ISSN 1995-4301(печатной версии)
ISSN 2618-8406
(электронной версии)
Актуальные выпуски:
Обзор краткого содержания статей
|
Выбор параметров просмотраПищевые отходы и их валоризация в продукты с добавленной стоимостью (обзор международного опыта азиатских стран) |
||||
| О.В. Байкова, В.Н. Пугач, А.В. Казаков | ||||
| Раздел: Социальная экология |
||||
| С изменением образа жизни и быстрой урбанизацией населения планеты увеличивается количество пищевых отходов из различных промышленных, сельскохозяйственных и бытовых источников. Пищевые отходы богаты органическими веществами, поэтому традиционные подходы к их захоронению на полигонах твёрдых коммунальных отходов и сжиганию могут привести к серьёзным последствиям для окружающей среды и здоровья человека. Использование биологических методов для обработки таких отходов предлагает устойчивый способ их валоризации. Будучи богатыми питательными веществами, пищевые отходы могут служить субстратом для роста микроорганизмов и последующего производства различных продуктов с добавленной стоимостью. В статье представлен обзор международных исследований сельскохозяйственного сектора Индии и Китая по валоризации отходов на основе ферментации для производства различных биопродуктов с добавленной стоимостью. Необходимо отметить, что данные страны выбраны не случайно, они являются передовыми странами Юго-Восточной Азии в области утилизации органических соединений с пользой для экономики и окружающей среды. Для достижения поставленной цели нами задействован обзорно-аналитический метод, который даёт возможность наглядно проиллюстрировать, как на основе применения валоризации можно выгодно использовать пищевые отходы в качестве сырья или ресурсов для производства новых продуктов, в том числе биотоплива, электроэнергии, биосурфактантов и т. д. В рамках проводимой в настоящее время работы обеспечивается дальнейшее обобщение данных о тематических исследованиях сельскохозяйственного сектора Индии и Китая, касающихся успешных мероприятий по перепрофилированию пищевых отходов для производства новых продуктов. |
||||
| Ключевые слова: утилизация отходов, переработка отходов, валоризация, пищевые отходы, отходы домохозяйств, сельскохозяйственные отходы, Индия, Китай |
||||
| Статья опубликована в № 4 за 2024 год DOI: 10.25750/1995-4301-2024-4-225-234 |
||||
|
||||
Рациональное использование земельных ресурсов при размещении объектов захоронения твёрдых коммунальных отходов |
||||
| Е.В. Губарь, О.А. Самарина, О.В. Тупицына | ||||
| Раздел: Экологизация производства |
||||
| Разработаны критерии оценки экономических, технологических и экологических решений по реализации мероприятий обращения с отходами в отношении объектов, находящихся на инвестиционном этапе своего жизненного цикла. Разработаны научно-методические основы обоснования состава сооружений при проектировании объектов захоронения твёрдых коммунальных отходов (ТКО). Представлена оценка эффективности технологических решений объектов захоронения ТКО при ограничении площади земельного участка. Проведён сравнительный анализ технико-экономических и экологических характеристик строительства полигонов ТКО наиболее распространённого типа (площадь участка складирования отходов 3 га, годовая мощность до 30 тыс. т) для различных конструктивных схем организации – без разбивки на карты эксплуатации и с разбивкой на карты эксплуатации с их поочерёдным строительством. Оценка двух конструктивных схем организации участков складирования отходов основывалась на факторах воздействия на окружающую среду и стоимостных характеристиках строительства полигона ТКО. Полученные показатели позволили не только обосновать целесообразность и оценить экономическую эффективность инвестиций для каждой конструктивной схемы строительства, но и выявить избыточность технологических решений, применение которых привело к значительному увеличению финансовых и временных расходов. Так, вопрос разделения капитальных затрат на годы ввода в эксплуатацию отдельных карт полигонов ТКО с сокращением единовременных затрат в первый год реализации объекта является экономически целесообразным. Однако прогнозные изменения уровней цен на дату реализации каждой карты объекта, увеличение удельной стоимости размещения 1 м3 отходов и сокращение массы отходов, захораниваемых на 1 га, ставят под сомнение экономическую выгоду единовременного сокращения капитальных затрат. | ||||
| Ключевые слова: рациональное использование земельных ресурсов, геоэкологические аспекты устойчивого развития регионов, нормирование в области геоэкологических аспектов природопользования |
