Архив

Актуальные выпуски:

Обзор краткого содержания статей

Выбор параметров просмотра

Исследование интегральной токсичности почвы, загрязнённой нефтепродуктами

Ю.Н. Курбатов, Т.А. Трифонова

Раздел: Экотоксикология

Исследовано влияние загрязнения техническим отработанным маслом на интегральную токсичность дерново-подзолистой супесчаной почвы в условиях полевого эксперимента. Интегральную токсичность водной вытяжки почвы определяли с помощью бактериального теста «Эколюм», представляющего собой люминесцентные генно-инженерные бактерии Escherichia coli; контрольные образцы почвы показывают допустимый уровень токсичности; почвы, загрязнённые дозами нефтепродуктов 10 и 20 г/кг, среднетоксичны; доза 30 г/кг делает почву высокотоксичной для люминесцентных микроорганизмов. Определён углеводородный состав отработанного масла с использованием спектральных коэффициентов, полученных методом ИК-спектрометрии; выявлено высокое содержание ароматических углеводородов (наиболее токсичной фракции) – 6,73%. Корреляционный анализ между показателем токсичности почвы, содержанием в ней нефтепродуктов, тяжёлых металлов (Co, Ni, Cu, Zn, Pb) и pH водной вытяжки показал очень сильную положительную корреляционную зависимость между токсичностью и содержанием в почве цинка (r = 0,88) и нефтепродуктов (r = 0,83), а также высокую отрицательную зависимость в отношении pH почвы (r = –0,61). Определена фитомасса растений, произраставших на загрязнённых площадках. Очень высокая обратная корреляционная зависимость (r = –0,82) между содержанием нефтяных углеводородов в почве и фитомассой подтверждает, что загрязнение почв повышенной дозой нефтепродуктов снижает накопление биомассы надземной частью растений. Для загрязнённых почв наблюдалась общая тенденция к вытеснению однодольных растений и замещению их двудольными.

Ключевые слова: интегральная токсичность почвы, отработанное масло, углеводородный состав, тяжёлые металлы, фитомасса

Статья опубликована в № 4 за 2023 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2023-4-141-150

Технологические решения и опыт промышленной переработки жидких хромсодержащих отходов

В.А. Бродский, А.В. Перфильева, Ю.О. Малькова, А.В. Колесников, Н.М. Макарова

Раздел: Экологизация производства

Анализ перечня жидких отходов I и II классов опасности федерального классификационного каталога отходов (ФККО) показал, что к одному из наиболее распространённых отходов относятся сточные воды, отработанные технологические растворы, содержащие ионы хрома(III, VI). Данный вид отходов составляет до 15% от общего количества жидких техногенных отходов I и II классов опасности, образующихся в результате деятельности гальванических и химических предприятий. Соединения шестивалентного хрома относятся к классу токсичных, чрезвычайно опасных веществ, предельно допустимая концентрация (ПДК) в воде водных объектов питьевого назначения для хрома(VI) составляет 0,05 мг/л. Особенностью данного вида отходов является повышенный солевой фон, характерный для электролитов, использующихся в гальванических производствах.
В статье представлены экспериментальные данные, а также приведены принципиальные технологические решения по обезвреживанию хромсодержащих сточных вод и отработанных технологических растворов. Предложена технологическая схема, содержащая четыре основные стадии: восстановления шестивалентного хрома, выделения трёхвалентного хрома из водных растворов, отделения сопутствующих соединений тяжёлых и цветных металлов, фильтрационная доочистка раствора. Экспериментальные исследования показали, что в зависимости от ионного состава среды эффективность выделения соединений трёхвалентного хрома из водных растворов методом электрофлотации варьирует от 8 до 95%. Введение анионного флокулянта позволяет повысить степень извлечения до 99% и более.

