Тяжёлые металлы в снежном покрове и городских почвах
Е.А. Горностаева, Г.И. Березин, Е.В. Дабах
Раздел: Химия природных сред и объектов
Проведена оценка загрязнения снежного покрова и почв разных функциональных зон г. Кирова тяжёлыми металлами (ТМ). Судя по состоянию снежного покрова, уровень загрязнения воздуха Zn, Cu, Pb, Ni, Cd в зимний период в разных функциональных зонах северной части города и на фоновой территории различается незначительно, но существенно варьирует по годам наблюдений. Выявлена корреляционная связь (r = 0,98–0,99) между содержанием ТМ в снежном покрове и их валовым содержанием в почве.
Показано, что уровень загрязнения почв будет зависеть от выбранных фоновых показателей. При отсутствии превышений ориентировочно допустимых концентраций валовых форм ТМ показатель суммарного загрязнения (Zc) соответствует среднему уровню загрязнения почв в промышленной зоне. Загрязнение диагностируется по накоплению подвижных соединений ТМ, причём коэффициенты подвижности (показатели, не зависящие от выбранного фона) позволяют оценить риск накопления в почвах Pb и Cd в обменной и связанной с карбонатами формах в промышленной, а также в рекреационной зонах северной части города, как очень высокий.
Статья опубликована в № 3 за 2022 год DOI: 10.25750/1995-4301-2022-3-110-117
Просмотров: 31
Соотношение NDVI и альфа-разнообразия в тропических влажных горных лесах Эквадора
С. Йерена, Г. Тоаса, А.И. Курбатова
Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий
За прошедшее десятилетие на международном уровне значительно усилилась озабоченность проблемой
обезлесения и её воздействия на усиление климатических изменений, утраты биоразнообразия и предоставление экосистемных услуг. Биоразнообразие является важным фактором устойчивости лесных экосистем, их способности давать отклик на внешнее воздействие. Исследование биоразнообразия методами дистанционного зондирования Земли как основы устойчивого развития экосистемы тропического леса является актуальной задачей.
В недавних работах была выявлена положительная корреляция нормализованного дифференцированного
индекса растительности (NDVI) с видовым разнообразием тропических лесов. Данное исследование тропического горного туманного леса Эквадора направлено на сопоставление NDVI с оценками альфа-разнообразия для определения характера их взаимосвязи. В работе по спутниковым снимкам Landsat OLI 8 уровня обработки Level 1 был определён NDVI за пять месяцев. В полевых условиях видовое разнообразие, индекс Chao1, индекс Шеннона, индекс Симпсона и биомасса на трёх участках были количественно определены для деревьев с диаметром ствола ≥ 10 см. Далее для выявления взаимосвязи эффектов высоты, качественных и количественных показателей разнообразия с NDVI был рассчитан коэффициент Пирсона и определена взаимосвязь между средним значением NDVI и индексом Chao1 (p < 0,10), а также между средним значением NDVI и видовым богатством (p < 0,05). Применение этой методологии может позволить проводить оценку и мониторинг биоразнообразия в режиме реального времени
и с низкими затратами, что способствует реализации программ по сохранению лесов.
Проведённые исследования рекультивированных 35–40 лет назад участков горных отвалов угольных предприятий Кемеровской области показывают, что формируемые лесные насаждения не создают полноценных условий для млекопитающих – обитателей черневой тайги. Наибольшее сходство с коренными сообществами млекопитающих выявлено в насаждениях, примыкающих к черневой тайге. Самыми обеднёнными по видовому составу млекопитающих и по показателям их численности оказались террасированные участки с незначительным нанесённым почвенным слоем, рекультивированные берёзой повислой и облепихой крушиновидной. Сформировавшиеся здесь сообщества мелких млекопитающих показывают фаунистическое сходство не с исходным таёжным населением, а с населением суходольных лугов. Млекопитающие крупных и средних размеров на рекультивированных участках малочисленны, либо отсутствуют вовсе. Таким образом, применяемые до настоящего времени методы биологической
рекультивации не учитывают потребность фаунистического компонента биоценоза и противоречат сложившимся представлениям о сохранении биоразнообразия. Создаваемые в рамках рекультивации леса должны выполнять кормовую и защитную функции для животных. Поэтому следует отказаться от монопосадок и использовать мозаичное высаживание различных групп растений с чередованием хвойных, смешанных и лиственных лесных площадок с долей различных кустарников около 50%. Так как животные концентрируются на экотонных участках, при проведении лесной рекультивации необходимо предусмотреть формирование протяжённой опушечной линии, то есть закладывать «лесные поляны», окружённые древесными растениями и кустарниками.
