Получение экологически безопасных строительных материалов с использованием осадков сточных вод целлюлозно-бумажного производства
Е. С. Ширинкина
Раздел: Экологизация производства
В работе представлены исследования в области использования осадка сточных вод целлюлозно-бумажной
промышленности (ЦБП) в качестве ресурса при производстве строительных материалов. В ходе анализа научно-
технической информации было установлено, что осадок сточных вод ЦБП, содержащий в своём составе целлюлозное
волокно (скоп) и активный ил, может применяться в качестве добавки при производстве композитных материалов,
теплоизоляционных плит, лёгких заполнителей для бетонов и в качестве выгорающей добавки при производстве
керамического кирпича. В лабораторных условиях исследовали возможность получения керамического кирпича
с добавлением осадка сточных вод ЦБП в количестве 4 и 8% масс. Было установлено, что при введении осадка в
керамическую массу снижается плотность образцов, уменьшается линейная воздушная и огневая усадка. Прочность
образцов на сжатие при дозировании осадка существенно увеличивается по сравнению с контролем, что обусловлено
выделением дополнительной тепловой энергии при сгорании осадка в шихте в процессе обжига. Установлено
также, что прочность образцов на изгиб снижается по сравнению с контролем, однако с повышением температуры
обжига до 1070 оС было достигнуто повышение прочности на изгиб. Сравнительный анализ полученных данных
по прочности образцов керамического кирпича с требованиями ГОСТ показал, что при введении осадка в шихту в
количестве 4–8% масс. в качестве выгорающей добавки возможно получение полнотелого керамического кирпича,
соответствующего по прочности марке М150-М200.
Статья опубликована в № 4 за 2018 год DOI: 10.25750/1995-4301-2018-4-078-085
Просмотров: 24
Биомониторинговые возможности микроорганизмов при оценке степени токсичности синтетических поверхностно-активных веществ
Л. В. Кондакова, Л. И. Домрачева, В. С. Симакова
Раздел: Экотоксикология
Доказана возможность использования отдельных групп микроорганизмов для выявления степени токсичности
синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ), которые используются в качестве автошампуней. Показана
высокая чувствительность двух видов цианобактерий Nostoc paludosum и Fischerella muscicola, применяемых в
качестве тест-организмов на действие трёх марок автошампуней. При инкубировании культур цианобактерий
в растворах автошампуней с концентрацией, равной рекомендуемой дозе (1 р. д.) происходит резкое падение
численности жизнеспособных клеток. Биотестирование с помощью бацилл проводили путём высева бактериальных
суспензий на питательный агар с предварительно внесённым лаурилсульфатом натрия (ЛСН). Критерием
токсичности служило снижение числа выросших колоний бацилл в опытных вариантах. Индикационным признаком
на токсичность СПАВ послужило снижение процента обрастания почвенных комочков бактериями р. Azotobacter.
Отмечено также снижение видового разнообразия микроскопических водорослей и цианобактерий в почве при
действии ЛСН. Наиболее чувствительными к загрязнению почвы ЛСН оказались представители семейств Xanthophyta
и Eustigmatophyta. Наибольшее количество видов водорослей наблюдалось в контрольном варианте и в
варианте 0,5 р. д. ЛСН.
Полученные результаты по негативному воздействию испытуемых СПАВ на микроорганизмы разной
систематической принадлежности доказывают необходимость осторожного обращения с автошампунями на
автомойках и при индивидуальном исследовании, чтобы исключить возможность их попадания в почву.
