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 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 8 |

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

-- [ Страница 3 ] --

Научный руководитель – канд. хим. наук, доцент А. А. Сутягин ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВИСКОЗНЫХ МАТРИЦ ДЛЯ ТЕСТ-ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИОНОВ РТУТИ(II) А. М. Прожерина, П. А. Маслаков Уральский государственный лесотехнический университет, г. Екатеринбург В настоящее время вследствие увеличения загрязнения природных объектов ртутью (за счет расширения областей применения ее соединений) одной из актуальных задач является разработка методов и материалов для доступного экспресс-контроля за содержанием этого токсиканта. Решение этой проблемы – использование тест-методов, поскольку имеющиеся разработанные инструментальные, в частности, атомно абсорбционные и атомно-эмиссионные методы, а также метод инверсионной вольтамперометрии требуют определенной квалификации персонала. Для определения малых концентраций ртути(II) подобные разработки тест-средств очень редки и не отличаются простотой пробоподготовки, точностью и избирательностью. В то же время создание экспрессных и чувствительных методик анализа водных сред в зависимости от поставленных задач включает тщательный поиск уникальных сочетаний структуры органического реагента, матрицы (волокно, сорбент, тканое полотно) и способа взаимодействия функционально-аналитических группировок лиганда с аналитом.

В данном работе для разработки на тонкослойных тканевых матрицах полуколичественного тест-метода определения содержания ионов ртути(II) в воде в качестве хромофорных реагентов исследовались полидентатные 1-бензилбензимидазолилформазаны, образующие с ионами ртути(II) устойчивые глубокоокрашенные внутрикомплексные соединения ( = 140–220 нм).

Использование вискозных тонкослойных тканевых матриц представляет особый интерес вследствие однородности структуры (что позволяет объекту контроля равномерно распределиться по поверхности) и ахроматической окраски, не мешающей визуальной оценке. Концентрирование токсиканта в виде предварительно сформированного комплекса на поверхности тканевой матрицы проводится как единственная стадия пробоподготовки, позволяющая исключить потери определяемого компонента и уменьшить объем исходной пробы.

Проведенные исследования показали, что при взаимодействии ионов Hg(II) с 1-(2-гидрокси-4 нитрофенил)-3-метил-5(бензилбензимидазол-2-ил)формазаном в водно-ацетоновом (1:10) растворе образуется внутрикомплексное соединение (ВКС) сине-зеленого цвета состава HgL (max = 689 нм, = 143 нм, = 4,7·104 л/(моль·см)), которое успешно сорбируется на тканевую матрицу со степенью извлечения формазаната ртути 99,5 % при рН (5,6–4,5) ± 0,3.





На основе оптимизированных условий извлечения формазаната Hg(II) (исходя из зависимости степени извлечения ионов Hg(II) матрицей от равновесной концентрации токсиканта в растворе) построена одноцветная цветовая шкала для определения ртути(II), где каждому значению концентрации металла соответствует цифровое значение интенсивности цвета RGD. Интенсивность цвета пропорциональна концентрации в диапазоне (5,0–30,0) ммоль/л, погрешность определения (Sr) 0,4.

Разработанная методика использована для контроля качества природных вод и снежного покрова г. Екатеринбурга. Правильность методики подтверждена методами инверсионной вольтамперометрии и «введено-найдено».

Научные руководители – канд. хим. наук, доцент Т. И. Маслакова, д-р хим. наук, проф. И. Г. Первова СОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА СВЧ-МОДИФИЦИРОВАННОГО ПОЛИКАПРОАМИДНОГО ВОЛОКНА А. А. Сторожева Уральский государственный лесотехнический университет, г. Екатеринбург В практике определения содержания микроколичеств опасных загрязнителей, ухудшающих показатели качества воды, в настоящее время большое внимание уделяется разработке селективных, избирательных и доступных экспресс-методик для обнаружения и определения токсикантов. При использовании метода концентрирования загрязнителей на чувствительность и экспрессность анализа большое влияние оказывают сорбционно-кинетические свойства применяемых в качестве матриц-носителей волокнистых сорбционных материалов. Природа и физико-химические характеристики текстильных материалов могут быть успешно модифицированы, например, за счет микроволнового излучения (СВЧ), которое активно используется сейчас в химическом анализе на стадии подготовки проб, в том числе для интенсификации сорбционного концентрирования.

В представленной работе проведено исследование влияния СВЧ-модифицирования поликапроамидного волокна на сорбционные свойства полимера по отношению к ионам меди с целью разработки селективного тест-средства. Исследование кинетики и равновесия процесса сорбции ионов меди из ограниченного объема водных растворов ацетата меди(II) проводили в статических условиях при 293 К. Концентрацию ионов металла в водном растворе до и после сорбции определяли спектрофотометрическим методом, используя 1-фенил-3-изопропил-5-бензтиазол-2-ил)- и 1-(о-толил)-3-изопропил-5-(бензтиазол-2-ил)-формазаны, которые в растворе образуют интенсивно окрашенные внутрикомплексные соединения с ионами Cu(II) двух составов 1L:1Сu 1L:2Cu.

Время установления сорбционного равновесия было определено из кривых кинетики сорбции ионов меди на облученной (мощность 450 кВт, в течение 20 с) и необлученной поликапроамидной матрице.

Оказалось, что время достижения равновесия при сорбции ионов меди облученной матрицей сокращается с 40 до 30 мин и ее сорбционная способность к ионам меди возрастает в среднем на 13–15 % (А = 7,2 Ммоль/г), что связано, очевидно, с изменением не только количества неупорядоченных участков полимера, но и их строения. Кроме того, при использовании в качестве матрицы-носителя СВЧ модифицированного поликапроамида наблюдаются более интенсивные цветовые переходы, что снижает ошибку при визуальном определении.





На основе оптимизированных условий извлечения ионов Cu(II) с последующей проявкой раствором специфического органического реагента разработана методика тест-определения ионов меди.

Отмечено, что наиболее контрастные переходы наблюдаются при образовании на СВЧ модифицированной поликапроамидной матрице 1-фенил-3-изопропил-5-(бензтиазол-2-ил)формазаната меди, что позволяет использовать данную тест-систему для обнаружения и дальнейшего определения ионов меди в пределах 0,1–1,0 мг/л.

Научные руководители – канд. хим. наук, доцент Т. И. Маслакова, д-р хим. наук, проф. И. Г. Первова СОЗДАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ БЕЛКОВЫХ ПРОФИЛЕЙ НЕПАТОГЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ (НА ПРИМЕРЕ БАКТЕРИЙ, ВЫДЕЛЕННЫХ ИЗ СОЛЕНЫХ ОЗЕР НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ Е. С. Голубева, К. В. Старостин, Е. А. Демидов, А. С. Розанов Новосибирский национальный исследовательский государственный университет Институт цитологии и генетики СО РАН, г. Новосибирск Идентификация микроорганизмов является важной задачей для клинической медицины, фармацевтической и пищевой промышленности, а также научных исследований. Наряду с традиционными микробиологическими и молекулярно-биологическими методами в последние годы появилась возможность достоверной идентификации различных штаммов микроорганизмов методом МАЛДИ времяпролетной масс-спектрометрии.

Целью данной работы было создание базы данных белковых профилей непатогенных микроорганизмов, выделенных из соленых озер Новосибирской области.

В результате работы впервые была создана коллекция микроорганизмов, проведена идентификация изолятов молекулярно-биологическими методами по последовательности генов 16S рРНК, проведено типирование выделенных штаммов масс-спектрометрическим методом и в результате создана база данных непатогенных экстремофильных микроорганизмов, выделенных из соленых озер Новосибирской области. В настоящее время база данных содержит более 30-ти суперспектров и применяется для установления таксономического положения микроорганизмов семейства Bacillaceae. База данных непрерывно пополняется и используется для идентификации микроорганизмов. В будущем можно прогнозировать, что масс-спектрометрический метод идентификации заменит традиционные методы ввиду его высокой достоверности и простоты использования.

Работа поддержана грантами РФФИ № 11-04-12093-офи-м и Интеграционным проектом СО РАН № 94.

Научные руководители – канд. биол. наук А. В. Брянская, канд. хим. наук Н. М. Слынько, канд. биол. наук С. Е. Пельтек ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТУРБУЛЕНТНОЙ СТРУКТУРЫ СИЛЬНОЗАКРУЧЕННОГО ПЛАМЕНИ ПРИ ОБЕДНЕННОМ РЕЖИМЕ ГОРЕНИЯ С. С. Абдуракипов Новосибирский национальный исследовательский государственный университет Институт теплофизики СО РАН им. С. С. Кутателадзе, г. Новосибирск Современные горелочные устройства для снижения вредных выбросов в атмосферу (например, окислов азота NOx) и повышения экологических показателей используют обедненный режим горения (коэффициент избытка топлива меньше единицы) [1]. Однако прямоточные обедненные струи подвержены влиянию различных типов неустойчивости, в том числе срыву пламени [2]. Поэтому на практике для стабилизации пламени используется сильная закрутка потока, являющаяся одним из наиболее эффективных способов стабилизации горения [3]. Наличие зоны рециркуляции обеспечивает возвратное течение и теплообмен с продуктами горения. Прецессия вихревого ядра и интенсивные спиралевидные крупномасштабные вихревые структуры, сопровождающие распад вихревого ядра [4], существенно увеличивают тепломассообмен, в том числе и с окружающей средой, приводят к существенному увеличению диапазона устойчивого горения, в том числе и при обедненном режиме. Все вышеперечисленное делает необходимым изучение обедненного режима горения для повышения энергоэффективности и экологичности промышленных аппаратов.

Целью данной работы являлось экспериментальное исследование турбулентной структуры сильнозакрученного пламени при обедненном режиме горения с использованием современного метода для анализа турбулентных течений Stereo PIV (Particle Image Velocimetry).

Бесконтактный оптический метод Stereo PIV был использован для получения мгновенных полей скорости потока. В качестве экспериментального стенда использовалась открытая модельная горелка, подробно описанная в [5]. В качестве горелочной насадки использовалось профилированное сопло Витошинского с выходным диаметром d = 15 мм. Для закрутки потока во внутреннюю область сопла помещался завихритель, при этом число закрутки потока S, определяемое на базе его геометрических характеристик, равнялось 1,0. При такой интенсивности закрутки наблюдается явно выраженный распад вихревого ядра с образованием зоны рециркуляции. Число Рейнольдса и среднерасходная скорость потока равнялись Re = 6800, U0 = 7,2 м/c, соответственно. В качестве топлива использовался пропан, в качестве окислителя – атмосферный воздух. Коэффициент стехиометрии (избытка топлива) с учетом 21 % объемного содержания кислорода в воздухе, равнялся Ф = 0,7. Детали эксперимента, алгоритмы расчета полей скорости и структура потока описаны в работе [5].

