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.
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
Рассмотрены существующие способы упрочнения углеродных сорбентов, среди которых наиболее подробно
разобран метод введения минеральных присадок. Исследования проводили с использованием углеродных сорбентов, изготовленных на основе углеродсодержащих отходов – опилок и избыточного активного ила биологических
очистных сооружений. Минеральные присадки вводили в состав сорбента на стадии составления смеси, после чего
последнюю гранулировали, а полученные гранулы сушили и подвергали процессу пиролиза при 600–650 о
С, затем
сорбент охлаждали. Введение минеральных присадок оказало существенное влияние на свойства сорбентов: в 2 раза
увеличились зольность и плотность сорбентов в связи с увеличением содержания минеральных примесей, в 2,5 раза
увеличилась прочность, уменьшилась сорбционная ёмкость, причём в большей степени уменьшилась влагоёмкость
сорбента, что связано с уменьшением количества пор и удельной поверхности сорбента.
Ключевые слова: углеродный сорбент, отходы, упрочнение, нефть
Статья опубликована в № 1 за 2022 год DOI: 10.25750/1995-4301-2022-1-129-133
Просмотров: 13
Оценка загрязнения снегового покрова урбоэкосистем Кольского Севера в зоне влияния железнодорожных отводов
Н.В. Салтан, Е.А. Святковская, Н.Н. Тростенюк
Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий
Впервые изучен химический состав (рН, содержание основных катионов и анионов, Ni, Cu, Pb, Fe) снежного покрова на территории железнодорожных вокзалов городов Мурманской области (Мурманск, Оленегорск, Апатиты, Полярные Зори, Кандалакша) и на условно–фоновом участке. Снеговые пробы отобраны на расстоянии 3–6 м от железнодорожного полотна в конце марта – начале апреля 2019 года. Выявлено, что в городской талой воде кислотность соответствовала слабокислой и нейтральной областям. По сравнению с фоновым аналогом увеличены концентрации ионов Na+, Са2+, НСО3-, Cl-, особенно в Мурманске и Оленегорске. Проанализированы две фазы нахождения элементов (растворённая и твёрдая) в снеге. Установлено, что выпадение металлов в зимний период происходит преимущественно в твёрдофазной форме, что свидетельствует о техногенном происхождении источников поступления. Самая высокая доля поступления твёрдой фазы характерна для Fe (>98%). Рассмотрены эколого-геохимические показатели загрязнения снега. Обнаружено, что общие концентрации элементов 1 и 2 классов опасности в 3–28 раз превышают фоновые значения. По суммарному показателю нагрузки привокзальные территории гг. Полярные Зори (Zc=19), Апатиты (Zc=25), Кандалакша (Zc=28) отнесены к низкому уровню загрязнения, г. Мурманск (Zc=77) – среднему, г. Оленегорск (Zc=183) – высокому (за счёт функционирования комбината по производству железорудного концентрата). Показано, что эксплуатирование железных дорог приводит к увеличению поступления в атмосферу нерастворимых форм тяжёлых металлов, главным образом, Fe.
Статья опубликована в № 1 за 2022 год DOI: 10.25750/1995-4301-2022-1-078-083
Просмотров: 28
Влияние современного потепления на водный и ионный сток Северной Двины
А.О. Даниленко, А.Г. Георгиади
Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий
Современное глобальное потепление привело к изменению стока воды в бассейнах арктических рек, что проявляется в чередовании относительно длительных фаз повышенной и пониженной водности и это, в свою очередь,
могло изменить сток главных ионов рек региона. В связи с этим целью работы стала количественная оценка влияния современного потепления на годовой и сезонный водный и ионный сток Северной Двины в створе с. Усть-Пинега за
продолжительный период 1947–2016 гг. с учётом разделения этого периода на относительно холодный (1947–1988 гг.)
и относительно тёплый (1989–2016 гг.). Определение границы между климатическими периодами выполнено
методом разностно-интегральных кривых. Сток главных ионов вычислен корреляционно-регрессионным методом
с использованием тесных статистически значимых связей измеренных концентраций и среднесуточных расходов
воды С = f(Q). Показано, что в период современного потепления климата годовой и сезонный водный сток увеличился на 3–15%. Наиболее заметный рост стока происходил зимой. Масштаб изменений стока ионов менее заметен.
