авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 20 |

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ДЕПАРТАМЕНТ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ...»

-- [ Страница 2 ] --

Целью работы было изучение химического состава воды малых рек Саратовской области и его динамики на протяжении нескольких лет. За период исследования было изучено 46 малых рек Хвалынского, Новобурасского, Татищевского, Вольского, Балаковского, Марксовского, Энгельсского, Саратовского и Воскресенского районов Саратовской области: проанализированы органолептические показатели (по параметрам) и химический состав (по 8 параметрам) 136 проб воды [1-4]. Динамика показателей прослежена в 2010-2011 гг. Анализ показателей проводился с применением стандартных статистических методик [5,6].

Была проведена комплексная оценка степени загрязненности воды при помощи интегрального показателя – индекса загрязненности воды (ИЗВ). Расчет ИЗВ проводился по формуле:

1 6 Ci ИЗВ =, 6 n =1 ПДК i где: Сi – среднее значение определяемого показателя за период наблюдений;

ПДКi – предельно допустимая концентрация для данного загрязняющего вещества в соответствии с ГН 2.1.5.1315-03.

Проведенный расчет индекса загрязненности воды позволил разделить все изученные малые реки и их притоки на несколько групп. Наиболее загрязненными оказываются частично пересыхающие реки (р. Жилой ключ) или реки с медленным течением и большой водосборной площадью (р. Маза). При этом величина ИЗВ связана, прежде всего, с концентрациями аммиака и ионов аммония.

Было проведено сравнение ИЗВ в разные годы исследований (рисунок). Лето 2010 г. было засушливым, с малым количеством осадков и высокими среднемесячными температурами воздуха. Это привело к снижению проточности и даже пересыханию некоторых водотоков. Напротив, июль 2011 года характеризовался более благоприятными климатическими условиями, а проточность водоемов оказалась более существенной.

Сравнительная характеристика ИЗВ в разные годы исследования Таким образом, у рек с небольшой протяженностью (Горюши, Кулатка, Новояблонка) индекс загрязненности воды практически не отличается в разные годы, а у крупных рек (Терешка, Терса) зафиксированы достоверные отличия показателя.

Литература 1. М. Отто. Современные методы аналитической химии. М.: Техносфера, 2006.

2. И. Е. Шпак, А. М. Михайлова. Характеристика и анализ вод: учебное пособие. Саратов: изд-во Сарат.

гос. техн. ун-та, 2000. – 80 с.

3. Ю. А. Золотов и др. Основы аналитической химии. М.: Высшая школа, 2002. – 494 с.

4. Ф. Умланд и др. Комплексные соединения в аналитической химии. Теория и практика применения.

М.: Мир, 1975.

5. Э. Мэгарран. Биологическое разнообразие и его измерение. М.: Мир, 1991. 183 с.

6. Б. А. Доспехов. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1982. 314 с.

Научный руководитель – канд. биол. наук, доцент А. А. Беляченко ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ВОДЫ ВАЗУЗСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА И. В. Матросова Российский государственный аграрный университет им. К. А. Тимирязева, г. Москва В настоящее время проблема загрязнения водных объектов является наиболее актуальной, поскольку вода играет огромную роль в жизни человека. Она используется им непосредственно для питья и хозяйственных нужд, как средство передвижения и сырье для получения промышленных и сельскохозяйственных продуктов, имеет эстетическое и рекреационное значение. Сейчас потребление воды в народном хозяйстве в количественном отношении превышает суммарное использование всех иных природных ресурсов. Это определяется сложившимися особенностями производства в основных отраслях, при которых затрачивается огромное количество пресной воды. Запасы и доступность водных ресурсов определяют размещение новых производств, а проблема водоснабжения становится одной из важных в жизни и развитии человеческого общества. Водохранилища, создаются для накопления и хранения воды в целях ее использования в народном хозяйстве.

Исследования проводились на Вазузском водохранилище, созданном на реке Вазузе в пределах Зубцовского района Тверской области. Вместе с Яузским и Верхне-Рузским водохранилищами оно образует Вазузскую гидросистему. Оценка качества воды проводилась по органолептическим, гидрохимическим и гидробиологическим показателям[1]. При оценке содержания нитрат-ионов, нитрит-ионов, фосфат-ионов, растворенного кислорода было установлено, что ни один из показателей не превышает ПДК для рыбохозяйственных водоемов. Было выявлено, что при повышении температуры воды происходит рост сине-зеленых водорослей. При этом отмечается, что бурное развитие сине-зеленых приводит к подавлению диатомовых водорослей.

Для более точной оценки состояния водохранилища необходимо провести более углубленные исследования воды по органолептическим, гидрохимическим и гидробиологическим показателям качества и проследить за динамикой их изменения в течение нескольких лет.

Литература 1. А. Г. Муравьев Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами. – Спб.:

«Крисмас+», 1998.

Научный руководитель – доцент Е. Б. Талер ПРИМЕНЕНИЕ БИОСЕНСОРОВ В ЭКОЛОГИЧЕСКОМ МОНИТОРИНГЕ СОСТОЯНИЯ ВОД ПАВЛОВСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА Д. Т. Габбасова Филиал Уфимского государственного нефтяного технического университета в г. Стерлитамак Строительство плотин на реках в настоящее время рассматривается как механическое загрязнение окружающей среды. При создании водохранилищ замедляется и останавливается течение. Это приводит к аккумуляции значительного количества биогенных и органических веществ в зоне подпора, в которой образуется обширная площадь затопления. Дно служит дополнительным фактором обогащения воды биогенными и органическими веществами за счет выщелачивания из почвы и разложения затопленной растительности. Изменяется температурный и световой режим, а усиливающееся заиливание снижает содержание кислорода в толще воды. Основными источниками поступления в водохранилище техногенных веществ являются: затопленная древесина, сельскохозяйственные (минеральные удобрения, стоки животноводческих ферм, пестициды и ядохимикаты), коммунальные, промышленные стоки Челябинской, Свердловской областей и Башкортостана. Общее количество только трех биогенных элементов, ежегодно поступающих в водохранилище, составляет около 17400 тонн (азота – 9200, фосфора – 2500 и калия – 570).





В связи с этим возникает проблема устранения «огрехов» антропогенной деятельности. Для этого нужно решить три взаимосвязанные задачи: в ходе экологического мониторинга определить скорость деградации объекта по различным параметрам, определить время и масштаб мероприятий по стабилизации объекта и в нужное время все запланированные мероприятия осуществить.

На учебной базе Уфимского государственного нефтяного технического университета «СОЛУНИ» в ходе учебно-ознакомительной практики организован экологический мониторинг состояния вод с использованием методов фитотестирования, осуществляемый силами студентов-экологов. Данная методика широко применяется за рубежом, однако в России пока делается упор на более трудоемкие и затратные аналитические методы. Такой подход опробован ранее при анализе фитотоксичности поверхностных вод и стоков предприятий в районе г. Стерлитамака. В данном случае мы анализировали степень эвтрофикации вод водохранилища.

Антропогенное загрязнение вод условно разделяют на эвтрофицирующее и токсичное. Точнее было бы выделять эвтрофицирующее и токсичное действие, а не загрязнение, так как одно и то же загрязнение может оказывать разное действие на различные группы организмов или изменять характер своего действия с течением времени. Обычно эвтрофицирующее действие связано с поступлением в водоем биогенных элементов и органических веществ, считающихся традиционно безвредными, и выражается в стимуляции развития отдельных групп организмов. В результате этого может происходить нарушение экологического равновесия и вторичное загрязнение разного рода метаболитами.

Пробы отбирали в июне 2011 года в 4-х участках водохранилища: 1 – в месте сброса стоков базы «Авиатор»;

2 – на участке перед домами отдыха;

3 – в месте сбросов БОС «СОЛУНИ»;

4 – на участке верхнего бьефа.

Проведена оценка фитотоксичности для следующих параметров кресс-салата сорта «Весенний»:

всхожесть семян (VCH, в %), средняя длина проростков (L, в мм). Исследования проводили по следующей методике: использовали неразбавленные воды и их растворы в двукратном, четырехкратном, восьмикратном и шестнадцатикратном разбавлениях в трех повторностях. Продолжительность опыта составляла семь дней.

Для контроля использовали водопроводную воду, используемую в столовой учебной базы «СОЛУНИ».

Статистическую обработку данных проводили с использованием стандартных методов по программе «Statistica-5.0 for Windows». Оценку значимости различий среднеарифметических значений проводили с использованием t-критерия Стьюдента при надежности измерений (p0,05). Параллельно анализировалась эффективность работы БОС «СОЛУНИ» по фитотоксичности стоков на разных стадиях очистки.

В ходе исследований был предложен индекс «эвтрофицированности воды» по средней длине проростков.

Достоверны отличия между участком 1 и участками 2–4;

индексы эвтрофицированности соответственно равны 53±3;

27±2;

27±2 и 27±3. Эти индексы, по-видимому, отражают качественные изменения в состоянии вод. При разбавлении пробы на участке верхнего бьефа выявлено совокупное влияние и эвтрофикации и токсичности. Различия по всхожести семян на участках отбора проб недостоверны, но при увеличении продолжительности наблюдений (отметим, что достоверный прогноз в ходе мониторинговых исследований возможен лишь после 7 лет наблюдений) подобная тенденция будет четко фиксироваться.

Анализ данных по БОС «СОЛУНИ» свидетельствует о том, что в водохранилище попадают стоки, имеющие те же фитотоксикологические характеристики, что и пробы воды в районе сбросов.

Научный руководитель – д-р биол. наук, доцент Д. В. Зейферт pH В КАЧЕСТВЕ КРИТЕРИЯ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ВОДЫ РЕКИ ТОМЬ г. ТОМСКА В. А. Овчинников, П. С. Мартынов Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники Как известно, водные объекты используются для удовлетворения различных отраслей человеческой деятельности: для коммунально-хозяйственных нужд, для нужд сельского хозяйства и энергетики, рыболовства, водного транспорта [1, 2], и в каждом случае необходимы водные объекты разного качества.

