Актуальность. Оценка вклада разных источников (процессов, территорий) в загрязнение рек, в частности взвесями, является важнейшей составляющей выработки мероприятий для снижения негативного воздействия на речную систему. В России эта методика только получает развитие, хотя давно является ключевой в городском хозяйстве многих стран. В статье представлен анализ применения метода трассировки источников наносов (известного как «фингерпринтинг» от англ. fingerprinting) и его адаптация для урбанизированного водосбора с использованием разных статистических алгоритмов, анализируются типовые источники загрязнения городских рек. Методы. Метод апробирован для бассейна р. Сетуни, расположенного в московской агломерации, и основан на отборе проб субстратов в источниках и в контрольной точке, лабораторном анализе на содержание макро- и микроэлементов во взвешенных наносах, выборе репрезентативных трассеров, а также непосредственно моделировании долевого вклада источников с привлечением статистических моделей сепарации смеси, таких как FingerPro, simmr, MixSIAR, Sed_SAT, SIFT. Результаты. Предложена унификация терминов, используемых при реализации данного метода. Рассмотрены результаты трехчленного деления проб на водосборе: почвы на участках открытого грунта, дорожная пыль, береговая эрозия. Сделан вывод, что в большинстве урбанизированных бассейнов основным источником взвеси являются береговые уступы, а процесс эрозии берегов – ключевым фактором формирования взвеси, что определяет актуальность мер по стабилизации береговой линии.
Предпросмотр статьи
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Науки о Земле
Наблюдающийся во всем мире рост темпов эрозии почв как за счет изменения структуры землепользования [1], так и увеличения частоты экстремальных гидрологических и метеорологических явлений [2, 3] влияет на усиленный перенос мелкодисперсных фракций наносов (взвесей), с которыми осуществляется основная транспортировка загрязняющих веществ в речные системы [4]. Одной из актуальных задач, имеющих практическую значимость для разработки схем управления водосборами, является оценка долевого вклада источников загрязнения рек.
Если у вас возникли вопросы или появились предложения по содержанию статьи, пожалуйста, направляйте их в рамках данной темы.
Список литературы
1. Borrelli P., Robinson D., Panagos P., Lugato E., Yang J., Alewell C., Wuepper D., Montanarella L., Ballabio C. Land use and climate change impacts on global soil erosion by water (2015-2070) // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2020. Vol. 117. P. 21994-22001. DOI: 10.1073/pnas.2001403117
2. Mokhov I., Roekner E., Semenov V., Khon V. Extreme precipitation regimes in Northern Eurasia in the 20th century and their possible changes in the 21st century // Doklady of Earth Science 2005. Vol. 403. P. 767-770.
3. Rosenberger L., Leandro J., Pauleit S., Erlwein S. Sustainable stormwater management under the impact of climate change and urban densification // Journal of Hydrology (Amst). 2021. Vol. 596. P. 126-137. DOI: 10.1016/JJHYDROL.2021.126137
4. Dashtey A. Fate and Transport of Heavy Metals in Soil, Surface Water, and Groundwater: Implications for Environmental Management // International Journal of Scientific Research and Management (IJSRM). 2024. Vol. 12. P. 202-215. DOI: 10.18535/ijsrm/vl2il2.c01
5. Collins A., Blackwell M., Boeckx P., Chivers C., Emelko M., Evrard O., Foster I., Gellis A., Gholami H., Granger S., Harris P., Horowitz A., Laceby J., Martinez-Carreras N., Minella J., Mol L., Nosrati K., Pulley S., Silins U., da Silva Y., Stone M., Tiecher T., Upadhayay H., Zhang Y. Sediment source fingerprinting: benchmarking recent outputs, remaining challenges and emerging themes // Journal of Soils Sediments. 2020. Vol. 20. P. 4160-4193. DOI: 10.1007/sll368-020-02755-4
6. Chalov S., Terskii P., Pluntke T., Efimova L., Efimov V., Belyaev V., Terskaia A., Habel M., Karthe D., Bernhofer C.Integrated approach to study river fluxes, water and sediment sources apportionment in sparsely monitored catchment. // Proceedings of the International Association of Hydrological Sciences. 2019. Vol. 381. P. 7-11. DOI: 10.5194/piahs-381-7-2019
7. Чалов C.P, Цыпленков A.C., Школьный Д.И., Прокопьева K.H., Бахарева Е.И. К оценке возможного влияния материкового стока на гибель гидробионтов в Авачинском заливе Тихого океана (Камчатка). // Известия Русского географического общества. 2022. № 154. С. 69-84. DOI: 10.31857/S0869607122040048
8. Carter J., Owens Р., Walling D., Leeks G. Fingerprinting suspended sediment sources in a large urban river system // Science of The Total Environment. 2023. Vol.314-316. P. 513-534. DOI: 10.1016/S0048-9697(03)00071-8
9. Charlesworth S., Ormerod L., Lees J. Tracing sediments within urban catchments using heavy metal, mineral magnetic and radionuclide signatures // Tracers in Geomorphology. 2020. P. 345-368.