Статистически значимое его увеличение выявлено также только в зимний период, что связано с увеличением стока
сравнительно более минерализованных вод. В целом динамическое постоянство геохимической нагрузки на Белое
море водами р. Северной Двины независимо от колебаний её водности определяется обратным характером связи
между расходом воды и концентрацией химического вещества.
Ключевые слова: р. Северная Двина, водный сток, ионный сток, потепление климата
Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий
Исследована роль бурых лесных почв как возможных аккумуляторов тяжёлых металлов, склонных к массопереносу в окружающей среде Азово-Черноморского бассейна и бассейна Балтийского моря. Определены физико-химические свойства почв, содержания и особенности распределения в них химических элементов в условиях горного (Кавказский заповедник) и равнинного (Полистовский заповедник) почвообразования. Для горной территории установлены высокие содержания Pb, As, Cu, Co, Zn, V, макроэлементов, особенно в текстурном горизонте и почвообразующей породе. Выявлено влияние почвообразующей породы, гранулометрического состава, а для почв горной территории – и рельефа на аккумуляцию и распределение элементов в профиле почв. Отмечена неоднородность почвообразующей и подстилающей пород равнинного участка, возрастание содержаний элементов в подстилающих отложениях. В бурых лесных почвах горной территории более выражено преобразование первичных минералов, равнинной – перемещение илистых частиц без трансформации минеральной массы. Полученные содержания Ni, Cu, Zn, As, Pb, Cr, Mn, Co, Sr, V в почвах могут быть использованы для определения региональных фоновых значений этих ингредиентов и расчёта их потоков, формирующихся в результате водной и ветровой эрозии. Рассчитаны кларки концентрации и рассеяния элементов, построены их геохимические спектры.
Статья опубликована в № 1 за 2022 год DOI: 10.25750/1995-4301-2022-1-070-077
Просмотров: 24
Структура и продуктивность травянистых растительных сообществ в условиях Красноярской лесостепи
Н.А. Кононова
Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий
На примере вторичных по происхождению травянистых растительных сообществ Красноярской лесостепи (юг Средней Сибири, левобережье р. Енисей, 56°35´12´´N, 93°01´20´´E) показана их структурная организация и динамика накопления надземной фитомассы в течение вегетационного сезона. На территории исследования в качестве ведущего растительного сообщества выделен зональный суходольный остепенённый луг ассоциации Bromus inermis (Leyss.) Holub + heteroherbae. На южных склонах отмечена лугово-степная ассоциация Stipa pennata L. + heteroherbae. Изученные сообщества являются слабонарушенными с низкой степенью пастбищной дигрессии. В настоящее время территория представляет собой залежные земли поздней стадии восстановления возрастом около 15–20 лет. Внедрение лесных видов (Anemone sylvestris L.) и кустарников (Rosa acicularis Lindl.) свидетельствует о восстановлении зональной растительности. В начале сентября за счёт активного развития высокого разнотравья на суходольном луге. формируется максимальная продуктивность зелёной и сухой массы за сезон, которая составляет 224,8 и 111,9 г/м2, соответственно. В перистоковыльной луговой степи максимальная продуктивность отмечена в июне и составляет 338 г/м2. Структура фитомассы простая. Преобладающими хозяйственно-ботаническими группами являются злаки и разнотравье. Изученные растительные сообщества являются продуктивными, имеют сложную структуру фитомассы, в связи с чем могут быть использованы в качестве ценных кормовых угодий.
Ключевые слова: лесостепь; продуктивность; флористический состав; структура фитомассы
Статья опубликована в № 1 за 2022 год DOI: 10.25750/1995-4301-2022-1-091-096
Просмотров: 18
Оценка возможности использования карбонатного шлама для очистки карстового озера Большое Голубое
Л.А. Николаева, Р.Я. Исхакова
Раздел: Проблемы охраны окружающей среды
В статье предложена технология очистки озера Большое Голубое (Российская Федерация, Республика Татарстан) карбонатным шламом – отходом водоподготовки, образующимся на тепловых электрических станциях. Озеро Большое Голубое претерпело сильное антропогенное воздействие в результате непродуманных гидротехнических мероприятий. Последствия негативного воздействия выражаются в уничтожении мест обитания представителей водной растительности и организмов бентоса, а также изменении химического состава воды. Поверхностное внесение отхода теплоэнергетики – щелочного карбонатного шлама в водоём озера позволит изменить химический состав воды путём нейтрализации закисленных вод озера, что повлечёт за собой восстановление естественной флоры и фауны водоёма. Установлена сорбционная способность шлама по отношению к различным примесям, которая позволяет повышать эффективность естественной биологической очистки водоёма и проводить адсорбционную очистку озера от различных примесей.