Качество воды выступает как характеристика ее состава и свойств, определяющая пригодность воды для конкретных видов использования. Таким образом, водный объект используется в интересах потребителя водопользователя. Факторы, влияющие на состояние водного объекта, могут иметь как естественную природу, так и антропогенную, вызванную хозяйственной деятельностью человека. Регулируя факторы, влияющие на состояние водного объекта, можно регулировать качество его воды.

Кроме того, гидросфера является средой обитания для многочисленных живых организмов, для нормальной жизнедеятельности которых необходим ряд параметров физико-химического состояния водной среды, один из которых – водородный показатель pH.

pH может выступать в качестве критерия оценки качества растворов природного происхождения.

Значение pH поможет установить состояние природного водного объекта, а методы программирования позволят составлять прогнозы распространения по речной сети зон загрязнённых вод.

В данной работе были отобраны и проанализированы единичные пробы речной воды (река Томь).

В исследовании было отобрано 100 проб воды на пяти контрольных участках русла реки Томь по ГОСТ 17.1.5.01-80 «Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб донных отложений водных объектов для анализа на загрязненность».

Для определения величины pH необходимо было провести измерения pH исследуемых растворов. Для этого в потенциометрическую ячейку вводили 20 мл исследуемого раствора. После стабилизации потенциала стеклянного электрода исследуемая проба непрерывно перемешивалась с помощью магнитной мешалки. Первые замеры кислотности исследуемой пробы проводили через 5–10 секунд контакта, интервал после последующего измерения увеличивали. Фиксировали изменения кислотности до наступления адсорбционно-десорбционного равновесия (не более 1 часа).

Показано, что pH проб воды, взятых из реки Томь, в среднем не превышал нормативного значения pH согласно СанПиН 2.1.4.559-96 «Обобщенные показатели и содержание вредных химических веществ, наиболее часто встречающихся в природных водах на территории Российской Федерации, а также веществ антропогенного происхождения, получивших глобальное распространение» и составил 7,7-8,2 (см. таблицу).

Как видно из таблицы, отклонение от нормы Экспериментальные данные по рН проб воды, показала серия проб, взятых на контрольном взятых в реке Томь (г. Томск) участке № 1 (9,3 ед. pH в таблице), что связано Температура, оС Территория взятия проб pHср нами со значительной антропогенной нагрузкой.

Участок № 1 9, Данная нагрузка обеспечена предприятием Участок № 2 7, строительного комплекса. Такое отклонение от Участок № 3 8, нормы может неблагоприятно воздействовать на речные организмы. Например, рыба в пресной Участок № 4 7, воде может существовать только в интервале рН Участок № 5 8, 5,0-8,5. Поэтому в настоящий момент нами разработаны рекомендации по снижению вредного воздействия на указанный водный объект.

Параллельно с изучением водородного показателя рН, на языке программирования Pascal была написана программа, позволяющая использовать экспериментальные данные (в том числе и pH проб воды), для оценки изменения состояния водного объекта во времени.

В дальнейшем планируется апробировать разработанную компьютерную программу, а также провести качественный анализ водных проб на содержание вредных веществ.

Таким образом, показана актуальность исследования экологического состояния водных объектов на примере реки Томь города Томска. Очевидна и необходимость внедрения методов программирования для оценки состояния водного объекта и создания на их основе прогнозов развития.

Литература 1. В. И. Коробкин, Л. В. Передельский. Экология. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2003. – 576 с.

2. В. В. Маврищев. Основы экологии. – М.: Высш. шк., 2003. – 416 с.

Научный руководитель – канд. хим. наук И. А. Екимова БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОД, СОДЕРЖАЩИХ ИОНЫ ТЯЖЁЛЫХ МЕТАЛЛОВ Ю. З. Хазимуллина Бирская государственная социально-педагогическая академия Под биотестированием (bioassay) обычно понимают процедуру установления токсичности среды с помощью тест-объектов, сигнализирующих об опасности, независимо от того, какие вещества и в каком сочетании вызывают изменения жизненно важных функций у тест-объектов. Цель данной работы заключается в изучении возможности применения семян гороха и фасоли (семейство бобовые) в качестве биоиндикатора для оценки фитотоксичности вод содержащих тяжелые металлы.

Показателем изменения морфометрических параметров служила длина корешков гороха и фасоли, пророщенных в чашках Петри на фильтровальной бумаге. Семена проращивались в темном месте при комнатной температуре. В ходе эксперимента были заложены опыты с использованием вод разных источников: дистиллированная, водопроводная (общежитие № 1), талая вода у дороги (г. Бирск, ул. Интернациональная, около остановки «Центр»), талая вода из парка «Соколок», ключевая вода родника «Три братца». Также для сравнительной характеристики были заложены образцы фасоли и гороха с замачиванием в растворах с фиксированным процентным содержанием солей тяжелых металлов (0,1 % CuSO45H2O, 0,1 % CdCl22,5H2O, 0,1 % ZnSO47H2O). Эксперимент продолжался в течение 96 часов. По окончанию эксперимента был произведен замер длины корешков всех проросших образцов гороха и фасоли.

Раствор с известной концентрацией соли кадмия оказался наиболее губительным для семян гороха и фасоли. Корешки не были обнаружены, в редких случаях прорастание семени было весьма незначительно (длина корешков едва достигала 0,3 см., проростки слабые, тонкие). Похожая ситуация была у образцов семян, пророщенных в талых водах у дороги, что свидетельствует о наличие соли кадмия на выбранной нами территории.

Влияние раствора соли меди на семена не вызвало опасений. Часть семян проросла весьма неплохо.

При использовании раствора цинка также были получены хорошие результаты (проростки короткие, но толстые, прорастание семян составило 80 %). Все это указывает на стойкость семян к небольшому воздействию солей тяжелых металлов. Неплохие результаты были получены в образцах семян, пророщенных в талой воде из парка «Соколок» и ключевой воде. Длина корешков достигала 0,6- 0,8 см., проростки толстые с видимым озеленением.

Образцы семян с использованием дистиллированной и водопроводной воды дали наилучшие результаты.

Проростки были видны в довольно ранний срок, по сравнению с другими образцами, длина всех корешков составляла 1 см. Видимых морфометрических изменений нет. Наблюдалось 100 % прорастание семян.

Результаты биотестирования приведены в таблице.

Результаты проведенного биотестирования Результаты исследования: горох и фасоль Источники воды Время прорастания Морфометрические показатели Длина всех корешков составляла 1 см.

Дистиллированная 4 дня Наблюдалось 100 % прорастание семян Водопроводная Длина корешков составила 1 см.

4 дня (общежитие №1) Наблюдалось 100 % прорастание семян Талая вода у дороги (г. Бирск, Длина корешков едва достигла 0,3 см., ул. Интернациональная, 6 дней проростки слабые, тонкие остановка «Центр») Талая вода из парка Длина корешков достигала 0,6- 0,8 см., 4 дня «Соколок» проростки толстые с видимым озеленением Ключевая вода родника Проростки короткие, но толстые, 4 дня «Три братца» прорастание семян составило 80 % Проанализировав полученные результаты, можно сделать соответствующие выводы:

биотестирование показало возможность применения семян бобовых для оценки качества сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов;

полученные экспериментальные исследования показали, что более пагубное влияние на прорастание семян оказывают соли кадмия;

влияние растворов солей меди и цинка на семена гороха и фасоли не вызвало морфометрических изменений.

Научный руководитель – канд. хим. наук, доцент С. А. Лыгин ИЗУЧЕНИЕ БИОАККУМУЛЯЦИИ КАДМИЯ ВОДНЫМИ РАСТЕНИЯМИ В ЗАГРЯЗНЕННОМ ПРЕСНОМ ВОДОЕМЕ Т. Е. Романова Новосибирский государственный университет Институт неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН, г. Новосибирск В последнее время в связи с интенсивным загрязнением окружающей среды объектом пристального внимания исследователей являются тяжелые металлы (ТМ). Загрязнение водоемов ТМ актуально и для Западной Сибири, где хорошо развиты добывающие, перерабатывающие, металлургические и другие отрасли промышленности. Для очистки естественных и техногенных водоемов все чаще пользуются фиторемедиацией (ФР) – способом очистки водоемов с применением растений-гипераккумулянтов. При использовании ФР на практике встает вопрос о необходимости изучения процесса накопления ТМ растениями. Для этого необходимо знать механизм аккумуляции ТМ: динамику накопления, распределение в тканях и органах, классы соединений, в форме которых металлы транспортируются и депонируются в организме растений.

Цель настоящей работы – изучение биоаккумуляции кадмия водными растениями Eichornia crassipes и Pistia stratiotes в загрязненном пресном водоеме. В соответствии с целью были поставлены следующие задачи: 1) изучение процессов биосорбции и транслокации Cd в растениях;

2) выявление основных зон локализации Cd в тканях растений;

3) оценка роли флавоноидов в связывании Cd.

Для оценки содержаний поллютанта в воде и в растениях использовали инверсионную вольтамперметрию и атомно-эмиссионную спектрометрию с индуктивно связанной плазмой. При этом правильность количественных данных оценивали путем сопоставления результатов, полученных независимыми методами анализа, а именно ИВА и ИСП-АЭС, которые продемонстрировали вполне удовлетворительную сходимость. Для изучения распределения Cd в тканях растений применяли гистохимический метод, основанный на качественной реакции комплексообразования Cd с дитизоном. При выявлении функциональных групп на поверхности растений, а также изучении процесса комплексообразования кадмия с биологически активными веществами растений - флавоноидами, участвующими в связывании кадмия в растениях, применяли методы молекулярного анализа - ИК и UV VIS-спектроскопию.

Проведение лабораторных экспериментов показало, что наиболее интенсивное накопление кадмия корнями растений происходит в первые часы за счет сорбции, после чего Cd начинает быстрее проникать к тканям стебля.