10. Gellis A., Noe G. Sediment source analysis in the Linganore Creek watershed, Maryland, USA, using the sediment fingerprinting approach: 2008 to 2010 // Soils Sediments. 2013. Vol. 13. P. 1735-1753. DOI: 10.1007/sll368-013-0771-6
11. Zhu L., Ma Y., Goonetilleke A. Fingerprinting to trace sources of suspended solids in the transport of heavy metals in urban stormwater runoff // Environmental Pollution. 2024. Vol. 363. P. 125088. DOI: 10.1016/j.envpol.2024.125088
12. Чалов C.P., Логиков O.A., Крастынь E.A. Причины и закономерности быстрых изменений состава взвесей в малой городской реке Сетунь // Известия РАН. Сер. Географическая. 2024. № 88. С. 893-901. https://doi.Org/0.31857/S2587556624060043.
13. Chalov S., Platonov V., Erina O., Moreido V., Samokhin M., Sokolov D., Tereshina M., Yarinich Y., Kasimov, N. Rainstorms impacts on water, sediment, and trace elements loads in an urbanized catchment within Moscow city: case study of summer 2020 and 2021 // Theoretical and Applied Climatology. 2023. Vol. 151. P. 871-889. DOI: 10.1007/s00704-022-04298-9
14. Wall G., Wilding L. Mineralogy and Related Parameters of Fluvial Suspended Sediments in Northwestern Ohio // Environment Quality. 1976. Vol. 5. P. 168-173. DOI: 10.2134/jeql976.00472425000500020012x
15. Klages M., Hsieh Y. Suspended Solids Carried by the Gallatin River of Southwestern Montana: II. Using Mineralogy for Inferring Sources // Environment Quality. 1975. Vol. 4. P. 68-73. DOI: 10.2134/jeql975.00472425000400010016x
16. Walling D., Woodward J. Use of Radiometric Fingerprints to Derive Information on Suspended Sediment Sources, Erosion and sediment transport monitoring programmes in river basins // Proceedings of the Oslo Symposium. 1992. Vol. 210. P. 153-164.
17. Peart M., Walling D. Fingerprinting Sediment Source: The Example of a Drainage Basin in Devon, UK //Drainage basin sediment delivery. 1986. Vol. 159. P. 41-55.
18. Collins A., Walling D., Leeks G. Sediment sources in the Upper Severn catchment: a fingerprinting approach // Hydrology of Earth System Science. 1997. Vol. 1. P. 509-521. DOI: 10.5194/hess-1-509-1997
19. Wallbrink P., Murray A., Olley J., Olive L. Determining sources and transit times of suspended sediment in the Murrumbidgee River, New South Wales, Australia, using fallout 137Cs and210Pb // Water Resources Research. 1998. Vol. 34. P. 879-887. DOI: 10.1029/97WR03471
20. Collins A., Walling D. Selecting fingerprint properties for discriminating potential suspended sediment sources in river basins // Hydrology (Amst). 2002. Vol. 261. P. 218-244. DOI: 10.1016/S0022-1694(02)00011-2
21. Sherriff S., Franks S., Rowan J., Fenton O., O’hUallachain D. Uncertainty-based assessment of tracer selection, tracer non-conservativeness and multiple solutions in sediment fingerprinting using synthetic and field data // Soils Sediments. 2015. Vol. 15. P. 2101-2116. DOI: 10.1007/sll368-015-1123-5
22. Martlnez-Carreras N., Gallart F., Iffly J., Pfister L., Walling D., Krein A. Uncertainty Assessment in Suspended Sediment Fingerprinting Based on Tracer Mixing Models: A Case Study from Luxembourg // IAHS-AISH. 2008. Vol. 325. P. 94-105.