Ключевые слова: промышленные отходы, сточные воды, хром(VI), хром(III), ионы тяжёлых металлов, технология, дисперсная фаза, флокуляция, электрофлотация, фильтрация

Статья опубликована в № 4 за 2023 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2023-4-125-134

Повышение качества и расширение ассортимента продуктов на основе технического монокальцийфосфата

И.А. Почиталкина, И.М. Костанов, И.Б. Сибирякова

Раздел: Экологизация производства

Рассмотрена перспектива получения линейки продуктов на базе низкосортного фосфатного сырья с использованием экономически и экологически целесообразной солянофосфорнокислотной технологии. Показана возможность получения двойного суперфосфата (Р₂О₅ = 46 масс. %), представленного исключительно подвижной (водорастворимой) формой фосфора, за счёт удаления железа(III), содержащегося в примесях, из технического монокальцийфосфата (Р₂О₅ = 35 масс. %) методом изотермической перекристаллизации.
Развитие тепличных хозяйств и требования к закрытым грунтам накладывают жёсткие ограничения на состав примесей в используемых минеральных удобрениях. В действующих ГОСТах на фосфорсодержащие удобрения регламентируются физико-химические и физико-механические показатели: концентрация питательных элементов, влагосодержание, рН 10% раствора, гранулометрический состав, прочность гранул, рассыпчатость, концентрация тяжёлых металлов, оставляя без внимания ряд примесей, например, железа(III), способных приводить к ретроградации фосфора. Достаточно простая технология получения монокальцийфосфата (МКФ) из фосфоритов позволяет получать дешёвый эффективный продукт из низкосортных руд, чем объясняется высокий спрос на него у аграриев. При обеспечении требований СанПиН о ПДК контролируемых примесей в МКФ его можно использовать и в животноводстве. Развитие направления «Зелёная химия» предполагает использование водорастворимых удобрений и исключает содержание токсичных элементов, способных аккумулироваться в почве. Железо(III), экстрагированное из примесных минералов, связываясь с фосфором, образует FePO₄ с цитраторастворимой формой P₂O₅, тем самым снижая подвижную форму (P₂O_{5 вод.}) в продукте. Изотермическая перекристаллизация МКФ с балластной примесью позволяет получить более концентрированный продукт, соответствующий по содержанию основного компонента (P₂O_{5 вод.}) показателям двойного суперфосфата, и очистить его от соединений железа до следового количества.
Показана возможность очистки технического МКФ методом изотермической перекристаллизации до показателей, соответствующих двойному суперфосфату сельскохозяйственного назначения, за счёт удаления примесей железа до следового количества, что расширяет область его применения.

Ключевые слова: монокальцийфосфат, двойной суперфосфат, очистка, рециркуляционные технологии, пере-кристаллизация

Статья опубликована в № 4 за 2023 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2023-4-135-140

Влияние поллютантов атмосферного воздуха на здоровье человека (обзор)

С.В. Райкова, Ю.С. Гусев, С.И. Мазилов, М.В. Поздняков, Н.Е. Комлева, А.Н. Микеров

Раздел: Теоретические проблемы экологии

Одной из глобальных проблем современного человечества является загрязнение атмосферного воздуха, которое оказывает влияние не только на изменение климатических условий среды обитания, но и вносит существенный вклад в формирование нарушений здоровья населения. В статье приведён обзор современных данных о влиянии приоритетных загрязнителей атмосферного воздуха на здоровье человека, представленных в базах данных научной электронной библиотеки eLIBRARY.RU, Web of Science, Scopus и PubMed, (2017–2022 гг.). Выявлено, что наиболее исследованными загрязнителями атмосферного воздуха в контексте влияния на здоровье человека являются взвешенные частицы диаметром 2,5 мкм и менее, взвешенные частицы диаметром 10 мкм и менее, диоксид азота. Однако, в последнее время отмечается рост интереса к вопросу влияния приземного озона на состояние здоровья. Несмотря на то, что большинство работ были посвящены изучению влияния поллютантов на дыхательную и сердечно-сосудистую системы, в последние годы вектор научных интересов смещается в сторону определения возможной роли поллютантов в формировании ментальных расстройств, патологий центральной нервной и эндокринной систем, репродуктивной функции. Представлены данные о связи продолжительного воздействия диоксида азота, взвешенных частиц диаметром 2,5 мкм и менее, монооксида углерода и озона с увеличением заболеваемости и смертности от SARS-CoV-2. Установлено, что длительное воздействие поллютантов при концентрациях значительно ниже текущих современных стандартов оказывает существенное негативное влияние на здоровье как взрослого, так и детского населения, что диктует необходимость продолжения исследований в данном направлении с целью решения вопроса о возможной коррекции современных стандартов качества воздуха.