Натурные эксперименты проводились на C Cd в стеблях и листьях, мг/кг полигоне в акватории Новосибирского 450 32, водохранилища. У борта плавучей лаборатории корни C Cd в корнях, мг/кг было установлено одиннадцать миникосмов, стебли 360 26, содержащих забортную воду. В них были помещены листья изучаемые растения: водный гиацинт и пистия. 270 19, Добавка кадмия вводилась единовременно (100 и 1000 мкг/л), либо дробно (5 раз по 20 мкг/л и 5 раз 180 13, по 200 мкг/л).

90 6, В результате работы показано, что аккумуляция кадмия водяным гиацинтом в условиях натурного 0 0, эксперимента происходит интенсивнее по 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 сравнению с пистией слоистой (BCFEC = 2300 ± 460, Время, ч BCFPS = 1270 ± 250), причем начальный этап Динамика накопления Cd (мг/кг сухой массы) накопления обусловлен биосорбцией за счет корнями, стеблями и листьями водяного гиацинта кислородсодержащих групп. Выявлено, что по мере накопления Cd происходит его перераспределение между частями растения, однако основная часть (83- %) концентрируется в корне растения. Показано, что в корне водного гиацинта и пистии кадмий в основном локализуется в ризодерме и коре. Установлено, что в изучаемых растениях содержатся вещества, способные образовывать комплексные соединения с Cd, причем качественный и количественный состав флавоноидов видоспецифичен: в пистии превалирует рутин, а в гиацинте – кверцетин, однако они вносят значительный вклад в связывание Cd лишь на начальном этапе.

Научные руководители – д-р хим. наук, доцент О. В. Шуваева, канд. биол. наук, доцент Л. А. Бельченко ДИНАМИКА СОЛЕЙ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ВОЛГО-КАСПИЙСКОГО БАССЕЙНА О. Ю. Дьякова Астраханский государственный технический университет Данная работа является мониторинговым исследованием естественной природной системы. Водные ресурсы являются одним из наиболее важных и, вместе с тем, наиболее уязвимых компонентов окружающей среды. Несмотря на то, что они относятся к категории возобновляемых и самых обильных на Земле, в третьем тысячелетии они приобретают значение стратегических. Ограниченность и неравномерное природное распределение ресурсов пресных вод по земной поверхности, растущее их загрязнение являются составляющими глобальной ресурсной проблемы человечества.

Сложность водной проблемы заключается не только в обеспечении необходимого количества воды для нормального существования и развития человеческого общества. Острота её преимущественно, связана с резким ухудшением качества ресурсов поверхностных вод. Главная угроза возникновения глобального водного голода не в нехватке водных ресурсов (в настоящее время из мировых запасов пресных вод используется всего 6 %), а в загрязнении основных источников водоснабжения – поверхностных и подземных вод [Толкачев, 2009]. Объем сбрасываемых в водный бассейн суши промышленных и коммунальных сточных вод составляет сейчас около 700 км3, а к 2015 г. достигнет 2000 км3, т.е. почти 5 % ежегодного речного стока земного шара [Косов, 2002].

Возрастающее влияние антропогенных факторов на континентальные водоемы привело к повышению уровня металлов в водных экосистемах, в т.ч. в воде Волго-Каспийского бассейна, где в последние годы, например, содержание цинка увеличилось и достигло 2–3 ПДК [Воробьев, 1993].

Целью исследования являлось изучение особенностей динамики тяжелых металлов в Волго-Каспийском бассейне. Для достижения этой цели в ходе исследования изучалась методика выполнения измерений массовой концентрации металлов методом атомной адсорбции с прямой электротермической атомизацией проб и методика выполнения измерений массовой концентрации ртути методом атомной адсорбции в «холодном паре».

В ходе работы изучались особенности распространения, биологической активности и токсичности тяжелых металлов, методика определения тяжелых металлов в воде и принципы нормирования водоемов рыбохозяйственного и культурно-бытового назначения. Был проведен анализ динамики накопления тяжелых металлов в воде, донных отложениях и рыбе реки Кизань в период с 2007 по 2010 гг.

Анализ проводился по исследованию содержания пяти элементов: ртути, свинца, кадмия, меди и цинка.

Концентрации исследованных элементов сравнивались с ПДК для вод хозяйственно бытового, питьевого и рыбохозяйственного назначения.

Отмечено, что в период исследования 2007-2010 гг. средние концентрации металлов Zn, Cd, а также Hg в пробах воды, донных отложениях и рыбе не превышают уровень их ПДК, при этом отмечено значительное превышение концентраций Pb, Cu. Так, концентрация свинца в 2007 году составила 1,5 ПДК для вод питьевого назначения, 0,5 для вод рыбохозяйственного назначения. Концентрация меди – 2 ПДК для бытовых вод в 2008 году и 1,5 ПДК для вод рыбохозяйственного назначения.

Литература 1. В. И. Воробьев. Биогеохимия и рыбоводство. – Саратов: МП Литера, 1993. – 224 с.

2. В. И. Косов. Современные проблемы водной токсикологии. – Борок, 2002. – С. 113-114.

3. Г. Ю. Толкачёв. Оценка уровня загрязнения донных отложений Верхней Волги в 1983-2000 гг. // Вода: химия и экология. – 2009. – № 1. – c. 4-8.

Научный руководитель – д-р биол. наук, проф. М. П. Грушко КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЁННОСТИ ЖЕЛЕЗОМ И МАРГАНЦЕМ МАЛЫХ РЕК ЧУВАШИИ Л. Ю. Майорова, Т. Ю. Тихонова Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова, г. Чебоксары В Чувашской Республике проблема состояния малых рек стоит очень остро: из года в год качество воды в них практически не изменяется. Железо и марганец являются приоритетными загрязнителями малых рек Чувашской Республики. Динамика изменения концентраций этих металлов в водах рек разнообразна. Малые реки, являясь индикаторами экологической обстановки территорий, нуждаются в детальном изучении процессов, в них протекающих.

С целью установления степени воздействия природных и антропогенных факторов на формирование неблагоприятной экологической ситуации проводились исследование рек двух категорий: реки, протекающие по территории государственного природного заповедника «Присурский» – водоёмы с низкой антропогенной нагрузкой;

реки, протекающие по территории города Чебоксары – водоёмы с высокой антропогенной нагрузкой.

Цель данной работы: осуществление мониторинга загрязнения железом и марганцем малых рек Чувашии на основе экспериментальных данных. На основе химических и физико-химических методов был проведен анализ проб воды, донных отложений и береговых почв на малых реках ГПЗ «Присурский» и г. Чебоксары на предмет содержания в них железа и марганца и по ряду других показателей.

Содержание марганца и железа в городских реках, несмотря на высокий уровень антропогенной нагрузки, не отличается особенно высокими значениями на фоне рек заповедника.

Для определения факторов, влияющих на содержание железа и марганца в воде, проведен корреляционный анализ зависимости концентраций этих металлов от других гидрохимических показателей.

Для городских рек наблюдается средняя прямая зависимость содержания железа от содержания взвешенных веществ и значения рН. Для рек заповедника установлена высокая обратная зависимость от цветности, средняя обратная зависимость – от сухого остатка, низкая прямая зависимость – от значения рН.

На концентрацию марганца в воде наиболее сильное обратное влияние оказывает значение рН.

Отрицательная корреляция обуславливает обратную зависимость между концентрацией марганца и значением рН, что согласуется с литературными данными [1]. Также установлена, средняя прямая зависимость от содержания взвешенных веществ.

Донные отложения малых рек г. Чебоксары характеризуются более высоким содержанием этих металлов, чем донные отложения рек заповедника. С целью определения зависимости содержания железа и марганца от других компонентов донных отложений проведена статистическая обработка данных с использованием коэффициента корреляции. На основе полученных данных по химическому составу воды и донных отложений, воды и береговых почв исследуемых рек были рассчитаны коэффициенты корреляции.

Значения коэффициентов корреляции Реки заповедника Городские реки Исследуемый Коэффициент Коэффициент Коэффициент Коэффициент элемент корреляции воды корреляции воды корреляции воды корреляции воды и донных отложений и береговых почв и донных отложений и береговых почв Fe -0,192 0,500 -0,112 -0, Mn -0,127 0,781 0,263 0, Полученные коэффициенты корреляции свидетельствуют об отсутствии чёткой взаимосвязи содержания железа и марганца в воде от его содержания в донных отложениях. При этом имеется слабая зависимость между содержанием железа в воде и в береговых почвах для рек города и средняя зависимость для рек заповедника. Между содержанием марганца в воде и в береговых почвах для рек города наблюдается средняя зависимость, а для рек заповедника высокая зависимость. Содержание соединений этих металлов в береговых почвах рек выше, чем в донных отложениях.

Таким образом, были сделаны выводы о том, что городские реки, несмотря на высокий уровень антропогенной нагрузки, по загрязненности железом и марганцем не превосходят реки заповедника.

Содержание металлов в береговых почвах рек заповедника зависит от типа почвы. Основным источником поступления железа и марганца в воду исследованных малых рек Чувашии является почвенный покров.

Можно говорить о том, что загрязнение железом рек заповедника обусловлено естественными факторами, а городских рек – естественно-антропогенными.

Литература 1. П. Н. Линник, Б. И. Набиванец. Формы миграции металлов в пресных поверхностных водах. – Л.: Гидрометеоиздат, 1986. – 270 с.

Научные руководители – д-р хим. наук, проф. П. М. Лукин;

канд. техн. наук, доцент Л. И. Мухортова ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ТЕРРИТОРИИ о. ТАТЫШЕВА (г. КРАСНОЯРСК) О. В. Федотова, В. И. Долгова Сибирский федеральный университет, г. Красноярск Институт экономики, управления и природопользования Проблема загрязнения почвенного покрова городских и промышленных территорий привлекает внимание исследователей разных стран в течение последних ста лет. Интенсивное развитие промышленности, транспорта и общее ускорение темпов урбанизации территорий лишь увеличивают интерес к данному вопросу. Практически все исследования, направленные на изучение состояния почв, в пределах городской территории приурочены, как правило, к санитарно-защитным зонам предприятий, а также к крупным автомагистралям, но не обследованы территории, имеющие высокое рекреационное значение. Тем не менее, подобные городские зоны являются местом проведения досуга и активного отдыха тысяч горожан. Одной из таких территорий является о. Татышева, результаты изучения экологического состояния его почвенного покрова рассмотрены в настоящей работе.