23. Chalaux-Clergue T., Bizeul R., Batista P., Martlnez-Carreras N., Laceby J., Evrard, O. Sensitivity of source sediment fingerprinting to tracer selection methods // SOIL. 2024. Vol. 10. P. 109-138. DOI: 10.5194/soil-10-109-2024
24. Evrard O., Laceby J., Ficetola G., Gielly L., Huon S., Lefevre I., Onda Y., Poulenard J. Environmental DNA provides information on sediment sources: A study in catchments affected by Fukushima radioactive fallout // Science of The Total Environment. 2019. Vol. 665. P. 873-881. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.02.191
25. Collins A., Pulley S., Foster I., Gellis A., Porto P., Horowitz A. Sediment source fingerprinting as an aid to catchment management: A review of the current state of knowledge and a methodological decision-tree for end-users // Environment Management. 2017. Vol. 194. P. 86-108. DOI: 10.1016/j.jenvman.2016.09.075
26. Owens P., Blake W., Gaspar L., Gateuille D., Koiter A., Lobb D., Petticrew E., Reiffarth D., Smith H., Woodward, J. Fingerprinting and tracing the sources of soils and sediments: Earth and ocean science, geoarchaeological, forensic, and human health applications // Earth Science Review. 2016. Vol. 162. P. 1-23. DOI: 10.1016/j.earscirev.2016.08.012
27. Govan E., Jackson A., Inger R., Bearhop S., Parnell A. simmr: A package for fitting Stable Isotope Mixing Models in R. 2023. DOI: 10.48550/arXiv.2306.07817
28. Parnell A., Inger R., Bearhop S., Jackson A. Source Partitioning Using Stable Isotopes: Coping with Too Much Variation // PLoS One. 2010. Vol. 5. e9672. DOI: 10.1371/journal.pone.0009672
29. Stock B., Jackson A., Ward E., Parnell A., Phillips D., Semmens B. Analyzing mixing systems using a new generation of Bayesian tracer mixing models // Peer Journal. 2018. Vol. 6. e5096. DOI: 10.7717/peerj.5096
30. Lizaga L, Latorre В., Gaspar L., Navas A. finger Pro: An R package for sediment source tracing. 2018. DOI: 10.5281/zenodo.1402029
31. Lizaga I., Latorre B., Gaspar L., Navas A. Finger Pro: an R Package for Tracking the Provenance of Sediment // Water Resources Management. 2020. Vol. 34. P. 3879-3894. DOI: 10.1007/sll269-020-02650-0
32. Liang A., Zhang Z., Lizaga I., Dong Z., Zhang Y., Liu X., Xiao F., Gao J. Which is the dominant source for the aeolian sand in the Badain Jaran Sand Sea, Northwest China: Fluvial or gobi sediments? // Catena (Amst). 2023. Vol. 225. P. 107011. DOI: 10.1016/j.catena.2023.107011
33. Cui Y., Zhou Y., Lizaga I., Dong Z., Zhang J., Liang A., Lii P., Feng T. Quantitative Analysis of Aeolian Sand Provenance: A Comprehensive Analysis in the Otindag Dune Field, Central Inner Mongolia, China // Land (Basel). 2024. Vol. 13. P. 1194. DOI: 10.3390/landl3081194
34. Chen D., Dai W., Li M., Wang B., Zeng Y., Ni L., Fang N., Shi, Z. Accuracy verification of optical fingerprinting methods in sediment tracing study // Hydrological Processes. 2023. Vol. 37. DOI: 10.1002/hyp.14870 EDN: YYZCKR
35. Mohammadi M., Egli M., Kavian A., Lizaga I. Static and dynamic source identification of trace elements in river and soil environments under anthropogenic activities in the Haraz plain, Northern Iran // Science of The Total Environment. 2023. Vol. 892. P. 164432. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.164432
36. Lizaga I., Gaspar L., Latorre B., Navas A. Variations in transport of suspended sediment and associated elements induced by rainfall and agricultural cycle in a Mediterranean agroforestry catchment // Environment Management. 2020. Vol. 272. P. 111020. DOI: 10.1016/j.jenvman.2020.111020
