Архив журнала по годам

№1

Водопользование

Дремичева Е. С., Шамсутдинов Э. В.ИНТЕНСИФИКАЦИЯ СЕДИМЕНТАЦИОННОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ
Dremicheva E. S., Shamsutdinov E. VINTENSIFICATION OF SEDIMENTATION TREATMENT OF WASTEWATER FROM OIL PRODUCTS
DOI: 10.23968/2305–3488.2018.23.1.3–8

Разделение водонефтяных эмульсий в гравитационных отстойниках является наиболее простым в аппаратурном оформлении процессом. Однако при использовании в качестве отстойников полых емкостей эффективность процесса разделения ограничивается целым рядом факторов. В статье рассмотрен способ разделения водонефтяных эмульсий для очистки нефтесодержащих сточных вод в гравитационных отстойниках по аналогии с разделением эмульсий при добыче нефти. Проведены экспериментальные исследования, по результатам которой получена зависимость всплытия, согласующаяся с аналогичными работами других авторов. Для интенсификации процесса разделения была рассмотрена возможность добавления ПАВ, которая повысила эффективность гравитационного осаждения с 50 до 75 %. Также была оценена эффективность при изменении кислотности и солесодержании среды. Полученные положительные результаты могут быть использованы для выделения нефтепродуктов из сточных вод при помощи ПАВ на существующем типовом оборудовании, а также при модернизации промышленных отстойных аппаратов.
Ключевые слова: очистка сточных вод, водонефтяные эмульсии, отстаивание, деэмульгатор, ПАВ.
Список литературы: 1. Веприкова, Е. В., Терещенко, Е. А., Чесноков, Н. В. (2010). Особенности очистки воды от нефтепродуктов с использованием нефтяных сорбентов, фильтрующих материалов и активных углей. Journal of Siberian Federal University. Chemistry, № 3, сс. 285–303.
2. Гладий, Е. А., Кемалов, А. Ф., Гайнуллин, В. И., Бажиров, Т. С. (2015). Оценка эффективности широко применяемых реагентов-деэмульгаторов для обезвоживания нефти термохимическим способом. Экспозиция нефть газ, № 5 (44), сc. 16–18.
3. Зачиняев, Я. В., Сергиенко, Ю. В., Гладилин, Ю. А., Харитоненко, А. Л. (2012). Модульные передвижные установки с воздействием на водонефтяные эмульсии магнитным полем. Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук, № 3, сc. 46–51.
4. Кашаев, Р. С., Фасхиев, Н. Р. (2011). Обезвоживание нефтей во вращающемся магнитном поле и контроль процесса методом ЯМР-релаксометрии. Нефтепромысловое дело, № 6, cс. 49–55.
5. Лаптев, А. Г., Сергеева, Е. С. (2011). Водоподготовка и водоочистка в энергетике. Часть 2. Вода: химия и экология, № 4, cс. 32–37.
6. Минздрав России (2000). Гигиенические требования к охране поверхностных вод. СанПиН 2.1.5.980–00. М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России.
7. Позднышев, Г. Н. (1982). Стабилизация и разрушение эмульсий. М.: Недра, 221 с.
8. Путилов, В. Я. (ред.) (2003). Экология энергетики. М.: МЭИ, 715 с.
9. Расулов, С. Р., Рзаев, А. Г., Нуриева, И. А. (2016). Определение агрегативной устойчивости и дисперсного состава нефтяной эмульсии. В: Сб. Международной научно-практической конференции, посвященной 60-летию высшего образования в Республике Татарстан «Достижения, проблемы и перспективы развития нефтегазовой отрасли». Альметьевск: АГНИ, сс. 48–51.
10. Семихина, Л. П., Москвина, Е. Н., Кольчевская, И. В. (2012). Влияние физико-химических свойств реагентов на кинетику разрушения водонефтяных эмульсий при различных температурах. Вестник Тюменского государственного университета, № 5, сс. 72–79.
11. Семихина, Л. П., Семихин, Д. В., Перекупка, А. Г. (2003). Подбор деэмульгаторов с учетом температурного режима подготовки нефти. Нефтяное хозяйство, № 9, сс. 25–27.
12. Таранцев, К. В., Коростелева, А. В. (2013). Топливные водонефтяные эмульсии как способ утилизации нефтесодержащих вод. Экология и промышленность России, № 2, сс. 14–17.
13. Фахретдинов, Р. Р. (2003). Совершенствование технологии предварительного обезвоживания нефти на промыслах: автореф. дис. ... канд. техн. наук. Уфа, 21 с.
14. Шаврин, А. М. (2013). К вопросу интенсификации предварительного обезвоживания нефти на удаленных необустроенных скважинах. Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов, № 4 (94), сс. 72–76.
15. Shuncun, S., Tongqing, Z., Jianxian, Z. (2003). Sewage treatment from petrochemical manufacture. Gongyeshui chuli = Ind. Water Treat, № 23, pр. 23–25.

Скачать

Назаренко М. Ю., Кондрашева Н. К., Салтыкова С. Н. ХАРАКТЕРИСТИКА ОТХОДОВ СЛАНЦЕПЕРЕРАБОТКИ ДЛЯ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В КАЧЕСТВЕ ФИЛЬТРУЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ
Nazarenko M. Yu., Kondrasheva N. K., Saltykova S. N.THE CHARACTERISTIC OF WASTE OF OIL SHALE PROCESSING FOR USE AS FILTERING MATERIALS
DOI: 10.23968/2305–3488.2018.23.1.9–16

Статья посвящена изучению физико-химических свойств (истираемости, неоднородности и др.) отходов сланцепереработки — сланцевой мелочи и сланцевой золы. Дан детальный анализ их химического и минерального составов с целью определения возможности использования данного материала в качестве фильтрующего материала для очистки воды от органических загрязнителей. Определено, что сланцевая мелочь и сланцевая зола удовлетворяют требованиям ГОСТ Р 51641–200 «Материалы фильтрующие зернистые». По данному ГОСТу прирост сухого остатка не должен превышать 20 мг/дм3 (сланцевая мелочь — 4 мг/дм3, сланце- вая зола — 10 мг/дм3), значение измельчаемости не должно превышать 4 % сланцевая мелочь — 0,3–0,5 %, сланцевая зола — 0,7–0,8 %), а значение истираемости — 0,5 % (сланцевая мелочь — 0,1 %, сланцевая зола — 0,4–0,5 %). Сланцевую золу и сланцевую мелочь, насыщенные нефтью или нефтепродуктом после процесса сорбции, целесообразно утилизировать в качестве топлива, поскольку они с адсорбированным продуктом будут обладать высокой теплотворной способностью.
Ключевые слова: сланцевая зола, сланцевая мелочь, минеральные сорбенты, удерживающая способность, органические загрязнители, фильтрующий материал.
Список литературы: 1. Ватин, Н. И., Петросов, Д. В., Калачев, А. И. (2011). Применение зол и золошлаковых отходов в строительстве. Инженерно-строительный журнал, № 4, сс. 16–21.
2. Герасимов, А. М., Сыроежко, А. М., Дронов, С. В. (2012). Влияние минеральной части горючего сланца на процесс его совместной термохимической переработки с гудроном. Кокс и Химия, № 4, сс. 37–47.
3. Игоева, Т. Е., Каминский, Ю. Д. (2011). Кызылский золоотвал как источник неблагоприятного воздействия на окружающую среду. Сибирский экономический журнал, № 6, сс. 885–892.
4. Климов, Е.С. (ред) (2011). Природные сорбенты и комплексоны в очистке сточных вод. Ульяновск: УлГТУ, 201 с.
5. Минаков, В. В., Кривенко, С. М., Никитина, Т. О. (2002). Новые технологии очистки от нефтяных загрязнений. Экология и промышленность России, № 5, сс. 45–49.
6. Назаренко, М. Ю., Бажин, В. Ю., Салтыкова, С. Н., Шариков, Ф. Ю. (2014). Изменение состава и свойств горючих сланцев во время термической обработки. Кокс и Химия, № 10, сс. 46–49.
7. Назаренко, М. Ю., Кондрашева, Н. К., Салтыкова, С. Н. (2015). Исследования продуктов пиролиза горючих сланцев. Кокс и Химия, №4, сс. 38–42.
8. Назаренко, М. Ю., Кондрашева, Н. К., Салтыкова, С. Н. (2016). Эффективность применения горючих сланцев и сланцезольных отходов для очистки воды от органических загрязнителей. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, № 9 (327), сс. 95–103.
9. Рудина, М. Г. (ред.) (1988). Справочник сланцепереработчика. Ленинград: Химия, 256 с.
10. Смирнова, Т. С., Вахидова, Л. М., Мирабидинов, Ш. Н. У. (2013). Минерально-сырьевые ресурсы России и мировой опыт природопользования. Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело, № 7, сс. 7–17.
11. Стрижакова, Ю. А, Усова, Т. В., Третьяков, В. Ф. (2006). Горючие сланцы — потенциальный источник сырья для топливно-энергетической и химической промышленности. Вестник МИТХТ, Химия и технология органических веществ, № 4, сс. 76–85.
12. Шашкова, И. Л., Ратько, А. И., Мильвит, Н. В. (2000). Извлечение ионов тяжелых металлов из водных растворов с использованием природных карбонатсодержащих терпелов. Журнал прикладной химии, № 6 (73), сс. 914–919.
13. Юдович, Я. Э. (2013). Горючие сланцы Республики Коми. Проблемы освоения. Сыктывкар: Геопринт, 90 с.
14. Leimbi-Merike, R., Tiina, H., Eneli, L. (2014). Composition and properties of oil shale ash concrete. Oil shale, № 2 (34), рр. 147–160.
15. Liu, H. (2011). Pyrolysis of oil shale mixed with lowdensity polyethylene. Oil shale, № 1 (28), pp. 42–48.
16. Raado, L-M., Rein, K., Hain, T. (2014). Oil shale ash based stone formation – hydration, hardening dynamics and phase transformations. Oil shale, № 1 (34), pp. 91–101.
17. Xie, Y., Xue, H., Wang, H. (2011). Kinetics of isothermal and non-isothermal pyrolysis of oil shale. Oil shale, № 3(28), pp. 415–424.

