных показателей, которая представляет собой результат реакции птиц на особенности синантропных экосистем и неравнозначного воздействия на них одних и тех же факторов среды в условиях природных и антропогенных биоценозов. Она проявляется в первую очередь в изменении сроков репродуктивного периода, а также широком использовании антропогенных оснований для закрепления гнёзд. Отмечен также более высокий репродуктивный успех в антропогенном ландшафте, что мы связываем с более благоприятным для птиц микроклиматом, и иным, чем в природе, соотношением специализированных и неспециализированных хищников (преобладанием последних).

Ключевые слова: адаптация, сегрегация птиц, биоценоз, гнездование, экология, серая мухоловка, популяция

Статья опубликована в № 3 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-3-069-077

Специфика “цветения” почвы в сельскохозяйственных и урбанизированных экосистемах

Л. В. Кондакова, Л. И. Домрачева, И. А. Кондакова

Раздел: Популяционная экология

Проведено изучение видового состава и количественных характеристик организмов, формирующих «цветение» почвы в природных, агрогенных и урбанизированных экосистемах. В природных экосистемах развитие сообществ водорослей и цианобактерий проходит последовательные сукцессионные стадии от одноклеточных зелёных и жёлто - зелёных водорослей, нитчатых зелёных водорослей и безгетероцистных цианобактерий и заканчивается развитием гетероцистных цианобактерий. «Цветение» пахотных почв имеет ряд особенностей, независимо от места возникно - вения, сезона, типа почвы, доминирующих группировок. Среди доминантов «цветения» наиболее часто встречаются цианобактерии и зелёные водоросли р.р. Cylindrospermum, Nostoc, Anabaena, Klebsormidium и др. В агроценозах про - слеживается чёткая связь между дозами и сроками вносимых удобрений и уровнем развития наземных разрастаний. Городские почвы подвергаются более интенсивным и разнообразным нагрузкам, чем сельскохозяйственные и почвы природных экосистем. Определение видового состава фототрофов показало, что в конце лета наземные биоплёнки представляют собой многовидовые сообщества с доминированием различных видов цианобактерий и диатомовых водорослей. Плотность клеток в пленках «цветения» чрезвычайно велика и колеблется в разных зонах города от 18 до 47 млн клеток /см 2 . Многообразие городских поллютантов даёт пёструю картину развития фототрофных группировок.

Ключевые слова: «цветение» почв, почвенные водоросли, цианобактерии, микромицеты, биоиндикация

Статья опубликована в № 3 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-3-078-085

Биодеградация растительных отходов и получение плодовых тел при культивировании ежовика гребенчатого (Hericium erinaceus)

А. А. Широких, Ю. А. Злобина, И. Г. Широких

Раздел: Агроэкология

Разработка технологий биодеградации растительных отходов в целях получения новых полезных продуктов способна не только уменьшить загрязнение окружающей среды, но и обеспечить сырьевую базу биотехнологии. В работе изучали возможность применения базидиального ксилотрофного гриба Hericium erinaceus в качестве деструктора растительных отходов с одновременным получением хозяйственно ценной вторичной продукции. В качестве питательного субстрата для получения плодовых тел гриба использовали смеси соломы, дубовых опилок и зерна овса в различных соотношениях. Продуктивность сырого уплотнённого субстрата рассчитывали как отношение массы плодовых тел грибов, получаемых с одного сосуда, к исходной массе субстрата. Об интенсивности разложения субстрата судили по убыли его биомассы за период культивирования гриба. Показано, что для достижения высокой степени биодеградации целлюлозо- и лигнин - содержащих отходов и получения максимального урожая грибов в состав питательного субстрата необходимо включать легкогидролизуемый зерновой компонент в количестве не менее 30 об. %. Изменяя концентрацию зерна, можно регу - лировать скорость роста мицелия, выход плодовых тел гриба и степень биодеградации субстрата.

Ключевые слова: Hericium erinaceus, лигноцеллюлозные отходы, искусственное культивирование, питательный субстрат, урожай плодовых тел, плодоотдача субстрата, степень разложения

Статья опубликована в № 3 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-3-086-092

Способ переработки лигнинсодержащих отходов целлюлозно-бумажной промышленности с получением сорбентов для очистки сточных вод