37. Parnell A., Phillips D., Bearhop S., Semmens B., Ward E., Moore J., Jackson A., Grey J., Kelly D., Inger R. Bayesian stable isotope mixing models // Environmetrics. 2013. Vol. 24. P. 387-399. DOI: 10.1002/env.2221
38. Devereux O., Prestegaard K., Needelman B., Gellis A. Suspended-sediment sources in an urban watershed, Northeast Branch Anacostia River, Maryland // Hydrological Processes. 2010. Vol. 24. P. 1391-1403. DOI: 10.1002/hyp.7604
39. Malhotra K., Lamba J., Shepherd S. Sources of stream bed sediment in an urbanized watershed // Catena (Amst). 2020. Vol. 184. P. 104228. DOI: 10.1016/j.catena.2019.104228
40. Franz C., Makeschin E, Wei B H., Lorz C. Sediments in urban river basins: Identification of sediment sources within the Lago Paranoa catchment, Brasilia DF, Brazil - using the fingerprint approach // Science of The Total Environment. 2014. Vol. 466-467. P. 513-523. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2013.07.056
41. Cashman M., Gellis A., Sanisaca, L., Noe G., Cogliandro V., Baker A. Bank-derived material dominates fluvial sediment in a suburban Chesapeake Bay watershed // River Researches Application. 2018. Vol. 34. P. 1032-1044. DOI: 10.1002/rra.3325
42. Gellis A., Fuller C., Van Metre, P., Mahler B., Welty C., Miller A., Nibert L., Clifton Z., Malen J., Kemper J. Pavement alters delivery of sediment and fallout radionuclides to urban streams // Hydrology (Amst). 2020. Vol. 588. P. 124855. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2020.124855
43. Collins A., Walling D., Stroud R., Robson M., Peet L. Assessing damaged road verges as a suspended sediment source in the Hampshire Avon catchment, southern United Kingdom // Hydrological Processes. 2010. Vol. 24. P. 1106-1122. DOI: 10.1002/hyp.7573
44. Walling D., Collins A., Stroud R. Tracing suspended sediment and particulate phosphorus sources in catchments // Journal of Hydrology (Amst). 2008. Vol. 350. P. 274-289. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2007.10.047
45. Lamba J., Karthikeyan K., Thompson A. Apportionment of suspended sediment sources in an agricultural watershed using sediment fingerprinting // Geoderma. 2015. Vol. 239-240. P. 25-33. DOI: 10.1016/j.geoderma.2014.09.024
46. Martinez-Carreras N., Udelhoven T., Krein A., Gallart F., Iffly J., Ziebel J., Hoffmann L., Pfister L., Walling D. The use of sediment colour measured by diffuse reflectance spectrometry to determine sediment sources: Application to the Attert River catchment (Luxembourg) // Hydrology (Amst). 2010. Vol. 382. P. 49-63. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2009.12.017
47. Чалов C.P. Речные наносы. M.: ИНФРА, 2024.
48. Gaspar L., Blake W., Lizaga L, Latorre B., Navas A. Particle size effect on geochemical composition of experimental soil mixtures relevant for unmixing modelling // Geomorphology. 2022. Vol. 403. P. 108178. DOI: 10.1016/j.geomorph.2022.108178
49. Collins A., Walling D. Documenting catchment suspended sediment sources: problems, approaches and prospects // Progress in Physical Geography: Earth and Environment. 2004. Vol. 28. P. 159-196. DOI: 10.1191/0309133304pp409ra
50. Evrard O., Batista P., Company J., Dabrin A., Foucher A., Frankl A., Garcia-Comendador J., Huguet A., Lake N., Lizaga I., Martinez Carreras N., Navratil O., Pignol C., Sellier V. Improving the design and implementation of sediment fingerprinting studies: summary and outcomes of the TRACING 2021 Scientific School // Journal of Soils Sediments. 2022. Vol. 22. P. 1648-1661. DOI: 10.1007/sll368-022-03203-l
51. Smith H., Blake W. Sediment fingerprinting in agricultural catchments: A critical re-examination of source discrimination and data corrections // Geomorphology. 2014. Vol. 204. P. 177-191. DOI: 10.1016/j.geomorph.2013.08.003