В работе были получены векторные распределения средней и мгновенной скорости в центральном сечении пламени, а также пространственные распределения компонент кинетической энергии турбулентности для обедненного режима горения сильнозакрученного пламени при сравнительно большом числе Рейнольдса. Согласно полученным фотографиям, фронт пламени представляет собой расширяющийся цилиндр, граница которого размывается с удалением от сопла. Внутри цилиндра находится зона рециркуляции, в которой почти отсутствуют пульсации скорости. На основе полученных экспериментальных данных в работе был сделан вывод, что картина течения существенно отличается от изотермического потока при той же геометрии сопла и близком числе Рейнольдса [5]. Крупномасштабные вихри в потоке почти отсутствуют, и турбулентные пульсации вокруг фронта пламени, обеспечивающие теплообмен между продуктами реакции внутри зоны рециркуляции и подаваемой из сопла смесью, вызваны присутствием цепочки сравнительно мелких вихрей, распространяющихся вдоль фронта пламени.

Литература 1. R. R. Tacina. Combustor technology for future aircraft // Proc. 26th AIAA/SAE/ASME/ASEE Joint Propulsion Conference. Orlando, Florida, USA. 16-18 July 1990.

2. W. Meier, P. Weigand, X. R. Duan, R. Giezendanner-Thoben. Detailed characterization of the dynamics of thermoacoustic pulsations in a lean premixed swirl flame // Combust. Flame. – 2007. – V. 150. – P. 2-26.

3. А. Гупта, Д. Лилли, Н. Сайред. Закрученные потоки. – М: Мир, 1987. – 588 c.

4. H. Liang, T. Maxworthy. An experimental investigation of swirling jets // J. Fluid Mech. – 2005. – V. 525. – P. 115–159.

5. S. V. Alekseenko, V. M. Dulin, Y. S. Kozorezov, D. M. Markovich, S. I. Shtork, M. P. Tokarev. Flow structure of swirling turbulent propane flames // Flow Turb. Combust. – 2011. – V. 87. – P. 569–595.

Научный руководитель – канд. физ.-мат. наук В. М. Дулин ГЕОЭКОЛОГИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ 90Sr И 137Cs В ЭЛЮВИАЛЬНОМ КОМПОНЕНТЕ ПОЧВ ВОДОСБОРНОЙ ТЕРРИТОРИИ ОЗЕРА КОЖАКУЛЬ Н. С. Парфилова, Ю. А. Мухаметдинова Челябинский государственный педагогический университет В результате деятельности на Южном Урале первого в стране промышленного комплекса по производству оружейного плутония, на базе которого позднее было создано производственное объединение «Маяк», в 1950–1960 гг. в окружающую среду поступило большое количество радиоактивных отходов [1].

Наиболее активно подвергаются загрязнению аккумулятивные горизонты почв сельскохозяйственных территорий. Установлено, что взаимодействие техногенного вещества с органо-минеральной массой почвы ведёт к изменению количества и качества гумуса, реакции среды и состава обменных катионов [2].

Обширная территория Восточно-Уральского радиоактивного следа (ВУРС) отличается обилием крупных водных артерий и озёр, поэтому особого внимания требует изучение почв элювиальных элементов ландшафта.

Пробоподготовка почвенных проб и аналитические исследования проводились на базе физико химической лаборатории естественно-технологического факультета ЧГПУ. Определение 137Cs в почве проводили на -спектрометре фирмы «CANBERA». Относительная погрешность измерения не превышала 20 %. Определение 90Sr проводилось методами экстракции 90Y моноизооктилметиловым эфиром фосфоновой кислоты и выделения радионуклида в виде оксалатов. Относительная погрешность измерения не превышала 20 %.

Элювиальные почвенные разрезы озера Кожакуль выявили серые лесные почвы (разрез заложен в 800 м от берега в берёзовом пролеске, с одной стороны дорога, с другой – поле и ЛЭП).

Рассматриваемые почвы характеризуются значением pH водной и солевой вытяжек в слабокислой и кислой области, что характерно для серых лесных почв. По характеру профильного изменения реакции среды (pH водн.) наблюдается незначительное подкисление с глубиной. Основными катионами, насыщающими почвенно-поглотительный комплекс, являются ионы кальция и магния, чаще преобладает кальций. Общее содержание органического вещества и гуминовых веществ в исследуемых почвах уменьшается в глубину почвенного профиля. Исследуемые почвы относятся к фульватно-гуматному типу.

Анализируя диаграмму изменения удельной активности 90Sr по разрезу, можно отметить, что максимальная удельная активность радионуклида составляет 234 Бк/кг сухой массы в верхнем 2,5-сантиметровом слое (подстилка) и характер убывания удельной активности близок к линейной зависимости. Убывание радионуклида начинается с A1. В горизонте C, который представлен лёгким суглинком, удельная активность 90Sr составляет 6,3 Бк/кг сухой массы. Максимальное содержание 137Cs также отмечается в подстилке (1113 Бк/кг сухой массы), снижаясь к горизонту A2 до 4,8 Бк/кг сухой массы.

Изменение удельной активности 137Cs по всем горизонтам носит также закономерный характер: содержание данного радионуклида равномерно уменьшается с уменьшением органических веществ по глубине почвенного профиля.

Распределение удельной активности долгоживущих радионуклидов в элювиальном почвенном компоненте водосбора озера Кожауль Анализ кривых распределения радионуклидов по профилю почвенных разрезов элювиального ландшафтного элемента водосбора озера Кожакуль показывает, что пик максимального содержания 90Sr и Cs приходится на гумусовые горизонты (A1) почв, где образуются их малоподвижные соединения.

Выявленные закономерности распределения и аккумуляции радионуклидов в почвах водосборной территории можно считать типичными для одноразового импактного загрязнения: максимум концентрации радионуклидов выражен в гумусированных горизонтах, вглубь, к материнской породе (горизонту С), происходит снижение на один или несколько порядков.

Работа выполнена при поддержке гранта ректора ФГБОУ ВПО «ЧГПУ».

Литература 1. А. В. Аклеев, В. П. Гриценко, Т. А. Марченко. Социально-психологические последствия аварийного облучения населения Уральского региона. – Москва: РАДЭКОН, 2008. – 351 с.

2. И. А. Рябчикова, В. А. Серышев, Л. И. Белых. Оценка состояния почв агроэкосистем Южного Прибайкалья // Географические и природные ресурсы, 2003. – № 3. – С. 147.

Научный руководитель – д-р биол. наук, проф. С. Г. Левина РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ И ИСКУССТВЕННЫХ РАДИОНУКЛИДОВ В БУРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВАХ А. В. Курочкина, А. Н. Триболина, Д. В. Жучков, А. А. Гончаренко, Е. В. Дергачева, М. А. Стружанов, С. В. Мартыненко, В. С. Нефедов Южный федеральный университет, г. Ростов-на-Дону Данная работа посвящена особенностям распределения естественных радионуклидов (ЕРН) и 137Cs в бурых лесных почвах Северного Кавказа. Радионуклидный состав почвенных образцов определяли на сцинтилляционном гамма-спектрометре «Прогресс-гамма», применялись стандартные методики отбора и подготовки проб.

В качестве объектов исследования были выбраны бурые лесные почвы Майкопского района республики Адыгея: бурая лесная ненасыщенная малогумусная легкосуглинистая на элювиальных горных породах (КУ-4), бурая лесная ненасыщенная многогумусная среднесуглинистая на жёлто-бурых глинах (КУ-5), аллювиально-дерновая ненасыщенная среднесуглинистая на плотных аллювиальных отложениях (КУ-6), бурая лесная примитивная ненасыщенная суглинистая на элювии аргиллитов (КУ-7) и бурая лесная неполноразвитая ненасыщенная на элювии аргиллитов (КУ-8). Все контрольные участки (КУ) расположены на спуске к реке Сюк. В высшей точке системы находятся КУ-4 и КУ-5, причем КУ-4 находится на 5 м выше. Далее, вниз, вдоль по перешейку находятся КУ-7 и КУ-8.

В основном содержание 226Ra (26,5 Бк/кг) в почвах Майкопского района республики Адыгея сопоставимо с его удельной активностью в почвах республики Дагестан и Ростовской области, а также в 2 раза меньше, чем в почвах Ставропольского края. Содержание 232Th (30,9 Бк/кг) в почве Адыгеи совпадает в пределах 30 % погрешности с таковым для почв республики Дагестан, Ставропольского края и Ростовской области [1]. 40K (393,8 Бк/кг) в почвах Адыгеи на 40 % и на 25 % меньше, чем в Дагестане и Ростовской области, соответственно [1]. Для радионуклида искусственного происхождения 137Cs средние значения удельной активности (20,3 Бк/кг) в почвах Майкопского района республики Адыгея на 38 % меньше, чем в Ростовской области, и больше на 38 % и 70 %, чем в Ставропольском крае и республике Дагестан, соответственно [1]. Подобное содержание естественных радионуклидов в почвах Майкопского района республики Адыгея связано с особенностями почвообразования и почвенного режима данного региона.

Содержание искусственного 137Cs обусловлено глобальными (испытания ядерного оружия) и чернобыльскими выпадениями.

226 Ra Th 40 K Cs Зависимость удельной активности радионуклида от глубины отбора Распределение ЕРН в почвах КУ-4 и КУ-5 практически равномерное, с небольшими различиями в распределении 232Th и 40K, где значения активности отличаются более, чем в 2 раза. Данные особенности связаны с различным гранулометрическим составом почв на КУ-4 и КУ-5, различием в содержании ионов Са2+ и Mg2+ и основных почвенных оксидов Fe2O3 и Al2O3 (в КУ-5 их более, чем в 2 раза, меньше, чем в КУ-4). В почвах КУ-8 для всех ЕРН наблюдается резкое увеличение активности радионуклидов с увеличением глубины профиля. Это связано с тем, что в почве КУ-8 горизонты различаются по плотности с глубиной, и происходит вымывание (выщелачивание) радионуклидов из верхних, более рыхлых слоёв, и их сорбция в более плотных глубоких слоях. Содержание 137Cs, в основном, уменьшается с глубиной.

