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.
Статья опубликована в № 4 за 2020 год DOI: 10.25750/1995-4301-2020-4-030-034
Просмотров: 9
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
Просмотров: 41
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
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.
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.
Статья опубликована в № 3 за 2020 год DOI: 10.25750/1995-4301-2020-3-023-028
Просмотров: 28
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.
Статья опубликована в № 3 за 2020 год DOI: 10.25750/1995-4301-2020-3-154-160
Просмотров: 10
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.
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.
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.
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