||||
| Статья опубликована в № 4 за 2024 год DOI: 10.25750/1995-4301-2024-4-148-157 |
||||
|
||||
Антифунгальная защита строительных материалов производными гуминовых кислот в оценке АТФ-метрией |
||||
| О.В. Сенько, Н.А. Степанов, О.В. Маслова, Е.Н. Ефременко | ||||
| Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы |
||||
| В настоящей работе с использованием метода биолюминесцентного люциферазного определения внутриклеточной концентрации аденозинтрифосфата в клетках мицелиальных грибов, известных своей биодеструкционной активностью по отношению к образцам строительных материалов, была проведена оценка возможности применения различных производных природных гуминовых кислот в качестве антифунгальных препаратов. Грибковый биоцид ACTICIDE® OTP 10, содержащий 2-октил-4-изотиазолин-3-он, вводимый в затирку для заполнения межплиточных швов с целью предотвращения грибковых поражений в помещениях с высокой влажностью, применялся в работе как образец для сравнения. В качестве тест-культур использовались споры грибов Aspergillus niger F-1057 и Stachybotrys chartarum F-993, наиболее часто выявляемых среди грибных контаминаций строительных материалов. Среди этих исследованных веществ были образцы выделенного из угля (леонардита) гумата калия, модифицированного 2-метилгидрохиноном, 1,4-гидрохиноном и 2-гидрокси-1,4-гидроксинафтохиноном. При проведении экспериментов, направленных на изучение состояния межплиточных швов, была подтверждена антифунгальная активность гумата калия, модифицированного 2-гидрокси-1,4-гидроксинафтохиноном, к обоим объектам исследования. Это же соединение в концентрации 0,5–5,0 г/л проявляло заметный антифунгальный эффект при внесении в универсальный обойный клей, содержащий карбоксиметилцеллюлозу. Определение эффекта от воздействия той же добавки на споры мицелиальных грибов выявило такую антифунгальную активность, которая оказалась сопоставимой с действием коммерческого биоцида на начальном этапе исследования и превосходила его после 32 суток экспонирования грибов в контакте с изучаемой добавкой в конечной концентрации 5 г/кг строительного материала. | ||||
| Ключевые слова: строительные материалы, антифунгальные свойства, гуминовые кислоты, грибковые культуры, люциферазная реакция |
||||
| Статья опубликована в № 4 за 2024 год DOI: 10.25750/1995-4301-2024-4-056-063 |
||||
|
||||
Анализ закономерностей поглощения углерода горно-лесными, горно-степными и степными ландшафтами России на основе спутниковых данных и метеорологических наблюдений |
||||
| К.В. Мячина, Р.В. Ряхов, А.Н. Щавелев, Р.М. Безбородникова, С.А. Дубровская | ||||
| Раздел: Экология и климат |
||||
| Цель исследования – оценить возможности и закономерности поглощения углерода наземной растительностью горно-лесных, горно-степных и степных ландшафтов России. Исследования выполнялись на семи ключевых участках в Республике Чечня и Оренбургской области. На первом этапе рассчитывались показатели поглощения чистого углерода растительностью (чистая первичная продуктивность в пересчёте на углерод) за 2000–2020 гг. на основе продуктов MOD17A3, позволяющих оценить валовую первичную продуктивность и чистую первичную продуктивность наземной фитомассы. На втором этапе на основе регрессионного моделирования выявлялись закономерности формирования способности к улавливанию чистого углерода растительным покровом каждого ключевого участка в зависимости от климато-метеорологических условий. Обнаружено, что предгорный участок с многолетним смешанным лесом и отсутствием антропогенной нагрузки демонстрирует максимальную способность к улавливанию углерода из атмосферы – от 2,6 до 3,5 кгС/м2/год. Участок естественной многолетней сухой степи характеризуется минимальной способностью к улавливанию углерода – от 0,5 до 1,5 кгС/м2/год. Созданы регрессионные модели зависимости показателя поглощения чистого углерода от климато-метеорологических характеристик, демонстрирующие относительную стабильность способности многолетнего естественного растительного покрова поглощать углерод из атмосферы. | ||||
| Ключевые слова: углерод, поглощение растительностью, спутниковые данные, климато-метеорологические характеристики, функциональная зависимость, регрессионная модель, горно-лесные и степные ландшафты России |
||||
| Внешняя ссылка | ||||
  |
||||
| Статья опубликована в № 4 за 2024 год DOI: 10.25750/1995-4301-2024-4-192-200 |
||||
|
||||