В целом в данной работе были оценены содержания и особенности распределения 232Th, 226Ra, 40K и 137Cs в различных типах горных почв.

Литература 1. А. М. Бутаев, А. С. Абдулаева, М. А. Гуруев. Естественные радионуклиды в породах и почвах Дагестана и содержание радона в воздухе жилых помещений // Вестник Дагестанского научного центра. – 2006. – № 23. –С. 59–65.

Научный руководитель – канд. хим. наук, доцент Е. А. Бураева СОВРЕМЕННАЯ РАДИАЦИОННАЯ ОБСТАНОВКА РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ А. А. Тимченко, М. Д. Попова, Т. М. Федченко Южный федеральный университет, г. Ростов-на-Дону В современном мире большое значение придаётся безопасности предприятий с особо опасным производством, таким как Ростовская АЭС. В программы мониторинга санитарно-защитных зон и зон наблюдения радиационно-опасных объектов, помимо определения радионуклидного состава объектов окружающей среды (почвы, растительность, вода), также входит детальная гамма-съёмка территорий.

Данная работа посвящена оценке мощности эквивалентной дозы (МЭД) зоны наблюдения Ростовской АЭС и ряда районов Ростовской области. Пешеходная гамма-съёмка проводилась с помощью дозиметров радиометров СРП-88н и ДРБП-03. В общей сложности на 25 контрольных участках было проведено более 2000 измерений мощности эквивалентной дозы (мкЗв/ч). Часть результатов обработки полученных данных приведены на диаграмме.

Число набл.

0,0540 0,0776 0,1013 0,1249 0,1485 0,1721 0,1957 0,2194 0, Значения мощности эквивалентной дозы в зоне наблюдения Ростовской АЭС, мкЗв/ч Диаграмма распределения численности МЭД в зоне наблюдения Ростовской АЭС В таблице приведены результаты сравнения данных, полученных в 30-тикилометровой зоне наблюдения Ростовской АЭС (Волгодонский, Дубовский, Цимлянский и Зимовниковский районы Ростовской области) и в Октябрьском, Орловском и Мясниковском районах Ростовской области.

Сравнение основных описательных статистик по результатам двух экспедиций Количество Среднее, Минимум, Максимум, Станд.

Территория Дисперсия наблюдений мкЗв/ч мкЗв/ч мкЗв/ч отклонение Ростовская область 1458 0,150 0,054 0,270 0,0010 0, Зона наблюдения РоАЭС 972 0,149 0,054 0,243 0,0008 0, В целом радиационная обстановка в зоне наблюдения Ростовской АЭС находится в норме, нет резких изменений фона, свежих выпадений на данных территориях не зафиксировано. В соответствии с п. Приложения П-5 НРБ-99/2009, данные территории соответствуют уровню исследования от 0,01 до 0,3 мЗв/год. Это такой уровень радиационного воздействия источника на население, при достижении которого требуется выполнить исследование источника с целью уточнения оценки величины годовой эффективной дозы и определения величины дозы, ожидаемой за 70 лет.

Литература 1. СанПин 2.6.1.2523-09 Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009).

Научный руководитель – канд. хим. наук, доцент Е. А. Бураева СОДЕРЖАНИЕ 222Rn В ПРИРОДНЫХ ВОДАХ РЕСПУБЛИКИ АДЫГЕЯ М. Д. Попова, Т. В. Никитина, С. М. Карпенко Южный федеральный университет, г. Ростов-на-Дону Радон – это бесцветный инертный газ;

радиоактивен, может представлять опасность для здоровья и жизни. При комнатной температуре является одним из самых тяжёлых газов. Наиболее стабильный изотоп (222Rn) имеет период полураспада 3,8 суток. Будучи газом, он попадает в организм человека при дыхании и может вызвать пагубные для здоровья последствия, прежде всего рак лёгких. По данным Службы общественного здоровья США (US Public Health Service), радон – вторая по серьёзности причина возникновения у людей рака лёгких после курения. Так как для питьевого водоснабжения преимущественно используются поверхностные воды из рек, озёр, водохранилищ, а также грунтовые воды из колодцев, родников и подземные воды (артезианские скважины, глубокие скважины для извлечения так называемых трещинных вод из зон кристаллических массивов), концентрация радона является необходимым фактором контроля. Радиоактивность вод обусловлена переходом радионуклидов из вмещающих пород в воду в результате растворения неустойчивых минералов или выщелачивания.

Целью данной работы является анализ и обобщение данных по содержанию 222Rn в природных водах республики Адыгея за период с 2002 по 2012 годы. До начала настоящей работы исследования подземных источников питьевого водоснабжения в Майкопском районе Республики Адыгея по радиационным показателям были ограничены по объёму и по существу.

Содержание радона в водных пробах, отобранных в экспедиции 2012 г., определялось с помощью радиометра РРА-01М-03 с пробоотборным устройством ПОУ-04. В экспедициях 2003–2012 гг было обследовано более 50 источников питьевого и хозяйственного водоснабжения. Среди обследованных населённых пунктов Майкопского района Республики Адыгея особого внимания заслуживают г. Майкоп и пос. Каменномостский (Хаджох).

Содержание 222Rn в пробах воды Ауд, Бк/л № Место отбора 07.2003 08.2003 08. 1 п. Каменномостский, т-б «Горная» 21,7 22,6 25, 2 Ручей «Золотой» 1,0 - 3 с. Даховская, ул. Кубанская/Колхозная 7,3 - 10, 4 Ручей «Святой» 12,6 - 18, 5 б/о «Лесная сказка», сероводородный родник 4,0 - 6 г. Майкоп, ул Минеральная 1 1,1 - 23, 7 п. Каменномостский, колонка на пер. Офицерском 135,9 155,5 8, 8 п. Каменномостский, скважина напротив ж/д вокзала 36,6 65,7 23, 9 с. Абадзехская, сероводородная скважина 5,1 - 10 г. Майкоп, ул Минеральная 1 скважина 1,5 - 11 п. Каменномостский, д/с «Калинка» водопровод во дворе - 40,2 12 п. Каменномостский, д/с «Калинка» водопровод в пищ. блоке - 46,5 13 п. Каменномостский, пер. Офицерский родник в левом борту балки - 15,5 29, 14 п. Каменномостский, пер. Офицерский дом 14, колодец - 27,6 18, 15 п. Каменномостский, скважина №3455 - 25,5 16 п. Победа, каптированный родник* - 24,4 8, *Каптированный родник в п. Победа с 2012 года не существует. Пробы воды отбирали из действующего родника, расположенного в 100 м от исходного.

В целом содержание радона в природных водах Майкопского района республики Адыгея достаточно высоко. Различия в удельной активности 222Rn для точки 7 (колонка на Офицерском переулке) связаны с тем, что в 2003 году водопроводная вода подавалась из скважин. В настоящее время забор воды производится из реки Белой.

В основном результаты измерений активности радона в водных пробах 2003 г. согласуются с таковыми для 2012 г.

Для составления детальной картины радиоактивности питьевой воды республики Адыгея, требуются дополнительные исследования, связанные с определением полного радионуклидного состава водных проб.

Научный руководитель – канд. хим. наук, доцент Е. А. Бураева ПРОЦЕССЫ НАКОПЛЕНИЯ РАДОНА В ПОМЕЩЕНИЯХ ПРЕДГОРНЫХ РАЙОНОВ ТУВЫ А. Р. Куулар Тувинский государственный университет, г. Кызыл Изучение процессов накопления радона в радонопроблемных предгорных районах Тувы представляется актуальной и сложной проблемой в силу следующих факторов:

1) повышенное содержание радионуклидов ураново-ториевого ряда в породах, минералах предгорных районов Тувы (геохимический фактор);

2) особенности неотектоники региона: территория рассечена многочисленными тектоническими разломами (геотектонический фактор);

3) высокая сейсмичность территории предгорных районов Тувы: по сейсмичности территория относится к 8–9-тибалльной зоне, при этом локальные участки предгорных районов заселены (сейсмический фактор);

4) наличие трансграничного переноса радионуклидов в результате многочисленных испытаний ядерного оружия на Семипалатинском и Лобнорском (Китай) испытательных полигонах (трансграничный переносной фактор);

5) наличие радононосных источников минеральных вод (гидрохимический фактор).

Перечисленные факторы являются источниками повышения концентрации радона в окружающей среде, а радон, в свою очередь, оказывает синергетическое влияние на канцерогенные компоненты, многократно усиливая их действие на организм человека. Поэтому целью данной работы является изучение процессов накопления радона в помещениях населённых пунктов предгорных районов Тувы. Большую дозу облучения от радона человек получает, находясь в помещениях. Поэтому в качестве объектов исследования были выбраны жилые дома населённых пунктов республики Тыва. Поскольку основной жилищный фонд в районах Тувы составляют одноэтажные деревянные дома, то условно принимается, что всё сельское население живёт в одноэтажных деревянных домах. Поэтому предметом исследования является содержание радона в помещениях одноэтажных деревянных домов.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1) обобщить материал по распределению радона в жилых помещениях населённых пунктов в регионах России;

2) определить содержание радона в жилых помещениях населённых пунктов предгорных районов Тувы;

3) создать электронную базу данных о содержании радона в воздухе помещений;

4) провести оценку радонобезопасности жилых помещений населённых пунктов предгорных районов Тувы.

Для измерения концентрации радона использовался прибор РРА-01М-03 с программным обеспечением, который позволяет измерять объёмную активность радона в необходимом диапазоне (до 20000 Бк/м3) с допустимой относительной погрешностью ±30 %. Аппаратура имеет свидетельство о государственной проверке.

Результаты и выводы 1. Определено содержание радона в жилых помещениях населённых пунктов предгорных районов Тувы.

2. Установлено, что среднее значение объёмной активности радона составило 201 Бк/м3, при максимальном 682 Бк/м3.

3. Разработана электронная база данных о содержании радона в воздухе помещений.

4. Проведена оценка радонобезопасности жилых помещений населённых пунктов предгорных районов Тувы.

5. Отмечено, что доля зданий с превышением уровня 100 Бк/м3 составляет примерно 56 %.

Научный руководитель – канд. хим. наук, доцент кафедры химии ТувГУ О. Д.-С. Кендиван ИССЛЕДОВАНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ С ПОМОЩЬЮ f-РАДИОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ДРЕВЕСНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ А. А. Капустина Национальный исследовательский Томский политехнический университет Существует множество методик и подходов к исследованию состояния окружающей среды. Одними из наиболее эффективных и точных методов являются достаточно «молодые» методы радиографического анализа.