Скачать

Протасовский Е. М., Бубырев Д. И. ВОДОПРОВОДНАЯ ОЧИСТНАЯ СТАНЦИЯ ПОДЗЕМНОЙ ВОДЫ ГОРОДСКОГО ОКРУГА АРМЯНСК РЕСПУБЛИКИ КРЫМ
Protasovsky E. M., Bubyrev D. I.WATER PURIFICATION PLANTOF UNDERGROUND WATER URBAN DISTRICT OF ARMYANSK REPUBLIC OF CRIMEA
DOI: 10.23968/2305–3488.2018.23.1.17–21

Городской округ Армянск, расположенный на Крымском полуострове, получает воду только из артезианских скважин Исходненского водозабора. Подземные воды обладают высокими жесткостью и минерализацией и не могут быть использованы в хозяйственно-бытовых целях без опреснения. Статья посвящена разработке технологии очистки подземной воды Исходненского водозабора, технологическая схема состоит из фильтрования, обессоливания методом обратного осмоса и кондиционирования, путем смешения обессоленной и исходной подземной воды. Концентрат от обратноосмотических установок сбрасывается в канализационную сеть г. Армянска и далее в Черное море через глубоководный выпуск.
Ключевые слова: очистные сооружения, подземные воды, обратный осмос, опреснение.
Список литературы: 1. (2017). Федеральный закон № 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» (ред. от 29.07.2017) (с изм. и доп., вступ. в силу с 30.09.2017).
2. (2017). Федеральный закон от 07.12.2011 № 416-ФЗ «О водоснабжении и водоотведении» (ред. от 29.07.2017).
3. Главный государственный санитарный врач Российской Федерации (2001). СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.
4. Министерство регионального развития Российской Федерации (2012). Свод правил СП 31.13330.2012 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. М., 2012.
5. Всеволожский, В. А. (2007). Основы гидрогеологии. М.: Изд-во МГУ, 448 с.
6. Рипский, Е. В. (ред.) (1971). Гидрогеология СССР, т. VIII, Крым. М., Недра, 364 с.
7. Тарасенко, В. С. (ред.) (2003). Устойчивый Крым. Водные ресурсы. Симферополь: Таврия, 413 с.
8. Туабе, П. Р., Баранова, А. Г. (1983). Химия и микробилогия воды. М.: Высшая школа, 280 с.
9. Кульский, Л. А., Строкач, П. П. (1986). Технология очистки природных вод. Киев: Вища школа, 240 с.
10. Кульский, Л. А., Гороновский, И. Т., Когановский, А. М. (1980). Справочник по свойствам, методам анализа и очистке воды. Киев: Наукова думка, 1206 с.
11. Крылов, А. С., Лавыгин, В. М., Очков, В. Ф. (2006). Водоподготовка в энергетике. М.: Издательский дом МЭИ, 309 с.
12. Гужулев, Э. П., Гриценко, В. И., Таран, М. А. (2005). Водоподготовка и водно-химические режимы в энергетике. Омск: Изд-во ОмГТУ, 384 с.
13. Мудлер, М. (1999). Введение в мембранную технологию. М.: Мир, 513 с.
14. Духин, С. С., Сидорова, М. П., Ярощук, А. Э. (1991). Электрохимия мембран и обратный осмос. Л.: Химия, 192 с.
15. Дытнерский, Ю. И. (1986). Баромембранные процессы. Теория и расчет. М.: Химия, 272 с.

Скачать

Рукобратский Н. И., Малыгин К. А.МИНЕРАЛИЗАЦИЯ ДИСТИЛЛЯТА ФИЛЬТРОВАНИЕМ ЧЕРЕЗ ГРАНУЛИРОВАННЫЕ ПРИРОДНЫЕ МИНЕРАЛЫ
Rukobratsky N. I., Malygin K. A.MINERALIZATION OF DISTILLATE BY FILTRATION THROUGH GRANULATED NATURAL MINERALS
DOI: 10.23968/2305–3488.2018.23.1.22–30

Приведены данные по минерализации дистиллята фильтрованием через гранулированные природные минералы: мрамор, доломит, гипс, смесь доломита и гипса. Рассмотрено влияние скорости фильтрования, температуры и содержания углекислого газа на обогащение дистиллята ионами Ca2+, Mg2+. Фильтрование дистиллята без предварительного введения СО2 через мраморную, доломитовую загрузку обеспечивает его насыщение солями жесткости до 0,2–0,3 мг-экв./л. Наилучшие результаты по минерализации дистиллята до требований, предъявляемых к питьевой, получены при фильтровании через загрузку — смесь доломита и гипса, фракционном составе зерна доломита 1–3 мм, гипса 60–70 мм. На основании проведенных исследований разработан и испытан опытный образец фильтра-минерализатора производительностью 1 м3/час, обеспечивающий насыщение дистиллята ионами Ca2+, Mg2+ до требований ГОСТ 2.1.4.1074–01 «Вода питьевая…». Фильтр-минерализатор предназначен для использования на нефте-газодобывающих буровых платформах, а также других автономных объектах.
Ключевые слова: минерализация, дистиллят, доломит, гипс, автономный объект, питьевая вода.
Список литературы: 1. Азаров, И. И., Батуков, С. С., Жолус, Б. И. (2016). Питьевая вода моряков. История и современность. Морская медицина, т. 2, №3, сс. 25–29.
2. Веселов, Ю. С., Лавров, И. С., Рукобратский, Н. И. (1985). Водоочистные оборудования: конструирование и использование. Л.: Машиностроение, 232 с.
3. Государственный стандарт Российской Федерации (1998) «Вода питьевая» ГОСТ PSI 232–98.
4. Главный государственный санитарный врач РФ (2001). Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. СанПин 2.1.4.1074–01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».
5. Главный государственный санитарный врач РФ (2002). Постановление от 19 марта № 12. О введении в действие санитарно-эпидемиологических правил и нормативов «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды расфасованной в емкость. Контроль качества», СанПин 2.1.4.1116–02.
6. Ерохин, М. А., Какуркин, Н. П., Десятов, А. В. (2008). Минерализация опресненной воды с применением материалов, содержащих CaCO3. Химическая промышленность сегодня, № 4, сс. 17–22.
7. Жолус, Б. И. (1979). Физиолого-гигиенические обоснования рекомендаций по кондиционированию питьевой воды на кораблях ВМФ. Канд. техн. наук. СПб.: ВМедА, 184 с.
8. Кульский, Л. А. (1980). Теоретические основы и технология кондиционирования воды. Киев; Наукова думка,с. 564.
9. Ломов, О. П. (1993). Судовая гигиена. Л.: Медицина, с. 175.
10. Малыгин, К. А., Рукобратский Н. И. (2003). Разработка малогабаритного оборудования для минерализации, дезодорации и обеззараживания питьевой воды. В: Гигиенические проблемы водообеспечения населения и войск. СПб.:ВМедА, сс. 89–90.
11. Рахманин, Ю. А., Мельникова, А. И. (1980). Санитарно-микробиологическая оценка дистилляционного метода опреснения воды. М.: Гигиена и санитария, № 1, с. 12.
12. Рахманин, Ю. А., Вахнин, Г. Н., Масин, В. И. (1989). Санитарно-технологические основы коррекции состава опресненной воды гашеной известью. М.: Гигиена и санитария, № 6, сс. 66–69.
13. Рахманин, Ю. А., Филиппова, А. В., Михайлова, Р. Н. (1990). Гигиеническая оценка минерализующих материалов известняков для коррекции солевого состава маломинерализованной воды. Гигиена и санитария, № 8, сс. 4–8.
14. Рахманин, Ю. А., Михайлова, Р. Н. (1991). Гигиеническая оценка способов кондиционирования воды на морских судах. Гигиена и санитария, № 1, сс. 17–19.
15. Рахманин, Ю. А., Красовский, Т. Н., Егорова, Н. А. (2016). Гигиенические нормативы качества и безопасности воды. В: Здоровье здорового человека. Научные основы организации здравоохранения, восстановительной и экологической медицины. М.: Издательство АНО «Международный Университет Восстановительной медицины», сс. 302–309.
16. Сергеев, Е. П. (ред.) (1974). Руководство по гигиене водного транспорта. М.: Медицина, 296 с.
17. Чижов, С. В., Синяк, Ю. Е. (1973). Водоснабжение экипажей космических кораблей. М.: Наука, сс. 150–158.
18. Эльпинер, Л. И. (1975). Водоснабжение морских судов. М.: Транспорт, 200 с.