Статья опубликована в № 3 за 2022 год DOI: 10.25750/1995-4301-2022-3-183-191
Просмотров: 5
Экологический тренд сукцессии микобиома в чернозёме старого ботанического сада
И.Д. Свистова, Н.Н. Назаренко
Раздел: Популяционная экология
В статье представлены результаты многолетних биоиндикационных исследований микобиома чернозёма выще-
лоченного старого ботанического сада имени Б.А. Келлера Воронежского государственного аграрного университета. Приводится общий список видов почвенных микромицетов, представленный 45 видами, относящимися к 3 классам, 5 семействам и 22 родам. Преобладающей являлась группа несовершенных грибов класса Deuteromycetes (39 видов). Семейство Moniliaceae представлено 9 родами, cемейство Dematiaceae – 8 родами, а семейство Tuberculariaceae – 1 родом. Впервые установлен экологический тренд сукцессии микобиома чернозёма ботанического сада. Сукцессия почвенных грибов проявлялась в перегруппировке типичных видов, снижении доли случайных стенотопных видов, накоплении копиотрофов, гидролитиков, фитопатогенов и токсигенных видов. Был выбран чувствительный метод определения биологической (фитотоксической) активности почвы и подтверждена решающая роль микромицетов
как биотического фактора в её развитии. Стрессовая реакция микобиома и рост фитотоксической активности почвы свидетельствуют о важной роли микробно-растительных взаимодействий в снижении устойчивости даже такого высокобуферного типа почв, как чернозём выщелоченный.
Статья опубликована в № 3 за 2022 год DOI: 10.25750/1995-4301-2022-3-142-148
Просмотров: 8
Техногенное воздействие сточных вод на гидрохимический состав р. Ангары
В.И. Полетаева, М.В. Пастухов
Раздел: Химия природных сред и объектов
Многолетнее техногенное воздействие на р. Ангару, которая является основным источником питьевого и хозяйственного водоснабжения для проживающих на побережье людей, связано с поступлением в её экосистему сточных вод Усольской промышленной зоны. Особенности техногенных потоков рассеяния рассмотрены на основе изучения концентраций 21 микроэлемента в сточных водах и водах р. Ангары на разном удалении от техногенных источников. Результаты исследований показали, что сточные воды содержат высокие концентрации микроэлементов, большинство из которых благодаря интенсивному разбавлению значительно уменьшаются в р. Ангаре. Исключение составляют Li, As, V, Mo, B, Br, Ge, Hg, концентрации которых остаются выше условно фоновых значений в 5 км ниже от источников
загрязнения и могут представлять потенциальный риск для водной флоры и фауны реки.