Статья опубликована в № 4 за 2018 год DOI: 10.25750/1995-4301-2018-4-086-089
Просмотров: 18
Применение моделей динамики популяций певчих птиц для сохранения биоразнообразия
А. Л. Подольский
Раздел: Популяционная экология
Правильное понимание особенностей репродуктивной биологии и моделей динамики популяции видов певчих птиц чрезвычайно
важно для обеспечения их эффективной защиты и восстановления. Динамика метапопуляции может привести к исчезновению
местных популяций в некоторых ландшафтных зонах независимо от качества среды обитания и принятия мер по их сохранению. В
то же время динамика популяций типа «источник–сток» может насыщать местообитания низкого качества за счёт расселения особей
из соседних источников популяции. Таким образом, местообитания более низкого качества, которые, как предполагается, являются
местом стока популяции, в конечном итоге могут играть роль поддержки источников популяции. Следовательно, эффективная стратегия
восстановления для видов с убывающей численностью должна включать высококачественные места обитания наряду с некоторыми
зонами более низкого качества в региональной сети охраняемых природных территорий.
Я разработал математическую модель для репродуктивной стратегии певчих птиц, основанную на моих трехлетних полевых
исследований золотоголового дроздового певуна (певуна-печника, Seiurus aurocapilla L.) в национальном парке Грейт-Смоки Маунтинс (США). Американский проект «Breeding Bird Survey» («Обследование размножения птиц») обнаружил многолетние
негативные тенденции популяции этого вида в нетронутых ландшафтах Южных Аппалачей, тогда как его растущие популяции
были обнаружены в некоторых смежных районах, сильно затронутых человеческой деятельностью. Я модифицировал базовую
модель роста популяции (Pulliam, 1988) для этого вида, включив предположения о ежегодной выживаемости самок и годовой
плодовитости. Я также применил данные о продуктивности 110 активных гнезд, чтобы определить средний размер выводка и
успешность гнездования. Наконец, я добавил вероятностные переменные, которые учитывали бы частоту повторного гнездования
после неудачной попытки размножения и двукратного выведения птенцов за сезон при условии равного соотношения полов
среди размножающихся птиц. Компьютерное моделирование на основе фактических данных и предполагаемого диапазона
значений модельных переменных дало темпы роста популяции значительно ниже 1, что подтвердило снижение статуса популяций
национального парка. Поэтому лучшие нетронутые местообитания в исследуемой области не были экологически значимыми
источниками, а на самом деле были экологическими ловушками для этого вида. Такая непредсказуемая динамика популяции
в высококачественных местах обитания в сравнении с низ
Статья опубликована в № 4 за 2018 год DOI: 10.25750/1995-4301-2018-4-092-100
Просмотров: 15
О содействии естественному возобновлению Pinus sylvestris L.
Н. П. Савиных, Е. В. Лелекова, М. Н. Шаклеина
Раздел: Популяционная экология
Исследования проведены в сосновых лесах особо охраняемой природной территории «Медведский бор»
Нолинского района Кировской области, где наряду с типичными боровыми и бореальными видами растений
встречаются представители широколиственных лесов и степей. Изучен состав растительности и флоры, состояние
подроста Pinus sylvestris L. на зарастающей полосе, формирующейся после проведённой чересполосной постепенной
рубки с последующим возобновлением, содействием возобновлению (минерализация) и уходом (рубки осветления).
Установлено преобладание зеленомошниковых и вейниковых ассоциаций растительности; рассмотрены особенности
естественного возобновления сосны в них. Выявлено преобладание мезофильной группы, бореальных и боровых
растений; сохранение и восстановление степных и неморальных видов. С учётом возраста растений, высоты, длины
последнего годового и среднегодового приростов, угла отхождения боковых побегов от главной оси, наличия
перевершинивания и пожелтевшей хвои оценена реальная жизненность особей. Установлена эффективность
мероприятий: пятикратное превышение численности подроста с высокой жизненностью в сравнении с нормой
высадки сеянцев при искусственном восстановлении сосняков; возможность непрерывного интенсивного
долговременного неистощительного лесопользования с сохранением экосистемных функций соснового леса и его
биоразнообразия.