Среди известных радиографических методов особое место занимает метод осколочной радиографии (f-радиографии).

В основу метода f-радиографии положена реакция деления ядер атомов радиоактивных элементов (урана, плутония и др.) под действием тепловых нейтронов и регистрация на детекторе осколков деления (треков), которые можно наблюдать в электронный и оптический микроскопы.

При использовании метода f-радиографии для исследования древесной растительности анализируется радионуклидный состав древесины, а именно изучается уровень и характер накопления делящихся радионуклидов в годичных кольцах.

Методику проведения f-радиографического анализа разработали сотрудники кафедры геоэкологии и геохимии Томского политехнического университета. Данная методика является прорывом в области анализа радиационного загрязнения местности и, в особенности, в области изучения подземных ядерных взрывов.

Для определения делящихся элементов в годичных кольцах деревьев используются образцы, представляющие собой спилы деревьев толщиной 5…7 см, из которых по двум радиальным направлениям выпиливаются две пластины толщиной 1…2 см. Лучшими образцами для исследований, имеющими чётко выраженные кольцевые структуры, являются спилы сосны и лиственницы.

Перед облучением спилы деревьев полируют. На полированную поверхность подготовленных образцов наносят эталон с известным содержанием 235U. Затем препараты покрывают детектором (лавсановой плёнкой) и ещё тремя слоями лавсана и помещают в контейнер из алюминиевой фольги.

Подготовленные образцы облучаются потоком тепловых нейронов. После облучения в детекторе образуются дефекты структуры радиационного происхождения – следы от осколков деления радионуклидов (треки). После соответствующей обработки детектора треки можно наблюдать в оптическом микроскопе. По количеству треков и их распределению судят о содержании урана (по изотопу 235U) и других делящихся элементов. Кроме количественной характеристики содержания радионуклидов также можно визуально наблюдать характер их распределения и судить о степени равномерности их распределения в изучаемом образце [1].

С применением метода f-радиографии были проведены исследования по изучению многолетней динамики поступления в древесину деревьев (сосен) делящихся радионуклидов на территории участков проведения девяти подземных ядерных взрывов (ПЯВ) («Горизонт-3», «Метеорит-2», «Метеорит-3», «Кратон-2», «Кимберлит-3», «Плутон-1», «Шпат-2», «Рифт-1» и «Рифт-4»), расположенных в Красноярском крае. Для экспериментальных исследований были отобраны спилы сосен, произрастающих в радиусе не более 100 м от боевых скважин каждого из исследуемых ПЯВ [2].

В данной работе в качестве примера представлен результат анализа одного из спилов сосны, отобранного на участке проведения ПЯВ «Горизонт-3». Образец древесины имеет 82 годичных кольца, что соответствует временному периоду развития дерева с 1929 по 2010 гг. После выполнения f-радиографического анализа была установлена динамика накопления делящихся радионуклидов во всех годичных кольцах изучаемого образца древесины на основании данных о плотности треков от осколков деления делящихся радионуклидов, накопленных в каждом годичном кольце.

Анализ динамики распределения треков по годичным кольцам показывает, что год проведения ПЯВ «Горизонт-3» (1975 г.) не выделяется на фоне общей динамики каким-либо повышенным накоплением делящихся радионуклидов, при этом последующий 5-летний период после проведения ПЯВ характеризуется резким увеличением содержания делящихся радионуклидов, что свидетельствует об их поступлении в окружающую среду.

Таким образом, используя метод f-радиографии для изучения древесных растений, можно выявить для любой территории историю поступления делящихся радионуклидов в окружающую среду в определённые временные периоды, а также выделить периоды их максимального поступления. В результате радиографии годичных колец получены данные, адекватно отражающие общий характер радиоактивного загрязнения делящимися радионуклидами, который обусловлен глобальными выпадениями от ядерных испытаний и локальным поступлением этих элементов в результате подземных ядерных взрывов.

Литература 1. Ю. Л. Замятина. Изучение истории поступления радионуклидов в окружающую среду на основе f-радиографического анализа годичных колец деревьев: автореф. дис…. канд. геол.-минерал. наук. – Томск, 2008. – 26 с.

2. Т. А. Архангельская. Ретроспективная оценка радиоэкологической ситуации по результатам изучения годовых колец срезов деревьев: автореф. дис…. канд. геол.-минерал. наук. – Томск, 2004. – 21 с.

Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук, доцент Ю. Л. Замятина АНАЛИЗ АЭРОЗОЛЬНЫХ ПОТОКОВ В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ ТОМСК-СЕВЕРСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОЙ АГЛОМЕРАЦИИ Н. О. Мельчукова Национальный исследовательский Томский политехнический университет Техногенному воздействию со стороны Томск-Северской промышленной агломерации (предприятия топливной отрасли, химического и нефтехимического производства, машиностроения и ядерно-топливного цикла, др.) подвержены сопредельные территории, расположенные относительно неё в направлении преобладающих ветров [4].

С целью изучения геохимических особенностей атмосферных пылевых выпадений в марте 2011 г.

сотрудниками и студентами ТПУ производился отбор проб снега. В качестве исследуемой территории был выбран Асиновский район, расположенный в 100-километровой зоне влияния Томск-Северской промышленной агломерации. Отбор проб проводили в административном центре (г. Асино) и 5 наиболее крупных населённых пунктах района (см. таблицу). Всего в ходе работы было исследовано 37 проб твёрдого осадка снега. Геохимический состав проб по 28 химическим элементам определялся инструментальным нейтронно-активационным анализом (ИНАА) в ядерно-геохимической лаборатории кафедры геоэкологии и геохимии МИНОЦ «Урановая геология» ТПУ (аналитик с. н. с. А. Ф. Судыко, Н. В. Богутская).

Результаты исследования показали, что для пылеаэрозолей Асиновского района в рамках изученного спектра характерны повышенные концентрации U, As, Yb, Tb, La, Sm, Та, Ce, Ba, Br, Lu, Na, Ca, Th. По величине суммарного показателя загрязнения (СПЗ = 88) район характеризуется средним уровнем загрязнения. Значения величин среднесуточного выпадения микроэлементов на снеговой покров Асиновского района в десятки и сотни раз превышают фоновый показатель и изменяются от 0,7 до 143,2.

Уровень загрязнения в районе по величине суммарного показателя нагрузки (выпадения) химических элементов изменяется от низкого (наиболее удалённые от административного и регионального центров населённые пункты) до среднего (центральная часть района) при фоновом значении 28. Наибольший уровень загрязнения (Zp от 1313 до 2043) приурочен к территории административного центра, а также к ближайшим к нему сёлам – Большедорохово и Новокусково. В образовании этой аномалии принимают участие преимущественно U, As, Ca, Yb, Tb, La, Sm, Та, Ba, Ce.

Геохимические ряды ассоциаций элементов по величине коэффициента относительного увеличения нагрузки (Кр)* относительно фона** в пробах твёрдого осадка снега Асиновского района Томской области Населённый пункт Геохимический ряд Zp* U348,7–As208,3–Ca187,1–Yb185,4–Tb166,5–La162,7–Sm128,4–Та116,1–Ba103,4–Ce98,9–Lu65,3– г. Асино Sr62,2–Th40,3–Na32,5–Hf31,8–Co25,0–Sc19,0–Fe17,5–Cs13,3–Eu13,3–Rb10,0–Sb9,3–Cr7,5–Au0, U221,5–Yb133,9–Tb119,0–As115,9–La108,7–Sm96,3–Та69,4–Ba66,9–Ce64,6–Lu49,2–Na48,4–Sr44,9– с. Большедорохово Th28,6–Ca26,0–Hf24,2–Br21,7–Co20,4–Fe19,3–Sc15,6–Eu10,8–Cs9,2–Rb9,1–Sb6,1–Cr6,1–Au1, U29,8–As25,4–Yb18,9–La15,1–Tb14,0–Sm13,1–Ce10,2–Та10,0–Ba8,5–Lu6,5–Br5,8–Na5,2–Sr4,6– с. Ягодное Th3,6–Hf3,1–Eu2,9–Ca2,9–Co2,5–Fe2,0–Sc2,0–Sb1,7–Cs1,3–Cr1,3–Rb1,1–Au0, U40,5–Yb29,4–Tb25,3–As22,8–La22,2–Sm19,0–Ce15,8–Та12,8–Lu10,5–Ba10,4–Br9,0–Na8,4– с. Михайловское Ca7,0–Th6,3–Fe5,5–Hf5,4–Cr3,9–Co3,3–Sc2,9–Rb2,5–Sb2,5–Cs2,2–Eu1,9–Au1, U24,5–As21,1–Yb18,6–Tb15,5–La14,8–Sm12,0–Та10,8–Ce9,0–Ba8,0–Lu6,8–Br5,1–Na5,0–Th3,9– с. Филимоновка Sb3,3–Hf3,2–Fe2,4–Ca2,2–Co2,0–Sc1,8–Cr1,7–Cs1,4–Rb1,3–Eu1,2–Au0, Yb231,3–Tb202,3–U193,9–La159,3–Sm130,6–Та127,5–As102,0–Lu89,4–Ce85,3–Na73,4–Ba72,0– с. Новокусково Hf44,8–Th39,3–Br37,8–Ca26,5–Fe25,4–Sc25,2–Co22,2–Rb20,1–Cs17,5–Eu17,0–Cr11,8–Sb5,4–Au0, U143,2–Yb102,9–Tb90,4–As82,6–La80,5–Sm66,5–Та57,7–Ce47,3–Ba44,9–Ca41,9–Lu37,9– Асиновский район Na28,8–Th20,3–Hf18,7–Co12,5–Fe12,0–Sc11,1–Eu7,9–Cs7,5–Rb7,3–Cr5,4–Sb4,7–Au0, * Коэффициент относительного увеличения нагрузки Кр = Робщ/(Pnф·Сф), где Робщ – общая нагрузка элементов (среднесуточное выпадение химических элементов), мг/км2 в сут., Pnф – фоновая пылевая нагрузка, мг/м2 в сут., Сф – фоновое содержание элемента загрязнителя, мг/кг. Суммарный показатель нагрузки Zр = Кр-(n-1), где n – число учитываемых химических элементов. Zр: менее 1000 – низкая степень загрязнения, неопасный уровень заболеваемости, 1000–5000 – средняя степень, умеренно опасный уровень, 5000–10000 – высокая степень, опасный уровень, более 10000 – очень высокая степень, чрезвычайно опасный уровень [1].

