Архив

Актуальные выпуски:

Обзор краткого содержания статей

Выбор параметров просмотра

Редкоземельные элементы в окружающей среде: концентрации, особенности геохимической миграции и методы определения (обзор)

Д.Б. Петренко, К.Г. Ерофеева, О.И. Окина

Раздел: Теоретические проблемы экологии

Постоянно растущие масштабы использования редкоземельных элементов (РЗЭ) в металлургии, производстве стекла, автомобильных каталитических нейтрализаторов, в наукоёмких отраслях промышленности и многих других областях приводят к росту их концентраций в осадках, природных водах, почвах, растениях, атмосферном воздухе, тканях животных и т. д. В этой связи концентрации РЗЭ в природных объектах становятся важным экологическим индикатором антропогенных изменений окружающей среды. В настоящей работе обобщены данные по концентрациям, геохимическим особенностям и методам определения РЗЭ. Поведение РЗЭ в природных процессах контролируется растворимостью их соединений, способностью к комплексообразованию, тетрадным эффектом фракционирования и др. Обсуждены природные и антропогенные факторы, определяющие миграцию РЗЭ в окружающей среде. К ним относятся окислительно-восстановительные условия, концентрации комплексообразующих лигандов, микроорганизмы, способные к сорбции РЗЭ, видовые особенности растений, внесение минеральных удобрений, кормовые добавки, промышленные выбросы и т. д. Определение содержания РЗЭ в природных средах осложнено их низкими концентрациями и требует использования чувствительных методов химического анализа, важнейшими из которых являются методы атомной спектроскопии. Помимо традиционных методов анализа на сегодняшний день широко и успешно применяются методы локального определения концентраций РЗЭ, такие как масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой с лазерной абляцией и масс-спектрометрия вторичных ионов.

Ключевые слова: редкоземельные элементы, геохимический цикл, методы определения, вода, почва, атмосферный воздух, растения

Статья опубликована в № 1 за 2022 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2022-1-006-016

Комплексная переработка природных фосфоритов с использованием щелочных отходов нефтехимического синтеза и газовой серы

Р.Х. Хузиахметов, Н.В. Сырчина, Т.Я. Ашихмина, Н.Н. Иванова

Раздел: Проблемы охраны окружающей среды

Предложена технология комплексной переработки фосфоритовой руды Вятско-Камского фосфоритоносного бассейна в фосфорные удобрения. Основными минеральными компонентами руды являются фторкарбонатапатит, глауконит и кварц. Предлагаемая технология включает разделение руды на концентрат (содержание Р2О5 ≥ 20%) и хвосты обогащения ‒ эфеля (содержание Р2О5 не менее 6%) с последующей переработкой концентрата в термофосфат, а эфелей ‒ в бюджетные гранулированные органоминеральные РКS-удобрения (ОМУ). Термофосфат получали методом спекания смеси концентрата с щелочными отходами нефтехимического синтеза, содержащими Nа2CO3 и/или NаОН. В полученном таким образом продукте фосфор находится в форме ренанита (NaCaРО4), хорошо растворимого в слабых кислотах и пригодного для использования в качестве эффективного Р-удобрения на кислых почвах. Органоминеральные удобрения готовили методом гранулирования смеси эфеля и сероторфяной суспензии (СТС). Для получения СТС использовали газовую серу (отход очистки природного газа) и торф высокой степени разложения. Основное назначение серы в составе ОМУ – перевод фосфатов в более растворимые формы (гидрофосфаты) за счет H2SO4, образующейся при окислении S почвенными микроорганизмами. ОМУ пригодно для применения на любых типах почвы. Установлено, что внесение термофосфата и ОМУ приводит к существенному повышению содержания подвижных форм фосфора. Оба удобрения оказывают положительное воздействие на развитие растений. К основным достоинствам предлагаемой технологии следует отнести повышение коэффициента полезного использования добываемых фосфоритов и возвращение в экономический оборот трёх видов отходов: эфеля, газовой серы, щелочных шламов нефтехимического синтеза.

Ключевые слова: фосфориты, хвосты обогащения фосфоритов, фосфорные удобрения, термофосфаты, отходы нефтехимического синтеза, газовая сера, торф.