В летний период 2009-2010 гг. на различных участках острова был выполнен отбор 35 объединенных почвенных проб, которые были обследованы на содержание Cu, Zn, Cd, Al, Mn, Fe, Pb, Cr методом атомно сорбционной спектрометрии с предварительным кислотным вскрытием. Также изучены их стандартные физико-химические свойства, определено содержание гумуса и нефтепродуктов (согласно ПНД Ф 16.1.41- 23.03.2004). В весенний период 2009-2010 гг., выполнен отбор снеговых проб, пространственно совпадающих с точками почвенного опробования, а снеговая вода также подвергнута химическому анализу.

В результате интерпретации результатов химического анализа почвенных образцов установлено, что самым распространенным элементом-загрязнителем является Zn. Источником его поступления является территория автодороги, в частности, поток элемента в придорожное пространство происходит в результате истирания различных деталей, эрозии оцинкованных поверхностей, износа шин, за счет использования в маслах цинк-содержащих присадок [2]. Тем не менее, при анализе картины распределения Zn в почвенном покрове на различном удалении от Октябрьского моста хорошо прослеживается менее выраженная динамика накопления элемента практически на всей территории острова. При сопоставлении картины распределения Cu, Cd, и в меньшей степени Pb, прослеживается аналогичная динамика. В данном случае можно говорить о дополнительном источнике загрязнения, оказывающем воздействие на всю территорию острова и обеспечивающем высокое фоновое содержание Zn, Cu и Cd в почвенном покрове. Исследование проб снегового покрова демонстрируют его фоновое загрязнение указанными выше элементами, объясняющееся атмосферным поступлением Zn, Cu и Cd в пределах исследуемой территории.

Источником Cd, Zn, Cu могут являться выбросы металлургического производства, наиболее вероятно – производственных цехов ОАО «РУСАЛ Красноярский алюминиевый завод». Направление ветра с территории завода в сторону острова Татышева (Юго-Запад), составляет в год около 31 % всех ветров, что способствует переносу загрязненных воздушных масс, в том числе по долине р. Енисея, и частичное осаждение поллютантов на поверхность почв.

Большой интерес представляют результаты изучения содержания Pb в горизонтах почв, находящихся в непосредственной близости от дорожного полотна. Содержание свинца в верхних почвенных горизонтах на отдельных участках превышает ОДК более чем в 3,1 раз. Известно, что наиболее значимым источником поступления свинца в придорожное пространство являются продукты сгорания автомобильного топлива, содержащего тетраэтилсвинец в качестве присадки. С 2001 года использование (а с 2003 и производство) тетраэтилсвинца в Российской Федерации запрещено, а других значимых источников практически не существует. Также известно, что период «самоочищения» почв в случае загрязнения свинцом, по мнению различных авторов, превышает 60 лет, таким образом загрязнение может иметь достаточно большой возраст и происходило еще до запрета на использование свинца в качестве топливных присадок. Однако результаты исследования снегового покрова указывают, что поступление свинца в придорожное пространство происходит и в настоящее время. В отдельных пробах снеготалых вод концентрация подвижных форм Pb превышала 0,19 мг/дм3.

В целом, при рассмотрении химического состава проб почв, приуроченных к придорожному пространству (транспортная магистраль через Октябрьский мост), их загрязнение также является ожидаемо высоким. В данном случае такие элементы как Pb, Cd, Zn, Cu, а также нефтепродукты (углеводороды) содержатся здесь в значительных количествах.

Литература 1. А. И. Летувнинкас. Антропогенные геохимические аномалии и природная среда. – Томск, 2005. – 290 с.

2. T. R. Detwyler, M. G. Marcus. Urbanization and environment: the physical geography of the city. – Belmont: 1972. – P. 287.

3. Д. С. Орлов. Химия почв: учеб. пособие. – Москва: 1985. – 376 с.

4. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Красноярского края в 2009 г.» – Красноярск: 2010. – 237 с.

Научный руководитель – канд. геогр. наук Р. А. Шарафутдинов ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ТЕХНОГЕННЫМ НАГРУЗКАМ Т. С. Авдеева, А. В. Портнова Пермский национальный исследовательский политехнический университет Загрязнение почвы тяжелыми металлами (ТМ) – одна из серьёзных экологических проблем, с которыми в настоящее время сталкивается современный человек. ТМ, поступая в почву, в первую очередь влияют на биологические свойства почвы: изменяется общая численность микроорганизмов, сужается их видовой состав, изменяется структура микробиоценозов и падает активность почвенных ферментов. Во-вторых, тяжелые металлы способны изменять и более консервативные признаки почв – гумусное состояние, структуру, pH и др. Все это в конечном итоге приводит к утрате плодородия почв. В-третьих, существует не так много точных и быстрых методов, которые определяют степень безопасности почв в экологическом отношении. В литературе недостаточно внимания уделяется качеству почв, поэтому данное исследование на сегодняшний день является актуальным [1].

Целью исследования была оценка экологического состояния почв г. Перми (район ж/д ст.

Пермь-2);

и г. Краснокамска (район Автовокзала) по биологическим и физико-химическим показателям.

Исходя из цели, были поставлены задачи по определению основных физических (pH почвы, влажность) и химических показателей почвы (содержание ТМ - Pb, Cd, Zn, Cu). В качестве биологических показателей было выбрано определение общего количества микроорганизмов в почве методом посева на МПА и определение каталазной активности почв [2].

Результаты определения показали, что численность микроорганизмов в пробе почвы г. Краснокамска составила 2·108 КОЕ/г, а в пробе г. Перми 1,1·107 КОЕ/г, что на порядок меньше предыдущего значения.

Каталазная активность также выше в пробе почвы г. Краснокамска и составляет 1,5 мл О2/мин, а в пробе почвы г. Перми – 1,2 мл О2/мин. Это связано с тем, что почвенные показатели пробы г. Перми менее благоприятны для роста и развития микроорганизмов, чем в пробе почвы г. Краснокамска.

В ходе работы было определено, что пробы почв Перми и Краснокамска имеют слабощелочной pH: 7,7 и 7,4, соответственно. Однако обычно рН почвы составляет 5,5-6,5. Возможно, повышение рН почвы связано с содержанием в ней веществ, которые способствуют подщелачиванию. Определение влажности показало, что пробы, взятые на анализ, имеют довольно низкую влажность, особенно проба почвы г. Перми – 4,77 %.

Среднее значение влажности почвы, отобранной в Краснокамске, составляет 14,95 %, что примерно в 3 раза больше, чем в Перми. Несмотря на это, обе пробы почв имеют критическую влажность, что крайне неблагоприятно для почвенной биоты и растений.

Следующим этапом исследования было определение тяжелых металлов в водной и кислотной вытяжках из почвы.

Содержание тяжелых металлов в кислотной вытяжке (HNO3 1 M) из почвы г. Краснокамск г. Пермь ПДК ТМ, № Металл мг/кг Содержание, мг/кг % от ПДК Содержание, мг/кг % от ПДК 1 Pb 22,1 30 7,3 12 2 Cd 0,2 20 0,2 20 1, 3 Zn 68,3 110 30,9 50 4 Cu 15,4 30 30,1 60 Если сравнить приведенные данные с ГН 2.1.7.2041-06 предельно допустимых содержаний подвижной формы тяжелых металлов в почве, мг/кг, то можно заметить, что почва, взятая на анализ, соответствует гигиеническим правилам и нормам, за исключением Zn в пробе почвы г. Краснокамска, содержание которого превышает ПДК на 10 %.

По полученным данным видно, что физико-химический состав образца почвы из г. Краснокамска более благоприятен для жизнедеятельности м/о и роста растений, по сравнению с образцом почвы г. Перми. Но значение pH в обеих пробах почв слабощелочное, что является отклонением от нормальных условий. Кроме этого, наблюдается повышенное содержание ТМ, что вызывает отрицательный токсичный эффект. Такие неблагоприятные экологические условия почв подтверждаются низкой каталазной активностью.

Таким образом, можно сказать, что необходимо проводить мероприятия по контролю и поддержанию состояния почв в городах, для того, чтобы они сохраняли плодородие и обеспечивали условия для жизнедеятельности почвенной биоты и роста растений.

Литература 1. Д.С. Орлов. Химия и охрана почв //Соросовский образовательный журнал. – 1996. – № 3. – с. 65-74.

2. В.Г. Минеев. Практикум по агрохимии. – Москва: МГУ, 1989. – 304 с.

Научный руководитель – канд. хим. наук А. В. Портнова ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВ ГОРОДА НОВОСИБИРСКА ТЯЖЁЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ А. С. Оноприенко Новосибирский государственный медицинский университет Продолжающиеся индустриализация и химизация народного хозяйства, использование новых технологий, увеличение автотранспорта, проблема утилизации бытовых и промышленных отходов способствуют в последние годы значительному увеличению поступления тяжелых металлов в почву.

В работе представлены результаты анализа проб почвы на содержание тяжелых металлов. Для оценки степени химического загрязнения почв использовали коэффициент концентрации (Ко), показывающий кратность превышения ПДК. Очаги техногенного загрязнения, как правило, представляют собой избыточную концентрацию не одного, а целого комплекса химических элементов, поэтому для характеристики интегрального воздействия на окружающую среду рассчитывали величину суммарного показателя загрязнения (Zc).

Неоднородность техногенного загрязнения почвенного покрова позволила выделить несколько ареалов с нечеткими границами, отличающихся друг от друга набором ведущих и сопутствующих химических элементов. Для каждого ареала были рассчитаны средние содержания (Кс) тяжелых металлов в почве.

Металлы с Кс, равным или превышающим 2, рассматривались как основные, при меньшей величине Кс – как сопутствующие.

В левобережной части города условно можно выделить пространственно обособленные северную и южную группу предприятий – основных источников поступления тяжелых металлов в окружающую среду. В верхнем слое городских почв выявлено антропогенное накопление 20 – 24 химических элементов.