52. Navas A., Lizaga I., Gaspar L., Latorre B., Dercon G. Unveiling the provenance of sediments in the moraine complex of Aldegonda Glacier (Svalbard) after glacial retreat using radionuclides and elemental fingerprints // Geomorphology. 2020. Vol. 367. P. 107304. DOI: 10.1016/j.geomorph.2020.107304
53. Walling D., Collins A., Sichingabula H. Using unsupported lead-210 measurements to investigate soil erosion and sediment delivery in a small Zambian catchment //Geomorphology. 2003. Vol. 52. P. 193-213. DOI: 10.1016/S0169-555X(02)00244-l
54. Hatfield R., Maher B. Suspended sediment characterization and tracing using a magnetic fingerprinting technique: Bassenthwaite Lake, Cumbria, UK // Holocene. 2008. Vol. 18. P. 105-115. DOI: 10.1177/0959683607085600
55. Summers D., Lewis M., Ostendorf B., Chittleborough D. Visible near-infrared reflectance spectroscopy as a predictive indicator of soil properties // Ecology Indicators. 2011. Vol. 11. P. 123-131. DOI: 10.1016/j.ecolind.2009.05.001
56. Gaspar L., Blake W., Smith H., Lizaga I., Navas A. Testing the sensitivity of a multivariate mixing model using geochemical fingerprints with artificial mixtures //Geoderma. 2019. Vol. 337. P. 498-510. DOI: 10.1016/j.geoderma.2018.10.005
57. Blake W., Wallbrink P., Doerr S., Shakesby R., Humphreys G. Magnetic enhancement in wildfireS affected soil and its potential for sediment-source ascription // Earth Surface Process Landforms. 2006. Vol. 31. P. 249-264. DOI: 10.1002/esp.1247
58. Gaspar L., Lizaga I., Blake W., Latorre B., Quijano L., Navas A. Fingerprinting changes in source contribution for evaluating soil response during an exceptional rainfall in Spanish pre-pyrenees // Environment Management. 2019. Vol. 240. P. 136-148. DOI: 10.1016/j.jenvman.2019.03.109
59. Haddadchi A., Olley J., Laceby P. Accuracy of mixing models in predicting sediment source contributions // Science of The Total Environment. 2014. Vol. 497-498. P. 139-152. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2014.07.105
60. Palazon L., Latorre B., Gaspar L., Blake W., Smith H., Navas A.Comparing catchment sediment fingerprinting procedures using an auto-evaluation approach with virtual sample mixtures // Science of The Total Environment. 2015. Vol. 532. P. 456-466. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2015.05.003
61. Motha J., Wallbrink P., Hairsine P., Grayson R. Determining the sources of suspended sediment in a forested catchment in southeastern Australia // Water Resources Research. 2003. Vol. 39. DOI: 10.1029/2001WR000794
62. Pulley S., Collins A. Tracing catchment fine sediment sources using the new SIFT (Sediment Fingerprinting Tool) open source software // Science of The Total Environment. 2018. Vol. 635. P. 838-858. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2018.04.126
63. Цыпленков A.C., Черницова O.B., Кошелева H.E., Чалов С.Р. ГИС-моделирование баланса наносов и загрязняющих веществ в бассейне р. Сетунь (Москва) // Инженерная экология - 2021: Доклады международного симпозиума / Под ред. Ф.А. Мкртчяна. 2021. С. 172-176.
64. Crespo J., Holley Е., Guillen М., Lizaga I., Ticona S., Simon I., Garcia-Chevesich P., Martinez G. Tracking Sediment Provenance Applying a Linear Mixing Model Approach Using R’s FingerPro Package, in the Mining-Influenced Ocona Watershed, Southern Peru // Sustainability. 2023. Vol. 15. P. 11856. DOI: 10.3390/sul51511856
65. Gorman Sanisaca L., Gellis A., Lorenz D. Determining the sources of fine-grained sediment using the Sediment Source Assessment Tool (SedSAT). 2017.
