Научный архив: статьи

Исследовали химический состав шлама при переработке навоза КРС в смеси с птичьим пометом и просроченными пищевыми продуктами методом метанового сбраживания. В исследуемой загрузке с навозом КРС содержится больше белков в 1,4, жиров в 1,6 и меньше углеводов в 2,4 раза по сравнению с загрузкой с навозом КРС и птичьим пометом. Установили, что сбраживание загрузки с навозом КРС увеличило содержание нитратного азота в 1,4 раза, по сравнению с загрузкой с навозом КРС и птичьим пометом. Сбраживании загрузки с навозом КРС увеличило в шламе содержание общего азота в 7,2, общего фосфора в 6,9, нитратного азота в 4,5, органического вещества в 13,2 раз, уменьшило общего калия в 2,8 раз. В шламе увеличилось содержание органических веществ, общего азота и общего фосфора в ходе переработки. При использовании шлама в качестве органического удобрения необходимо сбалансировать его состав. Полученный шлам соответствует требованиям ГОСТ 33380-2015 по содержанию тяжелых металлов. Рассчитаны уравнения парной линейной регрессии для использования при формировании состава загрузок.

Статья посвящена изучению фотосинтетических пигментов в листьях инвазивного вида - борщевика Сосновского ( Heracleum sosnowskyi Manden.). Приводятся данные о содержании хлорофиллов (Chl a и Chl b ), а также каротиноидов (Car) в листьях борщевика Сосновского в экотопах с разной степенью загрязнённости почвы подвижными формами свинца на территории Ивановской области. В результате анализа полученных данных было установлено, что концентрация пигментов в листьях борщевика Сосновского варьирует в широком диапазоне (концентрация Chl a - от 1,32 до 6,98 мг/г; концентрация Chl b - от 0,46 до 2,72 мг/г, концентрация каротиноидов - от 0,37 до 1,45 мг/г). Содержание хлорофиллов и каротиноидов в листьях борщевика в целом снижается при увеличении концентрации подвижных форм свинца в почве, а величина соотношения количества Chl a / Chl b повышается. Величина соотношения суммы хлорофиллов (Chl a + Chl b ) к содержанию каротиноидов (Car) остаётся стабильной. Полученные материалы могут служить основой для дальнейшего изучения пигментов фотосинтетического аппарата инвазионного растения - борщевика Сосновского в условиях разной степени антропогенного воздействия на территории Ивановской области и смежных регионов.

В данной статье рассматривается загрязнение донных отложений и вегетативных органов Carex rostrata Stokes полей фильтрации тяжёлыми металлами. Описываются способы и пути поступления поллютантов в донные отложения, а также особенности их накопления в вегетативных органах растений. Определение содержания тяжёлых металлов в исследуемых объектах осуществлялось на спектрофотометре. Для проведения оценки интенсивности накопления растениями тяжёлых металлов применялся коэффициент биологического поглощения. В работе представлены результаты сравнения загрязнения донных отложений тяжёлыми металлами по сравнению с кларковым значением и пресноводными донными отложениями. Построены ряды интенсивности поглощения на основании рассчитанных коэффициентов биологического поглощения. Изучение содержания тяжёлых металлов проводилось в полях фильтрации Нижнетавдинского района и Омутинского района Тюменской области. Проведенные исследования показали, что на данных территориях наблюдается повышенное содержание ряда тяжёлых металлов в донных отложениях, из которых основными элементами являются железо и марганец. При увеличении содержания тяжёлых металлов (железа, кобальта и марганца) в донных отложениях у растений интенсивность их поглощения снижалась. Полученные данные могут служить основой для дальнейшего мониторинга состояния донных отложений и растительности в контексте оценки экологической безопасности и устойчивости экосистем.