Скачать

Столбихин Ю. В., Федоров С. В., Кудрявцев А. В.РЕКОНСТРУКЦИЯ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГЕОКОНТЕЙНЕРОВ
Stolbikhin Iu. V., Fedorov S. V., Kudryavtsev A. V.RECONSTRUCTION OF THE SEWAGE TREATMENT PLANT USING “GEO-CONTAINERS”
DOI: 10.23968/2305–3488.2018.23.1.31–38

В статье решается комплексная задача по устранению высоких концентраций загрязняющих веществ, содержащихся в грунтовых водах, поступающих с инфильтрационным стоком в ливневую канализацию бывшей промышленной площадки. Данная проблема является актуальной, так как она приводит к нарушению правил приема сточных вод в городскую канализацию и влечет за собой выплату крупных штрафов собственником территории. Эта проблема была решена сотрудниками кафедры водопользования и экологии СПбГАСУ на одном из объектов в Санкт-Петербурге. Цель: доведение концентраций загрязняющих веществ в поверхностном стоке до нормативных требований на прием в городскую канализацию при условии обеспечения более низких капитальных и эксплуатационных затрат по очистке воды по сравнению с готовыми комплексными очистными сооружениями, представленными на рынке. Результаты: разработана технологическая схема очистки сточных вод с использованием сорбционных фильтров в геоконтейнерах (геотекстильный мешок большого объема), обеспечивающих возможность быстрой замены или регенерации загрузки. Технологическая схема реализована на практике. Проведены пусконаладочные работы. На основании проведенных исследований качества очищаемой воды предложены рекомендации по эффективной работе очистных сооружений. Практическая значимость: технологические и конструктивные решения очистных сооружений и рекомендации по эксплуатации, представленные в статье, могут использоваться на аналогичных промышленных площадках в России. Устройство сорбционного фильтра в мягком геоконтейнере существенно упрощает эксплуатацию очистных сооружений.
Ключевые слова: очистка поверхностного стока, геоконтейнер, геотекстильный мешок, сорбционная загрузка.
Список литературы: 1. Феофанов, Ю. А., Кудрявцев, А. В., Федоров, С. В. (2017). Решение задачи ненормативного сброса сточных вод с бывшей промышленной площадки. Вестник гражданских инженеров, № 5 (64), сс. 116–122.
2. Феофанов, Ю. А., Мишуков, Б. Г. (2017). Особенности формирования состава поверхностных сточных вод и выбора объектов для их очистки. Вода и экология: проблемы и решения, № 4, сс. 13–25.
3. Министерство регионального развития Российской Федерации (2012). СП 32.13330.2012. Свод правил. Канализация. Наружные сети и сооружения.
4. Charters, F., Cochrane, T., O’Sullivan, A. (2016). Untreated runoff quality from roof and road surfaces in a low intensity rainfall climate. Science of The Total Environment, vol. 550, pp. 265–272.
5. Bonneau, J., Fletcher, T., Costelloe, J. (2017). Stormwater infiltration and the urban karst. Journal of hydrology, vol. 552, pp. 141–150.
6. Langeveld, J., Liefting, H., Boogaard, F. (2012). Uncertainties of stormwater characteristics and removal rates of stormwater treatment facilities: Implications for stormwater handling, Water Research, vol. 46, issue 20, pp. 6868–6880
7. Ким, А. Н., Захаревич, М. Б., Романова, Ю. В. (2014). Актуальные проблемы поверхностного стока с территории городов и практические пути их решения. Вестник гражданских инженеров, № 1 (42), pp. 87–94.
8. Langeveld, J. (2015). Comment on «Life cycle assessment of urban wastewater systems: Quantifying the relative contribution of sewer systems». Water research, № 84, pp. 375–377.
9. (2018) Геотуба (геоконтейнер) — МИАТУБА. Доступно по: http://miakom.ru/production/geotuby/geotubageokonteyner-miatuba
10. Меркулова, Т. Н., Кравченко, Т. С. (2012). Проблемы очистки водных объектов от техногенных загрязнений. Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: технические науки, Южный Федеральный Университет, №3, сс. 74–78.
11. Рублевская, О. Н., Панкова, Г. А., Леонов, Л. В. (2016). Апробация искусственного алюмосиликатного сорбента «ГЛИНТ» для доочистки биологически очищенных коммунальных сточных вод. Водоснабжение и санитарная техника, № 5, сс. 30–37.
12. Комитет по энергетике и инженерному обеспечению Правительства Санкт-Петербурга (2012). Распоряжение от 06.09.2016 № 163 «О внесении изменений в распоряжение Комитета по энергетике и инженерному обеспечению от 08.11.2012 № 148»
13. Инструкция по применению адсорбента глинт. Доступно по: http://kvantmineral.com/filtruyushhij-material/ instrukciya-adsorbent.

Скачать

ЭКОЛОГИЯ

Комина Г. ПЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЖИГАНИЯ ГАЗОВ В ЗАМКНУТОМ КОЛЬЦЕВОМ ПЛАМЕНИ
Komina G. P.ENVIRONMENTAL CHARACTERISTICS OF COMBUSTION OF GASES IN A CLOSED RING FLAME
DOI: 10.23968/2305–3488.2018.23.1.39–47

Введение: приведены результаты исследования газогорелочных устройств вихревого типа, без каких-либо реконструкций позволяющих сжигать как природные газы, так и биогазы. Экологические характеристики таких горелок недостаточно изучены, поэтому представляют интерес результаты исследования количества вредных примесей в продуктах сгорания газов, сжигаемых в вихревом потоке. Цель исследования: выявить геометрические размеры горелки и камеры горения для создания вихревых потоков обеспечивающих стабилизацию пламени при сжигании природного газа и биогаза. Определить интенсивность крутки для исследуемых вихревых горелок с внутренней стабилизацией пламени, в зависимости от геометрических характеристик газогорелочных устройств. Провести исследование полноты сгорания газов при минимальном количестве оксидов азота и бенз(а)пирена образующихся в продуктах сгорания. Результаты: Сравнительные анализы вредных компонентов в продуктах сгорания газа традиционного и кольцевого факелов показали, что экологическая характеристика у кольцевого пламени значительно выше, чем у традиционного. Содержание оксидов азота снижается в несколько раз, так как крутка потоков газа и воздуха позволяет получить гомогенную смесь, необходимую для сжигания газов без химического недожега, с минимальным количеством бенз(а)пирена и оксидов азота. Вихревое сжигание газов в кольцевом пламени позволяет одновременно использовать несколько способов снижения вредных веществ для снижения вредных компонентов в продуктах сгорания. Практическая значимость: получены оптимальные значения соотношения диаметра сопла и диаметра камеры, а также соотношение сечение входа и поперечного сечение тангенциального лопаточного завихрителя, при которых создается пламя в виде замкнутого объемного кольца типа «тора» с внутренней стабилизацией. Кольцевое пламя позволяет повысить экологическую эффективность газогорелочных устройств.
Ключевые слова: вихревое сжигание газов, газовая горелка, кольцевое пламя, экологическая безопасность.
Список литературы: 1. Тюкин, К. К. (2005). Эффективность использования топлива в вихревых бесфутеровочных топках. СПб.: Недра, 176 с.
2. Ляховский, Д. Н. (1958). Исследование аэродинамики циклонной камеры. В Вопросы аэродинамики и теплопередачи в котельнотопочных процессах. М.: Госэнергоиздат, сс. 114–150.
3. Хавкин, Ю. И. (1990). Методика расчета энергетических топочных камер. В Рациональное использование газа в энергетических установках. Л.: Недра, сс. 91–142.
4. Мариненко, Е. Е., Комина, Г. П. (1990). Экологические аспекты использования биогаза в СССР и за рубежом. М.: ВНИИЭгазпром, 45 с.
5. Главный государственный санитарный врач Российской Федерации (2017). Гигиенические нормативы ГН 2.1.6.3492-17. Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе городских и сельских поселений.
6. Вербовецкий, Э. Х. (ред.). (2013). Методические указания по проектированию топочных устройств энергетических котлов. СПб.: ВТИ-АООТ «НПО ЦКТИ», 257 с.
7. Соболев, В. М. (2012). Современные технологические решения при разработке топочно-горелочных устройств. Новости теплоснабжения, № 10 (146), сс. 23–29.
8. Мариненко, Е. Е., Комина, Г. П. (2013). Снижение эмиссии парниковых газов в системах биоконверсии многокомпонентных органических отходов с получением биогаза. В Юбилейный выпуск статей и публикаций к 55-летию кафедры Теплогазоснабжения и охраны воздушного бассейна. СПб.: СПбГАСУ, сс. 99–104.
9. Худокормов, Н. Н. (2015). Создание биосферосовместимых энергоэффективных технологий за счет применения интегрально (комплексного) подхода на объектах городского хозяйства (в котельных малой и средней мощности). Курск: Изд-во Курского института менеджмента, экономики и бизнеса, 259 с.
10. Комина, Г. П. (2005). Нетрадиционные ресурсы газообразного топлива и его использование. Вестник гражданских инженеров, № 3, сс. 67–72.
11. Комина, Г. П. (2007). Охрана атмосферы при сжигании газообразного топлива. Газинформ, № 9, сс. 8–14.
12. Комина, Г. П., Яковлев, В. А. (2016). Эффективные технологии сжигания невзаимозаменяемых газов. Газинформ, № 4 (54), сс. 54–60.
13. Минздрав России (2003). ГН 2.1.6.1338–03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест.
14. Государственный комитет Российской Федерации по охране окружающей среды (1999). Методика определения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании топлива в котлах производительностью менее 30 тонн пара в час или менее 20 Гкал в час, № 335/33–15.
15. Воликов, А. Н., Шаврин, В. И, Прохоров, С. Г. (2012). Энергоэкологическая эффективность природоохранных технологий и аппаратов при сжигании топлива (Часть 1). СПб.: СПбГАСУ, 168 с.
16. Худокормов, Н. Н, Комина, Г. П, Качанов, А. Н. (2015). Сжиганию природного газа — комплексный подход. Берг коллегия, № 3 (126), сс. 22–29.
17. Воликов, А. Н., Новиков, О. Н., Окатьев, А. Н. (2012). Энергоэкологическая эффективность сжигания газового и жидкого топлива в котлах малой и средней мощности. Современные проблемы науки и образования, № 4, с. 102.
18. Глебов, Г. А. (2012). Вихревое горелочное устройство. Классы МПК: F23D5/12. Детали, конструктивные элементы. Патент РФ № 2443941.