** – фон по данным [3] с дополнениями [4] Спектр выпадения химических элементов на территории района определяется как спецификой техногенного воздействия локальных источников загрязнения атмосферы, так и дальним переносом аэрозолей с территорий Томск-Северской промышленной агломерации. Ранее в работе [3, 4] было показано, что ассоциация Sb-Br характерна для выбросов нефтехимического производства. Деятельность Сибирского химического комбината отражает присутствие в пылеаэрозолях ассоциации U, Lu, Yb, La. Ассоциация редких, редкоземельных радиоактивных элементов, бария связана с выбросами предприятий стройиндустрии и топливно-энергетического комплекса.

Литература 1. Методические рекомендации по оценке степени загрязнении атмосферного воздуха населённых пунктов металлами по их содержанию в снежном покрове и почве. – М.: ИМГРЭ, 1990.

2. Л. П. Рихванов, Е. Г. Язиков, Ю. И. Сухих, А. Ю. Шатилов и др. Эколого-геохимические особенности природных сред Томского района и заболеваемость. – Томск: Изд-во ТПУ, 2004. 345 с.

3. А. Ю. Шатилов. Вещественный состав и геохимическая характеристика атмосферных выпадений на территории Обского бассейна: Автореферат. Дис. … канд. геол.-минер. наук. Томск, 2001. – 22 с.

4. Е. Г. Язиков, А. В. Таловская, Л. В. Жорняк. Оценка эколого-геохимического состояния территории г. Томска по данным изучения пылеаэрозолей и почв: монография. – Томск: Изд-во ТПУ, 2010. – 264 с.

Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук, доцент А. В. Таловская ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПЫЛЕВЫХ АТМОСФЕРНЫХ ВЫПАДЕНИЙ НА ТЕРРИТОРИИ ЮГА ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ Е. А. Филимоненко Национальный исследовательский Томский политехнический университет На территории Томской области наиболее индустриально развитым является Томский район, расположенный на юге области. На его территории функционируют десятки крупных промышленных объектов таких отраслей промышленности, как теплоэнергетика, химия и нефтехимия, металлообработка и машиностроение, предприятия строительной отрасли, а также крупнейший в России объект ядерно топливного цикла – Сибирский химический комбинат. В связи с этим, с целью изучения и оценки перераспределения потоков аэрозольного загрязнения от промышленных предприятий Томского района в марте 2011 г, автором совместно с сотрудниками кафедры ГЭГХ ТПУ производился отбор проб снега на территориях, сопредельных с Томским районом. Были отобраны 272 пробы снега на территории Кожевниковского, Шегарского, Кривошеинского, Молчановского, Асиновского и Зырянского районов Томской области. Геохимический состав всех проб по 28 химическим элементам определялся инструментальным нейтронно-активационным анализом (ИНАА) в ядерно-геохимической лаборатории кафедры ГЭГХ МИНОЦ «Урановая геология» ТПУ (аналитик с. н. с. А. Ф. Судыко, Н. В. Богутская).

По результатам исследований, для пылеаэрозолей каждого из южных районов Томской области на основе расчётов коэффициентов концентраций химических элементов относительно регионального фона [3, 4] были выделены приоритетные элементы-полютанты. В пылеаэрозолях изученных частей Асиновского района фиксируются повышенные содержания относительно средних концентраций таких элементов, как Ca, Hg, Ba, Sr, Hf, La, Sm, Tb, Yb, Lu, Ta, Th, что обусловлено как выбросами от источников, расположенных на территории Асиновского района, так и дальним переносом загрязнения от промышленных объектов Томского района. Для пылеаэрозолей Кожевниковского района характерно повышенное содержание Tb и U, что вероятно связано с оказываемым техногенным воздействием на территорию данного района со стороны промышленных объектов Новосибирской области. Для пылеаэрозолей Шегарского района по результатам исследований установлены повышенные концентрации Се, для Кривошеинского – Sb, для Молчановского – As и для Зыряновского – Br.

Для пылеаэрозолей южных районов Томской области в целом установлена геохимическая ассоциация U – As – редких и редкоземельных элементов – Ba – Br – Na. Для пылеаэрозолей г. Томска характерна аналогичная геохимическая ассоциация элементов [2], однако величины коэффициентов концентраций по большинству элементов в пробах пылеаэрозолей южных районов Томской области ниже городских значений. Это свидетельствует о снижении техногенного воздействия на атмосферный воздух, оказываемого со стороны объектов промышленности г. Томска, при удалении от г. Томска и Томского района.

Наименьшее снижение воздействия наблюдается в северо-западном направлении (преобладающее направление ветра), где расположены территории (Асиновский, Зырянский районы), наиболее сильно подверженные воздействию со стороны г. Томска. Наименьшим уровнем содержания микроэлементов в пылеаэрозолях и наименьшей интенсивностью оказываемого техногенного воздействия за счёт дальнего переноса загрязнения характеризуется Молчановский район – наиболее удалённый от индустриально развитых городов Томска и Северска. Расчёты суммарного показателя загрязнения (СПЗ) показывают, что низкая степень загрязнения, в соответствии с нормативной градацией [1, приходится на территорию Молчановского района. Остальные изученные районы по величине СПЗ характеризуются средней степенью загрязнения атмосферы (СПЗ от 68 до 98), основной вклад в суммарный показатель загрязнения вносят U, As, Yb, Tb, La, Sm, Ta, Ce, Ba.

Геохимические ряды ассоциаций элементов относительно фона в пробах твёрдого осадка снега южных районов Томской области Район области Геохимический ряд Zспз U21,8–As15,3–Yb9,6–Tb9,5–La8,1–Sm6,2–Ta5,5–Ba4,7–Ag4,3–Ce4,4–Lu3,5–Na3,2– Кожевниковский Br3,2–Sb2,5–Sr2,2–Th2–Нg2–Hf1, U14,4–Yb9,2–As8,3–Tb7,9–La7,7–Sm6,1–Ce5,8–Ta5,6–Ba4,0–Lu3,3–Br3,3–Na3,0–Hg2,3– Шегарский Th2,0–Ag1,9–Hf1,6–Sb1, U9,8–Yb8,0–As8,0–Tb7,0–La6,3–Sb5,4–Sm5,2–Na5,1–Ta4,4–Br4,1–Ce3,9–Ag3,8–Ba3,2– Кривошеинский Lu2,8–Hg1,9–Th1,5–Hf1,4–Sr1, As16,7–U8,7–Yb7,1–Tb6,4–La6,1–Sm4,4–Br4–Ce4–Ta3,7–Na2,8–Sb2,6–Ba2,6–Hg1,8– Молчановский Lu2,6–Hf1,4–Th1, U17,3–As12,7–Yb10,8–Tb9,5–La8,9–Sm7,2–Ta6,1–Ce5,4–Ba5,2–Lu3,9–Sr3,1–Ag2,9– Асиновский Hg2,8–Ca2,8–Br2,7–Na2,6–Th2,3–Hf1, As14,9–U12,1–Yb8,5–Tb8,2–La6,8–Sm5,5–Ta4,7–Ce4,4–Br4,2–Ba3,6–Lu3–Na2,5–Hg2,4– Зырянский Sb2–Th1,8–Sr1,7–Hf1, Tb21,8–Ta20,6–Ba18,3–U17,3–Yb14,4–Sm11,8–La10,0–Ag9,4–Lu8,7–Ce8,4–Na7,8–As6,3– Томский* Sr6,3–Fe5,8–Th5,1–Sc4,0–Hf3,6–Br3,4–Co3,1–Sb3,1–Ca2,5–Cr2,2–Rb2,1–Au1,9–Cs1, * – фон по данным [3] с дополнениями [4] В результате проведённых исследований были установлены основные геохимические характеристики пылевых атмосферных выпадений на территории южных районов Томской области. Также выявлены районы, подверженные наибольшему техногенному воздействию со стороны Томского района, что согласуется с ранее проведёнными исследованиями [3, 4].

Литература 1. Методические рекомендации по оценке степени загрязнении атмосферного воздуха населённых пунктов металлами по их содержанию в снежном покрове и почве. – М.: ИМГРЭ, 1990.

2. А. В. Таловская. Оценка эколого-геохимического состояния райнов г. Томска по данным изучения пылеаэрозолей: дис. … канд. геолого-минерал. наук: 25.00.36 / Анна Валерьевна Таловская;

Том. политехн.

ун-т. – Томск, 2008. – 185 с.

3. А. Ю. Шатилов. Вещественный состав и геохимическая характеристика атмосферных выпадений на территории Обского бассейна: Автореф. дис. … канд. геол.-мин. наук. – Томск, 2001. – 24 с.

4. Е. Г. Язиков. Экогеохимия урбанизированных территорий юга Западной Сибири: дис. … докт.

геолого-минерал. наук: 25.00.36 / Егор Григорьевич Язиков;

Том. политехн. ун-т. – Томск, 2006. – 423 с.

Научные руководители – д-р геол.-минерал. наук, профессор Е. Г. Язиков, канд. геол.-минерал. наук, доцент А. В. Таловская АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗУЧЕНИЯ УРОВНЯ ПЫЛЕВОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ НА ТЕРРИТОРИИ КОЛПАШЕВСКОГО РАЙОНА ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ М. С. Гаврилова Национальный исследовательский Томский политехнический университет Институт природных ресурсов Колпашевский район – один из крупных районов Томской области. Административный центр района – г. Колпашево, расположен в 320 км от г. Томска. Систематические наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха в г. Колпашево по программе мониторинга, проводимые специалистами Департамента природных ресурсов Томской области, показывают, что уровень загрязнения характеризуется как низкий (благоприятный для проживания) [4].

На территории района антропогенная нагрузка на атмосферный воздух распределена неравномерно, основная масса выбросов приходится на г. Колпашево и составляет 84 % [4]. Основным источником загрязнения атмосферного воздуха в г. Колпашево являются выбросы автотранспорта, которые составляют 63 % от общегородских валовых выбросов. На газообразное топливо переведено 15 котельных г. Колпашево, в результате чего количество выбросов загрязняющих веществ снизилось на 50 % и в их составе отсутствуют сажа, мазутная зола, сернистый ангидрид, неорганическая пыль.

С целью изучения уровня запылённости атмосферы и минералого-вещественных особенностей пылеаэрозолей, в марте 2012 г. автором совместно с сотрудниками кафедры ГЭГХ ТПУ проводился отбор проб снега. Всего было отобрано 40 проб снега в 7 населённых пунктах Колпашевского района, а именно в cс. Белояровка, Новосёлово, Тогур, Озёрное, Могильный мыс, Чажемто и г. Колпашево.