Статья опубликована в № 4 за 2018 год DOI: 10.25750/1995-4301-2018-4-101-106
Просмотров: 26
Изменение почвенной актинобиоты под влиянием инвазии борщевика Сосновского
Е. В. Товстик, И. Г. Широких, Е. С. Соловьёва, А. А. Широких, Т. Я. Ашихмина, В. П. Савиных
Раздел: Популяционная экология
Отдельные виды растений, а также растительные сообщества могут существенно влиять на структуру и
разнообразие почвенных микробных сообществ. Актиномицеты являются неотъемлемым компонентом почвенной
микробной системы, осуществляющей важные экологические функции, связанные, в числе прочих, с трансформацией
органического вещества. Настоящее исследование было проведено для выявления различий в структуре почвенных
актиномицетных комплексов между участками, заросшими борщевиком Сосновского (Heracleum sosnowskyi Manden)
и неинвазированными (контрольными) участками. Отмечено увеличение родового и видового разнообразия
актиномицетов в инвазированных почвах, по сравнению с контролем, в частности представители рода Streptosporangium встречались исключительно на захваченных борщевиком участках. На этих же участках отмечено увеличение
доли окрашенных видов стрептомицетов, представляющих секцию и серию Cinereus Chromogenеs, тогда как в
стрептомицетном комплексе контрольных почв по долевому участию доминировали не продуцирующие пигментов
представители секции и серии Cinereus Achromogenеs. Выявленные различия могут быть связаны с усиленной
минерализацией органического вещества в почвах под зарослями борщевика.
Ключевые слова: Heracleum sosnowskyi Manden., почва, инвазия, актиномицеты, общая численность, видовое разнообразие, структура комплекса
Статья опубликована в № 4 за 2018 год DOI: 10.25750/1995-4301-2018-4-105-109
Просмотров: 15
Предварительные сведения о водорослях и цианобактериях вулканических почв Курильских островов
К. В. Ильчибаева, Д. Ф. Кунсбаева, Р. З. Аллагуватова, А. И. Фазлутдинова, О. В. Полохин, Л. А. Сибирина, А. А. Гончаров, Р. Синх, Л. А. Гайсина
Раздел: Популяционная экология
При исследовании биоразнообразия водорослей и цианобактерий наземных местообитаний островов Уруп,
Парамушир, Итуруп и Симушир (Курильские острова) было обнаружено пятьдесят пять видов, относящихся к
пяти отделам: Cyanobacteria – 8, Chlorophyta – 29 (Chlorophyceae – 14, Trebouxiophyaceae – 11), Bacillariophyta
– 19, Streptophyta – 1, Ochrophyta – 2 (Xanthophyceae – 1, Eustigmatophyceae – 1). Альгофлора Итурупа была
наиболее разнообразной и насчитывала 25 видов, 23 вида было обнаружено на Урупе, 17 видов – на Симушире, и
14 видов – на Парамушире. Число видов в пробе уменьшалось в ряду Уруп (3,6) – Симушир (2,1) – Парамушир
(2,0) – Итуруп (1,9). Пять видов – cf. Mychonastes homosphaera, Chlorella vulgaris, Dictyococcus varians, Bracteacoccus
minor, Desmodesmus abundans – встречались на всех островах. В то же время, альгофлора каждого острова
отличалась своеобразием и отражала экологические особенности местообитания. Характерной чертой альгофлоры
исследованных островов было преобладание видов-космополитов, устойчивых к токсичному вулканическому
субстрату. Кроме того, обнаружено большое разнообразие амфибиальных видов диатомовых водорослей. Для
оценки биоразнообразия наземных водорослей и цианобактерий Курильских островов необходимы дальнейшие
молекулярно-генетические исследования.
Статья опубликована в № 4 за 2018 год DOI: 10.25750/1995-4301-2018-4-110-017
Просмотров: 23
Возможность частичной замены антибиотиков биологически активными веществами при лечении клинических маститов у коров
М. А. Азямов
Раздел: Социальная экология
По информации Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) возрастает проблема антибиотикорезистентных
штаммов золотистого стафилококка Staphylococcus aureus. Эти бактерии меняют свой геномный состав под
воздействием антибиотиков и быстро распространяются в окружающей среде, создавая угрозу для здоровья
человечества и продовольственной безопасности ряда стран. ВОЗ требует уменьшить употребление антибиотиков
при маститах у коров на 50%. Золотистый стафилококк – преобладающий вид возбудителя маститов коров в странах
Западной Европы и России. Почти в 90% больших ферм и комплексов, где используют антибиотики, регистрируется
стафилококковый мастит, вызванный полирезистентными штаммами S. aureus.