Таксономическая структура флоры водоёмов, находящихся в зоне влияния лесопромышленного комплекса АО «СЛПК» (Республика Коми) |
||||
| Б.Ю. Тетерюк, А.А. Панюков, Е.М. Лаптева, Р.Р. Рафиков | ||||
| Раздел: Экологизация производства |
||||
| Выполнен анализ таксономической структуры флоры водных объектов, находящихся в зоне влияния крупнейшего на Европейском Северо-Востоке России лесопромышленного предприятия – АО «СЛПК». Флора импактных водоёмов в зоне влияния АО «СЛПК» объединяет 119 видов макрофитов, относящихся к 77 родам и 43 семействам. Установлено, что во флорах импактных водоёмов значительно снижена роль семейства Potamogetonaceae и рода Potamogeton при одновременном увеличении роли семейств Asteraceae и Poaceae. Флоры водоёмов, находящихся в зоне влияния АО «СЛПК», имеют высокую степень трансформированности: флора антропогенных водоёмов на 100% составлена синантропными видами. Наиболее активные среди них Bidens cernua L., Bidens tripartita L., Lycopus europaeus L. и Typha latifolia L. Флоры антропогенно-трансформированных водоёмов также значительно синантропизированы (Is=98,4–100,0%), их основу составляют апофиты. В антропогенных водоёмах полностью отсутствуют сосудистые споровые и мохообразные растения. Таксономическая структура флор антропогенно-трансформированных водоёмов сохраняет черты сходства с флорой водоёмов региона. В составе анализируемых флор присутствуют охраняемые на территории Республики Коми виды: Riccia cavernosa Hoffm. и Carex pseudocyperus L. | ||||
| Ключевые слова: флора водоемов, синантропизация. |
||||
 |
||||
| Статья опубликована в № 4 за 2024 год DOI: 10.25750/1995-4301-2024-4-158-167 |
||||
|
||||
Признаки хронического воздействия повышенных концентраций РМ2,5 и РМ10 на параметры эритроцитов у детей |
||||
| Н.В. Зайцева, М.А. Землянова, А.М. Игнатова, Ю.В. Кольдибекова, М.С. Степанков, Е.В. Пескова | ||||
| Раздел: Экотоксикология |
||||
| Выявлены признаки воздействия повышенных концентраций частиц PM2,5 и PM10 в воздухе на морфометрические параметры эритроцитов у детей. Были выбраны две территории с одинаковыми геоклиматическими условиями, но разной экспозицией на эти частицы. Концентрации PM2,5 и PM10 были измерены с использованием растровой электронной микроскопии. Углублённое обследование проведено на 360 детях, анализировались общеклинические показатели цельной крови. Для статистического анализа использовались инструменты в программной среде Python, для прогнозирования морфометрических изменений эритроцитов использовалась двухслойная нейронная сеть. Также были применены модели Эванса и комплексной поверхности для моделирования формы эритроцитов. Средняя суточная концентрация PM10 превышала показатель на территории наблюдения, но не достигала предельной допустимой концентрации (ПДК=0,060 мг/м3). Содержание PM2,5 было значительно выше на территории сравнения и превышало среднюю суточную ПДК, равную 0,035 мг/м3. Результаты исследования показали достоверные различия (р=0,0001) между группами наблюдения и сравнения в показателях цельной крови, особенно в цветном показателе и среднем объёме эритроцита. Корреляционный анализ установил связь между различными показателями крови, концентрацией гемоглобина и уровнем концентрации частиц PM2,5 и PM10 в воздухе. На основе моделирования с использованием нейронной сети была построена математическая модель, предсказывающая влияние различных факторов на средний объём эритроцитов. Модель показала, что повышенная концентрация PM2,5 связана со снижением среднего объёма эритроцитов, что может указывать на их преждевременное старение. В целом, данное исследование приводит к новым научным выводам о взаимосвязи между загрязнением воздуха и морфометрическими параметрами эритроцитов у детей. Это может способствовать разработке более эффективных стратегий по охране здоровья и снижению негативного воздействия загрязнения воздуха на население. | ||||
| Ключевые слова: качество воздуха, загрязнение воздуха, эритроциты, старение эритроцитов, объём эритроцитов, морфология, нейронная сеть |
||||
    |
||||
| Статья опубликована в № 4 за 2024 год DOI: 10.25750/1995-4301-2024-4-184-191 |
||||
|
||||
Перспективность технологии плазменно-химической очистки воздуха от формальдегида и муравьиной кислоты в промышленности |
||||
| А.Е. Ефимов, А.Г. Бубнов, Г.И. Гусев, Г.Д. Овчинников | ||||
| Раздел: Экологизация производства |
||||