На территории Колпашевского района величина среднесуточной пылевой нагрузки изменяется в пределах от 1 до 12 фонов, тем не менее, значения пылевой нагрузки во всех исследуемых населённых пунктах, в соответствии с существующей градацией, отвечают низкой степени загрязнения атмосферы и неопасному уровню заболеваемости населения, проживающего на данной территории (таблица). Вклад в общую запылённость вносят как локальные источники на территории населённых пунктов, так и дальний перенос от индустриально развитого Томского района.

Величина среднесуточной пылевой нагрузки на территорию населённых пунктов Колпашевского района, мг/(м2·сут) Населённый пункт Количество проб Pnср Pnmin Pnmax с. Белояровка 5 1,8 0,6 3, с. Тогур 5 2,8 1,9 4, с. Чажемто 7 5,3 0,6 15, с. Новосёлово 5 5,4 1,2 16, с. Озёрное 5 5,8 1,9 12, г. Колпашево 10 8,8 2,1 с. Могильный мыс 3 12 2,1 Колпашевский район 40 6, Примечание: Pnср – усреднённая величина пылевой нагрузки, Pmin – минимальная величина пылевой нагрузки в населённом пункте, Pnmax – максимальная величина пылевой нагрузки в населённом пункте. Фон (Средний Васюган) – 7 мг/(м2·сут.), данные А. Ю. Шатилова, 2001 г. [2]. Градация степени загрязнения по величине среднесуточной пылевой нагрузки [3]: менее 250 – низкая степень загрязнения, неопасный уровень заболеваемости населения;

251–450 – средняя степень загрязнения, умеренно опасный уровень заболеваемости населения;

451–850 – высокая степень загрязнения, опасный уровень заболеваемости населения;

более 850 – очень высокая степень загрязнения, чрезвычайно опасный уровень заболеваемости населения.

По результатам исследования, на территории Колпашевского района величина среднесуточной пылевой нагрузки во всех исследуемых населённых пунктах, в соответствии с существующей градацией, отвечает низкой степени загрязнения атмосферы и неопасному уровню заболеваемости населения, проживающего на данной территории. В целом величина пылевой нагрузки находится на уровне фона. В вещественном составе пылеаэрозолей Колпашевского района преобладают техногенные частицы. При этом наибольшие процентные содержания приходятся на следующие типы частиц: кварц (20–30 %), биогенные частицы (12–30 %), угольные частицы (30–40 %), шлак, зола (10–20 %). Таким образом, проведённые исследования позволили установить уровень пылевого загрязнения на территории населённых пунктов Колпашевского района как низкий, на уровне фона, а также выявить преобладающие типы минеральных и техногенных частиц в пробах пылеаэрозолей, таких как кварц, биогенные частицы, угольные частицы, металлические микросферулы, шлак, зола.

Литература 1. Е. Г. Язиков, А. В. Таловская, Л. В. Жорняк. Оценка эколого-геохимического состояния территории г. Томска по данным изучения пылеаэрозолей и почв: монография. – Томск: Изд-во ТПУ, 2010. – 264 с.

2. А. Ю. Шатилов. Вещественный состав и геохимическая характеристика атмосферных выпадений на территории Обского бассейна: автореф. дис. … канд. геол.-мин. наук. – Томск, 2001. – 24 с.

3. Ю. Е. Сает, Б. А. Ревич, Е. П. Янин и др. Геохимия окружающей среды. – М.: Недра, 1990. – 335 с.

4. Официальный сайт Колпашевского района: http://kolpadm.tom.ru/ecology/air Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук, доцент А. В. Таловская ЭКОТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ ОЦЕНКИ КОМПОНЕНТОВ СРЕД ОБИТАНИЯ г. БРЯНСКА А. В. Сенина, Е. Ю. Ротарь, Ю. В. Кришталева Брянский государственный университет им. акад. И. Г. Петровского Город Брянск – административный центр Брянской области с площадью около 230 км2. Это крупный промышленный центр с многочисленными промышленными предприятиями и густой транспортной сетью, в его составе четыре административных района. Комплексный экоаналитический мониторинг компонентов сред обитания урбоэкосистемы позволит надёжно, качественно выявить текущее состояние атмосферы, почвенной, водной среды обитания и дать прогнозы их состояния. Цель работы – представить комплексную эколого-токсикологическую и химическую характеристику сред обитания города Брянска.

В урбоэкосистеме в течение 2011–12 гг. отбирали пробы снегового покрова, почв, воздуха и подвергали их комплексному анализу с использованием лабораторного оборудования РКЦЭМ по Брянской области.

Анализ снегового покрова проводился на территории всего города, образцы атмосферы, почвы отбирались в административном центре Брянска в экосистеме памятника природы Верхний Судок. В качестве тест объекта использовались биосенсоры серии «Эколюм». Биосенсор производится согласно ТУ 2639-236-00209792-01 и в зависимости от типа работает в диапазоне температур 15–40°C. Токсико гигиенический анализ осуществлён на люминометре «Биотокс-10» [1].

Снег является депонирующей средой, где накапливаются химические загрязнители, попадающие в атмосферу из разных источников. Таким образом, если концентрации загрязнителей в снеге не превышают нормы, то и состояние атмосферного воздуха не вызывает опасений. В пробах снега из всех административных районов, отобранных в начале зимы, были получены отрицательные значения индекса токсичности. Значит, концентрации загрязняющих веществ в пробах снега невелики и не вызывают отклонений в жизнедеятельности тест-объектов. Для повторных наблюдений были взяты пробы свежевыпавшего снега 26 марта, уже после начала интенсивного снеготаяния. Результаты повторных наблюдений говорят о значительном изменении химического состава снега, в частности о повышении концентраций в снеге опасных для организмов загрязняющих веществ. 10 % проб имеют допустимую степень токсичности (индекс токсичности в интервале от 0 до 20), остальные попадают в категорию токсичных. Недопустимо высокое содержание токсикантов в придорожном снеге вызвано не только их осаждением с твёрдыми осадками (снегом) из атмосферы, где они первоначально концентрируются.

Автотранспорт также служат причиной локального оседания аэрозольных частиц на близлежащие окружающие поверхности, следовательно, концентрации загрязнителей из этих источников суммируются, что и приводит к скачкообразному увеличению токсичности придорожного снега.

Комплексная оценка компонентов среды памятника природы балки Верхний Судок (воздуха, почвы) показала следующее. Биотоксикологический анализ проб воздуха Верхнего Судка, отобранных в летний период времени, диагностировал сильную токсичность 80 % проб, токсичность 15 % проб (вечернее время), отсутствие токсичности у 90 % образцов (утреннее время). Наряду с токсикологическим анализом воздуха в это же время проводился отбор почвы у подошвы дамбы и середины дамбы балки Верхний Судок.

Результаты определения токсичности водной вытяжки из почвы показали отсутствие токсичности образцов утром, сильную токсичность 80 % образцов вечером. Таким образом, прослеживается следующая тенденция: загрязнение атмосферного воздуха в летнее время нарастает в течение суток. В утреннее время пробы воздуха не токсичны, в середине дня – токсичны и (или) сильно токсичны, в вечернее время – сильно токсичны. Но пробы воздуха, отобранные утром следующего дня, не токсичны. Следовательно, за ночное время суток атмосферный воздух успевает очищаться от загрязняющих веществ и вредных примесей, что и доказывает значение зелёных зон города и в частности уникальную способность памятника природы Верхний Судок очищать воздух. Таким образом, Верхний Судок является действительно «лёгкими» города.

Этот памятник природы чрезвычайно ценен и незаменим в очистке воздушного бассейна от вредных выбросов и обогащении его кислородом не только в Советском районе, но и во всем городе. В пределах склоновых ландшафтов Брянских балок оседает облако наиболее опасных мелкодисперсных аэрозолей тяжёлых металлов от промышленных выбросов всех предприятий города. Они служат естественным геохимическим барьером. Кроме того, они значительно снижают вредное воздействие автомобильных выбросов в центре Брянска. В пробах почв Верхнего Судка были обнаружены тяжёлые металлы:

превышение ПДК по цинку составило 1,1 раза, а никеля – 5 раз. Но эти металлы считаются водонерастворимыми, их формы нетоксичны, так как они не способны переходить в почвенную вытяжку.

Поэтому, несмотря на превышение загрязнения ими почвы, она не считается загрязнённой. Все поступающие загрязнённые вещества аккумулируются в листве, лиственном опаде, травяном покрове, тем самым не попадают в почву.

Литература 1. Методика определения токсичности воды и водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов по изменению интенсивности бактериальной биолюминисценции тест-системой «Эколюм» на приборе «Биотокс-10». ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.11-04. – М., 2004.

Научный руководитель – д-р с.-х. наук, доцент кафедры экологии и рационального природопользования БГУ Л. Н Анищенко СОВРЕМЕННОЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ПОЧВ ВОДОСБОРНОЙ ТЕРРИТОРИИ ОЗЕРА КУЯШ А. И. Сарычев Челябинский государственный педагогический университет.

Радиоактивное загрязнение окружающей среды является наиболее важным экологическим последствием радиационных аварий с выбросами радионуклидов и техногенных микроэлементов, основным фактором, оказывающих влияние на состояние здоровья и условия жизнедеятельности людей на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению.

Тяжёлым наследием атомной эры для Челябинской области стала радиационная авария на радиохимкомбинате «Маяк». В зоне загрязнения, названной Восточно-Уральским радиоактивным следом, оказались десятки сельских населённых пунктов и более 60 озёр. Эти озёра различаются литологическим составом котловин, морфометрическими параметрами, условиями формирования гидрохимического состава стока с водосборов и площадью водосбора. Одним из таких озёр является озеро Куяш.

Почвы играют важную роль в процессах аккумуляции, распределения и миграции радионуклидов в гидробиоценозах. Внесение в почвенный обмен дополнительного радиационного фактора может проявиться в резких нарушениях почвенной экосистемной организации. Помимо вероятных нарушений процессов почвенного обмена, загрязнение почв радиоактивными веществами является началом их дальнейшего транспорта по биологическим цепям с конечной аккумуляцией в организме человека.

Поступление радионуклидов в почву водосборных территорий происходит из приземного воздуха и водных экосистем. Почва интенсивно сорбирует различные техногенные загрязнители, в том числе и радионуклиды, в результате смыва с водосборных территорий может произойти вторичное загрязнение водоёмов.