Статья опубликована в № 1 за 2022 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2022-1-102-108

Активные формы кислорода и антиоксиданты в живых системах: интегрирующий обзор

Т.К. Головко, Е.В. Силина, Е.А. Лашманова, А.В. Козловская

Раздел: Теоретические проблемы экологии

В обзоре рассмотрены современные представления об окислительно–восстановительном метаболизме клеток аэробных организмов. Дана характеристика кислородных радикалов, представлены сведения о механизмах их генерации. Проанализированы данные о функциях активных форм кислорода, их роли в клеточном сигналинге и индукции окислительного стресса у растений и животных. Отмечена связь окислительного стресса с развитием патологий и старением. Обобщены сведения об основных низкомолекулярных антиоксидантах и антиоксидантных ферментах, роли антиоксидантной системы в поддержании окислительно–восстановительного баланса живых клеток. Подчёркнута информативность показателей про–/антиоксидантного метаболизма для выявления и оценки уровня окислительного стресса в живых организмах при неблагоприятных воздействиях. В заключении обозначены теоретические и прикладные аспекты дальнейшего изучения кислородных радикалов и функционирования антиоксидантной системы в живых клетках, возможность использования показателей про–/антиоксидантного метаболизма в целях биомониторинга.

Ключевые слова: Активные формы кислорода, окислительный стресс, антиоксидантная система, аэробные организмы, биология, экология.

Статья опубликована в № 1 за 2022 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2022-1-017-026

Анализ пестицидной нагрузки при возделывании зерновых культур в Алтайском крае

Е.В. Калюта, М.И. Мальцев, Н.Г. Базарнова

Раздел: Агроэкология

На основе статистических данных Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, Федеральной службы государственной статистики, а также Единой межведомственной информационно–статистической системы дан анализ динамики применения пестицидов при возделывании зерновых культур в Алтайском крае в период с 2010 по 2019 годы. Установлено, что количество используемых средств защиты растений в регионе возросло и привело к увеличению пестицидной нагрузки на почву. В 2010 году сельхозпроизводителями были закуплены гербициды на основе 45 действующих веществ, а в 2019 году – на основе 58. Установлено, что на протяжении всего изученного периода наиболее востребованными гербицидами по действующему веществу являются глифосат (N–(фосфонометил)–глицин) и 2,4-Д (2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота). Количество закупленных препаратов на их основе варьировалось от 149 до 286 тонн, что составляет 67 – 75 % от общего объема гербицидных препаратов. В указанный период в регионе внесено 31 – 71 г/га основных гербицидов на единицу посевной площади, что в целом привело к повышению урожайности зерновых культур, при этом урожайность зерна варьировала от 0,9 до 1,6 т/га. Однако темпы роста применения пестицидов значительно превышают темпы роста урожайности. В соседних регионах Сибирского Федерального округа количество внесённых таких же препаратов выше по сравнению с Алтайским краем.

Ключевые слова: пестициды, глифосат, 2,4–Д, урожайность, зерновые культуры, Алтайский край

Статья опубликована в № 1 за 2022 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2022-1-175-181

Биотестирование как способ интегральной оценки приёмов рекультивации загрязнённых нефтью экосистем

Е.В. Морачевская, Л.П. Воронина

Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы

Разработка новых и совершенствование существующих технологий по восстановлению нефтезагрязнённых земель, обезвреживание и утилизация нефтебуровых отходов – важные меры по решению экологических проблем. Биотестирование успешно применяется для определения опасности загрязнения объектов окружающей среды нефтью и отходами нефтяной промышленности. С помощью биотестов можно оценить состояние загрязнённых объектов, что не всегда возможно сделать химико-аналитическими методами, учитывая сложный химический состав нефтяных углеводородов. Аналитический обзор подтверждает необходимость разработки системы биотестирования для оценки состояния компонентов экосистемы в случае нефтезагрязнения и определения эффективности мер по их восстановлению. Принимая во внимание характер загрязнения, представленный в статье рядом положений по химической характеристике нефтяных углеводородов и длительность процессов восстановления, биотестирование следует проводить на каждом этапе процесса рекультивации, в динамике. Определение степени обезвреживания загрязнённых объектов заключается в поэтапном переводе уровня опасности из более высокого класса в более низкий. Биотестирование, в данном случае, остаётся обязательным методом определения суммарной токсичности. В ходе пробоподготовки образца для биотестирования целесообразно рассмотреть возможность увеличения биодоступности углеводородных компонентов. Обязательным условием применения биотестирования является использование элюатного и контактного подходов. Основными методами, которые могут входить в сокращённую схему определения эффективности рекультивации нефтезагрязнённых объектов, можно считать метод биотестирования с использованием гидробионтов в элюате (водная вытяжка) и фитотестирование, выполненное с применением контактного и элюатного подходов. Батарея биологических тестов, входящих в расширенную схему, должна быть разработана с учётом конкретного случая, учитывая специфику компонентов экосистемы, почвенно-климатических условий, используемых способов рекультивации и др. Стратегия развития биотестирования теснейшим образом связана с решением вопросов по оценке реальной опасности нефтяных загрязнений и обезвреживанию нефтебуровых отходов, относящихся к числу приоритетных.