Скачать

Малинин В. Н., Гордеева С. М., Митина Ю. В., Павловский А. А.НЕГАТИВНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ШТОРМОВЫХ НАГОНОВ И «ВЕКОВОГО» РОСТА УРОВНЯ В НЕВСКОЙ ГУБЕ
Malinin V. N., Gordeeva S. M., Mitina Iu. V., Pavlovsky A. A.THE NEGATIVE CONSEQUENCES OF STORM SURGES AND THE “AGE-OLD” LEVEL RISE IN THE NEVA BAY
DOI: 10.23968/2305–3488.2018.23.1.48–58

Обсуждаются негативные следствия от возможных изменений уровня в Невской губе к концу столетия за счет векового роста уровня и экстремальных штормовых нагонов для территории Санкт-Петербурга. К ним относятся затопление, подтопление, размыв берегов и заболачивание прибрежных районов. Показано, что наиболее реалистичным прогнозом уровня в г. Кронштадте к концу столетия является его рост до 34–59 см БС, а согласно «пессимистическому» прогнозу существует вероятность его повышения до 80–90 см БС. В этом случае будут затапливаться значительные площади Адмиралтейского, Василеостровского, Кировского и Петроградского районов города. Приводятся результаты оценки границ зоны затопления территории города для уровней воды однопроцентной обеспеченности. При экстремальном штормовом нагоне возможный подъем уровня севернее ст. Горской может составить 600 см БС. Особенно сильно эффект затопления от штормовых нагонов проявляется вблизи г. Сестрорецка. Уже при высоте нагонной волны 4 м суммарная площадь возможного затопления Курортного района превышает 1260 га, причем все пляжи будут полностью потеряны.
Ключевые слова: морской уровень, Невская губа, штормовой нагон, прогноз, затопление и подтопление побережья.
Список литературы: 1. Гордеева, С. М., Малинин, В. Н. (2014). Изменчивость морского уровня Финского залива. СПб.: РГГМУ, 178 с.
2. Захарчук, Е. А., Сухачев, В. Н., Тихонова, Н. А. (2017). Механизмы опасных подъемов уровня моря в Финском заливе. СПб.: Петербург-XXI век, 152 с.
3. Клеванный, К. А., Аверкиев, А. С. (2011). Влияние работы комплекса защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений на подъем уровня воды в восточной части Финского залива. Общество. Среда. Развитие, № 1, сс. 204–209.
4. Малинин, В. Н. (2012). Уровень океана: настоящее и будущее. СПб.: РГГМУ, 260 с.
5. Малинин, В. Н., Гордеева, С. М., Митина, Ю. В. (2016). Изменчивость невских наводнений и морского уровня в современных климатических условиях. Водные ресурсы, № 5, сс. 544–557.
6. Малинин, В. Н., Менжулин, Г. В., Павловский, А. А. (2016). Градостроительное планирование Санкт-Петербурга в условиях cовременных изменений климата. Ученые записки РГГМУ, вып. 43, сс. 140–147.
7. Малинин, В. Н., Митина, Ю. В., Шевчук, О. И. (2013). К оценке затопления побережья Курортного района Санкт-Петербурга при прохождении экстремальных наводненческих циклонов. Ученые записки РГГМУ, вып. 29, сс. 138–145.
8. Павловский, А. А. (2016). Об определения зон затопления на территории Санкт-Петербурга. Ученые записки РГГМУ, вып. 43, сс. 39–50.
9. Павловский, А. А., Малинина (Митина), Ю. В. (2010). Повышение уровня Финского залива в XXI веке: сценарии и последствия. К вопросу о затоплении береговой зоны в пределах Курортного района Санкт-Петербурга. Общество. Среда. Развитие, № 4, сс. 219–226.
10. Павловский, А. А., Митина, Ю. В. (2012). Возможные последствия повышения уровня Финского залива в XXI столетии для прибрежных территорий Санкт-Петербурга. Общество. Среда. Развитие, № 1, сс. 221–227.
11. Правительство Российской Федерации (2014). Правила определения границ зон затопления, подтопления. (Утверждены постановлением от 18.04.2014 № 360).
12. Пыляев, М. И. (2007). Старый Петербург. СПб.: СТД, 512 с.
13. Рябчук, Д. В., Сергеев, А. Ю., Ковалева, О. А. (2016). Проблемы абразии берегов восточной части Финского залива: состояние, прогноз, рекомендации по берегозащите. Ученые записки РГГМУ, вып. 44, сс. 187–203.
14. Hurrell, J., Kushnir, Y., Ottersen, G. (2003). The North Atlantic Oscillation: Climatic Significance and Environmental Impact, Geophysical Monograph Series, American Geophysical Union, vol. 134, pp. 1–36.
15. Boschung J. (ed.) (2013). IPCC. Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental. Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA: Cambridge University Press, 1535 p.
16. Meier, H., Broman, B., Kjellström, E. (2004). Simulated sea level in past and future climates of the Baltic Sea. Climate Research, vol. 27, pр. 59–75.
17. Morice, C., Kennedy, J., Rayner, N. (2012). Quantifying uncertainties in global and regional temperature change using an ensemble of observational estimates: The HadCRUT4 dataset.Journal of Geophysical Research, vol. 117, pр. 58–80.
18. The BACC II Autor Team (2015). Second Assessment of Climate Change for the Baltic Sea Basin. Cham: Springer International Publishing, 501 с.