Цель работы – исследование физико-химических показателей почв водосборной территории озера Куяш и их загрязнение радионуклидами 90Sr и 137Cs.

Для достижения указанной цели предусматривается решение следующих задач:

1) определить основные физико-химические параметры почв водосборных территорий озера Куяш (механический состав, pH, влажность, кислотно-основные свойства, катионно-анионный состав);

2) рассмотреть особенности распространения и миграции радионуклидов;

3) охарактеризовать возможность использования исследуемой территории для хозяйственной деятельности.

Исследование современного экологического (физико-химического) состояния озёрных экосистем ВУРСа, в том числе почв водосборной территории, необходимо для определения возможности интенсификации на них хозяйственной деятельности.

Исследуемый разрез вскрыл серые лесные почвы. Серые лесные почвы имеют высокий процент гумуса, в результате формируются благоприятные условия для миграции стронция и цезия.

Максимум удельной активности 90Sr наблюдается в почвенной подстилке и горизонте А1 до глубины 8 см. Это связано с высоким содержанием в верхних горизонтах органического вещества с первого по третий слой, затем наблюдается резкое снижение до девятого.

График удельной активности радионуклидов почв водосборной территории озера Куяш Для удельной активности цезия, в отличие от стронция, максимум наблюдается в почвенной подстилке, затем наблюдается резкое её снижение. Это объясняется высокой способностью цезия связываться с фракцией гуминовых кислот, включаться в структуру минералов, из-за чего он накапливается в верхних слоях почвы более интенсивно, чем стронций.

В почвах озера Куяш, относящихся к серым лесным, гумусовый горизонт заканчивается уже на глубине 10 см, благодаря чему в слое 0 –10 см концентрируется более 90 % радионуклидов от общего запаса в почвенном профиле.

Таким образом, максимум удельной активности радионуклидов характерен для верхних почвенных горизонтов, которые характеризуются наибольшим содержанием органического вещества. На современном этапе исследования почвы водосборной территории озера Куяш непригодны для сельскохозяйственной деятельности.

Научный руководитель – д-р биол. наук, канд. хим. наук, профессор С. Г. Левина ОСОБЕННОСТИ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОЧВ ВОДОСБОРНОЙ ТЕРРИТОРИИ ОЗЕРА ТРАВЯНОЕ О. В. Мишакова Челябинский государственный педагогический университет Челябинская область в силу стечения обстоятельств испытывала на себе различные по генезису виды воздействия, в том числе и радиационное воздействие. Оно складывалось в результате загрязнений, аварийных выбросов, текущих или нормируемых выбросов и сбросов ядерных объектов, а также глобальных выпадений. Самое крупное загрязнение радиоактивными поллютантами произошло в результате аварии на предприятии «Маяк». 29 сентября 1957 г. из-за выхода из строя системы охлаждения произошёл взрыв ёмкости объёмом 300 м, где содержалось около 80 м высокорадиоактивных ядерных отходов.

Часть радиоактивных веществ была поднята взрывом на высоту 1–2 км и образовала облако, состоящее из жидких и твёрдых аэрозолей. В течение 10–11 часов радиоактивные вещества выпали на протяжении 300–350 км в северо-восточном направлении от места взрыва (по направлению ветра). В результате образовался Восточно-Уральский радиационный след – территория, поражённая радиационным загрязнением. В зоне следа оказались нескольких предприятий комбината «Маяк», военный городок, пожарная часть, колония заключённых и далее территория площадью 23 000 км с населением 270 000 человек в 217 населённых пунктах.

В настоящее время территория ВУРСа активно вовлечена человеком в хозяйственную деятельность.

В связи с этим, исследование компонентов данной зоны является необходимым с целью подготовки рекомендаций для возможности их хозяйственного использования.

Для изучения радиационного загрязнения территории ВУРСа были определены особенности аккумуляции долгоживущих радионуклидов в почве супераквального элемента ландшафта озера Травяное.

Именно почва имеет огромное значение в изучении уровня загрязнения природной среды, так как она в конечном итоге принимает на себя давление потока промышленных выбросов и отходов, выполняя важнейшую роль буфера и детоксиканта. Почва аккумулирует химические загрязняющие вещества, предупреждая тем самым их поступление в природные воды и очищая от них атмосферный воздух.

Известно, что основной вклад в радиационное загрязнение внесли долгоживущие изотопы 90Sr и 137Cs.

Это проявилось в резких нарушениях почвенной экосистемной организации. Помимо вероятных нарушений процессов почвенного обмена, загрязнение почв радиоактивными веществами явилось началом их дальнейшего транспорта по биологическим цепям с конечной аккумуляцией в организме человека.

Пробы отбирались на северо-западном берегу озера, расположенном в северной части Каслинского района Челябинской области (Средний Урал) вблизи границы со Свердловской областью. На расстоянии 800 м от берега было выбрано 5 горизонтов общей мощностью 65 см. Почвы практически всех горизонтов представляли собой однородную чёрную массу. Обработка и подготовка к соответствующему анализу отобранных проб производилась по стандартным общепринятым методикам.

Для исследуемого разреза характерно концентрирование радионуклидов в верхнем слое (0–10 см;

содержание 137Cs составляет 74 %, 90Sr – 70 %). Высокое содержание в верхних слоях почвы органического вещества, образующего малоподвижные соединения с кальцием и стронцием, объясняет факт аккумуляции 90 Sr в гумусовом горизонте. Высокое содержание 137Cs в верхних горизонтах поперечного разреза возможно связано с аккумуляцией его растениями. С увеличением глубины разреза содержание радионуклидов немонотонно уменьшается. Максимальная удельная активность 137Cs наблюдается в подстилке и составляет 186,31 Бк/кг. Максимальная удельная активность 90Sr аналогично проявляется в горизонте А0 и составляет 347,51 Бк/кг.

Содержание 137Cs и 90Sr В слое ниже 10 см существенно снижается удельная активность 137Cs, принимая значения 43,02 Бк/кг.

Снижение удельной активности 90Sr наблюдается лишь на глубине в 40 см при значении 28,32 Бк/кг.

Характер изменения удельной активности 137Cs и 90Sr по исследуемому почвенному разрезу является отражением как установленных закономерностей миграции радионуклидов по горизонтам почв, так и индивидуальных особенностей почв водосборной территории.

В целом можно сделать вывод, что содержание радионуклидов в почвах водосборной территории озера Травяное остаётся высоким и для обоснования введения озера в хозяйственный оборот необходимо проводить дальнейшее исследование данной территории.

Научный руководитель – д-р биол. наук, канд. хим. наук, профессор С. Г. Левина ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГИДРОМОРФИЗМА НА ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ЧЕРНОЗЁМОВ КАМЕННОЙ СТЕПИ И. В. Мозолевский Воронежский государственный университет Проблема переувлажнения почв лесостепной и степной зон в настоящее время приобретает большое значение. Чернозёмы лесостепной и степной зон Центрально-Черноземного региона до недавнего времени считались автоморфными образованиями, но в ходе недавних исследований было установлено, что им свойственен гидроморфизм.

Гидроморфизм оказывает многообразное влияние на все диагностические показатели почв:

морфологический состав, гранулометрический и минералогический состав, химическое и гумусное состояние, водно-физические свойства и структуру. Разная интенсивность его в конкретных ландшафтно экологических условиях способствует формированию многообразных сочетаний из лугово-чернозёмных, чернозёмно-влажнолуговых и чернозёмно-луговых почв [1, 2, 3].

Цель исследования – анализ влияния гидроморфизма на основные физико-химические и биологические показатели чернозёмов Каменной степи.

Основные исследования проводились на территории ОПХ НИИСХ ЦЧР им. В. В. Докучаева (Воронежская обл., Таловский район, Каменная Степь). В качестве основных объектов исследования был выбран ряд почв: лугово-чернозёмная почва, чернозёмно-луговая и чернозёмно-влажнолуговая почва.

В качестве контроля был выбран чернозём обыкновенный.

Основные физико-химические и биологические показатели определены по стандартным методикам.

Химический анализ отобранных образцов проводился в лаборатории кафедры почвоведения и агрохимии.

Была проведена статистическая обработка методом кластерного анализа на программном продукте STATISTICA 8.0.

Зависимость влияния гидроморфизма на физико-химические и биологические показатели чернозёмов Каменной степи наблюдается в результатах кластерного анализа по гумусу, pH, активности инвертазы, каталазы, уреазы.

Полученные данные свидетельствуют о том, что происходит увеличение количества гумуса в верхних слоях в ряду от автоморфных к гидроморфным почвам, от 5,6 % в чернозёме обыкновенном до 7,3 % в чернозёмно-влажнолуговой почве в слое 0–10 см. Также происходит резкое уменьшение концентрации гумуса с глубиной у гидроморфных почв. У чернозёма обыкновенного содержание гумуса уменьшается с 5,6 % до 4,5 % на глубинах 0–50 см, а в чернозёмно-влажнолуговой почве в полуметровом слое – с 7,3 % до 3,6 %. Самые оптимальные условия наблюдаются в чернозёмно-луговой почве: она характеризуется высоким содержанием гумуса в верхнем слое (7,0–6,8 % на глубине 0–30 см) и постепенным уменьшением с глубиной (от 7,0 % до 4,5 % на глубине 0–50 см).

Происходит сдвиг pH в щелочную сторону в ряду от чернозёма обыкновенного (6,84 в слое 0–10 см) к чернозёмно-влажнолуговым почвам (8,23 в слое 0–10 см).

Пример результата кластерного анализа содержания гумуса в исследуемых образцах почвы * Почвы: ЧО – чернозём обыкновенный, ЛЧ – лугово-чернозёмная почва, ЧЛ – чернозёмно-луговая почва, ЧВЛ – чернозёмно-влажнолуговая почва Почвы, имеющие признаки гидроморфизма, характеризуются меньшей активностью инвертазы и каталазы по сравнению с автоморфными чернозёмами. Так, активность инвертазы в чернозёме обыкновенном колеблется в пределах от 21,2 до 11,2 мг глюкозы/1 г почвы за 24 часа и каталазы от 5,2 до 2,7 мл О2/1 г почвы за 1 минуту в полуметровой толще, что значительно выше чем в чернозёмно влажнолуговой почве – от 15,12 до 5,46 мг глюкозы/1 г почвы за 24 часа и от 2,9 до 1,5 мл О2/1 г почвы за 1 минуту в полуметровой толще соответственно.