Ключевые слова: поллютанты, атмосферный воздух, здоровье человека, заболеваемость

Статья опубликована в № 4 за 2023 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2023-4-006-020

Новый гидрогелевый комплекс с иммобилизованными клетками микроводорослей для удаления аммоний и фосфат-ионов из сточных вод

Д.В. Тарабукин, Е.Н. Патова, И.В. Новаковская

Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы

Предложен комбинированный гидрогелевый комплекс для иммобилизации клеток микроводорослей с целью удаления соединений азота и фосфора из модельной сточной воды. Новая полимерная матрица на основе альгината натрия и карбоксиметилцеллюлозы, полиакриловой кислоты сохраняла целостность структуры в растворе с повышенным содержанием аммоний и фосфат-ионов, а также оказалась устойчивой к щелочным металлам. Условия формирования гидрогелевого комплекса позволили не только сохранить жизнеспособность включаемых клеток микроводорослей на примере Tetradesmus obliquus и Chlorella vulgaris, но и обеспечили их размножение и развитие в полимерной матрице. Выявлено, что в процессе поглощения азота участвуют главным образом живые клетки микроводорослей. Наибольший вклад в удаление фосфора внесла полимерная составляющая гидрогелевого комплекса. Обнаружено влияние карбонат-ионов на процесс поглощения азота клетками микроводорослей.

Ключевые слова: [Ca²⁺–Fe³⁺] гидрогелевые комплексы, микроводоросли, жизнеспособность клеток, удаление азота и фосфора, модельные сточные воды

<a href="./../upload/620_2_620_2.pdf " target="_blank">Посмотреть дополнительный файл</a>

Статья опубликована в № 4 за 2023 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2023-4-061-069

Механизм биосорбции металлов из электронных отходов микроскопическими водорослями

А.А. Чугайнова, Л.В. Рудакова

Раздел: Экологизация производства

Проведены исследования механизма биосорбции металлов из электронных отходов, а именно – из экранов мобильных телефонов/смартфонов и компьютерных мониторов микроскопическими водорослями. Эффективность процесса биосорбции металлов зависит от химических свойств извлекаемых металлов и от наличия функциональных групп, которые способны сорбировать металлы, в микроскопических водорослях. Для оценки эффективности сорбционной способности микроскопических водорослей и выявления функциональных групп, присутствующих в клеточной стенке водорослей, которые способны связывать металлы по механизму хемосорбции, были проведены аналитические исследования с применением методики анализа порошков на ИК-Фурье спектрометре. Результаты исследований показали, что сорбция металлов микроскопическими водорослями осуществляется по механизмам хемосорбции и физической сорбции. Хемосорбция осуществляется за счёт того, что в состав микроскопических водорослей входят амино- и гидроксильные группы, способные образовывать комплексы с ионами металлов. Физическая сорбция была доказана тем, что происходит частичное вымывание (не более 20%), сорбированных биомассой водорослей, металлов.