Ключевые слова: р. Ангара, сточные воды, загрязнение, миграция техногенных микроэлементов
Статья опубликована в № 3 за 2022 год DOI: 10.25750/1995-4301-2022-3-090-095
Просмотров: 31
Мониторинг парков прибрежной зоны Невской губы с помощью моллюска Arianta arbustorum
Н.Н. Камардин, С.В. Холодкевич, В.М. Макеева
Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий
В качестве биоиндикатора накопленного антропогенного загрязнения в парках на побережье Невской губы
был использован лёгочный моллюск-вселенец Arianta arbustorum (Linnæus, 1758). Измерение концентрации тяжёлых металлов (ТМ) в гепатопанкреасе улиток проводили на атомно-абсорбционном спектрофотометре и атомноэмисионном спектрометре с использованием индуктивно-связанной плазменной эмиссии. Также было проведено физиологическое исследование терморезистентности улиток из различных прибрежных биотопов, что позволяет сравнивать степень загрязнения в парках на побережье Невской губы. Скорость снижения частоты сердечных сокращений (ЧСС) после выключения теплового воздействия сравнивалась у улиток из посёлка Новая Ропша (референтная локация) с остальными локациями (парки Александрия, Ораниенбаум, Дубки). По накоплению ТМ в гепатопанкреасе улиток выделяется парк Ораниенбаум. Обнаружено достоверное (р ≤ 0,05) превышение внутритканевой концентрации исследованных ТМ (Cu, Mn, Zn, Ni, Cd, Pb) по сравнению с референтной локацией в п. Новая Ропша и с другими локациями. Потенциальный экологический риск, определённый по Хакансону, в парке Ораниенбаум оценивался как высокий. Терморезистентность улиток из этой загрязнённой ТМ локации характеризуется как низкая, что говорит о возможном нарушении защитной системы белков теплового шока у улиток. Это может уменьшать их способность восстанавливать денатурированные теплом белки, в том числе и сократительные белки сердца, что обычно приводит к быстрому падению ЧСС у моллюсков из загрязнённых мест.
Статья опубликована в № 3 за 2022 год DOI: 10.25750/1995-4301-2022-3-075-081
Просмотров: 18
Фиторазнообразие как индикатор восстановления формации Pinus sylvestris L. Усманского бора после лесного пожара
А.Я. Григорьевская, Ю.С. Горбунова, Т.А. Девятова
Раздел: Популяционная экология
Проведён анализ динамики фиторазнообразия за 10 лет формации Pinus sylvestris L. в Усманском бору Воронежской области на территории России. Использованы формализованные методы обработки массива данных при описании 140 учётных площадок в 1 м 2 на двух пробных площадях в фоновой и пирогенной формациях P. sylvestris. Учёт обилия выполнен по О. Друде. Пирогенный фактор, наряду с температурным режимом, освещённостью, увлажнением и эдафическими условиями оказывает сильное воздействие на фиторазнообразие лесных экосистем. Установлено четыре фазы сукцессии пирогенных фитоценозов с определением временных интервалов между ними.
Первая фаза 2010 г. – пионерная группировка, отмечены случайные виды растений, между собой разобщены; вторая фаза 2011–2014 гг. – преобразование пионерной группировки, идёт внедрение растений, их размножение, появляются консортивные отношения между организмами, зафиксировано сорно-рудеральное мелколепестниково-сосновое сообщество (Pinus sylvestris – Erigeron canadensis); третья 2015–2018 гг. – начальная фаза разнотравно-кустарниковая, происходит перестройка структуры растительного сообщества, что выразилось в замене доминантов ярусов фитоценоза; четвёртая фаза начинается с 2019 г. – формирование лесной фитоценотической группы связано с затемнением и, как следствие, изменением температуры. Дана характеристика антропотолерантных групп. В соотношении видов на фоновом и пирогенном участке к общему количеству прослеживается пополнение видового разнообразия на пирогенных участках. Полученные значения коэффициента регрессии для антропотолерантных групп подчёркивают чувствительность флоры к пирогенному воздействию, особенно синантропофитов и гемиапофитов.