Я. И. Вайсман, И. С. Глушанкова, Е. С. Ширинкина, С. Ф. Давлетова

Раздел: Экологизация производства

Наиболее экологически опасным объектом на целлюлозно-бумажных предприятиях является производство целлюлозы, которое сопровождается образованием жидких отходов – отработанных щёлоков, содержащих лигносульфонаты, утилизация которых является сложной технологической проблемой. Несмотря на возможность применения жидких лигносульфонатов в качестве поверхностно-активных веществ, реагентов для приготовления буровых растворов, связующего в производстве древесно-стружечных, древесноволокнистых плит, масштабы их использования ограничены, что связано с непостоянством состава и структуры отходов. Лигносульфонаты практически не подвергаются биологической деструкции, и размещение их на полигонах захоронения приводит к длительным негативным воздействиям на объекты окружающей среды, сжигание отходов сопровождается эмиссиями токсичных веществ и требует значительных затрат на технологии очистки отходящих газов. Одним из направлений переработки лигносульфонатов является их термическая деструкция с получением углеродных сорбентов, что позволяет не только утилизировать отходы, но и получить дешёвые сорбционные материалы для очистки сточных вод и газовых выбросов. В работе представлены результаты исследования процессов термохимического пиролиза лигносульфонатов, образующихся при получении целлюлозы из щепы берёзы, с получением углеродных сорбентов, установлены основные факторы, влияющие на выход сорбента, его физико-химические и сорбционные свойства: температура пиролиза, длительность обработки, соотношение лигносульфонат : гидроксид калия. Установлено, что полученные образцы сорбентов обладают высокой удельной поверхностью (720–1080 м 2 /г) и сорбционной активностью, по техническим характеристикам, параметрам пористой структуры не уступают активному углю марки АГ-3, широко используемому для очистки сточных вод. Особенностью углеродных сорбентов из лигносульфонатов является повышенная анионообменная способность. Обоснована возможность использования сорбентов для очистки сточных вод, содержащих бихромат - ионы. Статическая сорбционная ёмкость по Cr(VI) составила 49,0 мг/г.

Ключевые слова: лигносульфонаты, углеродные сорбенты, пористая структура, сорбционная активность, ионообменная ёмкость, ионы хрома Cr(VI)

Статья опубликована в № 3 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-3-093-099

Модифицированные сорбенты на основе шлама содового производства для извлечения ионов тяжёлых металлов из водных растворов и сточных вод

И. С. Глушанкова, Е. В. Калинина, Е. Н. Демина

Раздел: Экологизация производства

Очистка промышленных и поверхностных сточных вод от ионов тяжёлых металлов (ИТМ) до нормативных требований к сбросу очищенных сточных вод в природные водоёмы является одной из сложных экологических и технологических проблем. Для глубокой очистки сточных вод от ИТМ наиболее перспективно использование дешёвых сорбентов, полученных из отходов производства. Одним из многотоннажных отходов технологии неорганических веществ является шлам, образующийся при получении кальцинированной соды аммиачным методом Сольве. В настоящее время шламы складируются в шламонакопителях и являются длительным источником загрязнения объектов окружающей среды. Научные разработки по утилизации шламов с получением строительных материалов и др. не нашли широкого практического использования, что связано с неоднородностью гранулометрического и химического состава отходов. Проведённый рентгенофазовый анализ и исследования физико-химических и химических свойств образцов отходов показал, что его основными компонентами являются карбонат кальция (кальцит) и гидроксид кальция (портландит). Известно, что природный карбонат кальция (известняк, доломит) способен к извлечению ИТМ из водных растворов с образованием менее растворимых основных солей, карбонатов, и гидроксокарбонатов ТМ. Установлено, что образцы шлама обладают высокой сорбционной активностью при извлечении ионов меди(II) и цинка из низко концентрированных растворов (сорбционная ёмкость из растворов с концентрацией ИТМ 50 мг/дм3 по ионам меди составляет 35,0 мг/г, сорбционная ёмкость по ионам цинка – 40 мг/г). Для повышения эксплуатационных свойств образцов шлама разработан способ его модификации с получением гранулированного сорбента, заключающийся в обработке отхода силикатом натрия. Исследовано влияние дозы силиката натрия в составе сорбента на механическую прочность и сорбционные свойства полученных образцов. Установлено, что введение 8,6% SiO2 в шлам приводит к повышению механической прочности на истирание с 50 до 80%, и не оказывает значительного влияния на сорбционную активность материала. Выявлены кинетические и сорбционные закономерности извлечения ионов меди(II) и цинка на модифицированных сорбентах. На основании анализа полученных изотерм адсорбции определены константы адсорбционного равновесия и максимальные величины адсорбции (Amax(Cu2+) = 50,8 мг/г; Amax(Zn2+) = 97,1 мг/г). Полученные сорбционные материалы можно рекомендовать для очистки поверхностных и сточных вод от ИТМ.

Ключевые слова: ионы тяжёлых металлов, шлам содового производства, карбонат кальция, сорбенты, сорбционная ёмкость

Статья опубликована в № 3 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-3-100-108

Получение экологически безопасных строительных материалов на основе отработанного формовочного песка сталелитейного производства

Я. И. Вайсман, К. Г. Пугин, Л. В. Рудакова, И. С. Глушанкова, К. Ю. Тюрюханов

Раздел: Экологизация производства

Объектом исследования выступал отработанный формовочный песок одного из типичных сталелитейных предприятий. Оценка эмиссии загрязняющих веществ из состава отработанного формовочного песка показала их низкую эмиссионную и биологическую активность, что позволило разработать технологию его утилизации с получением экологически безопасного строительного материала. Проведённые исследования физико-механических свойств отработанного формовочного песка показали, что он пригоден для использования в качестве минерального заполнителя при производстве асфальтобетонных смесей. Исследования образцов асфальтобетона в составе, которого в качестве мелкого минерального заполнителя использован отработанный формовочный песок, показали, что он удовлетворяет требованиям ГОСТ 9128-2013. Физико-механические показатели асфальтобетонной смеси соответствуют асфальтобетону типа Б I марки. Предлагаемая технология утилизации возможна без значительных капитальных вложений на большинстве сталелитейных предприятий. Реализация данной технологии позволит снизить техногенную нагрузку на окружающую среду в местах размещения сталелитейных предприятий.