В качестве основных загрязнителей можно выделить Bi, Co, Mo, Sn (Ленинский район) и As, Sn, Bi, Co (Кировский район). Для рассматриваемой территории характерна большая мозаичность содержания металлов в почвах: максимальное количество Pb, Со, Сu, Мо превышало минимальное, в среднем, в 40 (35–47) раз, а различия в содержании Sn достигали 550 раз.

Для всех районов правобережной части города свойственно полиметалльное загрязнение почвенного покрова, выраженное, по сравнению с Левобережьем, в большей степени, как следствие многоотраслевой структуры местной индустрии, разнообразия производственных направлений. В почвах каждого из административных районов выявлен набор основных загрязнителей. Например, в Центральном районе это Ni, Cu, Sr;

в Октябрьском – Cr, Ni, As;

в Первомайском – Cr, Ni.

Полученные данные свидетельствуют о том, что почвы города Новосибирска различаются как по уровню накопления тяжелых металлов, так и по специфике загрязнения. Выявлены как наиболее загрязненные почвы, в частности, в левобережье вокруг оловокомбината, так и наименее загрязненные участки, располагающиеся, в основном, на периферии города. В целом же суммарное накопление металлов в почвах большинства административных районов города низкое. Общегородскими элементами - загрязнителями являются Sn, Pb;

часто встречающимися – Cu, Zn, Cd;

локальными – Cr, Mo, Ni, Mn, Co.

Последствия загрязнения почв существенны – нарушение экологического равновесия, увеличение – прямо или опосредованно – риска для здоровья населения.

Литература 1. Ю. А. Антонова, М. А. Сафронова. Тяжелые металлы в городских почвах // Фундаментальные исследования. – 2007. – № 11.

2. Л. К. Привалова, Б. А. Кацнельсон, С. В. Кузьмин, Б. И. Никонов, Б. Б. Гурвич, А. А. Кошелева, О. Л. Малых, С. А. Воронин. Экологическая эпидемиология: принципы, методы, применение. Екатеринбург, 2003. – 278 стр.

3. Методические указания по оценке степени опасности загрязнения почвы химическими веществами.

МУ 4266.

Научный руководитель – канд. мед. наук, доцент В. Н. Семенова АНТРОПОГЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВ ПРОМЫШЛЕННЫМИ ПРЕДПРИЯТИЯМИ (НА ПРИМЕРЕ ОАО ЗАВОДА им. ДЕГТЯРЕВА г. КОВРОВА) О. Б. Чернова, Я. С. Шипулина Владимирский государственный университет им. А. Г. и Н. Г. Столетовых Крупное производство почти всегда оказывает ощутимое воздействие на окружающую среду. Одним из серьёзных факторов негативного влияния являются выбросы тяжёлых металлов. Особенностью тяжёлых металлов является их способность аккумулироваться в почве в нескольких различных формах, определяющих их подвижность и соответственно степень негативного воздействия.

Были исследованы образцы почвы с трёх условных зон территории, прилегающей к крупному промышленному предприятию города Коврова ОАО «Завод им. Дегтярева»: юго-западное и северо восточное преобладающие направления розы ветров, а также непосредственно территория завода.

Определение содержания тяжелых металлов проводили методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой на приборе Elan DRC-II производства фирмы Perkin Elmer (США). Для определения валового содержания тяжёлых металлов пробы почв подвергали кислотному разложению под давлением в микроволновой системе MWS-2 фирмы Berghof (Германия).

Поведение различных элементов, в том числе и тяжелых металлов в почве определяется ее составом и свойствами, а именно механическим и минералогическим составом, содержанием органического вещества, реакцией среды почвенного раствора. Наиболее общим показателем катионообменных свойств почвы является емкость катионного обмена. Установлено, что по гранулометрическому составу исследуемые образцы почвы юго-восточного направления относятся к такому типу почв, как супесь, а образцы северо западного – к песчаным типам почв. Для таких почв характерны небольшие значения емкости катионного обмена и содержания органического углерода в почве, что подтверждается опытным путем. Редкая скудная растительность в юго-восточном направлении объясняется тем, что частицы песка хуже удерживают влагу и питательные вещества, необходимые для растений. Исследование реакций среды указывает на то, что образцы почв относятся к слабощелочным типам почв. Причиной щелочной реакции среды водной вытяжки является присутствие в почве таких солей как фосфаты, бораты, сульфаты и т. д. Для оценки общей загрязненности почвы было определено валовое содержание тяжелых металлов. Установлено, что валовое содержание тяжелых металлов меди и свинца превышает ПДК в 4 раза, содержание цинка в 2,5 раза. Анализ почвенных вытяжек с различными экстрагентами показал следующее: в кислотной вытяжке, характеризующей общее количество подвижной формы металлов, наиболее высокие содержания подвижных форм имеют цинк, медь и свинец;

в солевой вытяжке, характеризующей способность металла образовывать комплексные соли, наиболее высокие концентрации наблюдаются у цинка;

в буферной, характеризующей наиболее мобильную часть подвижных запасов металла в почве, извлекаются подвижные формы никеля.

Также было установлено, что в образцах юго-восточного направления, а также в образцах почвы, отобранной на территории промышленной зоны, наблюдается превышение ПДК нитратов и сульфатов в 1,5 раза. Это вызвано большими объемами бытовых и промышленных отходов, что впоследствии привело к опустыниванию этого участка и исчезновению растительного покрова.

Полученные данные вписываются в общую тенденцию снижения уровня плодородия почв в г. Коврове и Ковровском районе за последние 10 лет. Необходимым является более детальное исследование почв региона, особенно в местах повышенного антропогенного воздействия. Это позволит выявить участки, наиболее нуждающиеся в рекультивации.

Научный руководитель – канд. хим. наук, доцент, начальник лаборатории ФГБУ «ВНИИЗЖ» «Федеральный центр охраны здоровья животных» А. В. Третьяков СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ СЕЛИТЕБНОЙ ЗОНЫ РУДНИКА «ВЕСЕЛЫЙ»

М. А. Губина, Л. Р. Ганиева Горно-Алтайский государственный университет Рудник «Веселый» в настоящее время является единственным горнодобывающим предприятием в Республике Алтай, производственная деятельность которого продолжается уже более полувека. Горные районы являются территориями с особой уязвимостью к антропогенному воздействию.

Качество пищевого сырья животного и растительного происхождения в первую очередь зависит от состояния окружающей среды. Это в свою очередь влияет на качественный состав потребляемой пищи. С продуктами питания в организм человека поступает значительная часть химических и биологических веществ, в том числе и тяжелые металлы (ТМ). Они попадают, накапливаются по ходу биологической цепи:

почва (вода) – растение – животное – продукция – человек.

Вся инфраструктура рудника «Веселый» (карьеры, шахты, золотоизвлекательная фабрика, отвалы, хвостохранилища, пруды-отстойники) фактически примыкает к селитебной зоне без санитарно-защитной зоны, более того, находится гипсометрически выше рабочего поселка. В таких условиях все техногенные миграционные потоки загрязняющих веществ направлены вниз по долине через селитебную зону и далее.

В результате проведенных исследований были получены следующие данные: в образцах почв наблюдается превышение ПДК по содержанию ТМ. Вблизи предприятия: меди – 26,3 мг/кг (ПДК 10 мг/кг);

кадмия 0,78 мг/кг (ПДК 0,09 мг/кг). На расстоянии 7 км: меди – 20,0 мг/кг;

кадмия 0,75 мг/кг. В изученных пробах вод не наблюдается повышенных содержаний исследованных элементов.

В образцах овощей, отобранных вблизи предприятия, наблюдаются высокие концентрации элементов. В свекле: Zn – 29,10 мг/кг (ПДК 10,0 мг/кг), Cd – 0,17 мг/кг (ПДК 0,05 мг/кг), Cu – 7,35 мг/кг (ПДК 5,0 мг/кг).

В моркови: Cd – 0,11 мг/кг, Cu – 6,11 мг/кг. На расстоянии 7 км: в картофеле: Cd – 0,06 мг/кг, в свекле: Zn – 17,20 мг/кг.

В исследованных образцах мяса различных домашних животных обнаружено превышение ПДК: в говядине Zn – 167,65 мг/кг (ПДК 70,0 мг/кг), в свинине – 71,08 мг/кг;

в мясе курицы Pb – 6,78 мг/кг (ПДК 0,5 мг/кг).

С удалением от предприятия содержание кадмия и меди уменьшается.

Научный руководитель – канд. биол. наук Т. М. Майманова ПОВЕДЕНИЕ ПОДВИЖНЫХ ФОРМ КАДМИЯ И МЕДИ В ГУМУСНОМ ГОРИЗОНТЕ ПОЧВ РЕПЕРНЫХ УЧАСТКОВ ТАШТЫПСКОГО РАЙОНА РЕСПУБЛИКИ ХАКАСИЯ Д. И. Сазанаков Хакасский государственный университет им. Н. Ф. Катанова, г. Абакан Институт естественных наук и математики Среди тяжёлых металлов наиболее опасным загрязнителем является кадмий, тогда как медь биогенна, и лишь повышенное её содержание в почве может быть токсично. Степень проявления токсичности ТМ зависит от свойств почв, поэтому исследование техногенного загрязнения почв с учётом зональных особенностей имеет важное агроэкологическое значение.

Цель работы – выявить динамику содержания подвижных форм кадмия и меди в гумусном горизонте почв реперных участков в условиях лесостепи и подтайги за последние шесть лет.

Исследования проводились на реперных участках, расположенных в Таштыпском районе республики Хакасия, в период 2005-2010 гг. Участки относятся к залежи, возраст которой 9 лет. Площадь каждого участка – 4 га. Реперный участок № 7 приурочен к лесостепной природной зоне, где почвенный компонент представлен чернозёмом выщелоченным. Территория участка № 20 принадлежит подтаёжной зоне, где формируется дерновая лесная почва. Комплекс характеристик гумусного слоя исследуемых почв приведен в таблице.