Ключевые слова: биотестирование, фитотестирование, нефтебуровые отходы, рекультивация, класс опасности

Статья опубликована в № 1 за 2022 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2022-1-034-043

Streptomyces geldanamycininus Z374 – новый штамм с биоцидной активностью в отношении цианобактерий

Т.Б. Зайцева, В.И. Сафронова, Н.Г. Медведева

Раздел: Ремедиация и рекультивация

Из почвенного образца выделен штамм Streptomyces geldanamycininus Z374 с антагонистической активностью в отношении цианобактерий. Установлено, что штамм S. geldanamycininus Z374 подавляет рост цианобактериий Aphanizomenon flos-aquae, Microcystis aeruginosa, Nodularia spumigena, Planktothrix agardhii, вызывающих «цветение» водоёмов. Из клеток S. geldanamycininus выделен сырец биоцидных соединений Z374, предположительно содержащий в своём составе 2 компонента, один из которых имеет гептаеновую структуру. Определены параметры токсичности сырца для цианобактерий. Сырец биоцидных соединений Z374, подавляя рост цианобактерий, вызывает снижение содержания микроцистинов в клетках цианобактерий Microcystis aeruginosa и Planktothrix agardhii и снижение концентраций токсинов в среде. Представленная работа является первым сообщением о биоцидной активности почвенной актинобактерии S. geldanamycininus в отношении цианобактерий.

Ключевые слова: Streptomyces geldanamycininus, сырец биоцидных соединений, цианобактерии, микроцистины

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 1 за 2022 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2022-1-159-166

Определение весенней численности бурого медведя (Ursus arctos) в тундровой зоне методом авиаучёта его наследов

В.В. Ануфриев, В.Н. Мамонтов, Е.А. Пунанцев

Раздел: Популяционная экология

Обсуждаются результаты определения численности бурого медведя (Ursus arctos (Linnaeus 1758)) в тундровой зоне по данным авиаучёта его наследов после выхода этого хищника из берлог. Авиаучёт наследов бурого медведя проводился в сроки, когда максимальное количество хищников, включая медведиц с медвежатами, покинуло свои берлоги. На авиамаршрутах протяжённостью 2290 км было зарегистрировано 37наследов взрослых особей бурого медведя, из которых 34 (92%) размещались вблизи рек, крупных озер и морских побережий и находились на расстоянии в среднем 1,2 км от береговой линии этих водоёмов. Выдвинуто предположение, что плотность населения этого вида можно рассчитать по показателям густоты береговой линии водоёмов (км/км2) и количеству пересеченных наследов хищника, принадлежащих разным особям, на авиамаршрутах, заложенных вдоль береговой линии водоёмов. Плотность населения бурого медведя вычислена как произведение показателя густоты береговой линии водоёмов (км/км2) и количества регистраций наследов, принадлежащих разным особям, на 1 км авиамаршрутов, выполненных вдоль водоёмов. Авиаучёт показал полное отсутствие бурого медведя весной в северных тундрах. Максимальная плотность населения (3,8 особи на 1000 км2) отмечена в таежной зоне, минимальная (1,8 особи на 1000 км2) – в южных тундрах.

Ключевые слова: авиаучёт численности, бурый медведь, тундровая зона, Ursus arctos

Статья опубликована в № 1 за 2022 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2022-1-153-158

Экобезопасная технология переработки навозных отходов животноводства с абсорбцией парниковых газов

Л.М. Максишко

Раздел: Социальная экология

Предложенная технология очистки биогаза из навозных отходов животноводства, обеспечивает получение очищенного, высококалорийного биогаза (95% метана). А по ходу очистки биогаза получаем минеральные удобрения, благодаря абсорбции вредных газов из биогаза: жидкое азотное удобрение – аммиачную воду, с возможностью её концентрирования, сульфат аммония и соду, в качестве побочного продукта очистки биогаза. Биогаз проходит через очистные сооружения с водой, где очищается от аммиака, углекислого газа, сероводорода. Причем многократное прохождение биогаза через воду, хемосорбенты в течение нескольких циклов ферментации, которые начинаются с закладки навоза на брожение, увеличивает концентрацию питательных веществ в воде, хемосорбентах. Пробы воды, через которые пропускали биогаз в течение 10 дней, содержали в 8 раз больше аммония (20,8 мг/дм³), в 2,3 раза больше свободного углекислого газа, по сравнению с образцами воды где очищался биогаз за 5 дней брожения. А также, уровень сероводорода увеличился в 10 и 15,6 раз. После достижения концентрации азота 16,4–20,5% в воде очистного устройства, через которое проходит биогаз, жидкость забирается в герметичные ёмкости и используется для питания растений. Для образования аммиачной воды быстрый эффект будет достигнут, когда через воду пропускать биогаз, образовавшийся в результате брожения куриного помёта, так как он содержит аммония в 52 раза больше по сравнению со свиным навозом.