Скачать

Малкова М. А., Вождаева М. Ю., Кантор Е. А.ОЦЕНКА КАНЦЕРОГЕННОГО РИСКА ЗДОРОВЬЮ НАСЕЛЕНИЯ, СВЯЗАННОГО С КАЧЕСТВОМ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ВОДОЗАБОРОВ ПОВЕРХНОСТНОГО И ИНФИЛЬТРАЦИОННОГО ТИПОВ
Malkova M. A., Vozhdaeva M. Yu., Kantor E. A.ASSESSMENT OF CARCINOGENIC RISK TO POPULATION HEALTH DUE TO THE QUALITY OF DRINKING WATER OF SURFACE AND INFILTRATION WATER INTAKES
DOI: 10.23968/2305–3488.2018.23.1.59–64

В статье приводится сопоставление качества воды с величиной канцерогенного риска, который определяется содержанием известных канцерогенных веществ — компонентов тригалогенметанов, которые образуются в процессе хлорирования воды. Оценка канцерогенного риска для здоровья человека, возникающего при потреблении питьевой воды водозаборов поверхностного и инфильтрационного типов, проводится согласно методическим рекомендациям (МР 2.1.4.0032–11). В качестве исходных данных использованы среднегодовые концентрации компонентов тригалогенметанов (ТГМ) и стандартные значения факторов экспозиции. Установлено, что питьевая вода, получаемая на поверхностном водозаборе, имеет большее значение суммарного канцерогенного риска. Это объясняется используемой технологией двойного хлорирования и повышенной по сравнению с применяемой на инфильтрационных водозаборах (ИВ1 и ИВ2) дозой хлора. Так, значения суммарного канцерогенного риска по ПВ составляют 1,18×10–5÷3,25×10–6, а по ИВ1 и ИВ2 9,29×10–6÷ ÷5,99×10–6 и 5,08×10–6÷3,30×10–6 соответственно. Впервые показано, что наибольший вклад в суммарные величины канцерогенного риска в питьевой воде на водозаборах нфильтрационного типа вносит бромдихлорметан, на водозаборе поверхностного типа ПВ — бромдихлорметан и хлороформ. Полученные результаты свидетельствуют о несколько более высоком качестве питьевой воды инфильтрационных водозаборов по сравнению с водозаборами поверхностного типа по такому показателю, как суммарный канцерогенный риск. С другой стороны, дибромхлорметан является наиболее опасным среди постоянно присутствующих ТГМ в питьевой воде, а его содержание в воде инфильтрационных водозаборов выше, чем в поверхностном.
Ключевые слова: хлорирование питьевой воды, тригалогенметаны, канцерогенный риск, поверхностный водозабор, инфильтрационный водозабор.
Список литературы: 1. Мазаев, В. Т., Королев, А. А., Шлепника, Т. Г. (2005). Коммунальная гигиена. М.: ГЭОТАР-Медиа, 304 с.
2. Пивоварова, Е. А. (2016). Оценка канцерогенного риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих питьевую воду. В Инновационные исследования: проблемы внедрения результатов и направления развития. Сборник статей Международной научно-практической конференции, сс. 125–127.
3. Сулейманов, Р. А., Валеев, Т. К., Егорова, Н. Н. (2016). Эколого-гигиенические риски здоровью человека при употреблении питьевых вод в условиях промышленного города. Уфа: Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека, 19 с.
4. Авчинников, А. В. (2001). Гигиеническая оценка современных способов обеззараживания питьевой воды. Гигиена и санитария, № 2, сс. 11–20.
5. Малкова, М. А., Кантор, И. В., Кантор, Е. А. (2015). Оценка загрязненности тригалогенметанами питьевой воды. В: Фундаментальные и прикладные исследования в технических науках в условиях перехода предприятий на импортозамещение: проблемы и пути решения, УГНТУ, сс. 409–411.
6. Кантор, Е. А., Малкова, М. А., Жигалова, А. В. (2016). Содержание тригалогенметанов в питьевой воде некоторых водозаборов г. Уфы. Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2016620652 от 23.05.2016.
7. Малкова, М. А. (2016). Некоторые проблемы образования тригалогенметанов при хлорировании питьевой воды. Вестник молодого ученого УГНТУ, № 3 (7), сс. 68–74.
8. Малкова, М. А., Хузиахметова, А. А. (2015). Проблема образования тригалометанов при хлорировании воды. В: Материалы IX Всероссийской научной интернет-конференции: Интеграция науки и высшего образования в области био и органической химии и биотехнологии, с. 113.
9. Малкова, М. А., Хусаинова, И. А., Хузиахметова, А. А. (2016). Оценка изменения качества питьевой воды по тригалогенметанам в период 1993–2013 гг. на некоторых водозаборах г. Уфы . В: Материалы 67-й Научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ. Уфа: Издательство УГНТУ, cc. 491–492.
10. Малкова, М. А., Хузиахметова, А. А., Жигалова, А. В. (2017). Сопоставление качества питьевой воды по содержанию тригалогенметанов с заболеваемостью населения. Современные проблемы науки и образования, № 3, с. 145.
11. Минздрав России (2002). СанПиН 2.1.4.1074–01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения.
12. Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора (2012). Методические рекомендации МР 2.1.4.0032–11. Интегральная оценка питьевой воды по показателям химической безвредности.
13. Вождаева, М. Ю., Цыпышева, Л. Г., Кантор, Л. И. (2005). Эффективность сочетания масс-селективного и атомно-эмиссионного детектирования при хроматографическом анализе качества воды. Масс-спектрометрия, т. 2, № 3, сс. 229–235.
14. Вождаева, М. Ю., Цыпышева, Л. Г., Кантор, Л. И. (2001). Анализ органических загрязнителей воды методами газовой хроматографии с различными видами детектирования. Аналитика и контроль, т. 5, № 2, сс. 171–185.
15. Холова, А. Р., Вождаева, М. Ю., Вагнер, Е. В. (2017). Содержание органических соединений в питьевой воде, транспортируемой по распределительной водопроводной сети г. Уфы. В: Актуальные направления фундаментальных и прикладных исследований материалы XI международной научно-практической конференции. НИЦ «Академический», сс. 172–175.

Скачать

Неверова-Дзиопак Е., Цветкова Л. И.МЕРОПРИЯТИЯ ПО РЕКУЛЬТИВАЦИИ ЭВТРОФИРОВАННЫХ ВОДОЕМОВ
Neverova-Dziopak E., Tsvetkova L. I.RECLAMATION METHODS FOR EUTROPHIICATED WATER BODIES
DOI: 10.23968/2305–3488.2018.23.1.65–70

В статье рассматриваются гидротехнические мероприятия по восстановлению экологического состояния уже эвтрофированных водоемов: увеличение проточности и водообмена, промывание, аэрирование и др. Обсуждаются также биологические способы борьбы с «цветением», разведение раститетельноядных рыб, вселение организмов-антагонистов фитопланктона, использование макрофитов для аккумуляции биогенов и др.
Ключевые слова: эфтрофирование, биогенные вещества, вторичные загрязнения, аэрирование, гидродинамика водоема, рекультивация, биологические методы.
Список литературы: 1. Алексеев, М. И., Цветкова, Л. И., Неверова-Дзиопак, Е. В. (1999). Обеспечение экологической безопасности водоемов при сбросе сточных вод. В: Сб. докл. науч. чтений, посвящ. 100-летию со дня рождения С. М. Шифрина. СПб.: СПбГАСУ, сс. 8–17.
2. Фурман, Е., Мунстерхьелм, Р., Салемаа, Х. (2002). Балтийское море. Окружающая среда и экология. Хельсинки: Digitone Oy, 24 с.
3. Neverova-Dziopak, E. (2007). Ekologizne aspekty ochzony wod powierzchniowych. Rzeszow: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, 103 с.
4. Neverova-Dziopak, E. (2010). Podstawy zarzadzania procesem eutrofizacji antropogenicznej. Krakow: AGH, 132 с.
5. (2008). План действий Хелком по Балтийскому морю, Министерское заседание Хелком, Краков, Польша, 15 ноября 2007 г. СПб.: Изд-во «Диалог», 112 с.
6. Неверова-Дзиопак, Е. (2003). Теоретическое, методологическое и инженерное обеспечение охраны поверхностных вод от антропогенного эвтрофирования. Дис. ... д.т.н. СПб., 342 с.
7. Ministry of Foreign Affairs of Finland (1993). Advanced Environmental Technology from Finland. Helsinki: WSOY, 380 p.
8. Bierman, V. I. (1979). A Comparison of models developed for phosphorus management in the Great Lakes. In: Proceedings of the IJC/Cornell University Conference on “Phosphorus Management Strategies for the Great Lakes”, Rochester, New York, pp. 178–186.
9. Chapra, S. (1977). Total phosphorus model for the Great Lakes. Journal of the environmental engineering division, vol. 103, № EE2, pp. 147–161.
10. Moss, B. (1982). Studies on Gull Lake Michigan. II Eutrophication evidence and prognosis. Fresh-water boil, vol. 2, № 4, pp. 18–25.
11. Нежиховский, Р. А. (1985). Вопросы формирования качества воды реки Невы и Невской губы. Л.: Гидрометеоиздат, 106 с.
12. Абросов, В. И., Бауэр, О. Н. (1955). О разведении белого амура в СССР. Вопросы ихтиологии, № 3, сс. 129–134.
13. Танасийчук, Н. Н. (1961). Об акклиматизации белого амура в низовьях Волги. Вопросы ихтиологии, вып. 17, сс. 176–178.
14. Торканов, А. М. (2004). Акклиматизация рыб на камчатке в ХХ веке. В: Сб. «Камчатка: прошлое и настоящее». Петропавловск-Камчатский, сс. 213–218.
15. Богданов, Н. И. (2008). Биологические основы предотвращения «цветения» Пензенского водохранилища сине-зелеными водорослями. Пенза: РИО ПГХСА, 76 с.
16. Бульон, В. В. (ред.) (2008). О книге Н. И. Богданова «Биологические основы предотвращения "цветения" Пензенского водохранилища сине-зелеными водорослями». СПб: Лемма, 17 с.
17. (2014). Решение XI съезда ГБО РАН. Доступно по: http:gboran.ru/wp-content/uploads/2014/12/pdf.
18. Цветкова, Л. И. (ред.) (2012). Экология. 3-е изд. СПб.: Изд-во ООО «Новый журнал», 452 с.