Характеристика гумусного слоя почв реперных участков (по данным ФГУ ГСАС «Хакасская», 2010 г.) Обменные формы, мг-экв/100 г № Гранулометрический Гумус, Тип почвы pH почвы участка состав % Ca2+ Mg2+ 7 дерново-лесная тяжелосуглинистый 5,74 9,15 25,13 4, 20 чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый 6,32 6,92 17,75 7, Результаты локального химического мониторинга свидетельствуют о том, что содержание кадмия в верхнем слое чернозема выщелоченного в условиях лесостепи в среднем составляет 0,031 мг/кг (рисунок).

Содержание подвижных форм кадмия в условиях подтайги увеличивается в 1,8 раза, достигая среднего значения 0,058 мг/кг. Сравнение полученных значений с величиной ОДК (2,0 мг/кг) по данному элементу свидетельствует о том, что превышение норматива в почвах реперов не обнаруживается.

Динамика содержания подвижных форм кадмия и меди в гумусовом горизонте почв реперных участков за период 2005-2010 гг. (по данным ФГУ ГСАС «Хакасская») Медь, являясь биогенным элементом, присутствует в почвах в больших количествах. Содержание ее подвижных форм в исследуемых почвах в условиях лесостепи и подтайги составляет в среднем 0, и 0,288 мг/кг, соответственно. Как и в случае с кадмием, концентрация меди в почве в условиях подтайги выше (в 1,8 раза) по сравнению с лесостепью.

В динамике содержания подвижных форм кадмия и меди прослеживается тенденция к росту концентраций за последние 6 лет, независимо от зональных особенностей. Однако для подтайги наблюдается более резкое увеличение содержания элементов в почвенном покрове, по сравнению с лесостепью, при общей вариабельности показателей.

Научный руководитель – канд. биол. наук, доцент О. Л. Захарова АНАЛИЗ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ НА ТЕРРИТОРИИ ФИЛИАЛОВ ООО «ГАЗПРОМ ТРАНСГАЗ САРАТОВ»

Н. С. Пахтусова Саратовский государственный технический университет Деятельность предприятия ООО «Газпром трансгаз Саратов» осуществляется в соответствии со стратегическими приоритетами экологической и энергетической политики России и базовыми международными принципами устойчивого развития.

Химический анализ почв на территории и в санитарно-защитной зоне Сторожевского ЛПУМГ ООО «Газпром трансгаз Саратов» выполнялся в апреле 2011 года. Все обследуемые участки расположены в центральной части Приволжской возвышенности, которая целиком находится в степной зоне. Общий фон почвенного покрова образуют черноземы обыкновенные средней мощности.

Пробы почв отобраны в соответствии с ГОСТ 28168-89 «Почвы. Отбор проб», ГОСТ 17.4.4.02- «Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа». В отобранных пробах почвы определены ее морфологические свойства и проведен количественный химический анализ и измерения состава почвы по следующим показателям:

рН и плотный остаток, в соответствии с ГОСТ 26423-85 «Почвы. Методы определения удельной o электрической проводимости, рН и плотного остатка водной вытяжки»;

органическое вещество, в соответствии с ГОСТ 26213-91 «Почвы. Методы определения o органического вещества»;

нефтепродукты, в соответствии с ПНДФ 16.1.21-98 «Методика выполнения измерений массовой o доли нефтепродуктов в пробах почв флуориметрическим методом на анализаторе жидкости «Флюорат-02»;

металлы и оксиды металлов методом рентгенофлуоресцентного анализа;

o содержание органического вещества (гумуса) в пробах (от 1,26 % до 4,48 %);

o загрязнения по содержанию нефтепродуктов (содержатся в 4 пробах почв из 22);

o цвет проб (варьирует от желтовато бурого до буро-черного);

o структура почвы – мелко-комковатая;

o по механическому составу (почвы относятся к средним суглинкам).

o Газовая промышленность, занимая одну из лидирующих позиций в топливно-энергетическом комплексе как по колоссальным объемам добычи, транспорта, переработки и распределения газа, так и масштабности пространственного охвата территорий освоения месторождений, по сравнению с другими отраслями, не является мощным источником воздействия на природную среду обитания. И все же факт ощутимого (прямого или косвенного) влияния объектов газовой индустрии, расположенных почти во всех географических регионах России, никто не оспаривает.

Научный руководитель – канд. техн. наук Л. А. Тарханова ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ЛАГУНЫ БЕРР (ФРАНЦИЯ) ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ К. В. Крохта Национальный исследовательский Томский политехнический университет Берр – озеро лагунного типа во Франции у берегов Средиземного моря, расположено к западу от Марселя. Территория побережья лагуны испытывает большую антропогенную нагрузку. С 1966 ученые стали отмечать отрицательную динамику репродукции растения Zostera noltii, которое является эндемичным видом и показателем состояния среды. В этой связи целью данной работы является изучение эколого геохимического состояния донных отложений лагуны Берр для оценки его влияния на изменение численности растения Zostera noltii. Для достижения поставленной цели автором была использована методика оценки состояния донных отложений посредством сравнения распространенности химических элементов в донных отложениях лагуны Берр и двух средиземноморских лагун – То и Венецианской, а также оценки коэффициента концентрации химических элементов. В основу работы положены материалы по химическому составу 10-ти проб донных отложений, отобранных в разные периоды времени: 6 точек – в 1995 г. [2] и 4 точки – в 2009 г. [3]. Имеющиеся данные позволили проследить временное изменение состояния донных отложений, что впервые сделано автором.

Содержание меди, никеля, цинка в донных отложениях лагуны Берр в 1995 г. значительно ниже, чем в донных отложениях Венецианской лагуны и лагуны То (см. табл.). Содержание кадмия и свинца в рассматриваемой лагуне значительно выше. По данным 2009 г. отмечается значительное превышение содержаний меди, свинца и цинка в донных отложениях лагуны Берр над уровнем содержаний в двух других средиземноморских лагунах.

Химический состав донных отложений лагуны Берр Элементы, мкг/г Точки опробования Cd Cu Ni Pb Zn Hg 1 (09) 0,29 23,0 - 16,0 77 Лагуна Берр (по 4 (09) 0,55 17,5 - 49,5 69,5 данным S.Rigaud) 3 (09) 0,82 31,5 - 48,5 116 (2009) 2 (09) 0,72 30,0 - 49,7 158 1 (95) 3,34 2,2 5,43 14,5 5,8 0, 2 (95) 1,17 2,4 5,93 11,9 6,6 0, Лагуна Берр (по 3 (95) 3,60 3,6 4,76 13,6 39 0, данным Henry 4 (95) 4,31 2,6 5,11 13,5 10,5 0, Augier) (1995) 5 (95) 2,97 2,3 11,12 13,7 30,8 0, 6 (95) 3,40 2,3 6,55 14,4 7,8 0, Фон лагуна Берр 0,31 16,5 - 15,5 70 Венецианская лагуна (1995) 0,42 8,4 12,70 6,1 61,6 Лагуна То (1995) 2,80 18,7 8,90 13,8 36,1 Для сравнения оценки содержания элементов в донных отложениях лагуны Берр с фоновыми значениями рассчитаны коэффициенты концентрации этих элементов [1]. Анализ рассчитанных коэффициентов концентрации показывает, что по данным на 1995 год содержание Cu, Zn, Pb в донных отложениях было значительно ниже фонового, а в 2009 г. отмечаются значительные превышения по указанным компонентам. Обратная ситуация с содержанием кадмия, что, возможно, связано с трудностью анализа данного химического элемента. Таким образом, можно утверждать, что с 1995 по 2009 г. произошло заметное увеличение содержания тяжелых металлов в донных отложениях лагуны Берр, что в некоторой степени могло отразиться на численности растения Zostera noltii.

Литература 1. К. В. Крохта. Эколого-геохимическая характеристика лагуны Берр (Франция) // Труды XV Международного научного симпозиума имени академика М. А. Усова студентов и молодых ученых «Проблемы геологии и освоения недр», посвященный 110-летию горного образования в Сибири 4–8 апреля 2011 года. – Томск: Изд-во ТПУ – стр. 277 – 279.

2. H. Augier. Metallic contamination of marine flora and fauna of the French Mediterranean coast // Heavy Metal Pollution, Toxication and Chelation.–1996.–381 с.

3. S. Rigaud, O. Radakovitch, D. Nerini, P. Picon, J. M. Garnier. Reconstructing historical trends of Berre lagoon contamination from surface sediment datasets: Influences of industrial regulations and anthropogenic silt inputs. Journal of Environmental Management. – 2011. – 92(9). – C. 2201 – 2210.

Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук, ст. преподаватель Н. В. Гусева НАЗЕМНЫЕ МОЛЛЮСКИ КАК БИОИНДИКАТОРЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ТЯЖЁЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ А. Г. Гаджирамазанова Дагестанский государственный университет, г. Махачкала В последнее время антропогенное давление на окружающую среду резко возросло. Основными антропогенными поллютантами являются тяжёлые металлы (Co, Zn, Fe, Cd, Pb, Ni, Cu). Fe, Co, Zn и Cu участвуют в биологических процессах и в определенных количествах являются необходимыми для нормального функционирования живых организмов. С другой стороны, они способны накапливаться и вызывать ряд тяжёлых заболеваний. Pb и Cd являются токсичными. Определение уровня загрязнения окружающей среды тяжёлыми металлами имеет ряд трудностей, тогда как использование биоиндикаторов – более эффективный метод, так как в живых организмах происходит многократная концентрация этих элементов. В нашей работе в качестве биологического индикатора были выбраны наземные моллюски (Helix nordmanni, Xeropicta derbentina), так как для них характерна малая миграционная активность, простота сбора и широкое распространение. Определяемым параметром являлось накопление тяжёлых металлов в раковине наземных моллюсков. Цель данной работы заключалась в том, чтобы выяснить, могут ли наземные моллюски использоваться как биоиндикаторы, а также по полученным данным оценить состояние экосистемы. Определение уровня концентрации тяжёлых металлов проводилось двумя методами:

фотометрическим и полярографическим. Полученные данные приведены в таблице.