Ключевые слова: биогаз, очистка биогаза, биометан, парниковые газы, хемосорбция, рН удобрения, полезные элементы, кислые почвы

Внешняя ссылка

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 1 за 2022 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2022-1-205-209

Состояние лесного фитоценоза после рубки ухода с нарушением технологии

Е.В. Лелекова, И.А. Коновалова

Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий

В работе приведены данные исследования лесного насаждения после рубки прореживания с нарушениями технологии. Это контрольные показатели состояния фитоценоза в серии дальнейших мониторинговых работ, актуальных в настоящее время в связи с участившимися случаями незаконной лесозаготовки. Установлено ухудшение таксационных характеристик древостоя. Полнота его в 60% случаев снизилась до критически низкой: 0,4 от единицы. Породный состав оставшегося древостоя неоднородный, неравномерно распределённый, с большим процентом выборки целевой (сосны) и сохранением временно целевой (берёзы) пород. Общая жизненность оставшегося древостоя после рубки ухода ослабленная (0,7 от единицы): крона разреженная, годовые приросты уменьшены, имеются отдельные сухие ветви. На 30% пробных площадок после проведения рубки ухода главная порода в древостое отсутствует. Естественное возобновление представлено подростом хвойных (ель, пихта, сосна) и лиственных (берёза, липа) пород. Подрост ели отмечен на всех обследованных площадках. Его численность составляет 1110 шт./га, что соответствует категории редкого. При этом молодые особи главной породы произрастают лишь на 20% площадок в количестве 40 шт./га. В будущем на данном участке фитоценоза прогнозируется смена породного состава древостоя с сосново- на елово-берёзовый.

Ключевые слова: рубка ухода, прореживание, древостой, полнота древостоя, жизненное состояние древостоя, естественное возобновление, подрост

Внешняя ссылка

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 1 за 2022 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2022-1-056-063

Моделирование загрязнения воздуха в городской среде: критический обзор

Т.Г. Крупнова, А.В. Буланова, Т.А. Макаровских, А.В. Геренштейн

Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы

Промышленность и автотранспорт являются основными источниками загрязнения воздуха в крупных городах, вызывая значительные риски для здоровья человека. Минимизация рисков требует информации о распределении и физико-химических характеристиках выбросов. Требуются подробные пространственные и временные данные, поскольку интенсивность и состав выбросов сильно варьируются в зависимости от времени суток и местных изменений состава движения и потока ветра. Существуют современные математические модели, моделирующие поведение выбросов промышленных предприятий и транспорта с высокой степенью разрешения. Химический состав смоделированных выбросов также в значительной степени решен за счет учета фотохимических реакций, а также процессов сухого и влажного осаждения. В этом обзоре представлены концепции мониторинга загрязнения воздуха в городах, а также проанализированы и обобщены новые данные о концентрациях загрязнителей воздуха, полученные в режиме реального времени. Ожидается, что это исследование откроет дверь для создания умных городов и цифровых двойников для эффективного управления экологическими рисками в урбанизированной зоне. В обзор было включено пятьдесят девять статей, а исследования были классифицированы на основании различных подходов к моделированию, таких как статистические и аналитические модели, дающие наилучшие результаты прогнозирования. Мы обнаружили, что методы мониторинга и оценки загрязнения воздуха для расчета концентраций в воздухе успешно используются для изучения временных и пространственных изменений концентраций загрязняющих веществ. В то же время невозможно создать универсальную аналитическую модель для прогнозирования концентраций загрязняющих веществ в любом месте и для любых условий. Следует отметить, что математические модели постоянно масштабируются для проверки, оптимизации и расширения экспериментальных данных. Результаты этого исследования помогут инженерам и исследователям разработать концепцию прогнозов загрязнения воздуха.

Ключевые слова: математические модели, загрязнение воздуха, типы загрязняющих веществ, методы экологического мониторинга, качество воздуха

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 1 за 2022 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2022-1-027-033

Страницы: предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 следующая