Скачать

Савкин В. М., Двуреченская С. Я.ВЛИЯНИЕ МНОГОЛЕТНЕГО КОМПЛЕКСНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ НА ЭКОСИСТЕМУ НОВОСИБИРСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА
Savkin V. M., Dvurechenskaya S. Ya.INFLUENCE OF LONG-TERM COMPLEX USE OF WATER RESOURCES ON THE ECOSYSTEM OF THE NOVOSIBIRSK RESERVOIR
DOI: 10.23968/2305–3488.2018.23.1.71–82

Введение: в бассейне Верхней Оби в настоящее время функционирует многоотраслевой водохозяйственный комплекс, основными участниками которого являются хозяйственно-питьевое, промышленное, сельскохозяйственное водоснабжение и энергетика. Многолетнее использование водных ресурсов Новосибирского водохранилища, наряду с положительными аспектами, имело ряд негативных последствий для сложившихся водных экосистем, при этом экосистема собственно водохранилища оказывалась под воздействием антропогенной нагрузки, что не могло не отразиться на ее функционировании. Цель исследования: анализ многолетней водохозяйственной обстановки в бассейне Верхней Оби для выработки рекомендаций по управлению и рациональному использованию водных ресурсов водохранилища. Результаты: приведены основные характеристики, цели создания и использования водных ресурсов Новосибирского водохранилища — единственного искусственного водоема на р. Оби. В результате выполнения исследований и обобщения многолетних результатов изложены особенности гидрологического и гидрохимического режимов этого крупного водоема, рассматриваемого как источник водоснабжения и получения питьевой воды нормативного качества. Показана социально-экономическая роль водохранилища в развитии хозяйства региона. Отмечены его «болевые точки», связанные с малым полезным объемом и необходимостью трансформации волн половодья и дождевых паводков для исключения процессов подтопления территории г. Новосибирска. Выявлен усиливающийся антропогенный пресс на водные ресурсы водохранилища, в том числе развитие негативных процессов: продолжающаяся переработка берегов, повышенное содержание в воде некоторых химических соединений, посадки уровней воды ниже плотины ГЭС. Указана позитивная роль водохранилища в обеспечении судоходной обстановки на участке р. Оби от г. Новосибирска до устья р. Томи. Установлены лимитирующие факторы для водохозяйственной ситуации в маловодные годы и сезоны, обусловленные меженным стоком реки. Практическая значимость: даны рекомендации по улучшению водно-экологической и водохозяйственной обстановки на р. Верхней Оби.
Ключевые слова: водохранилище, водопользование, водоснабжение, уровень, регулирование стока.
Список литературы: 1. Савкин, В. М. (2000). Эколого-географические изменения в бассейнах рек Западной Сибири. Новосибирск: Издательство Наука, 152 с.
2. Савкин, В. М., Двуреченская, С. Я. (2009). Водоснабжение как основной компонент водохозяйственного комплекса Новосибирского водохранилища. В: Труды международной научно-практической конференции «Современные проблемы водохранилищ и их водосборов». Пермь: Пермский Гос. университет, сс. 162–167.
3. Савкин, В. М., Двуреченская, С. Я. (2009). Особенности гидрологических условий и проблемы водопользования Новосибирского водохранилища. В: Вопросы гидрологии и гидроэкологии Урала. Пермь: Пермский. Гос. университет, сс. 8–14.
4. Васильев, О. Ф., Бураков, Д. А., Вострякова, Н. В. (1990). Перспективы регулирования стока в Обь-Иртышском бассейне в связи с мелиоративным освоением территории. Гидрологическое обоснование водохозяйственных мероприятий». В: Труды V Всесоюзного гидрологического съезда. Л.: Гидрометеоиздат, сс. 159–164.
5. Савкин, В. М., Двуреченская, С. Я. (2016). Новосибирское водохранилище как источник водоснабжения». В: Человек и вода, история. Материалы Международной научной конференции. Новосибирск: Сибирский государственный университет водного транспорта Министерства транспорта РФ, сс.18–26.
6. Савкин, В. М., Двуреченская, С. Я. (2011). Эколого-водохозяйственные особенности многолетнего использования водных ресурсов Новосибирского водохранилища. В: Устойчивость водных объектов, водосборных и прибрежных территорий; риски их использования. Калининград: Капрос, сс. 354–360.
7. Савкин, В. М., Двуреченская, С. Я. (2014). Ресурсные и водно-экологические проблемы комплексного использования Новосибирского водохранилища, Водные ресурсы, т .41, № 4, сс. 456–465.
8. Савкин, В. М. Кондакова, О. В. (2011). Влияние особенностей гидрологического режима Новосибирского водохранилища на развитие береговых процессов. В: Труды 2-й Международной конференции «Создание и использование искусственных земельных участков на берегах и акватории водоемов». Новосибирск: СО РАН, сс. 293–297.
9. Хабидов, А. Ш., Леонтьев, И. О., Марусин, К. В. (2009). Управление состоянием берегов водохранилищ. Новосибирск: СО РАН, 239 с.
10. Васильев, О. Ф., Савкин, В. М., Двуреченская, С. Я. (1997). Водохозяйственные и экологические проблемы Новосибирского водохранилища. Водные ресурсы, т. 24, № 5, сс. 581–589.
11. Савкин, В. М., Двуреченская, С. Я., Орлова, Г. А. (2003). Формирование гидролого-гидрохимического режима Верхней Оби на участке Новосибирского водохранилища в условиях изменения природно-техногенной ситуации. Сибирский экологический журнал, т. 10, № 2, сс. 171–179.
12. Алекин, О. А. (1970). Основы гидрохимии. Л.: Гидрометеоиздат. 442 с.
13. Monyque Palagano da Rocha, Priscila Leocadia Rosa Dourado, Mayara de Souza Rodrigues, Jorge Luiz Raposo, Alexeia Barufatti Grisolia, Kelly Mari Pires de Oliveira. (2015). «The influence of industrial and agricultural waste on water quality in the Água Boa stream (Dourados, Mato Grosso do Sul, Brazil)», Environmental Monitoring and Assessment. V. 07. P. 4475.
13. da Rocha, M., Dourado, P., de Souza Rodrigues, M. (2015). The influence of industrial and agricultural waste on water quality in the Água Boa stream (Dourados, Mato Grosso do Sul, Brazil), Environmental Monitoring and Assessment, vol. 7, pp. 441–453.
14. Calijuri, M., Castro, J., Costa, L. (2015). Impact of land use/land cover changes on water quality and hydrological behavior of an agricultural subwatershed, Environmental Earth Sciences, vol. 9, pp. 74–80.
15. Setegn, S. (2015). Water Resources Management for Sustainable Environmental Public Health. Sustainability of Integrated Water Resources Management: Water Governance, Climate and Ecohydrology, chapter 15, pp. 275–287.
16. Розенберг, Г. С., Евланов, И. А., Селезнев, В. А. (2011). Опыт экологического нормирования антропогенного воздействия на качество воды (на примере водохранилищ Средней и Нижней Волги). В: Вопросы экологического нормирования и разработка системы оценки состояния водоемов. Материалы Объединенного Пленума Научного совета ОБН РАН по гидробиологии и ихтиологии Гидробиологического общества при РАН и Межведомственной ихтиологической комиссии. М.: Товарищество научных изданий КМК, сс. 8–29.
17. Двуреченская, С. Я. (2012). Анализ роли различных источников поступления химических веществ в воды Новосибирского водохранилища. Сибирский экологический журнал, т. 19, № 4, сс. 473–478.
18. Ермолаева, Н. И., Двуреченская, С. Я. (2014). Влияние повышенной антропогенной нагрузки на структурные изменения сообществ зоопланктона Новосибирского водохранилища. В: Сб. V Всероссийской конференции по водной экотоксикологии «Антропогенное влияние на водные экосистемы». Ярославль: Филигрань, т. 1, сс. 66–70.