Концентрация, мг/л Точка сбора материала Fe Ni Zn Pb Cd Co Cu 1–1,5 км от Акушинской трассы (р-н Сев. Автостанции) 19,5 6,0 14,7 0 0 2,2 4, 100–110 м от Акушинской трассы 12,8 8,5 20,0 0 0 2,2 8, Пос. Редукторный 9,4 0,5 30,0 0 0 4,0 8, 5–10 м от Акушинской трассы 8,4 7,5 15,3 0 0 3,9 5, Джума мечеть 30,0 0 28,1 0,62 0,27 13,7 12, Вокзал 16,8 0,8 49,0 0,56 0,18 8,4 7, Сквер ДГУ 15,2 3,6 58,4 0 0 7,4 4, Биостанция в Бабаюрте 96,8 0 54,6 0 0 8,0 6, п. Ленинского комсомола 14,2 1,9 12,9 0,16 0,12 3,9 11, Научный руководитель – доцент Ш. А. Расулов ВЛИЯНИЕ ЗАСОЛЕНИЯ НА МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ НИТЧАТОЙ ЗЕЛЁНОЙ ВОДОРОСЛИ KLEBSORMIDIUM FLACCIDUM (KUTZ) SILVA ET ALL Е. С. Пурина Бирская государственная социально-педагогическая академия Имеется достаточно данных о том, что почвенные водоросли способны выдерживать высокие концентрации солей, однако развитие водорослей на таких участках зависит от количества и состава солей.

Рассмотрено влияние засоления на морфометрию Klebsormidium flaccidum (Kutz) Silva et all и выбраны следующие соли в качестве реагентов NaCl и Na2CO3, как наиболее распространённые соединения в солончаках и солончаковатых почвах природного и антропогенного происхождения. NaCl испытывали в концентрациях: 210-2;

3,510-1;

510-1;

710-1;

1;

1,5 моль/л;

Na2CO3 - 110-2 ;

110-3;

510-2;

510-3;

510- моль/л. В качестве контроля использовали питательную среду Болда (на косяках). Состав солей (г/л дистиллированной воды): макроэлементы: NaNO3 – 30, KH2PO4 - 4,0;

K2HPO4 – 3,0;

MgSO47H2O – 3,0;

CaCl22H2O – 1,0;

NaCl – 1,0;

микроэлементы: ЭДТА – 50;

KOH – 31;

FeSO47H2O – 4,98;

H3BO3 – 11,42;

ZnSO47H2O – 8,88;

MnCl24H2O – 1,44;

MoO3 – 0,71;

CuSO45H2O – 1,57;

Co(NO3)26H2O – 0,49.

Концентрации хлорида натрия 210-2 и 710-1 моль/л вызвали сильное уменьшение длины нити, но по разному повлияли на длину и ширину клеток. NaCl в концентрации 210-2 моль/л вызвал увеличение длины клеток и ширины клеток, при действии этой концентрации произошла стимуляция этих признаков, что привело к образованию бочонковидных клеток, реже встречаются треугольные клетки;

наблюдалась гибель 15 % клеток. При концентрации 710-1 моль/л наблюдается уменьшение длины клеток и длины нитей, но эта концентрация стимулировала увеличение ширины клеток, за счет чего клетки стали надувшейся шаровидной формы, но клеточное содержимое при этом не разрушено, а на длину клеток концентрация действовала ингибирующе и привела к ее уменьшению. Концентрации NaCl 3,510-1, 510-1 моль/л не повлияли на ширину клетки и морфологию. Концентрация 1,5 моль/л привела к стимуляции ширины клетки.

При концентрации 1 моль/л происходит разделение протопласта внутри клетки и отхождение его к периферии, клетки бочонковидные, концевые клети вздувшиеся, встречаются одиночные погибшие клетки.

Na2CO3 в концентрации 510-4 моль/л не вызвал морфологических изменений. Na2CO3 510-3 моль/л вызвал сильную грануляцию хлоропласта, частичное его обесцвечивание. Na2CO3 110-3 моль/л привел к сильной грануляции хлоропласта, что не дало возможности подсчитать длину клеток, а соответственно и длину нитей. Цвет бледно-зелёный. При действии Na2CO3 в концентрации 110-2 моль/л клетки приобрели бочонковидно – вздувшуюся форму, также наблюдается отхождение протопласта от клеточной стенки, грануляция хлоропласта, изменение цвета на светло-зеленый. Концевые клетки закруглены. Нити не ровные, а разнообразно изогнутые. Na2CO3 в концентрации 510-2 моль/л вызвал грануляцию хлоропласта, образование клеток бочонковидной формы, нити коленообразно загнутые, наблюдается обесцвечивание и полное разрушение клеточного содержимого.

Карбонат натрия в концентрации 510-2 моль/л вызвал увеличение числа клеток в нити по сравнению с контролем, и по шкале токсичности можно сделать вывод, что произошла заметная стимуляция этого признака (класс токсичности IV). Выявлено среднее стимулирующее действие на длину клеток и отсутствие существенного влияния на ширину клеток. Концентрация Na2CO3 110-2 моль/л повлияла на уменьшение числа клеток в нити и показала таким образом низкую токсичность, но в то же время привела к увеличению длины и ширины клеток, значительно простимулировав данные признаки. Концентрации Na2CO3 510-4 и 510-3 моль/л вызвали уменьшение длины нити, увеличение длины клеток, а на ширину клеток не повлияли.

Значения индекса токсичности оказались разными: Na2CO3 510-4 – III класс токсичности по длине нити и V класс токсичности по длинам клеток, а на ширину клеток данный фактор не повлиял. Na2CO3 510-3 – II класс токсичности, но на длину и ширину клеток он не повлиял (класс токсичности V).

На основании проведенных исследований было выявлено, что при концентрациях NaCl 210-2 и 710-1 моль/л наблюдается грануляция хлоропласта, сильное изменение морфологии клетки и даже образование спор при концентрации 210-2 моль/л. Все концентрации карбоната натрия, кроме концентрации 510-4 моль/л, вызвали сильные морфологические нарушения: в культуре это грануляция хлоропласта, изменение форм клеток, нарушенность хлоропласта и обесцвечивание.

Na2CO3 в концентрации 510-2 моль/л повлиял на увеличение числа клеток в нити, но не повлиял на длину и ширину клеток. Хлоропласт гранулировался, клетки вытянутые, бочонковидной формы, коленообразно загнутые, наблюдается обесцвечивание и полное разрушение клеточного содержимого.

При рассмотрении вопроса о действии засоления на K. flaccidum было доказано, что карбонат натрия (Na2CO3) оказался более токсичным по сравнению с хлоридом натрия.

Научный руководитель – канд. хим. наук, доцент С. А. Лыгин ПРОБЛЕМА ЗАГРЯЗНЕНИЯ И ИСТОЩЕНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ В РЕЗУЛЬТАТЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОГО КОМПЛЕКСА В. А. Петрова Санкт-Петербургский государственный горный университет Одними из острейших проблем на современном этапе развития минерально-сырьевого комплекса (МСК) России являются рациональное природопользование и охрана окружающей среды. Предприятия минерально-сырьевого комплекса оказывают колоссальную нагрузку на все компоненты окружающей природной среды, их перенасыщение различными загрязняющими веществами может привести к экологической катастрофе. В зоне воздействия горных предприятий в настоящее время емкость природной среды практически исчерпана, поэтому сложившаяся проблема требует незамедлительного решения.

В данной работе объектом исследования стали поверхностные воды, подверженные техногенной нагрузке в результате деятельности производственных подразделений ОАО «Ковдорский ГОК». Горно обогатительное предприятие ОАО «Ковдорский ГОК» работает на Ковдорском месторождении комплексных бадделеит-апатит-магнетитовых руд на юго-западе Кольского полуострова Ковдорского района. Каждая из стадий производства концентратов, а именно: добыча, дробление, обогащение руды, размещение отходов, вносит свой вклад в ухудшение качественных и количественных характеристик поверхностных вод. По имеющимся данным, ежегодный сброс сточных вод составляет порядка 43 млн. м3.

Основной целью данной работы является разработка действенных мероприятий по минимизации негативных последствий техногенного загрязнения поверхностных вод.

В ходе экспедиции, проведенной в полевой сезон 2011 года на территориях, подверженных негативному воздействию деятельности комбината, был отобран основной материал в виде проб воды. Анализ отобранных проб был произведен в современной лаборатории экологического мониторинга Санкт Петербургского государственного горного университета. Частично результаты анализа представлены в таблице.

Гидрохимические показатели, отражающие современное состояние водоемов Концентрация, мг/л Название объекта № образца Cu2+ Ni2+ Mn2+ Al3+ Fe3+ река В. Ковдора 1 0,433 0,579 0,065 0,617 4, озеро Ковдоро 2 0,302 0,173 0,069 0,548 2, отстойник карьерных вод 3 0,359 0,626 0,147 0,401 2, отстойник хвостохранилища 4 0,443 0,163 0,343 0,684 5, река Можель 5 0,351 0,203 0,146 0,487 1, река Н. Ковдора 6 0,503 0,134 0,085 0,324 0, ПДКр.х. 0,001 0,01 0,01 0,04 0, Полученные результаты свидетельствуют о наличии аномально высоких значений концентраций поллютантов. Так, наблюдается превышение предельно допустимой концентрации (ПДКр.х.) меди в 220 500 раз, никеля в 13-60 раз, марганца в 3-35 раз, алюминия в 8-17 раз, железа в 8-53 раз. Учитывая чрезвычайную уязвимость и слабую способность водных объектов к самоочищению в арктических условиях, можно говорить о том, что данная территория является зоной экологической катастрофы.

