Рассмотрены вопросы использования биовыщелачивания металлов из золы уноса теплоэлектростанции, минеральный и химический состав которой был установлен экспериментально. Объектом исследования стали зола и фракции, полученные при разделении золы с помощью неодимового магнита. Для проведения исследования из природных источников были выделены чистые бактериальные культуры Acidithiobacillus ferrooxidans, Thiobacillus
thioparus, Васillus mucilaginosus. Оптимальный состав питательной среды определён по методу Бокса-Уилсона, выход биомассы A. ferrooxidans при культивировании удалось увеличить в 1,5 раза. Установлено, что под воздействием A. ferrooxidans происходит более полное окисление железа и понижение рН культуральной жидкости. Для определения в культуральной жидкости концентрации металлов, перешедших в раствор из золы после выщелачивания, использовали гравиметрический и комплексометрический методы. Показано, что наиболее эффективно происходит биовыщелачивание меди по сравнению с цинком и марганцем. Применение метода бактериального выщелачивания позволит снизить негативное воздействие на окружающую среду и будет способствовать извлечению микроэлементов из золошлаковых отходов энергетической и металлургической промышленности.
В статье приводятся результаты лабораторного эксперимента по исследованию влияния биопрепарата-
нефтедеструктора, эндотрофного микромицета и высшего растения на агрохимические показатели нефтезагрязнённой
дерново-подзолистой почвы разного механического состава. Для проведения эксперимента смоделирован этап био-
ремедиации супесчаной и суглинистой дерново-подзолистых почв с содержанием нефти объёмом 5 и 10%. В качестве
мелиорантов в различных сочетаниях были использованы: биопрепарат-нефтедеструктор «Микрозим Петро Трит»
(Bacillus sp., Atherobacter sp., Nocordia sp., Rhodococcus sp., Pseudomonas sp.) (контроль при использовании только биопрепарата), фитомелиорант мятлик луговой (Poa prаtensis L.) и эндотрофный микромицет Fusarium equiseti (Corda) Sacc. Спустя 6 месяцев по окончании эксперимента в варианте с 5% уровнем загрязнения нефтью дерново-подзолистой суглинистой почвы и совместным внесением биопрепарата-нефтедеструктора, растения и эндотрофного гриба массовая доля подвижного фосфора уменьшилась достоверно в 1,5 раза, подвижного калия – почти в 2 раза по сравнению с контрольным вариантом. При 10% загрязнении дерново-подзолистой суглинистой почвы нефтью при применении этой же совокупности биоремедиантов выявлены максимальная доступность подвижного фосфора для растений и микроорганизмов и интенсивное разложение органического вещества по сравнению с использованием лишь биопрепарата-нефтедеструктора. На дерново-подзолистой супесчаной почве с 5 и 10% загрязнением
использование консорциума мелиорантов привело к достоверным изменениям кислотности почвенного раствора,
массовой доли подвижного калия и фосфора по сравнению с применением одного лишь биопрепарата.
Статья опубликована в № 4 за 2022 год DOI: 10.25750/1995-4301-2022-4-166-171
Просмотров: 10
Электрохимические методы определения аскорбиновой кислоты в биологически активных добавках
А.И. Фокина, Е.Г. Фоминых, К.И. Южанин
Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы
Одним из последствий влияния неблагоприятных экологических факторов на человека является развитие в организме окислительного стресса. Существенную роль в борьбе с окислительными процессами играют антиоксиданты, в том числе аскорбиновая кислота (АК). Разработка методов количественного определения АК в фармацевтических препаратах и биологически активных добавках (БАД), содержащих несколько антиоксидантов и вспомогательные вещества, остаётся актуальной задачей.
Показана возможность применения кулонометрического с бипотенциометрической индикацией и прямого
потенциометрического методов анализа для определения АК в БАД. Установлено, что при использовании иода в качестве окислителя оба метода позволяют получать хорошо повторяющиеся результаты (относительное средне-квадратичное отклонение не превышает 2,0%). Зависимость аналитического сигнала от массы навесок препаратов (в области 80–120% от стандартной массы 0,1 или 0,2 г в зависимости от методики) имеет линейный характер с R не менее 0,99, а результаты, полученные методом «введено-найдено», отвечают требованию правильности. Доказано, что рутин, глюкоза и вспомогательные вещества не мешают определению АК предлагаемыми методами.