Проведена оценка возможности частичной замены антибиотиков на биологически активные вещества при
лечении клинических маститов у коров. Установлено, что Интерферон бычий рекомбинантный, полисахарид
гриба Hericium erinaceus (ПС H. еrinaceus) и Диальдерон через 10 дней лечения клинических маститов у коров
повышали количество выздоровевших соответственно на 30, 20 и 20%, по сравнению с антибиотикотерапией.
Биологически активные вещества нормализовали количество соматических клеток в молоке до физиологического
уровня. Изученные вещества снижали уровень интерлейкина-2 (Il-2) и интерлейкина-8 (Il-8), простогландинов
Е2, нормализовали скорость оседания эритроцитов (СОЭ) и фагоцитарную активность в крови экспериментальных
животных. Количество соматических клеток в молоке коров подопытных групп после 10 дней лечения уменьшилось
до физиологической нормы. Молоко после лечения коров было годно к пищевому употреблению на 72 часа раньше,
чем при антибиотикотерапии.
Статья опубликована в № 4 за 2018 год DOI: 10.25750/1995-4301-2018-4-118-125
Просмотров: 9
Оценка воздействия наночастиц диоксида титана на живые организмы
В. И. Полонский, А. А. Асанова
Раздел: Теоретические проблемы экологии
Наночастицы, создавая беспрецедентный класс промышленных загрязнений, непосредственно воздействуют
на все объекты окружающей среды, а значит и на все виды живых организмов, и риски, вызванные техногенными
наноматериалами, должны быть оценены.
В данном обзоре представлен анализ литературы по влиянию наиболее
широко распространённых в мире наночастиц – диоксида титана – на представителей различных сред обитания.
Показано, что проблема воздействия техногенных наночастиц на живые объекты решается мировым научным
сообществом методами биотестирования. Наиболее частыми объектами исследований выступают одноклеточные
водоросли, водные рачки, высшие растения, культуры клеток млекопитающих и человека. Самыми чувствительными
среди этих организмов к воздействию наночастиц диоксида титана являются микроводоросли и водные рачки
,
значения ЕС
50
наблюдались при концентрации от 1 мг/л, что делает их перспективными тест-объектами для
оперативного мониторинга сред, загрязнённых наночастицами. Установлено, что наночастицы диоксида титана
могут иметь как положительное, так и отрицательное воздействие на высшие растения, причём эффект зависит от
концентрации наночастиц. Исследования на культурах клеток показывают негативное воздействие при концентрации
наночастиц, превышающей 100 мг/л, или отсутствие эффекта вовсе. Исследования наночастиц диоксида титана
различных размеров демонстрировали повышенную токсичность более мелких частиц
по сравнению с крупными.
Ответные реакции живых организмов, представляющих различные среды обитания, на наличие в окружающей среде
наночастиц диоксида титана до сих пор исследованы недостаточно. Зависящие от размера эффекты токсичности
наночастиц диоксида титана для различных тест-организмов требуют дальнейшего изучения
Статья опубликована в № 3 за 2018 год DOI: 10.25750/1995-4301-2018-3-005-011
Просмотров: 44
Сравнительный анализ эффективности использования сорбентов различной природы по отношению к ионам меди(II)
C. Г. Скугорева, Г. Я. Кантор, Л. И. Домрачева, Т. И. Кутявина
Раздел: Методы исследований. Модели и прогнозы
Проведён сравнительный анализ эффективности сорбентов различной природы (активированный уголь, цеолит,
торф, мицелий
Fusarium culmorum
(W.G. Sm.) Sacc.