В статье представлены результаты исследований о содержании и накоплении тяжёлых металлов (Cu, Zn, Mn, Fe, Ni, Co, Cd, Pb) в почвах и плодах плодово-ягодных культур на приусадебных участках. Фактические концентрации тяжёлых металлов в почвенных и растительных образцах определены методом атомно-абсорбционной спектрометрии. Установлено, что количество подвижных ионов тяжёлых металлов в почвах не превышали предельно допустимых уровней, за исключением Zn и Mn, которые являются приоритетными металлами, в большей степени накапливающихся в почвах исследуемой территории. Анализ данных показал, что содержание Cu (6,5-9,8 раза), Zn (6,8-23 раза), Fe (4,2-11,7 раза), Ni (48-72 раза) в плодах, выращенных на садовых участках, превышали предельно-допустимые концентрации во всех исследуемых нами культурах. Наибольшее количество Cd и Pb превышающие значения ПДК отмечены в плодах смородины красной и крыжовника обыкновенной. Концентрации кобальта превысили норму в съедобной части всех изучаемых плодово-ягодных культур, за исключением малины обыкновенной. Выявлено, что по интенсивности поглощения тяжёлые металлы в плодах древесно-кустарниковой растительности уменьшались в ряду: Fe → Ni → Pb → Cu → Co → Cd → Zn → Mn. Расчеты биогеохимической активности показали, что наибольшей металлоаккумулирующей способностью обладали плоды Prunus cerasus, наименьший - Ribes uva-crispa.

Цель исследования - оценка влияния загрязнений морской среды тяжелыми металлами на изменение интенсивности биолюминесценции как обитателей пелагиали в целом, так и массового представителя биолюминесцентных организмов в Черном море - Noctiluca scintillans (Macartney) Kofoid & Swezy, 1921. Материалы и методы. Данные по интенсивности биолюминесцентного излучения были получены в рейсах НИС «Профессор Водяницкий» в 2010-2013 годах на станциях, расположенных в северо-восточной части Черного моря. Кроме этого, при расчете и анализе использовали литературные данные по амплитуде и длительности биолюминесцентной вспышки N. scintillans. Результаты и обсуждение. Показано, что при воздействии CuSO4 и HgC с концентрацией более 10 мкг/л через 7 суток биолюминесцентное излучение N. scintillans прекращается полностью, а при воздействии PlCl2 и ZnCl2 интенсивность биолюминесценции уменьшается до уровня 30 % от контрольной группы. Откликом обитателей пелагиали в Керченском предпроливном районе на загрязнение тяжелыми металлами является снижение интенсивности биолюминесценции в 1,37 раза при загрязнении одним из тяжелых металлов и в 3 раза при загрязнении тремя металлами. Заключение. Проведена оценка снижения интенсивности биолюминесцентного излучения в пелагиали Керченского предпроливного района при загрязнении морской воды тяжелыми металлами.

Цель - оценка распределения содержания подвижных форм тяжелых металлов (Ni, Cu, Zn, Co, Cr, Mn, Cd, Pb) в генетических горизонтах таёжных почв Кондинской низменности в пределах Тобольского района Тюменской области. Материалы и методы. Исследуемая территория почв расположена вблизи населённых пунктов левобережья рек Иртыша и Тобола и их притоков - рек Шальца, Ерек, Тайма и Суклёмка. Выделение подвижных форм тяжёлых металлов из почвы осуществлено ацетатно-аммонийным буферным раствором, с последующим определением их концентраций атомно-абсорбционным методом. Результаты и обсуждение. Максимальные концентрации подвижных форм Mn и Cd определены с увеличением доли песчаных частиц в гранулометрическом составе исследуемых почв. Выводы. Варьирование концентраций подвижных форм исследуемых элементов связано с гранулометрическим составом и рН среды в разных типах почв.