Ключевые слова: аскорбиновая кислота, глюкоза, рутин, кулонометрия, потенциометрия, определение
Тяжёлые металлы (ТМ) в почве вызывают изменения в соотношении резистентных и чувствительных видов
грибов, механизмы взаимодействия между которыми недостаточно изучены. Цель работы – изучение устойчивости к катионам Cu и Pb и антагонистических свойств двух видов почвенных микромицетов Alternaria alternatа и Trichoderma viride. Устойчивость грибов оценивали по накоплению биомассы, диаметру колоний и интенсивности спороношения. Антагонистическую активность грибов оценивали методом встречных культур. Рассчитанные эффективные концентрации меди и свинца и индексы толерантности грибов позволили заключить, что и A. alternatа, и T. viride являются высоко устойчивыми к Сu и Pb. Обнаружены видовые различия в тест-реакциях: развитие колоний А. alternata подавляется в большей степени, чем T. viride, однако стимуляция спороношения под воздействием ТМ у альтернарии выражена сильнее по сравнению с быстрорастущей триходермой. Исследуемый штамм T. viride оказался конкурентоспособным по отношению к фитопатогенному грибу A. alternata как в среде без ТМ, так и в их присутствии. Полученные данные могут быть полезны для прогноза фитопатогенной активности микромицетов на фоне химического загрязнения и динамики накопления того или иного вида грибов в неблагоприятных экологических условиях.
Крупные промышленные свинокомплексы являются источником биологического загрязнения пахотных земель, расположенных вблизи данных предприятий, в результате внесения больших объёмов жидкой фракции навозных стоков. Утилизация указанных биогенных отходов является серьёзной экономической и экологической проблемой. Исследование посвящено изучению влияния жидкой фракции навозных стоков свиноферм на санитарное состояние пашни по данным агрохимического и микробиологического исследования образцов почвы. В ходе исследования выявлено, что регулярное внесение свиных навозных стоков в пашню (на протяжении 5 лет) привело к существенному повышению содержания
подвижных форм фосфора и калия; отмечена выраженная тенденция к накоплению меди и цинка в пахотном горизонте почвы, а также зарегистрированы высокие значения общего микробного числа, индекса бактерий группы кишечной палочки, энтерококков и Clostridium perfringens. В значительных количествах обнаружены сальмонеллы, в том числе патогенные, и термофильные бактерии. Кроме того, свиные навозные стоки являются потенциальными источниками попадания в почву
сельскохозяйственных угодий, а также сопряжённых территорий бактерий E. coli, C. perfringens, Proteus spр., Clostridium spр., Salmonella enteritidis, грибов Alternaria alternate, Botrytia cinerea, дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Недостаток внимания к экологическому мониторингу территорий, прилегающих к животноводческим предприятиям, может привести к химическому и биологическому загрязнению окружающей среды широким спектром поллютантов, присутствующих в навозных стоках, а интенсификация развития отрасли промышленного свиноводства ускорит данный процесс.
Статья опубликована в № 3 за 2022 год DOI: 10.25750/1995-4301-2022-3-199-205
Просмотров: 12
Сравнительная оценка перспективности использования серопроводящих твёрдых электролитов в составе датчиков на сероводород и диоксид серы
Е.В. Кошелева, Л.А. Калинина, Ю.Н. Ушакова, Б.А. Ананченко
Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы
В работе представлена сравнительная оценка перспективности использования в составе твёрдоэлектролитных
датчиков серосодержащих газов (сероводород и диоксид серы) серопроводящих твёрдых электролитов CaY2S4 и CaYb2S4, допированных полуторным сульфидом иттербия (Yb2S3). Рассмотрена связь величины сигнала датчика с электродными реакциями на рабочем электроде с учётом парциальных давлений над его составными частями и обоснован характер сигналов при детектировании H2S и SO2. Определены интервалы концентраций обоих газов,
в которых сохраняется линейная зависимость сигналов датчиков от содержания детектируемого газа. Проведённое
кинетическое исследование позволило объяснить различие в чувствительности датчиков сероводорода и диоксида
серы и наметить путь дальнейшего улучшения рабочих характеристик датчиков. Определено, что для детектирования сероводорода и диоксида серы более перспективным представляется использование серопроводящего твёрдого
электролита CaY2S4 – х Yb2S3 (х = 0–16 мол.%), обеспечивающего чувствительность датчика на порядок бóльшую, чем использование твёрдого электролита CaYb2S4 – х Yb2S3 (х = 0–12 мол.%).
Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий
Впервые продемонстрирована значимость национального парка «Койгородский» (Республика Коми) для сохранения
ключевых местообитаний охраняемых растений и грибов. В национальном парке зарегистрированы 367 находок 32 видов охраняемых растений и грибов, занесённых в Красную книгу Республики Коми. Среди них 11 таксонов растений (7 видов сосудистых растений и 4 – бриофитов) и 21 таксон грибов (9 видов настоящих грибов, 12 – лишайников и 1 вид лихенизированных грибов). Найдены 3 вида сосудистых растений и 9 таксонов лишайников, нуждающихся в постоянном контроле численности в природе и включённых в приложение 1 к региональной Красной книге. Три представителя царства грибы (Sarcosoma globosum, Lobaria pulmonaria, Tuckneraria laureri) охраняются на федеральном уровне. Выявлены популяции Dendriscosticta wrightii, Usnea longissima, Neckera pennata – видов, которые в ряде стран Европы в результате усиления антропогенного пресса на экосистемы стали малочисленными.