Скачать

Иваненко И. И., Новикова А. М.ВОССТАНОВЛЕНИЕ Cr(6+) КУЛЬТУРОЙ РSEUDOMONAS MENDOSCINA В ЛАБОРАТОРНОМ БИОРЕАКТОРЕ
Ivanenkо I. I., Novikova A. M.Cr(6+) RECOVERY BY РSEUDOMONAS MENDOSCINA CULTURE IN LABORATORY BIOREACTOR
DOI: 10.23968/2305–3488.2018.23.1.83–90

Проведенными в рамках гранта СПбГАСУ исследованиями показано, что биохимический процесс восстановления Сr (6+) в биомембранном реакторе с иммобилизованными бактериальными клетками является значительно более эффективным по сравнению с использованием свободноплавающих микроорганизмов. Доказана возможность проведения хроматредукции с помощью иммобилизованных в биокаталитических мембранах бактериальных клеток. Выявлено, что эффективное восстановление Сr (6+) происходит при равных скоростях диффузии и биохимического процесса. Установлено, что редукцию Сr(6+) в мембранном биореакторе можно получить при порционном введении Сr(6+), при этом концентрация соединения не должна превышать 20 мг/дм3. Иммобилизованные бактерии Р. mendocina Р-13 снижают содержи- мое Сr(6+) с 20 до 0 мг/дм3 при пятиразовом введении его с линейной скоростью, после чего реакция прекращается из-за образования клеточных метаболитов. Продолжение процесса очистки возможно только после замены культуральной среды на свежий раствор. Контроль биохимического процесса возможно вести путем мониторинга окислительно-восстановительного потенциала (ОВП). Установлено, что при использовании иммобилизованных на мембранах клеток Р. mendocina эффективно процесс хроматредукции протекает при значениях ОВП ниже 400 мВ, то есть в диапазоне протекания аэробных процессов. Таким образом, восстанавливать Сr(6+), могут представители разных родов и видов факультативно и облигатно-анаэробных бактерий, а также аэробов, способных к анаэробному дыханию, причем некоторые из них могут с успехом использоваться для очистки загрязненной воды от этого токсичного соединения.
Ключевые слова: биохимический процесс, мембраны, иммобилизованные микроорганизмы, хроматредукция, окислительно-восстановительный потенциал.
Список литературы: 1. Елисеева, Г. С., Клюшникова, Т. М., Касаткина, Т. П., Серпокрылов, Н. С. (1991). Восстановление тяжелых металлов микроорганизмами в средах с непищевым и пищевым растительным сырьем. Химия и технология воды, т. 13, сс. 72–76.
2. Дмитренко, Г. Н., Овчаров, Л. Ф. (1997). Использование биотехнологии очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов. Химия и технология воды, т. 19, № 5, сс. 544–548.
3. Романенко, В. И., Кореньков, В. Н. (1977). Чистая культура бактерий, использующих хроматы и бихроматы в качестве акцептора водорода при развитии в анаэробных условиях. Микробиология, т. 46, № 3, сс. 414–417.
4. Гвоздяк, П. И., Могилевич, Н. Ф., Рыльський, А. Ф., Грищенко, Н. И. (1985). Восстановление шестивалентного хрома коллекционными штаммами бактерий. Микробиология, т. 55, № 5, сс. 962–965.
5. Квасников, Е. И., Клюшникова, Т. М., Касаткина, Т. П. (1988). Бактерии, восстанавливающие тяжелые металлы в природе. Микробиология, т. 57, № 4, сс. 680–685.
6. Квасников, Е. И., Клюшникова, Т. М., Касаткина, Т. П. (1988). Резистентность бактерий к соединениям тяжелых металлов. Микробиологический журнал, т. 50, № 6, сс. 24–27.
7. Fujie, К., Hong-Ying, H., Xia, H., Tanaka, Y., Urario, K., Ohtake, H. (1996). Optimal operation of bioreactor system developed for the treatment of chromate wastewater using Enterobacter cloacae HO-1, Water Science and Technology, vol. 34, № 5–6, pр. 173–182.
8. Chirwa, E. M., Wang, Y. T. (1997). Hexavalent chromium reduction by Bacillus sp. in packed-bed bioreactor, Environmental Science & Technology, vol. 31, № 5, pр. 1446–1451.
9. Карначук, O. E. (1995). Влияние шестивалентного хрома на образование сероводорода сульфатредуцирующими бактериями. Микробиология, т. 64, № 3, сс. 315–319.
10. Lovley, U. R., Phillips, E. J. P. (1994). Reduction of chromate by Desulfovibrio vulgaris and its С3 cytochrome, Applied and Environmental Microbiology, vol. 60, № 2, pр. 726–728.
11. Ohtake, H., Fujii, E. Toda, K. (1990). Redaction of toxic chromate in industrial effluent by use of a chromate-reducing strain of Emterobacter cloacae. Environmental Technology Letters, vol. 2, pр. 663–668.
12. McLean, J., Beveridge, T. (2001). Chromate reduction by a Рseudomonad isolated from a site contaminated with chromated copper arsenate, Applied and Environmental Microbiology, vol. 67, № 3, pр. 1076–1084. 13. Pettrilli, F. L., De Flora, S. (1977). Toxicity and mutagenicity of hexavalent chromium on Salmonella typhimurium. Applied and Environmental Microbiology, vol. 33, № 4, pр. 305–309.
14. Shen, H., Pritchard, P. H., Sewell, G. W. (1996). Microbial reduction of Сr(VI) during anaerobic degradation of benzoate, Environmental Science & Technology, vol. 30, № 5, pр. 1667–1674.
15. Shen, H., Wang, Y. (1993). Characteristic enzymatic reduction of hexavalent chromium by Echerichia coli, Applied and Environmental Microbiology, vol. 59, № 6, pр. 3771–3777.
16. Shen, H., Wang, Y. (1995). Simultaneous chromium reduction and phenol degradation in a coculture of Escherichia coli and Pseudomonas putida, Applied and Environmental Microbiology, vol. 61, № 7, pр. 754–758.
17. Wang, Y., Mori, R., Komori, K. (1989). Isolation and characterization of an Enterobacter cloacae strain that reduces hexavalent chromium under anaerobic conditions, Applied and Environmental Microbiology, vol. 55, № 3, pр. 1665–1669.
18. Chirva, E. N., Wang, Y. T. (1997). Chromium (VI) reduction by Pseudomonas fluorescens LB3GG in fixed-film bioreactor, Journal of Environmental Engineering, vol. 123, № 8, р. 760–766.
19. Chirva, E. N., Wang, Y. T. (2000). Simultaneous Cr(VI) reduction and phenol degradation by an anaerobic consortium of bacteria, Water Resources, vol. 34, № 8, pр. 2376–2384.
20. Shen, H., Wang, Y. T. (1994). Modeling hexavalent chromiurn reduction in Escherichia coli АГСС 33456, Biotechnology and Bioengineering, vol. 43, № 4, pр. 293–300.
21. Chirva, E. N., Wang, Y. T. (2001). Simultaneous chromium (VI) reduction and phenol degradation in a fixed-film coculture bioreactor: reactor performance, Water Resources, vol. 35, № 8, pр. 1921–1932.
22. Сиденко, В. П., Мордвинова, Д. И., Яроцкая, Н. Е. (1986). Использование иммобилизованных культур микробов-деструкторов для доочистки нефтесодержащих вод, Микробиологический журнал, т. 48, № 5, сс. 26–29.

Скачать

№2

ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ

Баранчикова Н. И., Епифанов С. П., Зоркальцев В. И.МЕТОДИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАСЧЕТА СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ
Baranchikova N. I., Epifanov S. P., Zorkaltsev V. I.METHODS OF HYDRAULIC CALCULATION OF AUTOMATIC FIRE EXTINGUISHING SYSTEMS
DOI: 10.23968/2305–3488.2018.20.2.3–9