Ключевые слова: формовочный песок, утилизация, асфальтобетон, отходы производства, строительные материалы

Статья опубликована в № 3 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-3-109-115

Популяционно-биологические предпосылки экспансии ретровирусов крупного рогатого скота

Д. Абдессемед, Е. С. Красникова, В. А. Агольцов, А. В. Красников

Раздел: Социальная экология

Целью настоящих исследований явилось выявление популяционных и биологических предпосылок распространения ретровирусных инфекций среди крупного рогатого скота. Особое внимание уделялось таким аспектам как порода и возраст животных, форма владения, биологические особенности ретровирусов. Bovine leukemia virus (BLV) и bovine immunodeficiency virus (BIV) являются ретровирусами, вызывающими хронические неизлечимые заболевания крупного рогатого скота. Данные возбудители имеют филогенетическую связь с подобными патогенами человека. Существует вероятность передачи вирусов от животных человеку через контаминированные продукты питания. Методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) были исследованы 773 пробы крови Черно- пестрого, Голштинского и Симментальского скота, коров породы Казахская белоголовая и беспородных животных из различных районов Саратовской области. Исследования показали, что BLV и BIV широко распространены среди крупного рогатого скота Саратовской области: 30,5 и 39,8% в среднем, соответственно. Уровень инфицированности значительно варьирует в зависимости от половозрастной группы и формы владения скота. Степень BIV и BLV- инфицирования увеличивается с возрастом животных, особенно среди фермерского скота. Немаловажной особенностью ретровирусных инфекций крупного рогатого скота в Саратовской области является высокий уровень ретровирусной коинфекции – в среднем 25,2%. Клинические проявления BIV-инфекции, подтвержденной лабораторными исследованиями, наиболее часто регистрировались среди скота в возрасте 5–10 лет. Для выяснения диагностической ценности серологического и молекулярно-генетического методов диагностики энзоотического лейкоза крупного рогатого скота, 271 проба крови была исследована параллельно методами ПЦР и РИД (реакция иммунодиффузии). Сравнительный анализ показал, что диагностическая эффективность РИД относительно ПЦР составляет 30,8%. Учитывая биологические особенности ретровирусов, ПЦР-анализ может быть рекомендован в качестве скринингового метода выявления BLV-инфекции, особенно при карантинировании ввозимого из-за границы скота. В стадах с высоким уровнем BLV-инфекции, крупный рогатый скот необходимо исследовать на наличие BIV, чтобы остановить экспансию ретровирусов крупного рогатого скота.

Ключевые слова: полимеразная цепная реакция, реакция иммунодиффузии, ретровирусы, энзоотический лейкоз крупного рогатого скота, иммунодефицит крупного рогатого скота, распространение, диагностика

Статья опубликована в № 3 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-3-116-124

Формирование и оценка фиторегуляторного потенциала мультивидовых биоплёнок на основе Fischerella muscicola

Л. И. Домрачева, И. Г. Широких, Е. В. Товстик, С. Г. Скугорева, Е. Н. Резник

Раздел: Химия природных сред и объектов

В статье представлены результаты опытов по изучению особенностей формирования биоплёнок на основе двух- и трёхкомпонентных ассоциаций микроорганизмов с участием цианобактерии (ЦБ) Fischerella muscicola 300, стрептомицета Streptomyces wedmorensis 38.11 и микромицета Fusarium avenaceum 7/2. Показано, что при интродукции микроорганизмов в стерильную почву на её поверхности за три месяца экспозиции на свету,в вариантах с монокультурой ЦБ и с трёхкомпонентной ассоциацией формируются разрастания (биоплёнки) с плотностью популяций фототрофного компонента, превышающей 50 млн кл./см². Агрегирование клеток в подобных биоплёнках связано не только с выделением полисахаридной слизи ЦБ, но и с созданием сетчато-нитчатой структуры разрастания за счёт нитей ЦБ и мицелия гетеротрофных партнёров, суммарная длина которых может достигать показателей, превышающих 400 м/см². В опытах с инокуляцией семян Triticum aestivum L. установлено, что двухкомпонентную ассоциацию Fischerella muscicola + Streptomyces wedmorensis в перспективе можно использовать в качестве биологического агента для ограничения развития фузариозной инфекции в ризосфере высшего растения.

Ключевые слова: цианобактерии, стрептомицеты, микромицеты, биоплёнки, плотность популяций, ризосфера, микробная инокуляция.