Статья опубликована в № 1 за 2022 год DOI: 10.25750/1995-4301-2022-1-109-114
Просмотров: 12
Климатическое моделирование потенциального ареала Pulsatilla turczaninovii Кryl. et Serg. (Ranunculaceae) на территории Евразии
В.Ф. Зайков, А.В. Ваганов, А.И. Шмаков
Раздел: Популяционная экология
Вид Pulsatilla turczaninovii Кryl. et Serg. является раннецветущим, декоративным растением, которое активно собирается человеком. Благодаря наличию лекарственных свойств у вида, сырье используется в практике народной медицины. В связи с этим, P. turczaninovii является редким и внесён в некоторые региональные Красные книги Российской Федерации. Исследование фондов ведущих Гербариев Евразии (LE, MW, B, VLA, NS (NSK), ALTB, PE), специальных литературных источников и личных наблюдений авторов в природе, позволило детализировать современный ареал вида. P. turczaninovii занимает территорию Западной и Восточной Сибири, Дальнего Востока, Китая и Монголию, не выходя за пределы Северной Азии. Методом климатического моделирования на основе данных современного распространения вида и восьми биоклиматических переменных (отсеивание коррелирующих переменных произведено в приложении SDMtoolbox) в программе MaxEnt был получен потенциальный ареал P. turczaninovii. По индексу AUC тестовой выборки прогнозная модель показала высокое качество интерпретации результата. Значение AUC составило 0,879 ± 0,016. Тест пермутации выявил факторы, которые оказали наибольшее влияние на распределение P. turczaninovii. Наиболее важными факторами являются: BIO1 (32,5%) – cреднегодовая температура, BIO12 (21,9%) – среднегодовые осадки, ВIO15 (16,1%) – сезонность осадков, BIO19 (11,5%) – осадки наиболее холодного квартала, самый низкий показатель – BIO8 (0,4%) – средняя температура наиболее влажного квартала.
Ключевые слова: ареал, Гербарий, климат, моделирование, редкий вид
Статья опубликована в № 1 за 2022 год DOI: 10.25750/1995-4301-2022-1-140-144
Просмотров: 18
Экологические аспекты загрязнения рекреационных территорий экскрементами животных
И.Н. Лыков, С.А. Кусачева, В.К. Ильин
Раздел: Социальная экология
собачьи экскременты может представлять серьёзную экологическую проблему и негативно влиять на здоровье
людей, в частности, из-за содержания кишечных нематод и микроорганизмов, которые являются патогенными для
человека и животных. В городской среде создаются благоприятные условия для заражения людей и животных,
контактирующих с загрязнённой почвой и песком в песочницах. Цель исследования состояла в том, чтобы оценить
масштабы паразитарного и микробного загрязнения почв и песочниц, расположенных в жилых массивах г. Калуги
(Россия). За последние 19 лет в г. Калуге наблюдается увеличение численности кошек (на 15060 особей) и собак (на
26550 особей), которые являются переносчиками токсокар. Нами исследованы 180 проб почв и песка в различных
районах города. Загрязнение почв и песка яйцами Toxocara отмечено в районах с высокой плотностью населения,
включая игровые площадки и территории детских садов. Процент загрязнённости почв бульваров яйцами Toxocara
в 4,9 раза превышает загрязнённость песочниц и в 1,9 раза – загрязнённость газонов. Наиболее часто из почв газонов
и бульваров высевали плесневые грибы родов Aspergillus, Penicillium, Mucor, Fusarium, Cladosporium, Candida, Alternaria и Rhizopus. Бактериальная микробиота представлена Clostridium, Enterococcus, Enterobacteriaceae, Salmonella
и Micrococcus. Среднее количество микроорганизмов, выделяемых из образцов почвы и песка, варьировало в интервале от 1,5 до 3,0 млн КОЕ в 1 г. Выявлено присутствие в атмосфере различных районов города микрококков и спор
грибов рода Cladosporium, характерных для микробиома собачьих фекалий. Это может быть связано с загрязнением
территории города фекалиями собак, являющихся одним из источников бактериального загрязнения атмосферы.