Ключевые слова: биологическое разнообразие, грибы, ключевые местообитания, лишайники, мохообразные, особо охраняемые природные территории, сосудистые растения
Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы
Полилактид (ПЛА) является одним из наиболее перспективных с экологической точки зрения полимерных материалов для замены полимеров на основе ископаемого сырья. В данной работе выявлены спектрометрические критерии, позволяющие количественно, на основе анализа инфракрасных (ИК) спектров, оценивать эффективность новых фотостабилизаторов при предотвращении фотодеструкции ПЛА под действием УФ-С
излучения. Предложена методика, включающая в себя облучение образцов ПЛА с фотостабилизатором излучением с длиной волны 254 нм в течение 4 ч и расчёт эффективности действия фотостабилизатора на основании ИК-спектрометрических данных.
Изучена зависимость фотопротекторной активности терпенофенолов и бис(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)-себацата от процентного содержания фотостабилизатора в образцах ПЛА. Наилучшую защиту полилактида от УФ-С излучения показал 4-метил-2,6-диизоборнилфенол, массовая доля которого в образце ПЛА составляла 0,05%. Его фотопротекторная активность оказалась почти в 2 раза лучше, чем у бис(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)себацата той же концентрации. Сильное отосенсибилизирующее действие, ускоряющее фотодеструкцию ПЛА, проявилось у 2-изоборнил-4-метилфенола и 2-изоборнил-6-метилфенола, когда их массовые доли в полимере составляли 1%.
Ключевые слова: возобновляемые источники сырья, полилактид, фотопротекторы, инфракрасная спектрометрия
Статья опубликована в № 3 за 2022 год DOI: 10.25750/1995-4301-2022-3-026-033
Просмотров: 15
Эколого-демографическая характеристика ценопопуляций Cypripedium calceolus L. в Кировской области
Н.Ю. Егорова, В.Н. Сулейманова, Е.В. Рябова
Раздел: Популяционная экология
Представлены результаты изучения демографических параметров 10 ценопопуляций (ЦП) Cypripedium
calceolus L. в подзоне южной тайги Кировской области (Слободской, Афанасьевский, Лебяжский районы). Установлено, что в местообитаниях с C. calceolus основной фон растительных группировок формируют представители бореальной и неморальной эколого-ценотических групп. Лимитирующими экологическими факторами, оказывающими влияние на распространение вида, являются освещённость и кислотность почвы. Преобладающим типом онтогенетического спектра в изученных ЦП является генеративно-ориентированный. По классификации «дельта–омега» исследуемые ЦП представлены стареющим и переходным типами. По жизненному состоянию большинство ЦП являются процветающими, за исключением изученных на отвалах отработанного известкового карьера (ЦП 5, 7), которые отнесены к депрессивному типу. Комплексная оценка состояния C. calceolus показала, что популяции находятся в состоянии «близком к угрожаемому» или «зависящем от сохранения».
Статья опубликована в № 3 за 2022 год DOI: 10.25750/1995-4301-2022-3-166-174
Просмотров: 7
Химическая деградация земель под воздействием отходов животноводства
Н.В. Сырчина, Л.В. Пилип, Т.Я. Ашихмина
Раздел: Агроэкология
В результате выполненных исследований установлено, что систематическое внесение значительных объёмов жидкой фракции (ЖФ) навозных стоков в пашню приводит к существенной трансформации физико-химических свойств агрозёмов. Под влиянием ЖФ в пахотном горизонте значительно повышается содержание подвижных форм фосфора (до 980–1170 мг/кг), обменного калия (до 860 мг/кг), органического вещества, снижается кислотность.
Жидкая фракция навозных стоков крупного рогатого скота (КРС) способствует более выраженному повышению рНКСl и более интенсивному накоплению органического вещества, чем ЖФ свиных навозных стоков, что, возможно, обусловлено разным химическим составом навоза. Навоз КРС содержит больше соединений Ca и Mg, способствующих снижению кислотности, а также лигнина и клетчатки, приводящих к накоплению в почве гумуса. Концентрации всех изученных тяжёлых металлов (ТМ) в почве пашни не превышали значения, характерные для агрозёмов Кировской области. Вместе с тем, содержание валовых и подвижных форм Cu, Cd и Pb в обследуемых агрозёмах оказалось выше, чем на фоновых территориях. Количество ТМ в стеблях кукурузы не превышало обычное содержание этих элементов в растениях незагрязнённых территорий. Индексы аккумуляции всех изученных ТМ, кроме Cu, были существенно выше при выращивании растений на кислых почвах. Возможной причиной повышенной биодоступности Сu для растений в нейтральных почвах может быть образование растворимых хелатных комплексов меди. Результаты исследований свидетельствуют о глубокой трансформации агрохимических свойств агрозёмов под влиянием ЖФ. Для предотвращения загрязнения окружающей среды в районе размещения животноводческих комплексов необходимо совершенствование действующей системы утилизации отходов животноводства и внедрение технологий, позволяющих транспортировать отходы на более значительные расстояния.