| Исследована эффективность плазменно-химической технологии очистки воздуха в сравнении с некоторыми технологиями подавления отходящих газов (адсорбция, катализ) при помощи апробированных подходов выбора систем обезвреживания летучих поллютантов: эколого-экономический, экспертный, иерархической процедуры оценивания и критерия относительной общей пользы. Так, эколого-экономический и экспертный подходы, а также критерий относительной общей пользы позволяют сравнить технологии на основе эксплуатационных затрат (техногенный риск, энергоэффективность, надёжность и стоимость производственных фондов). При этом иерархическая процедура оценивания, помимо перечисленных показателей, учитывает эргономику и устойчивость к внешнему воздействию. Показано, что плазменно-химическая технология очистки не является приоритетной при выборе систем обезвреживания отходящих газов от формальдегида, поскольку 3 из 4 подходов указывают на неэффективность рассматриваемой технологии относительно адсорбционного метода. При очистке воздуха от паров муравьиной кислоты плазменно-химическая технология в 2 из 4 случаев является настолько же эффективной, как и адсорбционный метод. Рассмотрена эффективность плазменно-химической, каталитической и адсорбционной технологий с точки зрения методики оценки «углеродного следа», позволяющей количественно исследовать эмиссию «парникового газа» не только на этапе эксплуатации оборудования, а также на стадиях производства, транспортировки и утилизации. Полученные значения показателя «углеродного следа» для низкотемпературной плазмы являются лучшими среди сопоставимых доступных технологий, т. к. суммарное количество выбросов CO2 при её применении сокращается на 80% (в среднем) за счёт того, что относительные общие затраты энергии ниже. | ||||
| Ключевые слова: летучие органические соединения, методы очистки, углеродный след |
||||
| Статья опубликована в № 4 за 2024 год DOI: 10.25750/1995-4301-2024-4-138-147 |
||||
|
||||
Содержание биологически активных веществ в водных экстрактах продуктов деструкции кородревесных отходов |
||||
| Т.И. Ширшова, К.Г. Уфимцев, И.В. Бешлей, А.Г. Донцов | ||||
| Раздел: Химия природных сред и объектов |
||||
| Проведено исследование химического состава продуктов деструкции кородревесных отходов (КДО) из отвала ОАО «Лесопромышленная компания «Сыктывкарский ЛДК». Содержание водорастворимых фракций в образцах из двух скважин составило от 0,1 до 1,1 % массы сухого вещества и зависело от глубины залегания. Эти отличия могут быть связаны с разным временем залегания, неоднородностью отходов, степенью их разложения и увлажнённости. При последовательной обработке сухого водорастворимого остатка растворителями с возрастающей полярностью были получены гексановый, эфирный и хлороформный экстракты, в которых методами тонкослойной (ТСХ) и высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) подтверждено содержание дигидрокверцетина (tR=28,6 мин), ванилиновой (tR=11,6 мин) и транс-п-кумаровой (tR=17,7 мин) кислот, которые ранее были обнаружены в этилацетатных и гексановых экстрактах. При анализе образцов КДО на содержание полисахаридов и арабиногалактана в составе продуктов гидролиза водорастворимой гемицеллюлозы методом ВЭЖХ были обнаружены арабиноза, манноза, глюкоза и галактоза, что позволяет охарактеризовать выделенную фракцию, как смесь водорастворимых гемицеллюлоз – арабиногалактана и глюкоманнана. Показано, что независимо от глубины залегания и использования для экстракции воды или органических растворителей разной полярности во всех исследуемых образцах КДО обнаружены одинаковые компоненты – дигидрокверцетин, ванилиновая и транс-п-кумаровая кислоты. | ||||
| Ключевые слова: кородревесные отходы, флавоноиды, кверцетин, дигидрокверцетин, фенолокислоты, водорастворимые гемицеллюлозы, арабиногалактан, глюкоманнан |
||||
 |
||||
| Статья опубликована в № 4 за 2024 год DOI: 10.25750/1995-4301-2024-4-115-121 |
||||
|
||||
Обеспечение качества и безопасности процесса питьевой водоподготовки на примере р. Ганг |
||||
| А.Ю. Курбатов, Е.Д. Мурзина, М.А. Ветрова, Н.А. Иванцова | ||||
| Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий |
||||