Тем не менее, до настоящего времени систематического обобщения состояния поверхностных вод с точки зрения функционирования пресноводных экосистем не производилось. В частности, совершенно не изучена роль редкоземельных элементов в процессах формирования качества вод, не оценена самоочищающая способность водоемов, долгосрочные последствия загрязнения и так далее. Комплексной эколого-токсикологической оценки последствий техногенного загрязнения поверхностных вод района также не проводилось. Как следствие – отсутствие необходимой программы мониторинга поверхностных вод и неопределенность направлений, в которых необходимо двигаться для снижения техногенной нагрузки на окружающую среду. Недостаточная полнота изучения и контроля состояния поверхностных вод региона может привести к ситуации, последствия которой могут оказать крайне негативное влияние на здоровье человека и состояние окружающей природной среды.

Результаты данной работы позволят:

дать полную характеристику качественного и количественного состава сбрасываемых сточных вод, а также источников их поступления;

разработать проблемно-ориентированный мониторинг изучаемых водных объектов для оценки изменения компонентов сточных вод в пространстве и во времени;

применить все вышеперечисленные результаты работы при разработке более эффективной системы очистки сточных вод.

Научный руководитель – д-р техн. наук, проф. М. А. Пашкевич ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА РЕАЛЬНЫХ СТОЧНЫХ ВОД ФИЗИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ И. В. Бутов Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет Из трёх основных требований, предъявляемых к аналитическим методам – чувствительность, точность, селективность – важнейшее в анализе вод – селективность. Чувствительность должна быть достаточной для достижения цели анализа, но при этом не чрезмерной. Большая чувствительность необходима лишь тогда, когда аналитик вынужден брать очень малые объёма анализируемого вещества, как правило, исходный объём пробы при анализе сточных вод 100–200 мл.

В данной работе для определения элементного состава реальных сточных вод использовали два метода:

метод лазерной искровой спектроскопии (ЛИС) и метод рентгено-флуоресцентной спектроскопии.

Методика и аппаратурное обеспечение метода ЛИС позволяют проводить оперативный контроль водных акваторий без предварительной пробоподготовки в течение двух-трех секунд, что отличает его от других методов исследования вещества. Это делает возможным использовать данный метод в экстремальных ситуациях для быстрого качественного определения характера загрязнений.

Оценки уровней минимально-обнаружимых концентраций (МОК) были сделаны для многоимпульсного возбуждения лазерной плазмы, при этом использовались возможности техники накопления сигнала, а также временная селекция эмиссионных спектров от широкополосного рекомбинационного излучения. Методика пространственной селекции применялась во всех случаях, она состояла в том, что излучение, исходящее из горячей зоны плазменного факела, диафрагмировалось на входной щели спектрального прибора, что позволило значительно поднять контраст регистрируемых эмиссионных линий.

а) Эмиссионный спектр лазерной плазмы б) Рентгено-флуоресцентный спектр сточных вод сточных вод На рисунке слева (а) приведен эмиссионный спектр лазерной плазмы с использованием метода ЛИС, полученный в пробах сточных вод после обработки сельди на рыбокомбинате, на рисунке справа (б) приведен рентгено-флуоресцентный спектр тех же сточных вод.

В данном случае были надежно идентифицированы линии следующих элементов: Co I 7871, O I – триплет 7772, 7774, 7775, Cl 7256, Fe – многочисленные линии в области 5140,С I 4935, Ba II 4935, Cu I 4586, Sr I 4077, Al I – дублет 3961 и 3944. Присутствие всех этих элементов в сточных водах было обнаружено по наличию их эмиссионных линий в спектре лазерной плазмы. Линии ртути, приведенные на рисунке – это линии от калибровочного источника, необходимого для точной идентификации исследуемых линий.

Исследование пробы сточных вод производилось на рентгено-флуоресцентном спектрометре «Спектроскан». Качественный анализ указывает на содержание в пробе меди (два пика: 1392,2 мА – K и 1541,9 мА – K, рис. б). Количественный анализ определяет содержание меди около 4,8·10-3г/л. Достоверно утверждать о наличии других элементов сложно. Возможно, их содержание находится в области меньших концентраций, что ниже предела обнаружения прибора. Данный метод по чувствительности выше ЛИС, но для решения экологических задач предпочтительнее метод ЛИС.

Как показали эксперименты, метод ЛИС обладает селективностью, поэтому используется чаще всего для качественного анализа элементного состава жидкости. Количественный анализ проводится с достаточной чувствительностью для определения элементов – загрязнителей водных акваторий.

Вопрос о количественных измерениях данных веществ требует проведения специальных калибровок для каждого из них. Оценочные значения концентраций зарегистрированных элементов можно получить из соотношения интенсивности вышеуказанных эмиссионных линий, с учетом параметров, характеризующих соответствующие данным линиям энергетические уровни.

Проведение таких оценок показало, что для спектра, приведенного на рис. а, содержание меди составляет 0,03 г/л, содержание железа 0,1 г/л, стронция 0,003 г/л. Необходимо отметить, что приведенные выше цифры рассматриваются как результат использования разработанной методики ЛИС для задач контроля загрязнения окружающей среды.

Научный руководитель – канд.физ. наук, доцент Е. Н. Бауло ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ В ВОДЕ И ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ БАССЕЙНА р. ТОМЬ МЕТОДОМ ИК-СПЕКТРОМЕТРИИ М. А. Дучко Томский государственный университет Институт химии нефти СО РАН, г. Томск Экологическое состояние окружающей среды является одной из наиболее острых социально экономических проблем в мире, прямо или косвенно затрагивающих интересы каждого человека. Урон, наносимый ей отходами промышленности, очень велик. Почвенный покров, водоемы и атмосфера – основные ресурсы жизнедеятельности человека – в первую очередь страдают от химических загрязнений, поэтому их состояние очень важно для характеристики природной среды.

Опасность загрязнения речной воды связана не только с непосредственным ее использованием, но и с проникновением органических компонентов в приповерхностные и подземные воды, которые во многих городах являются источником водопроводной воды. Поэтому контроль состояния речной воды очень важен, в первую очередь, для сохранения здоровья населения.

В работе было определено содержание углеводородов в пробах воды и донных отложений бассейна р. Томь, взятых в 2011 году от пос. Междуречье до пос. Оськино выше и ниже по течению практически для каждого из исследованных населенных пунктов. На берегах р. Томь расположено несколько крупных городов – Томск, Юрга, Кемерово, Новокузнецк, в каждом из которых находится ряд промышленных предприятий, сбрасывающих в реку сточные воды.

Для проведения исследования был выбран метод ИК спектрометрии как один из наиболее удобных, точных, экспрессных и информативных методов. Измерения проводили на ИК-Фурье спектрометре NICOLET 5700, концентрацию углеводородов рассчитывали по двум параллельным измерениям для каждой пробы в соответствии с методиками [1], [2].

Содержание углеводородов в воде (1) и в донных отложениях (2) определяли по формулам:

Xв=C0V/Vв (1) Xд=C0V/m (2) где C0 – концентрация нефтепродуктов, найденная по калибровочному графику, мг/см3;

V – объем элюата, cм3;

Vв – объем пробы воды, см3;

m – масса навески, мг.

Концентрация углеводородов в воде и донных отложениях бассейна р. Томь Концентрация углеводородов № Место пробоотбора в воде*, мг/дм пробы в донных отложениях, г/кг 1 р. Томь, выше Междуречья 1,25±0,32 0,05±0, 2 р. Томь, выше Новокузнецка 1,43±0,35 0,09±0, 3 р. Томь, нижний мост Новокузнецка 1,05±0,26 0,09±0, Концентрация углеводородов № Место пробоотбора в воде*, мг/дм пробы в донных отложениях, г/кг 4 р. Томь, выше Кемерово 0,80±0,21 0,06±0, 5 р. Томь ниже Кемерово 3,49±0,89 0,11±0, 6 р. Томь, выше Юрги 0,56±0,18 0,03±0, 7 р. Томь, ниже Юрги 0,41±0,12 0,13±0, 8 р. Томь, выше Томска 0,89±0,26 0,03±0, 9 р. Томь, ниже Томска 0,36±0,11 0,06±0, 10 Устье р. Томь, Козюлино 0,31±0,09 0,03±0, 11 р. Обь, Оськино 0,28±0,09 0,04±0, *Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в водных объектах хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования для хозяйственных нужд составляет 0,3 мг/дм Концентрация углеводородов в воде почти на всем протяжении реки превышает ПДК, максимальное их количество наблюдается в реке Томь ниже г. Кемерово (превышение ПДК в 11,6 раз). Для проб 1 – 5, 7, концентрация донных отложений превышает 0,5 г/кг, поэтому в соответствии с классификацией В. И. Уваровой [3] их можно отнести к загрязненным. Повышенное содержание углеводородов может быть обусловлено влиянием как антропогенных, так и природных факторов.

Литература 1. Количественный химический анализ почв. Методика выполнения измерений массовой доли нефтепродуктов в почвах и донных отложениях методом ИК спектрометрии. ПНД Ф 16.1:2.2.22-98. М:

Государственный комитет Российской Федерации по охране окружающей среды, 1998. – 16 с.

2. Методика выполнения измерений массовой концентрации нефтепродуктов в природных и сточных водах методом ИК спектрометрии. ПНД Ф 14.1:2.5-95. М: Министерство охраны окружающей среды и природных ресурсов Российской Федерации, 2004. – 15 с.

3. В. И. Уварова. Современное состояние уровня загрязненности вод и грунтов Обь-Иртышского бассейна // Сб. науч. тр. ГосНИОРХ, 1989. Вып. 305. – С. 23-33.

Научный руководитель – канд. хим. наук, научн. сотр. ИХН СО РАН И. В. Русских ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ДЛЯ АРХЕОЛОГИЧЕСКИХ РЕКОНСТРУКЦИЙ И. П. Швецова Тюменский государственный университет Роль химии в археологии трудно переоценить: с ее помощью удается выявить значение и археологии, и самой химии в развитии человеческой цивилизации. С каждый годом химические методы анализа все более и более внедряются в археологические исследования, отрабатываются специальные методики, которые дают все наиболее интересные сведения о культурных и социальных особенностях древних людей.

Целью данной работы являлось использование методов химического анализа различных археологических объектов для археологических реконструкций.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 20 |
 



 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.