Статья опубликована в № 2 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-117-124

Degradation of Acid Orange 7 in a persulphate-bisulfite system under visible light

Heng Zhong, Jia Fang, Lei Sun, Hui Zhao, Aihua Xu, Dongsheng Xia, A. V. Nevsky

Раздел: Природопользование и потребление природных ресурсов

Textile industry is one of the most significant manufacturing sectors that produce large volumes of highly polluted and toxic wastewater. Dyes represent an important part of waste effluents. In this study, the degradation of Acid Orange 7 dye (AO7) in a persulfate-bisulfite (PS-BS) system under visible (Vis) light (wavelength more than 420 nm) was performed. All batch experiments were conducted in a 100 mL undivided glass beaker containing 50 mL solution at about 25 оC without irradiation or under irradiation by a direct exposure visible light power supply (CHF-XM-500W) from Beijing Trusttech Co. (China). After the desired amounts of AO7 and PS in 50 mL of the aqueous solution were added into the reactor, the reaction was initialized by adding BS. To monitor the degradation process of AO7, solution samples were taken out at given reaction time intervals and measured immediately on a METASH UV-5500PC spectrophotometer under the maximum absorption wavelength (484 nm) to record the temporal UV-vis spectral variations of the dye. The related reaction progress was monitored using the UV-vis absorption spectra of AO7 in terms of the percentage of degraded azo-dye. The activities of different systems including BS/Vis, PS/BS, PS/Vis and BS/PS/Vis were evaluated. It was found that the efficiency of PS/Vis system was negligible, and almost 29 and 40% of AO7 was oxidized by BS/Vis and BS/PS within 30 min, and it was further improved to almost 94% within 30 min by BS/PS/Vis system at room temperature. Various operational parameters, such as PS concentration, BS concentration and initial pH were investigated to optimize the process.

Ключевые слова: Dye’s degradation, Acid Orange 7, Bisulfite, Persulfate, Visible light, Inorganic negative ions

Статья опубликована в № 2 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-113-116

Some aspects of aluminum detoxifying in plants: phytotoxic and genotoxic effects

B. I. Synzynys, L. N. Ulyanenko

Раздел: Экотоксикология

The separate and combined impacts of aluminum, manganese and silver ions on onion (Allium cepa L.) have been studied. The experiments have been performed in several series with different solutions of metal salts: AlCl3 • 6H2O,KMnO4, MnCl2 • 4H2O for the first and second series and Al(NO3)3 and AgNO3 – in third series. The ion concentrations of all studied metals amounted to 1 MPC according to the Russian health legislation and were 0.5 mg/L for Al,0.1 mg/L for Mn and 50 mg/L for Ag. The phytotoxic effect and genotoxic effect (such as mitotic index and the frequency of chromosome aberrations) were estimated. It was showed that aluminum ions promote negative processes in all our experiments. We found that manganese in combined presence in solution with aluminum reduced the phytotoxic and genotoxic effects aluminum on Allium cepa: the coefficients of antagonism calculated for frequency of aberrant cells and mitotic index are equal to 0.2. We have the same tendency for the silver ions. Taking into account our previously obtained data (the reducing of genotoxic effect of aluminum ions by iron ions) it is possible to conclude about similar mechanism for manganese (regardless of valency) and silver. Thus our results demonstrated this unique and at the same time universal mechanism of interaction between two metals (aluminum and other) and their detoxification effect in plant. We anticipate our assay to be a new starting point in investigation of detoxification mechanisms for heavy metals in plants: it is found that a combination of several metals reduces the negative action of each of them.

Ключевые слова: aluminum, manganese ions, silver ions, barley, separate and combined action, phytotoxicity and cytogenotoxicity of aluminum, antagonism indicies

Статья опубликована в № 2 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-107/2-112

Comprehensive chemical-toxicological research of copper(II) sulfate solutions containing reduced glutathione

E. I. Lyalina, A. I. Fokina, T. Ya. Ashikhmina, A. S. Olkova, E. V. Beresneva, L. V. Darovskikh, A. S. Yarmolenko

Раздел: Экотоксикология

The composition and toxicological properties of copper(II) sulfate solutions containing reduced glutathione (GSH)have been studied. It was found that complex compounds Cu2+ with GSH are formed in the solution in the Cu(II):GSH molar ratios 1:1, 1:2, 1:3, 1:4. Simultaneously with the formation of complexes in solutions, oxidation-reduction reactions occur, accompanied by the formation of active forms of oxygen and oxidized glutathione (GSSG). All the described processes lead to a decrease in the active concentration of Cu2+. The toxicological properties of solutions with a molar ratio of Cu(II):GSH 1:1, 1:2, 1:4 were determined. For this purpose, test objects of different systematic accessory were used: cyanobacterium Nostoc linckia 271, crustaceans Daphnia magna Straus, infusoria Raramecium caudatum Ehrenberg and bioassay “Ecolum” . The chemical composition of solutions was correlated with toxicity. Reduced glutathione has a protective effect on daphnia, which is most pronounced in the variant 1Cu(II):4GSH. However, the level of viability of cyanobacteria, in contrast to hydrobionts, decreases in the 1:1 → 1:2 → 1:4 range. The decrease is due to the bioaccumulation of copper, which increases with the increase in the fraction of reduced glutathione. Such an effect may be formed by complex compounds, which is consistent with the literature data. For D. magna, such a relationship is not observed, the resulting compounds and reduced glutathione do not affect the accumulation of metal.