Ключевые слова: электронные отходы, микроскопические водоросли, биосорбция, извлечение металлов

Статья опубликована в № 4 за 2023 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2023-4-118-124

Ассоциации миксомицетов в лесных биоценозах (на примере заповедника «Нургуш»)

А.А. Широких, И.Г. Широких

Раздел: Популяционная экология

Сообщества миксомицетов являются неотъемлемым компонентом лесных биоценозов. На примере двух участков заповедника «Нургуш» впервые проведено сравнительное изучение состава и биоразнообразия миксомицетных комплексов. Установлено, что видовое разнообразие миксомицетов выше на участке «Нургуш», а межвидовые ассоциации этих организмов более разнообразны на участке «Тулашор». Важным компонентом, входящим в состав сообществ миксомицетов, являются низшие и высшие грибы. Микромицеты выступают как паразиты, а высшие грибы – как организмы, помогающие миксомицетам осваивать новые субстраты, в частности, разлагающуюся древесину. Неотъемлемым компонентом сообществ являются бактерии, которые для миксомицетов представляют собой не только трофический ресурс, но и способствуют их адаптации к окружающей среде. Среди бактерий, доминирующих в составе миксомицетных сообществ, выявляются виды, синтезирующие индол-3-уксусную кислоту (ИУК) – фитогормон ауксиновой природы, в связи с чем спорофоры миксомицетов могут являться потенциальными источниками биотехнологически ценных штаммов прокариот.

Ключевые слова: миксомицеты, таксоны, субстратный комплекс, бактерии, микромицеты, высшие грибы

Внешняя ссылка

Статья опубликована в № 3 за 2023 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2023-3-150-159

Мониторинг распространения Heracleum sosnowskyi на урбанизированных территориях по данным дистанционного зондирования Земли

Т.Я. Ашихмина, В.В. Рутман, Т.А. Адамович, Е.В. Товстик

Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий

В статье рассматривается проблема распространения и возможности мониторинга борщевика Сосновского (Heracleum sosnowskyi Manden.) на отдельных территориях городской среды с помощью данных дистанционного зондирования Земли. В качестве исходной спутниковой информации использовались снимки с аппарата Sentinel-2 c разрешением 10 м. По спутниковым данным осуществляли распознавание, отслеживание, анализ и картирование участков распространения борщевика Сосновского. Выбор участков массового роста борщевика Сосновского для мониторинга проводился в ходе предварительных полевых исследований на примере территории г. Кирова. В основе результатов мониторинговых исследований лежали различия в отражающей способности между борщевиком и другими объектами окружающей среды. Обработку данных спутниковой информации проводили в программе QGIS-3.26. По результатам работы были получены карты, на которых визуализировались участки массового роста борщевика Сосновского. Встроенные инструменты программы позволили вычислить площади распространения исследуемого инвазивного вида на отдельных территориальных участках г. Кирова. Идентифицированные зоны были представлены участками сплошного зарастания и распределения его небольшими группами. В работе описана методика, позволяющая рассчитать изменения площадей участков сплошного зарастания борщевиком Сосновского на исследуемой территории. Методика позволяет установить периоды максимального прироста борщевика, определять тенденции изменения площадей участков его сплошного зарастания.
Результаты работы наглядно демонстрируют эффективность сочетания методов дистанционного зондирования Земли и алгоритмов обработки космоснимков в мониторинге распространения борщевика Сосновского.

Ключевые слова: Heracleum sosnowskyi, инвазивные виды, мониторинг, дистанционное зондирование Земли, Sentinel-2, алгоритм обработки, площадь зарастания

Статья опубликована в № 3 за 2023 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2023-3-073-080

Влияние различных типов поверхностно-активных веществ на эмиссию газов и микробиоту жидкой фракции навозных стоков