Из полученных результатов видно, что в ряду от автоморфных к гидроморфным почвам происходит увеличение активности уреазы. В чернозёме обыкновенном активность этого фермента в слое 0–10 см составляет 0,49 мг NH4+/1 г почвы за 24 часа, а в чернозёмно-влажнолуговой почве 1,76 мг NH4+/1 г почвы за 24 часа в слое 0–10 см.

Таким образом, было установлено, что гидроморфизм оказывает влияние на физико-химические, химические и биологические показатели почв. Нарастание гидроморфизма способствует интенсификации гумусонакопления в верхней части гумусового горизонта и быстрому сокращению его мощности при нарушении равномерности распределения гумуса по вертикальному профилю. Переувлажнение вызывает изменение ферментативной активности автоморфных чернозёмов. Верхние горизонты всех гидроморфных почв на 20–30 % более активны, чем автоморфные чернозёмы. В гидроморфных почвах снижается активность оксидаз и повышается активность гидролаз. Происходит сдвиг pH в щелочную сторону при нарастании гидроморфизма.

Литература 1. А. Б. Ахтырцев. Гидроморфные почвы и переувлажненные земли лесостепи Русской. – Воронеж: Изд во ВГУ, 2003. – 224с.

2. Т. А. Девятова, Д. И. Щеглов, Н. В. Безлер и др. Влияние гидроморфизма на биологическую активность чернозёмов центра Русской равнины. – Пущино: РАН, 2005. – С.26-27.

3. Ф. Р. Зайдельман. Естественное и антропогенное переувлажнение почв. – СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. – 288 с.

Научный руководитель – д-р биол. наук, проф. Т. А. Девятова МИКРОЭЛЕМЕНТНАЯ ОБСТАНОВКА НА ПАХОТНЫХ УГОДЬЯХ В ТАШТЫПСКОМ РАЙОНЕ РЕСПУБЛИКИ ХАКАСИЯ С. А. Распопова Хакасский государственный университет им. Н. Ф. Катанова, г. Абакан Как известно, микроэлементы выполняют важную физиологическую и биохимическую роль в жизни растений, животных и человека, входят в состав витаминов, ферментов, гормонов. Ненормальное содержание микроэлементов в кормах и продуктах питания приводит к нарушению обмена веществ и развитию тяжёлых заболеваний у животных и человека. По мнению учёных, основной источник микроэлементов в почвах – почвообразующие породы. Микроэлементы могут поступать в почву с осадками, газами атмосферы, дымами вулканов и т.д. При сельскохозяйственном использовании содержание микроэлементов возрастает при использовании пестицидов. Подвижность микроэлементов, их миграционная способность, накопление и доступность растениям определяется в большей степени особенностями самой почвы.

В целях выявления содержания подвижной формы микроэлементов на пашне в лесостепной зоне Таштыпского района проводились исследования. Площадь, используемая под посевы пшеницы, слагается чернозёмами выщелоченными. Участки, засеянные однолетними культурами, сформированы дерновой тёмноцветной почвой. В геоморфологическом отношении чернозёмы выщелоченные располагаются на пологом склоне куэстовой гряды. Почвообразующей породой служат жёлто-бурые суглинки элювиального происхождения. При современном состоянии чернозёмов выщелоченных гумусовый горизонт тёмного цвета сохраняет рыхлое сложение, комковато-пылеватую структуру, высокую микроагрегатность. Содержание гумуса высокое и варьирует в пределах пахотного горизонта от 7,1 % до 5,9 % [1]. Реакция почвенного раствора – нейтральная. Ёмкость катионного обмена (ЕКО) соответственно содержанию гумуса составляет 49,3–39,9 мг-экв на 100 г почвы. Гранулометрический состав пахотных горизонтов характеризуется как среднесуглинистый. Среди составляющих гранулометрического состава преобладают фракции среднего и мелкого песка и крупной пыли. Количество цинка, меди, марганца и молибдена в растительном слое почвы выше, чем в нижних слоях профиля. Данный факт обусловливается их биологической аккумуляцией. Корни растений извлекают микроэлементы из нижних горизонтов почвы и переносят их в верхние.

Закономерности в распределении бора и кобальта в профиле не наблюдается. По данным [2], почвы являются бедными по содержанию меди и кобальта, нуждаются в повышении содержания молибдена.

Согласно убеждению ряда учёных, распределение микроэлементов по профилю почв могут характеризовать величины коэффициентов аккумуляции (Ка), вычисленных по соотношению концентрации микроэлементов в почвенном слое к содержанию в почвообразующей породе. В тридцатисантиметровом слое явно выражена аккумуляция цинка, марганца, молибдена. Самые высокие Ка у марганца, они достигают величины 3,51.

Коэффициенты аккумуляции у меди, бора и кобальта ниже единицы, следовательно, накопления не происходит.

Дерновые тёмноцветные почвы сформировались в междуречье Абакана и Больших Арбатов в наиболее повышенной и редко заливаемой части поймы. Почвообразующими породами являются древнеаллювиальные отложения. Для морфологического профиля дерновых тёмноцветных почв характерно наличие тёмно-серого гумусового горизонта мощностью 60–76 см. С глубиной в органическом слое тёмные тона ослабевают и к основному цвету добавляются бурые оттенки. Структура в растительном слое зернисто комковатая, содержание гумуса в нём высокое и равно 7,8 % [1]. Реакция почвенного раствора в слое 0– 30 см слабокислая. Ёмкость катионного обмена в пахотном горизонте выше 50 мг-экв на 100 г почвы.

Гранулометрический состав представлен тяжёлым суглинком. В составе фракций превалирует фракция крупной пыли. Изученные почвы бедны цинком, медью и очень бедны бором. Однако, содержание марганца по уровню установленной концентрации (46,17 мг/кг) следует отнести к высокому, а уровень концентрации подвижного кобальта – к повышенному (2,65 мг/кг). Содержание молибдена немногим выше среднего (0,41 мг/кг). Исходя из расчётных показаний Ка, наблюдается аккумуляция таких элементов, как кобальт и молибден. Накопление марганца в данной почве происходит только в пахотном слое. В нижних горизонтах Ка ниже единицы.

Таким образом, на основании выполненной работы следует отметить, что чернозёмы выщелоченные содержат мало меди и кобальта, нуждаются в повышении содержания молибдена. Коэффициенты аккумуляции показывают биогенное накопление цинка, марганца, молибдена. Дерновые тёмноцветные почвы бедны цинком, медью и очень бедны бором. Самые высокие коэффициенты отмечены у кобальта: в слое 0–50 см они достигают пределов 2,19–2,41 см.

Литература 1. Л. А. Гришина. Гумусообразование и гумусное состояние почв. – М.: Изд-во МГУ, 1986. – 244 с.

2. Г. Я. Ринькис. Ускоренные методы определения микроэлементов в биологических объектах. – Рига:

Изд-во «Наука», 1963 – 198 с.

Научный руководитель – канд. биол. наук Н. А. Егунова ВОДОПРОЧНОСТЬ ПОЧВЕННЫХ АГРЕГАТОВ КАК ПОКАЗАТЕЛЬ ЭРОЗИОННОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ПОЧВ М. В. Коханько, А. Ю. Зверева Брянский государственный университет им. акад. И. Г. Петровского Структура почв оценивается как комплексная характеристика, определяющая физико-механические, водно-физические, противоэрозионные свойства почв. Количественная оценка зависимостей свойств и особенностей структуры выполняется обычно через определение размера и прочностных характеристик почвенных агрегатов. Величина противоэрозионной устойчивости почв обнаруживает высокую, теоретически обоснованную степень связи с водопрочностью агрегатов, определяющей влияние на механическое сопротивление структурных элементов размыву и большую скорость фильтрации поверхностного стока на хорошо структурированных почвах. Факторы, определяющие особенности почвенной структуры, известны и описаны, но как теоретические, так и выявленные зависимости часто являются неустойчивыми.

Нами рассмотрены особенности распределения значений водопрочности почвенных агрегатов в староосвоенных агроландшафтах Брянской области. Использовано три модельных региона, различающихся физико-географическими особенностями. Первый – моренно-водно-ледниковые равнины, с моренными ландшафтами на вершинах гряд (Асельская и Кочевская гряды), предполесскими и предопольскими ландшафтами на склонах. Второй – средне эрозионно-расчленённые лессовые равнины, соответствующие опольским ландшафтам (Почепское ополье). Третий – западные отроги среднерусской возвышенности, занятые лёссовыми ландшафтами с высоким и глубоким эрозионным расчленением. Оценивалось распределение водопрочности агрегатов в зависимости от типа почв, их механического состава и среднего уклона пашни.

Отбор проб выполнен с сохранением структуры образца на 42 модельных участках. Измерение водопрочности выполнено ситовым методом на приборе фирмы Eijkelkamp «Wet sieving apparatus». Суть метода заключается в последовательном центрифугировании почвенной навески, помещённой в сито сначала в дистиллированной воде, а затем в растворе NaOH и определении массовой доли агрегатов, разрушенных на первом и втором этапе. Данные о механическом составе почв ключевых участков получены из крупномасштабных почвенных карт и подтверждены во время полевых изысканий. Параметры уклона определены на основании цифровой модели рельефа SRTM (версия 4.0). Сопоставление почвенной карты и ЦМР выполнено программными средствами Global Mapper.

Распределение водопрочности агрегатов не обнаруживает строгой зависимости от таксона почв агроландшафтов региона. Для наиболее распространённых типов – дерново-подзолистых и серых лесных – получены близкие значения водопрочности – соответственно 0,44 и 0,40. Разница значений существенно меньше величины стандартного отклонения. Несколько меньшую водопрочность имеют смытые варианты, но достоверность различий не подтверждается статистически. Механический состав почвы также не обнаруживает строгой связи с водопрочностью: близкие значения получены для песчаных, супесчаных, легко- и среднесуглинистых почв разных таксонов. Величина уклона модельных участков отличается относительным постоянством и составляет в среднем 2,35–2,45 % (1,5°). Опасность смыва почвы определяет размещение пахотных угодий на наиболее безопасных водораздельных поверхностях с небольшими уклонами.

Вероятно, определяющим фактором водопрочности агрегатов являются особенности агротехники: тип севооборота и общий уровень культуры земледелия. Фактически формируются антропогенно изменённые варианты зональных типов почвы, свойства которых напрямую зависят от уровня развития агротехники, а различия, изначально определённые природными факторами, сглаживаются.



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 8 |
 





 
© 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.