Ключевые слова: reduced glutathione, copper(II) ions, bioassay, active forms of oxygen

Статья опубликована в № 2 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-101/2-107/1

Оценка загрязнения почв рекреационных территорий промышленного города соединениями тяжёлых металлов и мышьяка

Т. А. Трифонова, А. А. Подолец, О. Г. Селиванов, А. А. Марцев, А. А. Подолец

Раздел: Экотоксикология

В статье представлены результаты определения валового содержания тяжёлых металлов (ТМ) и мышьяка в городских почвах рекреационных территорий г. Кольчугино Владимирской области. Наиболее загрязнены рекреационные территории города, которые находятся рядом с промышленной зоной и в центральном районе. Содержащиеся в почвах города Pb, As, Zn, Cu, Ni, Co и Cr, согласно проведённому пространственному корреляционному анализу находятся примерно в равных соотношениях на всех реперных участках, что может свидетельствовать о совместном поступлении этих поллютантов. С целью получения научно-обоснованных результатов антропогенного накопления ТМ и мышьяка в почве, был проведён анализ отношения содержания поллютантов в верхнем слое к его содержанию в нижнем по коэффициенту радиальной дифференциации (R). Установлено, что поллютанты концентрируются главным образом в верхних слоях почвы, а их накопление имеет антропогенный характер. Для выявления приоритетных загрязнителей использовался показатель накопления (Пн), который убывает в ряду: Cu > Zn > Pb > Ni > As > Co = Cr > V > Sr. По рассчитанному уровню загрязнения почвенного покрова отдельными поллютантами (Ко), были установлены превышения ПДК в следующем ряду: Zn > Cu > As > Pb > Ni. Наибольшие значения коэффициента опасности (Ко) отмечены в районе завода «Кольчугцветмет». Проведённый корреляционный анализ между концентрациями поллютантов выявил статистически достоверные положительные зависимости (р < 0,05) между Pb, As, Zn, Cu, Ni, Co и Cr. Исходя из этого, можно предположить, что эти элементы поступают в почву города из одного источника.

Ключевые слова: тяжёлые металлы, серая лесная почва, рекреационные территории, коэффициент радиальной дифференциации, показатель накопления, коэффициент опасности

Статья опубликована в № 2 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-094-101/1

Technology for conversion of whey into organic-mineral fertilizers with amino acids

Yu. N. Terentyev, N. V. Syrchina, T. Ya. Ashikhmina, А. V. Sazanov, M. L. Sazanova, V. A. Kozvonin, D.V. Petukhov

Раздел: Экологизация производства

Rational processing of whey is one of the most important problems of the dairy industry. Less than 50% of this waste is processed in Russia. Unprocessed whey is discharged into the sewage systems, which significantly increases the degree of contamination of the process waste water. Basically, processing of whey in commodity products is limited by economic factors. At the enterprises of small and average capacity high costs of introducing processing technologies do not pay off proceeds from realization of the received products. The authors of the research have used the method of cryogenic concentration (freezing) which provided the complete conservation of bioactive substances (proteins, vitamins,enzymes) in whey. Proteins of the received concentrate were subjected to enzymatic hydrolysis to free amino acids. The mineral salts complex (which contains plant-available forms of nitrogen, phosphorus, potassium, magnesium and trace elements) was dissolved in the hydrolysate. As a result, the researchers have got a marketable product – liquid organicmineral fertilizer with natural amino acids. Whey-fraction that remained after cryogenic concentration contained no more than 1.2% of dry substances. For its removal there was used glauconite-containing efel as sorbent (the waste of phosphorite ore enrichment, it is a quartz-glauconite sand containing up to 45% glauconite). The waste sorbent was dried up and used as the second commercial product – solid organic-mineral fertilizer (S-OMF). The S-OMF included only natural ingredients, which made this product suitable for use as a fertilizer in natural farming systems. The simplicity and high market value of the received marketable products make it economically viable to introduce the proposed technology into practice. The calculated payback period of the offered technology at the enterprises of a mean power is less than two years.

Ключевые слова: whey, organic-mineral fertilizers, fertilizers with amino acids, sorbents, glauconite, non-waste technologies

Статья опубликована в № 2 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-087-093

Модификация шламов содового производства для получения нефтяных сорбентов

Е. В. Калинина, И. С. Глушанкова, Л. В. Рудакова

Раздел: Экологизация производства

В настоящее время объём накопленных шламов содового производства составляет более 50 млн т, в связи с чем актуальным является вопрос их утилизации. В работе представлены результаты исследований по получению нефтяных сорбентов на основе шламов содового производства, основным компонентом которого является карбонат кальция. Реагентная модификация шламов содового производства позволяет получить материалы, обладающие сорбционной активностью к нефти и нефтепродуктам. Установлено, что нефтеёмкость образцов исходных шламов содового производства составляет по бензину 0,95; по моторному маслу – 0,9; по нефти – 0,75 г/г. Реагентная обработка шламов содового производства метилсиликонатом натрия или метилсиликонатом калия, увеличивает нефтеёмкость по бензину на 30%; по моторному маслу – на 80%; по нефти – на 73%. Полученные сорбенты могут быть использованы для ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов с твёрдых поверхностей. Для ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов с поверхности водных объектов могут быть рекомендованы шламы содового производства фракции менее 0,1 мм, полученные модификацией метилсиликонатом натрия или метилсиликонатом калия с рабочей дозой действующего вещества 1,5–1,8% мас. и нагреванием до температуры 90 оС. С использованием результатов данных исследований могут быть решены две природоохранные задачи: получены новые нефтяные сорбенты и предложен способ утилизации шламов содового производства. Стоимость нефтяных сорбентов на основе отходов будет невысокой, за счёт нулевой стоимости исходного сырья – отходов содового производства.