,
цианобактерия
Nostoc paludosum
K
ü
tz., листья и корни ярового
ячменя
Hordeum distichum
L.) по отношению к ионам меди(II). Запись кинетических кривых сорбции производилась
потенциометрическим методом при помощи ионоселективного электрода, чувствительного к концентрации ионов
меди(II) в растворе, и специально разработанного оригинального программного обеспечения к иономеру. Для
описания кинетики сорбции использовали математические модели (модели псевдо-первого порядка, псевдо-второго
порядка, модифицированную модель второго порядка и модель Еловича), позволяющие выявить вклад химической
стадии в процесс сорбции.
Выявлено, что процесс сорбции большинства сорбентов хорошо описывается моделью псевдо-второго порядка и
модифицированного второго порядка, согласно которым сорбат и функциональная группа сорбента взаимодействуют
между собой в соотношении 1:1. Рассчитаны параметры уравнения модели псевдо-второго порядка: кинетический
коэффициент (
k
2
), определяющий скорость сорбции, и равновесная (предельная) удельная масса сорбата
(
a
e
),
которая соответствует сорбционной ёмкости сорбента. Проведено ранжирование сорбентов по скорости сорбции и
сорбционной ёмкости.
Сравнение кинетических кривых показывает, что наименее эффективными сорбентами меди(II) были сорбенты
неорганической природы – цеолит и активированный уголь. Сорбционные возможности микроорганизмов и торфа
можно охарактеризовать как средние. Наиболее эффективными сорбентами оказались растения ячменя, которые
обладали максимальной скоростью сорбции и высокой сорбционной ёмкостью.
Перспективным может оказаться использование микробно-растительных ассоциаций в качестве сорбентов
ионов тяжёлых металлов, в связи с этим необходимо провести подбор микроорганизмов и растений для создания
различных экспериментальных ассоциаций для детального исследования их сорбционных характеристик.
Статья опубликована в № 3 за 2018 год DOI: 10.25750/1995-4301-2018-3-012-018
Просмотров: 39
Современные тенденции развития методологии биотестирования водных сред
А. С. Олькова
Раздел: Методы исследований. Модели и прогнозы
При анализе современных исследований в области биотестирования и работ, представленных в международных
наукометрических базах данных, выделены направления развития методологии биотестирования. Наиболее
актуальны работы по созданию новых методик биотестирования, разработка специализированного оборудования для
биотестирования, повышающего точность и объективность исследований, поиск новых тест-функций «классических»
тест-организмов, из числа которых наиболее востребованы оценки предлетальных эффектов. Предложены три блока
оценки и оптимизации подходов и методов биотестирования. В первую очередь, при планировании экологических
исследований необходимо обоснованно выбирать перечень биотестов. Для этого разработан алгоритм выбора
биотестов, основанный на ранжировании чувствительности набора методик биотестирования к приоритетным
загрязняющим веществам района исследования. Этот подход позволит использовать только наиболее информативные
и чувствительные биотесты. Вторым блоком оптимизации подходов и методов биотестирования должна стать
строгая стандартизация условий культивирования выбранных тест-организмов. На примере
Daphnia magna
сформулированы научно обоснованные рекомендации по их содержанию и периодическому контролю здоровья тест-
культуры. Завершающим направлением оптимизации подходов биотестирования и развития методологии группы
методов является предложенная система последовательного учета спектра тест-функций базового тест-организма D. magna
. Оценка 14 доступных для учёта тест-функций
D. magna
приводит к диагностике летальных, нелетальных,
хронических и отсроченных эффектов. Реализация предложенных направлений оптимизации биотестирования
позволит учесть многофакторность получения объективных результатов экотоксикологических анализов.
Ключевые слова: биотестирование, методология биотестирования, методы биотестирования, тест-функции, тест-организмы
Статья опубликована в № 3 за 2018 год DOI: 10.25750/1995-4301-2018-3-019-026
ISSN 1995-4301
Выбор параметров просмотра