| Во всём мире остро стоит проблема качества питьевой воды. Несанкционированные сбросы загрязнённых сточных вод в жизнеобеспечивающие источники водных ресурсов делают последние непригодными для питья. Одним из примеров является р. Ганг – основная артерия хозяйственно-бытового назначения Индии с многочисленными производствами, расположенными на её берегах. Данная статья посвящена изучению возможности повышения качества питьевой воды р. Ганг (Индия), которая уже на входе в город химически и микробиологически загрязнена. Для максимального снижения химической нагрузки на р. Ганг предложен гидродинамический метод обработки воды с применением озона в малых дозах. В рамках работы подтверждена высокая эффективность совместной гидродинамической обработки воды и процесса озонирования. Установлено, что применение кавитационного гидродинамического устройства для обработки воды позволяет снизить расход озона в среднем на 20–25%, что оказывает влияние на положительный экономический эффект и конечную стоимость очищенной воды. Гидродинамическая очистка воды р. Ганг с добавлением в малых дозах озона позволяет получать воду питьевого качества без введения других химических реагентов, что, в свою очередь, делает данный метод экологичным и не несёт за собой вторичного загрязнения окружающей среды. Удешевление процесса очистки происходит из-за эффективного смешивания озона с очищаемой водой при помощи гидродинамического кавитационного устройства. За счёт увеличения площади контакта фаз и дополнительно возникающих кавитационных эффектов происходит интенсификация процесса очистки воды. Применение комбинированного метода гидродинамической обработки с применением озона позволяет значительно понизить цветность, удалить из системы большую часть взвешенных частиц, произвести окисление железа и никеля, снизить концентрацию СПАВ, нефтепродуктов и аммонийного азота; при двухкратном количестве циклов очистки – полностью уничтожить бактерии. Нерастворимые соединения, полученные в процессе кавитационной гидродинамической обработки с применением озона, отводятся из системы керамическими мембранными фильтрами. Также в работе приведены результаты исследования химико-биологического исходного состава воды и воды после применения данной технологии с расчётом эффективности метода и стоимостной характеристики. | ||||
| Ключевые слова: гидродинамическая обработка, озонолиз, микробиологическая загруженность, кавитация |
||||
| Внешняя ссылка | ||||
| Статья опубликована в № 4 за 2024 год DOI: 10.25750/1995-4301-2024-4-096-104 |
||||
|
||||
Применение спектрофотометрического метода для обнаружения антибиотика цефотаксим в модельном растворе |
||||
| А.А. Абрамова, А.М. Батуева, Е.В. Грахова, М.Ю. Дягелев, В.Г. Исаков, А.М. Непогодин | ||||
| Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы |
||||
| Количество исследований по выявлению антибиотиков в городских сточных водах, в поверхностных водоёмах с каждым годом становится всё больше, так как возникновение устойчивости микроорганизмов к антибиотикам является одной из актуальнейших проблем здравоохранения. В данной статье представлены результаты работы по определению антибиотика цефотаксим в модельных растворах с помощью спектрофотометрического метода. В нескольких сериях опытов были установлены минимальные концентрации цефотаксима в модельных растворах, которые можно выявить с помощью спектрофотометра ПЭ-5400 УФ; установлен пик оптической плотности в ультрафиолетовом диапазоне при длине волны 300 нм; зафиксировано смещение спектра поглощения с 300 на 280 нм в пробах модельного раствора при увеличении времени хранения раствора; установлена особенность цефотаксима – увеличение пика оптической плотности в пробах при смещении рН в кислую среду, особенно при значениях рН от 0,2 до 2,0, и уменьшение пика оптической плотности с минимальными значениями при рН от 6,0 до 6,4 в диапазоне длин волн от 280 до 300 нм. Подробно рассмотрено воздействие добавляемых в модельный раствор цефотаксима ионов металлов и представлены результаты двух серий опытов, в которых за счёт изменения соотношений концентраций цефотаксима и ионов металлов определена возможность образования комплексных соединений с ионами Al3+, Zn2+, Cu2+, Pb2+. При увеличивающейся концентрации ионов металлов происходит также рост оптической плотности в образцах с ионами Zn2+, Cu2+, Pb2+; в модельных растворах с ионами Al3+ и Fe3+ изменения оптической плотности не наблюдалось. Полученные значения величин оптической плотности и спектров поглощения модельного раствора цефотаксима можно использовать при разработке методики обнаружения антибиотиков в разных средах, в том числе и в городских сточных водах. | ||||
| Ключевые слова: сточные воды, антибиотики, спектроскопия, очистка стоков, микрозагрязнители, ионы металлов, комплексные соединения |
||||
| Статья опубликована в № 4 за 2024 год DOI: 10.25750/1995-4301-2024-4-064-072 |
||||
|
Страницы: предыдущая 1 2 3 4 5
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
||
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
||
|
||||||||