Ключевые слова: нефтепродукты, нефтеёмкость, карбонат кальция, метилсиликонат натрия, метилсиликонат калия

Статья опубликована в № 2 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-079-086

Зависимость теплотехнических свойств твёрдых коммунальных отходов от их компонентного и фракционного состава

С. В. Полыгалов, Г. В. Ильиных, В. Н. Коротаев

Раздел: Экологизация производства

Теплотехнические свойства твёрдых коммунальных отходов (ТКО), в частности, их влажность, зольность и теплота сгорания определяют эффективность методов термической утилизации отходов, интерес к которым в России в настоящее время растёт. Разнородность ТКО приводит к сложностям определения их теплотехнических свойств и обусловливает актуальность проведения комплексных исследований фракционного и компонентного состава ТКО с выделением достаточно однородных компонентов, отбором и лабораторными исследованиями проб таких компонентов на содержание влаги и зольного остатка. В статье представлен апробированный методический подход к исследованиям ТКО, включающий проведение натурных полевых исследований компонентного и фракционного состава ТКО и анализ их влажности и зольности в условиях лаборатории с последующим расчётом теплотехнических свойств потока ТКО в целом. Отличительной особенностью данного подхода являются обеспечение представительности отбираемых проб ТКО и отдельных компонентов, учёт сезонных и недельных колебаний состава отходов, а также выделение большого числа компонентов в составе ТКО и раздельные исследования их влажности и зольности во фракциях разного размера. Полученные в ходе таких исследований результаты и установленные зависимости позволяют максимально информативно моделировать состав, теплоту сгорания и другие свойства потоков, получаемых при разных технологиях обработки ТКО, в том числе механической, ручной и оптической сортировке, а также обоснованно подбирать технологии и оборудование для достижения заданных показателей качества отходов.

Ключевые слова: твёрдые коммунальные отходы, компонентный состав отходов, фракционный состав отходов, влажность, зольность, теплота сгорания

Статья опубликована в № 2 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-070-078

Оценка состава и микроструктуры алюмосодержащего отхода для обоснования направлений его использования

А. А. Мартынова, Г. М. Батракова

Раздел: Экологизация производства

Комплексная переработка промышленных отходов с извлечением ценных компонентов и использованием отходов в качестве вторичных материальных ресурсов обеспечивает снижение антропогенной нагрузки на компо ненты окружающей среды. В процессе термического уничтожения энергонасыщенных материалов образуется отход с большим содержанием оксида алюминия. Для определения направлений использования алюмосодержащего отхода проведено исследование его состава и микроструктуры. Использованы методы сканирующей электронной микроскопии и методы количественного физико-химического анализа. Для исследования были подготовлены строительные образцы с добавками отхода и образцы отхода, очищенного минеральными кислотами и водой. Состав изучаемого алюмосодержащего отхода соответствовал требованиям к сырьевым материалам, используемым в качестве упрочняющей добавки в цементных смесях, жаростойких растворах (бетонах) и при изготовлении вяжущих веществ. Уплотнение структуры исследованных образцов сферическими частицами Al2O3 влияло на прочностные характеристики образцов на основе гипса с добавкой шлама. Проведено сравнение физико-механических характеристик образцов с 15- и 30%-ным содержанием отхода с результатами испытаний контрольного образца гипса. Исследование икроструктуры и элементный анализ отхода, очищенного минеральными кислотами, показали,что состав включений неоднороден. Обработка кислотами и водой эффективны для освобождения алюмосодержащего отхода от примесей, массовое содержание алюминия в очищенных образцах увеличивалось. Результаты оценки состава и структуры отхода могут быть использованы при объяснении процессов формирования структуры новых материалов на алюмокислородной основе, процессов структурообразования в керамических материалах, которые будут изготовлены с применением данного вида отхода.

Ключевые слова: алюмосодержащие отходы, оксид алюминия, шлам, энергодисперсионный микроанализ

Статья опубликована в № 2 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-062-069

Продукция органического вещества и аккумуляция углерода в напочвенном покрове еловых и берёзовых фитоценозов в предгорьях Приполярного Урала

Т. А. Пристова, С. В. Загирова, А. В. Манов

Раздел: Мониторинг антропогенно нарушенных территорий

Определены запасы фитомассы и углерода в напочвенном покрове еловых и берёзовых фитоценозов в предгорьях Приполярного Урала. Установлено, что концентрация углерода в различных видах растений составляет 39–50% абсолютно сухого вещества. В напочвенном покрове исследованных фитоценозов растения накапливают 512–960 г/м2 органического вещества, в том числе углерода 250–409 гС/м2. Более 50% углерода фитомассы сосредоточено в надземных органах растений. Углерод в ежегодной продукции надземной фитомассы составляет 44–62%,в подземной – 31–36% общего запаса, из них 86–95% поступает в опад. Ежегодно в истинном приросте запас углерода в растениях напочвенного покрова еловых фитоценозов составляет 11–20 гС/м2, в березняке – 9 гС/м2.