66. Pulley S., Collins A., Laceby J. The representation of sediment source group tracer distributions in Monte Carlo uncertainty routines for fingerprinting: An analysis of accuracy and precision using data for four contrasting catchments // Hydrological Processes. 2020. hyp.13736. DOI: 10.1002/hyp.13736
67. Mabit L., Gibbs M., Mbaye M., Meusburger K., Toloza A., Resch C., Klik A., Swales A., Alewell C. Novel application of Compound Specific Stable Isotope (CSSI) techniques to investigate on-site sediment origins across arable fields // Geoderma. 2018. Vol. 316. P. 19-26. DOI: 10.1016/j.geoderma.2017.12.008
68. Malhotra K., Lamba J., Srivastava P, Shepherd S. Fingerprinting Suspended Sediment Sources in an Urbanized Watershed // Water (Basel). 2018. Vol. 10. P. 1573. DOI: 10.3390/W10111573
69. Collins A., Walling D., Leeks G. Source type ascription for fluvial suspended sediment based on a quantitative composite fingerprinting technique // Catena (Amst). 1997. Vol. 29. P. 1-27. DOI: 10.1016/S0341-8162(96)00064-l
70. Charlesworth S., Lees J. The application of some mineral magnetic measurements and heavy metal analysis for characterising fine sediments in an urban catchment, Coventry, UK. Applied Geophysics. 2001. Vol. 48. P. 113-125. DOI: 10.1016/S0926-9851(01)00084-2
71. Gellis A., Gorman Sanisaca L. Sediment Fingerprinting to Delineate Sources of Sediment in the Agricultural and Forested Smith Creek Watershed, Virginia, USA. // Journal of the American Water Resources Association. 2018. Vol. 54. P.1197-1221, https://doi.org/10.llll/1752-1688.12680.
72. Collins A., Zhang Y., McChesney D., Walling D., Haley S., Smith P. Sediment source tracing in a lowland agricultural catchment in southern England using a modified procedure combining statistical analysis and numerical modelling. Science of The Total Environment. 2012. Vol. 414. P. 301-317.
Выпуск
Другие статьи выпуска
Целью работы является актуализация сведений о водных объектах Калининградской области. Для повышения достоверности сведений о гидрометрических параметрах водотоков предлагается обратить особое внимание на источники информации, находящиеся в открытом доступе. Это позволит предотвратить нарушения водоохранного законодательства, обусловленные некорректным определением ширины водоохранных зон. Методы. Работа основана на трассировке русел водотоков и установлении с использованием картографических и аэрокосмических изображений сложившейся к настоящему времени береговой черты водоемов. Результаты. Выявлены существенные расхождения фактических параметров водотоков с официальными данными (до 15–40 % и более), названы основные причины, обусловившие такие различия. Проведенное исследование показало вероятность ошибочного определения ширины водоохранных зон вследствие использования некорректных сведений о протяженности водотоков при хозяйственном освоении территории. Ряд проблем связан с методологическими сложностями типизации водных объектов в их исторически сложившихся категориях. Необходима полноценная ревизия водного фонда Калининградской области, которая позволит создать современный региональный кадастр водных объектов с учетом иерархии гидрографической сети, включая малые водотоки.
Результаты данного исследования необходимы для проектирования биотехнологий по очищению воды от поллютантов. Обнаружено, что некоторые виды макрофитов можно использовать для удаления ацетона из воды. Методы. Изучено изменение концентраций ацетона в воде модельных систем (микрокосмов). В микрокосмах инкубировали высшие водные растения Ceratophyllum demersum L., Elodea Canadensis Mchk., Utricularia vulgaris L. Концентрации ацетона составляли 11 мг/л (5 ПДК) и 22 мг/л (10 ПДК). Температура инкубации находилась в диапазоне 20 ± 7 °C, наблюдения продолжались 10 дней (240 ч). Концентрации ацетона измеряли методом хромато-масс-спектрометрии. Результаты. Впервые доказано, что концентрации ацетона снижались быстрее в присутствии растений, чем в контрольных микрокосмах, что свидетельствовало о фиторемедиационном потенциале растений. В микрокосмах с C. demersum концентрации ацетона составляли значения ниже 2,2 мг/л (1 ПДК) после пяти суток инкубации. Ацетон в концентрации 11 мг/л не оказывал летального или визуально заметного воздействия на C. demersum. Установлено, что элодея (E. canadensis) более чувствительна (до 20 % отмерших побегов) к ацетону, чем роголистник (C. demersum) и пузырчатка (U. vulgaris). Самым устойчивым оказался C. demersum. В присутствии роголистника (C. demersum) снижение концентраций ацетона (ниже 1 ПДК) составило больше 70 % (по сравнению с контролем без растений) во всех микрокосмах спустя 5 суток. Роголистник (отсутствие фитотоксичности) и пузырчатка (5 % и меньше мертвых побегов) сохранили жизнеспособность при загрязнении пресноводной среды ацетоном и могут использоваться для фиторемедиации. Полученные результаты расширяют знания о фитотоксичности ацетона и фиторемедиационном потенциале высших водных растений, что необходимо для разработки фитотехнологий по очищению воды от загрязнений.