Целью исследования являлась эколого-гигиеническая оценка почв урбоценозов Центрального Черноземья по содержанию наиболее приоритетных тяжелых металлов и мышьяка. Материалы и методы. На примере Воронежской области было выбрано 13 площадок отбора образцов верхних слоев почв урбоценозов города Воронеж, а также одна заповедная территория в качестве образцов сравнения. Атомно-абсорбционным методом определяли содержание валовых и подвижных форм тяжелых металлов и мышьяка. Результаты. Проведено изучение содержания в почвах урбоценозов и заповедных зон города Воронежа основных токсичных элементов (ртути, кадмия, свинца, мышьяка, никеля, цинка, кобальта, хрома и меди), а также проведено сравнение их концентраций с различными мировыми кларками. Показаны территории, для которых характерно загрязнение верхних слоев почв теми или иными элементами. Выявлено, что важнейшее влияние на состояние почв урбоценозов города Воронежа оказывает авто- и железнодорожный транспорт, предприятия энергетики, а также ряд промышленные предприятия. Выводы. Наиболее значимым лимитирующим показателем качества исследуемых почв урбоценозов явилось содержание в них подвижных форм меди - превышение предельно допустимых норм по данному показателю выявлено в 57% исследуемых образцов, что можно связать с недостаточной эффективностью очистки выбросов в атмосферу промышленных предприятий и транспорта, а также с низкой гумусированностью урбанизированных почв, и, как следствие, малой способностью к прочной фиксации металлов.

Огромное количество различных загрязняющих веществ, в особенности тяжелых металлов, накопилось за последние несколько десятилетий в окружающей среде. К этим негативным последствиям привел непрерывный рост производства и интенсивная промышленная и сельскохозяйственная деятельность человечества, которая представляет реальную угрозу для биосферы. Важность исследования адсорбции ионов тяжелых металлов нельзя недооценивать, особенно в условиях ухудшающейся экологической обстановки. Естественные адсорбенты, такие как скорлупа грецкого ореха и кедровой шишки, могут стать эффективным средством для удаления токсичных веществ из сточных вод и загрязненных экосистем. Эффективность их использования обусловлена уникальной структурой и химическим составом, что позволяет связывать ионы металлов и минимизировать их вредное воздействие.

Получены кинетические и равновесные данные по адсорбции ионов тяжелых металлов кадмия(II), свинца(II) различными природными материалами: скорлупа грецкого ореха, скорлупа кедровой шишки, отходы граната. На основе полученных данных можно выделить ключевые факторы, влияющие на процесс адсорбции - это pH раствора, температура и время контакта. Проведенные эксперименты продемонстрировали, что оптимальные условия способствуют максимальной задержке ионов свинца именно на скорлупе кедровой шишки.

Рассчитаны кинетические характеристики процесса адсорбции, выявлен механизм его протекания. Дальнейшие исследования в этой области могут открыть новые перспективы использования природных адсорбентов для очистки водоемов и почвы. Разработка технологий на основе местных ресурсов может значительно снизить затраты на очистку и улучшить экологическую ситуацию в регионах, подверженных загрязнению.

Целью работы является проведение оценки экологического состояния воды и донных отложений крупнейшего искусственного водоема Алтайского края - Гилёвского водохранилища на содержание искусственных и естественных радионуклидов и тяжелых металлов. Определены концентрации ионов меди, свинца, цинка, никеля, кадмия в пробах донных отложений и воде водохранилища атомно-абсорбционным методом, радиоактивность 241Am и 137Cs, а также содержание естественных и искусственных радионуклидов. В результате установлено, что мощность дозы гaммa-излучения донных отложений Гилёвского водохранилища не превышает нормативных значений и составляет 0,10-0,18 мкЗв/ч. Содержание в донных отложениях естественных радионуклидов (40K, 226Ra, 232Th) соответствует природному уровню, при этом искусственные радионуклиды 241Am, 137Cs, 90Sr, 239+240Pu в верхнем бьефе не обнаружены, в то время как в нижней они зафиксированы, что может являться результатом накопления радиоактивности в наиболее узком месте водохранилища в ходе перемещения донных наносов течением. Содержание цинка, свинца, кадмия, никеля и железа не превышает значений, нормируемых для водоемов рыбохозяйственного назначения, в отличие от меди, содержание которой в 3,7 раза превышает этот уровень. Нормативы для питьевой воды не превышены ни по одному из анализируемых показателей.