Ключевые слова: Приполярный Урал, лесные фитоценозы, живой напочвенный покров, продукция органического вещества, запас углерода

Статья опубликована в № 2 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-053/2-061

Реакция лишайников на загрязнение среды при добыче бокситовой руды в таёжной зоне

Т. К. Головко, М. А. Шелякин, И. Г. Захожий, Г. Н. Табаленкова, Т. Н. Пыстина

Раздел: Мониторинг антропогенно нарушенных территорий

Представлены данные о функциональном состоянии трёх видов лишайников (Hypogimnia physodes, Lobaria pulmonaria и Peltigera aphthosa), обитающих на участках с разной степенью загрязнения в зоне влияния Средне-Тиманского бокситового рудника. Установлено, что загрязнение среды бокситовой пылью приводило к накоплению в талломах металлов, особенно алюминия и железа, значительная часть которых локализовалась на поверхности лишайников. Во внутриклеточной фракции обнаружено от 3–10% (Mn, Fe, Al, Cr, Pb) до 40% (Cu)всего их количества. На импактных участках отмечали снижение на 10–15% содержания в биомассе углерода – продукта ассимиляционной деятельности фотобионта. Лишайники с загрязнённых участков отличались высоким уровнем ипопероксидации и повышенной активностью антиоксидантных ферментов, что указывает на развитие окислительного стресса. Заключили, что применение физиологических подходов в лихеноиндикации является эффективным способом мониторинга загрязнения среды и позволяет выявить первые признаки нарушений задолго до снижения жизненности и таксономического разнообразия лишайников.

Ключевые слова: лишайники, лихеноиндикация, бокситовая пыль, металлы, компартментализация элементов, окислительный стресс, перекисное окисление липидов, супероксиддисмутаза, пероксидаза

Статья опубликована в № 2 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-044/2-053/1

Характеристика криогенного кальцита из пещеры Грандиозная (им. В. А. Ануфриева), Южный Урал

О. И. Кадебская, Ю. В. Дублянский

Раздел: Мониторинг антропогенно нарушенных территорий

Открытая в 1999 г. пещера Грандиозная в республике Башкортостан является одной из крупнейших естественных карстовых полостей Урала. Спелеологическое исследование пещеры ведётся силами Салаватского клуба спелеологов(республика Башкортостан). В 2016 г. в пещере как на крупных глыбах, так на глинистом дне были обнаружены необычные кальцитовые образования, лежащие в свободном пространстве. При помощи температурного даталоггера HOBO Water Temp Pro v2 было установлено, что в гроте, где был найден кальцит, в течение всего года наблюдаются стабильные положительные температуры (колебания не превышают 0,5 оC). На основании морфологического, химического и изотопного изучения образцов, а также их 230Th/234U датирования был сделан вывод о том, что этот кальцит является криогенным. Корочки представляют собой агрегаты (размером до 6 см) разноориентированных кристаллов кальцита с примазками глины. Тональность окраски корочек зависит от количества глинистых частиц. Находка такого кальцита, образовавшегося на переходе от позднего дриаса к пребореалу, указывает на существование в это время на Южном Урале деградирующей многолетней мерзлоты. Во время этого, довольно резкого, потепления климата, происходило активное протаивание существовавшей ранее мерзлоты, что является необходимым условием для образования криогенного кальцита в пещерах. Разрабатываемая авторами методика определения криогенного кальцита и других морфологических форм, оставшихся после полной деградации подземных наледей, позволяет оценивать масштабы оледенения и величину его влияния на карстовые экосистемы в пределах изучаемого региона.

Ключевые слова: карбонаты, пещеры, криогенез, изотопный состав, геохронология, палеоклимат

Статья опубликована в № 2 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-038-044/1

Identification of the thickets of Heracleum sosnowskyi using Earth remote sensing data

E. V. Tovstik, T. A. Adamovich, V. V. Rutman, G. Ya. Kantor, T. Ya. Ashikhmina

Раздел: Методы исследований. Модели и прогнозы

Sosnowsky’s hogweed (Heracleum sosnowskyi Manden.) is one of the most dangerous invasive plant species,common in the European part of Russia and some European countries. Its spread threatens the biological diversity of natural ecosystems. The danger of H. sosnowskyi for the human health lies in its ability to cause skin burns. Large populations of H. sosnowskyi can be found in uncultivated fields, meadows, on the banks and in the vicinity of watercourses and reservoirs, on the outskirts of forests, and along roads. Currently in Russia, in connection with the massive spread of H. sosnowskyi, the question is raised about the need to create a special federal target program to control this dangerous species. The data of the Earth remote sensing can provide essential assistance in planning the measures to control the spread of H. sosnowskyi. Satellite imagery provide information about localization and areas of plant communities in large areas. To monitor the distribution of H. sosnowskyi, it is possible to use multispectral as well as monochrome satellite images of high and medium resolution. In our study we used images from the Sentinel-2 satellitewith a resolution of 10 m. The detection of the foci was carried out on the territory of certain districts of the Kirov region of Russian Federation. The populations of Sosnowsky’s hogweed are well recognized visually on synthesized color images using either three channels of the visible range (blue, green, red), or two visible (blue and green) and near infrared channel. Both variants give very close results, providing reliable identification of thickets of the hogweed.