Статья опубликована в № 3 за 2022 год DOI: 10.25750/1995-4301-2022-3-192-198
Просмотров: 5
Особенности биоаккумуляции тяжёлых металлов в тканях большой ложноконской пиявки Haemopis sanguisuga L. в водных экосистемах Урала
Л.В. Черная, Л.А. Ковальчук, Н.В. Микшевич
Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий
Исследованы особенности биоаккумуляции Cu, Zn, Cd, Pb в тканях большой ложноконской пиявки Haemopis
sanguisuga (L., 1758) в водных экосистемах природных и антропогенно нарушенных территорий Урала. На основании сравнительного анализа экспериментальных данных определены диапазоны фоновых концентраций Cu, Zn,
Cd, Pb для донных отложений водных объектов Урала. Показано, что в условиях антропогенной трансформации
ландшафтов и персистентного поступления поллютантов в водные объекты Урала, у населяющих их ложноконских
пиявок уровень содержания ТМ напрямую связан с их концентрациями в донных отложениях, что указывает на
принципиальную возможность использования пиявок в качестве организмов-индикаторов при проведении мониторинга за загрязнением водных экосистем Урала такими поллютантами, как Cu, Zn, Cd, Pb.
Представлены результаты исследования химического состава (главные ионы: Ca2+, Mg2+, Na+, K+, SO42–, Cl–,F–; биогенные элементы: N, P, Si; микроэлементы: Li, Be, B, Al, Ti, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Sr, Mo, Cd, Ba, Pb, Fe, Mn) поверхностной воды реки Оби в районе г. Барнаула в различные гидрологические периоды 2018 г. С помощью факторного анализа выделены три основные группы элементов, отличающиеся по содержанию и распределению
их в воде р. Оби. Установлено, что динамика химического состава поверхностной воды р. Оби в период с марта по сентябрь связана с изменением водного режима реки. В зимний период с уменьшением водного стока происходит увеличение содержания ионов Са2+, Mg2+, Nа+, K+, SO42–, Cl–, биогенных элементов (NH4+, NO2–, NO3–, PO43–), химического потребления кислорода (ХПК) и содержания элементов первой группы (Li, B, Ti, Mn, Cu, Rb, Sr, Ba). В период весеннего половодья с максимальным увеличением водного стока повышается концентрация элементов
второй группы (Be, Al, V, Pb, Fe). Оценка уровня загрязнения воды р. Оби относительно предельно допустимых концентраций для вод рыбохозяйственного назначения показала, что превышение содержания органического вещества (по ХПК) составляло до 3,0 раз, для Al – до 6,8 раза, для Ti – до 2,7 раза, для Mn – до 4,6 раза, для Fe – до 2,4 раза в зимнюю межень и весеннее половодье, а для Cu – до 3,7 раз во все гидрологические периоды.
Статья опубликована в № 3 за 2022 год DOI: 10.25750/1995-4301-2022-3-096-102
Просмотров: 19
Снижение геохимических техногенных потоков при разработке полиминерального месторождения Дальневосточного региона
Н.П. Хрунина, А.Ю. Чебан
Раздел: Экологизация производства
Оксиды тяжёлых металлов потенциально высоко реакционноспособны и приводят к прямому повреждению ДНК, цитотоксичны, снижают жизнеспособность клеток организма. Для обеспечения экологической безопасности последствий, сопровождающих процессы переработки золотоносных песков месторождения, проведены исследования микроэлементного, фазового и гранулометрического состава пород. Установлены преобладающие по массе элементы:
фосфор, лантан, церий, неодим, барий, цирконий, хром, стронций, а также глинистые минералы, затрудняющие процесс выделения ценных компонентов. Выявленная совокупность минеральных компонентов обладает высокой миграционной способностью и токсичностью.
Разработана технология, сокращающая операции выщелачивания и гидрометаллургической переработки. Комплекс средств позволяет эффективно выделить ценные компоненты посредством гидродинамического и кавитационного воздействия на глинистую составляющую. В результате реализации технологии значительно сократятся потоки рассеивания и последующие геохимические аномалии, затраты на контроль остаточных концентраций сильных полиэлектролитов и систематическую токсикологическую оценку. Разработанная технология включает новые
установки, обеспечивающие разрушение глинистой составляющей посредством ультразвукового и кавитационного воздействия, гидроакустических эффектов или гидродинамических, например, с помощью таких установок, как гидродинамические кавитаторы с низкой ёмкостью потребления энергии, на минеральную составляющую гидросмеси с исключением реагентного разупрочнения.
ISSN 1995-4301
Выбор параметров просмотра