Целью исследования является выявление геоэкологических факторов, оказывающих влияние на малые реки: Човью, Маджа, Кылтымью, Важъёлью, Мартыю - посредством оценки валовой концентрации тяжелых металлов (марганец, цинк, медь, кадмий, железо и свинец) в донных отложениях. Русла исследуемых рек расположены в окрестностях г. Сыктывкара, однако до настоящего времени слабо изучены. Отличительной особенностью водотоков является то, что некоторые участки русел пролегают по особо охраняемым природным территориям. Кроме того, вдоль русла рек ведется активная вырубка лесов и сельскохозяйственная деятельность. Результаты исследования показали, что особенности гидрографической сети и характер подстилающей поверхности территорий способствуют естественному дренажу дождевых и талых вод через почвенные горизонты, при этом происходит обогащение вод растворимыми соединениями. Затяжной зимний период с отрицательными температурами способствует тому, что преобладающая часть стока сбрасывается в водотоки в период весеннего половодья, что приводит к значительному разбавлению вод и выносу загрязняющих веществ за пределы водотоков. В связи с тем, что реки располагаются вблизи города, происходит активное хозяйственное использование территорий, что оказывает негативное влияние на состояние водотоков.

Целью исследования является анализ пространственной изменчивости потоков тяжелых металлов из атмосферы в устьевой части Северной Двины, поступающих как от местных источников, так и вследствие дальнего переноса. Устьевые области больших рек арктических морей характеризуются значительной пространственно-временной изменчивостью характеристик природных условий. Это, в свою очередь, сказывается на неоднородности распределения загрязнения. В работе рассматриваются результаты применения траекторного подхода и метода статистики траекторий переноса воздушных масс для оценки и прогнозирования воздействия атмосферных эмиссий на окружающую среду, в том числе отдаленных территорий. Проведен анализ траекторий переноса воздушных масс и примесей в устьевую область Северной Двины. Расчет обратных траекторий движения воздушных масс проводился с использованием модели HYSPLIT4 и данных реанализа метеорологических элементов NCEP/NCAR. Установлено, что для всех примесей, для которых проводились расчеты - Zn, Cr, As, Pb, Cd, Cu и Ni, за месячный период имеет место весьма заметная пространственная изменчивость атмосферных потоков. При этом направления их наибольших градиентов не всегда совпадают и зависят от расположения источников эмиссии.

В статье представлены результаты исследования сорбционной способности природной монтмориллонитовой глины по отношению к катионам тяжелых металлов: Fe3+, Mn2+, Cu2+ и Pb2+. Исследования проводились на модельных растворах с концентрациями от 0,01 до 0,2 ммоль/мл. Для определения химического состава исследуемой глины применялся метод рентгеноструктурного анализа (РСА) с использованием сканирующего растрового микроскопа JEOLJSM 6510 LV (Япония). Процесс адсорбции исследуемых ионов металлов проводился статическим способом при температурах 25, 45 и 600С до установления равновесного состояния. Для характеристики сорбционной возможности монтмориллонитовой глины по отношению к исследуемым катионам тяжелых металлов применялись модели Ленгмюра и Фрейндлиха. Были определены константы уравнений Ленгмюра и Фрейндлиха, рассчитаны термодинамические функции сорбционного процесса. Для расчета теплоты сорбции применялось уравнение Клаузиса-Клапейрона. По значениям величин сорбируемости исследуемых двухзарядных катионов металлов было установлено уменьшение сорбционной способности монтмориллонита в порядке: Mn2+ > Cu2+ > Pb2+. Исследовано влияние температуры на величину сорбируемости исследованных ионов. При увеличении температуры величина сорбции у всех катионов металлов возрастает. Вычисленные термодинамические функции показывают, что процесс сорбции на поверхности монтмориллонитовой глины протекает самопроизвольно. Таким образом, на основании полученных значений сорбции исследованных ионов установлена возможность использования монтмориллонитовой глины в целях извлечения катионов исследованных тяжелых металлов из водных сред.