Актуальность. Обеспечение радиационной безопасности населения требует создания высокочувствительных методик определения природных и техногенных радионуклидов в воздухе, воде и пищевых продуктах. Для оперативного контроля удельной активности Cs-137 в природных водах применяются сорбенты на основе ферроцианидов переходных металлов. В данной работе представлены результаты исследования сорбции цезия сорбентами серии АНФЕЖ, представляющими сорбционно-активную фазу ферроцианида железа, нанесенную на древесные опилки и делигнифицированную целлюлозу. Методы. Эксперименты по сорбции цезия на сорбентах серии АНФЕЖ проводили в статических и динамических условиях. В динамических экспериментах использовали сорбционную колонку с внутренним диаметром 0,5 см. Наличие цезия определяли с помощью масс-спектрометрии либо по радиоактивному индикатору Cs-137 с помощью гамма-спектрометрии. Для определения эффективности регистрации Cs-137 насыщенные сорбенты измеряли на гамма-бета-спектрометре «Атомтех МКС- 1315 АТ». Результаты. Результаты статических экспериментов показали, что сорбенты АНФЕЖ способны извлекать Cs-137 из водных проб с рН от 4 до 9 с коэффициентами распределения от 1,5·104 до 2·105 мл/г. По результатам экспериментов по извлечению цезия в динамических условиях установлено, что оба исследованных сорбента извлекают порядка 99 % цезия из проб пресных вод (рН 4–9) при скорости пропускания до 200 мл/мин·см2. При сопоставимых сорбционных характеристиках сорбент АНФЕЖ-БЛ на основе делигнифицированной целлюлозы обеспечивает эффективность регистрации гамма- и бета-излучения в 1,8 раза выше, чем сорбент АНФЕЖ, за счет использования основы с меньшей плотностью.
Актуальность. Усиливающаяся под негативным воздействием внешних факторов социально-эколого-экономическая асимметрия регионов приводит не только к снижению их резильентности и устойчивости к внешним шокам, разбалансированности структуры индустриальных ландшафтов, но также к неравномерности динамики их системообразующих секторов, в т. ч. и водохозяйственного комплекса. Поскольку водохозяйственный комплекс является одновременно инфраструктурной и производственной системой, речь идет как о тактическом значении водных ресурсов, так и об их определяющей роли в качестве стратегического ресурса. В контексте тактического управления важное значение имеет текущее состояние водного бассейна региона, в стратегическом аспекте – научно обоснованные прогнозы необходимых для развития региона запасов воды. Методы. Для разработки концепции стратегического управления развитием индустриального ландшафта региона и его водохозяйственного комплекса методологическая база исследования сформирована путем конвергенции ряда теорий и подходов – регионально-бассейнового, сбалансированного роста, системно-динамического и ресурсно-целевого – для создания многоуровневой системы управления использованием ресурсного потенциала макрорегиона и входящих в состав его регионов водохозяйственных комплексов. Результаты. Определен вклад авторов в развитие теорий пространственного индустриального развития на основе исследования водных ресурсов как важного элемента индустриального ландшафта региона и ключевой составляющей стратегии сбалансированного развития, обусловленного тесной корреляцией производственной и водохозяйственной систем. С использованием инструментария системной динамики выявлены структурные сдвиги в объемах водных ресурсов в разрезе специализаций регионов Южного федерального округа, которые могут служить основой при принятии стратегических управленческих решений по рациональному водопользованию и эффективному использованию ресурсов водного бассейна региона.
Издательство
- Издательство
- ФГБУ РОСНИИВХ
- Регион
- Россия, Ростов-на-Дону
- Почтовый адрес
- 344037, Ростовская обл, г Ростов-на-Дону, ул Ченцова, зд 10А
- Юр. адрес
- 344037, Ростовская обл, г Ростов-на-Дону, ул Ченцова, зд 10А
- ФИО
- Косолапов Алексей Евгеньевич (ДИРЕКТОР)
- E-mail адрес
- rwec@rwec.ru
- Контактный телефон
- +7 (863) 2853024
- Сайт
- https://wrm.ru