Л.В. Пилип, Н.В. Сырчина, Е.П. Колеватых, В.В. Рутман

Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий

Разнообразные поверхностно-активные вещества (ПАВ) находят широкое применение в практике современного промышленного животноводства. В составе моющих средств и фармакологических ветеринарных препаратов ПАВ неизбежно попадают в навозные стоки (НС), что приводит к изменению свойств последних. Изучение влияния различных типов ПАВ на газовыделение и микробиоту жидкой фракции (ЖФ) НС выполняли на примере ПАВ с различной биоцидной активностью: лауретсульфата натрия – анионактивное ПАВ (АПАВ), оксида лаурилдиметиламина – неионогенное ПАВ (НПАВ) и бензалкония хлорида – катионактивное ПАВ (КПАВ). Исследования проводили в лабораторных условиях. Общее время наблюдений с момента внесения добавок в ЖФ (0,01 г на 1 л) составило 14 суток. Полученные результаты показали, что под влиянием ПАВ изменяется динамика выделения парниковых газов (СН₄ и СО₂ ) и запахообразующих веществ (H₂S, NH₃ , меркаптанов), а также состав микробиоты биоплёнок и бактериопланктона. Динамика выделения CН4 отличается от динамики выделения других газов. Применение КПАВ приводит к постепенному увеличению эмиссии CН₄ через неделю после внесения, что может быть связано с повышением проницаемости цитоплазматических мембран метаногенных архей, отличающихся повышенной устойчивостью к воздействию химических веществ. Внесение в ЖФ различных типов ПАВ оказывает различное влияние на динамику выделения запахообразующих веществ, при этом период активной эмиссии меркаптанов становится более продолжительным. В варианте эксперимента с добавкой НПАВ наблюдалось наиболее высокое содержание этилмеркаптана. Существенных различий в воздействии низких концентраций различных ПАВ на микробиоту ЖФ выявлено не было, однако по комплексу показателей добавка АПАВ оказала более выраженное бактериостатическое воздействие. Наиболее толерантными к воздействию всех типов ПАВ оказались клостридии, занимающие доминирующее положение в составе микробиоты биоплёнок и бактериопланктона. Второе место по численности в биоплёнках ЖФ занимали грибы.

Ключевые слова: навозные стоки, поверхностно-активные вещества, микробиота, биоплёнки, бактериоплан- ктон, эмиссия парниковых газов, запах

Статья опубликована в № 3 за 2023 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2023-3-059-072

Плёночные материалы на основе желатина, содержащие растительные экстракты

Е.С. Широкова, Е.В. Товстик, А.И. Фокина

Раздел: Экологизация производства

Разработка экологичных и безопасных плёночных материалов на биооснове является перспективным направлением в области производства упаковки, в медицине и сельском хозяйстве. Среди биоразлагаемых полимеров на биооснове наибольший интерес вызывают композиции на основе желатина. В данном исследовании представлены результаты исследования плёнок на основе желатина с включением водных экстрактов из листьев облепихи, подорожника большого, хвои сосны. Плёнки получали методом полива из раствора, приготовленного на растительных экстрактах и дистиллированной воды в качестве контроля. Водные экстракты из растительного сырья получали в режиме отвара. С помощью физико-химических методов анализа определён качественный и количественный состав полифенольных соединений (сумма полифенолов, флаваноиды и дубильные вещества), входящих в состав экстрактов. Установлена антиоксидантная активность растительных экстрактов. Наибольшее количество антиоксидантов (64 мг/100 см 3 ) выявлено в экстрактах из листьев облепихи. Введение в состав желатиновых плёнок растительных экстрактов не вызывало существенных изменений в их термической стабильности, что подтверждено данными термогравиметрического анализа. Существенные изменения свойств по сравнению с контролем отмечены для образцов, содержащих экстракт листьев облепихи. Так, значение напряжения при разрыве составило 11,6 МПа, а удлинение при разрыве – 100% (11,4 МПа и 65% для контроля соответственно). Для всех исследованных образцов отмечено меньшее водопоглощение (200–223% по истечении 60 мин) по сравнению с контролем (254% по истечении 60 мин) и значения паропроницаемости, сопоставимые с контролем. Такое сочетание свойств плёнок совместно с высоким содержанием антиоксидантов в составе растительных экстрактов позволяет рассматривать данные материалы как перспективные для создания биоразлагаемой упаковочной плёнки, в том числе обладающей антибактериальной активностью.

Ключевые слова: подорожник большой, облепиха крушиновидная, сосна обыкновенная, полифенолы, биоразлагаемые полимеры

Статья опубликована в № 3 за 2023 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2023-3-129-139

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 43 44 следующая