Ключевые слова: Heracleum sosnowskyi, invasion, remote sensing data, Sentinel 2

Статья опубликована в № 2 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-035-037

Многофакторная модель как основа для управления качеством окружающей среды урбанизированных территорий

Е. В. Сокольская, Б. И. Кочуров, Ю. А. Долгов, В. А. Лобковский

Раздел: Методы исследований. Модели и прогнозы

В статье рассматривается математический подход к управлению качеством окружающей среды урбанизированных территорий для повышения экологической комфортности проживания населения. Описана проблема управления природоохранной деятельностью с использованием многофакторной модели качества окружающей среды с учётом весовых коэффициентов важности её компонентов: атмосферный воздух, акустическое воздействие, почвенный слой, водные ресурсы, обеспеченность территории зелёными насаждениями, доступность природно-рекреационных зон. Значения весовых коэффициентов важности влияющих факторов на экологическую комфортность среды жизни определены методом экспертного оценивания. Многофакторная модель использована для детальной оценки экологического качества городской среды. Предложенный количественный подход также позволяет сравнить экологическую комфортность различных жилых районов или изучить динамику экологической комфортности конкретной городской территории. Значительное внимание уделено научно-методическим принципам управления и формализации понятия «качество окружающей среды». Приведена стратегия природоохранного управления при экологическом обосновании различных хозяйственных решений. Представлен план мероприятий по организации оптимального управления качеством среды жилого микрорайона г. Тирасполь для повышения экологической комфортности проживания на- селения. Дана графическая схема результатов интегрального анализа разнообразных экологических показателей и оценок для повышения комфортности окружающей среды городских территорий. Реализация управления качеством окружающей среды урбанизированных территорий на основе многофакторной модели способствует поэтапному изменению опасных экологических состояний факторов окружающей среды, повы- шению комфортности территории с учётом реальных предпочтений и потребностей населения.

Ключевые слова: управление качеством среды, факторы окружающей среды, экологическая комфортность, обобщённая функция желательности, экспертная оценка, комплексный показатель

Статья опубликована в № 2 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-026-034

Analysis of Kramer’s coral-reef food web model

M. Solomonovich, I. Bica, L. Gao, А. Hailu

Раздел: Методы исследований. Модели и прогнозы

The model of a coral reef ecosystem, proposed by D.B. Kramer and published in Ecology and Society in 2008, explored the implications of changes in biological parameters and changes in economic and social interaction variables governing the fishing behaviour of anglers targeting the two fish species included in the model, herbivore and piscivore fish. This model is parametrized based on evidence provided in the literature. The recognition of multiple species in the model as well as the inclusion of adaptive harvesting behaviour may supposedly allow to explore policy or management options. This paper reviews, extends and sharpens the analysis undertaken in original article, and reveals both mathematical and interpretational mistakes in it. We use analytical and numerical methods to show that, contrary to the assertion in discussed article, some of the equilibrium outcomes are independent of the parameter values that were identified as important in this paper. At the same time the model is highly sensitive to the setting of some parameter values as well as to the structures representing interactions in the model. We suggest ways in which the model can be modified so that it would become interpretable.

Ключевые слова: coral reef ecosystems, dynamical system, ecosystem simulation, equilibria, fisheries management, socio-economic values

Статья опубликована в № 2 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-016-025

Генно-инженерный подход в решении «неразрешимых» задач ремедиации почв

А. А. Гулевич, Е. Н. Баранова, И. Г. Широких, А. А. Широких

Раздел: Теоретические проблемы экологии

Сельскохозяйственное разведение растений на протяжении многих веков позволило человеческой цивилизации значительно увеличить численность населения планеты. Однако в результате хозяйственной деятельности многие её районы превратились в безводные пустыни, соляные пустоши, отвалы и терриконы, остающиеся после добычи полезных ископаемых. Практикуемые многие десятилетия классические технологии рекультивации так и не привели к эффективному решению возникших проблем, а гуманистические ценности не позволяют пойти по пути ограничения роста численности населения. В настоящем обзоре рассматриваются новые подходы, которые способны значительно повысить эффективность очистки и восстановления свойств почв, благодаря комбинативному применению нескольких биотехнологий: генетической инженерии растений и микроорганизмов; нанотехнологий рекультивации и создания искусственных аналогов почвы, использованию новых геопластических материалов для создания искусственного ландшафта. Обсуждается принципиальная возможность создания искусственных коллабораций растений и микроорганизмов на основе потенциально устойчивых к загрязнению, способных к эффективному взаимодействию организмов. С применением новых подходов открываются и новые возможности для восстановления экологического состояния территорий, подвергшихся деградации за тысячелетия существования человечества.

Ключевые слова: деградация почв, загрязнение отходами, экобиотехнология, фиторемедиация, ризосферные микроорганизмы, генная инженерия, реконструкция ландшафта

Статья опубликована в № 2 за 2018 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-005-015