Введение: за последние десятилетия в России ведется интенсивное строительство высотных зданий, многофункциональных комплексов, складов и автостоянок, в том числе подземных, возгорания в которых иногда приводят к человеческим жертвам и большим материальным потерям. Поэтому важно эффективно решать задачу оборудования зданий и сооружений автоматическими системами противопожарной защиты для подавления очагов пожара автоматическими установками пожаротушения, использующими воду или растворы на ее основе в качестве огнетушащего вещества. Запроектированные автоматические установки пожаротушения должны обеспечивать требуемую интенсивность орошения в течение определенного времени и не допускать избыточного попадания огнетушащего вещества в помещения, где нет возгорания, чтобы избежать порчи имущества и оборудования. Методы и материалы: в статье приводится математическая модель потокораспределения в автоматических системах пожаротушения и водяных завесах, на основе которой ставится задача потокораспределения с нефиксированными отборами у потребителей. Предлагаемая модель позволяет получать более реалистичные величины отборов воды через насадки (распылители) и давлений в узлах. Приводится простой и достаточно эффективный алгоритм решения рассмотренной задачи потокораспределения в виде системы нелинейных алгебраических уравнений. Дается краткая характеристика программного комплекса в сети Интернет, предназначенного для моделирования гидравлических режимов в системах наружного и внутреннего водопровода, в том числе системах автоматического пожаротушения с учетом местных сопротивлений. Результаты: предложена модель потокораспределения с нефиксированными отборами в виде системы нелинейных алгебраических уравнений, позволяющая одновременно находить все искомые параметры потокораспределения в многокольцевых автоматизированных установках пожаротушения. Заключение: предложенная постановка задачи может быть использована для гидравлического расчета совмещенных противопожарных водопроводов (внутреннего противопожарного водопровода и автоматической установки пожаротушения) и водяных завес. Приведенная в статье модель потокораспределения использована в программном комплексе ИСИГР и апробирована на многочисленных примерах.
Ключевые слова: задача потокораспределения, нефиксированные отборы, системы автоматического пожаротушения, оросители, пьезометрические напоры, давление, программный комплекс.
Список литературы:
1. Шушкевич, Е. В., Бастрыкин, Р. И., Алешина, Е. В. (2010). Особенности режима работы системы подачи и распределения воды в условиях снижения водопотребления. Водоснабжение и санитарная техника, № 10, ч. 1, сс. 16–19.
2. Бубырь, Н. Ф., Бабуров, В. П., Мангасаров, В. И. (1984). Пожарная автоматика. М.: Стройиздат, 208 с.
3. Герловин, Е. Н. (1974). Автоматические средства обнаружения и тушения пожаров. М.: Стройиздат, 240 с.
4. Баратов, А. Н., Иванов, Е. Н., Корольченко, А. Я. (1987). Пожарная безопасность. Взрывобезопасность. М.: Химия, 272 с.
5. МЧС РФ (2009). СП 5.13130. 2009. Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. М.: МЧС РФ, 100 с.
6. ГУГПС МВД РФ (2001). НПБ 88-2001*. Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования. М.: ГУГПС МВД РФ, 51 с.
7. Груданова, О. В. (2006). Аналитический метод гидравлического расчета автоматических установок водяного пожаротушения в градостроительстве. Канд. техн. наук. Санкт-Петербург.
8. Иванов, Е. Н. (1990). Расчет и проектирование систем противопожарной защиты. М.: Химия, 384 c.
9. Национальное объединение строителей, Национальное объединение проектировщиков (2014). Устройство систем водоснабжения, канализации и водяного пожаротушения. СТО НОСТРОЙ/НОП 2.15.71–2012. М.: Издательство «БСТ», 36 с.
10. Качалов, А. А., Кузнецова, А. Е., Богданова, Н. В. (1975). Противопожарное водоснабжение. М.: Стройиздат, 272 с.
11. МЧС РФ (2009). СП 10.13130.2009. Системы противопожарной защиты. Внутренний противопожарный водопровод. Требования пожарной безопасности. М.: МЧС РФ, 13 с.
12. Мешман, Л. М., Цариченко, С. Г., Былинкин, В. А., Алешин, В. В., Губин, Р. Ю. (2002) Проектирование водяных и пенных автоматических установок пожаротушения. М.: ФГУ ВНИИПО МВД России, 413 с.
13. Сенчишак, Т. И. (2003). Защитные водяные завесы для борьбы с газопаровоздушными облаками горючих газов и токсичных веществ. Канд. техн. наук. Москва.
14. Меренков, А. П., Хасилев, В. Я. (1985). Теория гидравлических цепей. М.: Наука, 294 с.
15. Министерство морского флота СССР (1987). ВСН 12-87/ММФ. Причальные комплексы для перегрузки нефти и нефтепродуктов, Противопожарная защита. Нормы проектирования. М.: Министерство морского флота СССР, 13 с.
16. Болдырев, В. В. (2016). Гидравлический расчет водяной завесы как трубопровода с попутным расходом. Водоснабжение и санитарная техника, № 11, сс. 64–68.
17. Епифанов, С. П., Зоркальцев, В. И. (2012). Задача потокораспределения с нефиксированными отборами. Водоснабжение и санитарная техника, № 9, сс. 30–35. 18. Евстигнеев, В. А., Касьянов, В. Н. (1999). Толковый словарь по теории графов в информатике и программировании. Новосибирск: Наука, 288 с. 19. Штеренлихт, Д. В. (2006). Гидравлика. М.: КолосС, 656 с. 20. Новицкий, Н. Н., Михайловский, Е. А. (2016). Программно-вычислительный комплекс «ИСИГР» для применения методов теории гидравлических цепей в сети Интернет. Научный вестник НГТУ, № 3(64), сс. 30–43. 21. Новицкий, Н. Н., Михайловский, Е. А. (2017). Инновационный программный комплекс «ИСИГР» для моделирования режимов работы систем водоснабжения. Водоснабжение и санитарная техника, № 12, сс. 45–49. 22. Баранчикова, Н. И., Епифанов, С. П., Зоркальцев, В. И. (2014). Неканоническая задача потокораспределения с заданными напорами и отборами в узлах. Вода и экология: проблемы и решения, № 2, сс. 31–38.

Дзюбо В. В., Алферова Л. И., Васильев В. М.О НЕКОТОРЫХ ОСОБЕННОСТЯХ ОЗОНИРОВАНИИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Dzjubo V. V., Alferova L. I., Vasiliev V. M.ON SOME FEATURES OF OZONE TREATMENT OF GROUND WATERS
DOI: 10.23968/2305–3488.2018.20.2. 10–16

Введение: предметом исследований авторов являются технологические параметры процесса озонирования как ступени предварительной обработки подземных вод перед фильтрованием в технологической схеме их водоподготовки. Методы и материалы: в задачу исследований входило установить дозы (концентрации) растворенного озона, необходимые для окисления растворенных в воде форм железа (Fe 2+) и марганца(Mn 2+) в различных концентрациях; определить предельные дозы растворенного озона в зависимости от концентрации железа и марганца; экспериментально установить качество получаемой обработанной воды озонированием с последующим фильтрованием в зависимости от исходных концентраций железа и марганца и дозы озона. Результаты: влияние температуры на эффективность удаления железа при озонировании заметно сказывается при дозах озона до 1,5–1,8 мг/л, при более высоких дозах озона влияние температуры воды не значительно. В исследованных интервалах продолжительности контакта от 2 до 8 мин и доз озона от 2,5 до 1,2 мг/л эффективность удаления железа составляет 86,4–99,8 % соответственно. Марганец достаточно легко удаляется невысокими дозами озона с последующим фильтрованием, если его концентрации не превышают 0,3 мг/л, практически при любых концентрациях растворенного Fe 2+. Необходимая доза озона для удаления марганца до требуемых норм (0,1 мг/л) составляла 2,1–2,8 мг/л. При дозах озона в обрабатываемой воде до 5,5 мг/л и ее фильтровании со скоростью не выше 12 м/ч, остаточная концентрация марганца уменьшалась до «следовой» величины. Заключение: в определенных условиях при окислении озоном растворенное в воде железо (Fe2+) оказывает конкурирующее действие в отношении растворенного марганца (Mn2+), который при этом полностью не окисляется и, как следствие, полностью не извлекается из воды при последующем фильтровании. Увеличение (свыше 3 мг/л) дозы растворенного озона при обработке подземных вод, содержащих растворенное железо в концентрации до 3,5 мг/л и марганец в концентрации до 0,3 мг/л, приводит к обратному эффекту — ухудшению качества обработанной воды по остаточному содержанию марганца.
Ключевые слова: подземные воды, обработка воды озоном,окисление примесей озоном, доза растворенного озона, параметры озонирования.
Список литературы:
1. Апельцина, Е. И., Алексеева, Л. П., Черская, Н. О. (1992). Проблемы озонирования при подготовке питьевой воды. Водоснабжение и санитарная техника, № 4, сс. 22–27.
2. Hoigne, J. (1988). The chemistry of ozone in water. Process technologies for water treatment: Plenum Publ. Corp., pp. 16–22.
3. Бо, Д. (2000). Практика озонирования в обработке питьевых вод. Водоснабжение и санитарная техника, № 1, сс. 26–29.
4. Bernhardt, H., Hoyer, O., Schoenen, D. (1996). UVdisinfections of treated surface water. In: Ozone, Ultraviolet light, Advanced Oxidation Processes in Water Treatment. Amsterdam, p. 68–74.
5. Дзюбо, В. В., Алферова, Л. И. (1997). Исследование возможности и эффективности озонирования подземных вод Западной Сибири для питьевого водоснабжения. Известия вузов. Строительство, № 6, сс. 85–89.
6. Драгинский, В. Л., Алексеева, Л. П. (1996). Применение озона в технологии подготовки воды. Информационный центр «Озон». Информационные материалы, вып. 2, сс. 4–6.
7. Разумовский, С. Д., Заиков, Г. Е. (1974). Озон и его реакция с органическими соединениями. М.: Наука, 322 с.
8. Жуков, Н. Н., Драгинский, В. Л., Алексеева, Л. П. (2000). Озонирование воды в технологии водоподготовки. Водоснабжение и санитарная техника, № 1, сс. 2–4.
9. Кожинов, В. Ф., Кожинов, И. В. (1974). Озонирование воды. М.: Стройиздат, 159 с.
10. Grasso, D., Weber, W. J., Dekam, J. A. (1989). Effects of preoxidation with ozone on water quality: a case study. American Water Works Association Journal, vol. 81, p. 22–28.
11. Артеменок, Н. Д. (1987). Особенности показателей качества подземных вод Западно-Сибирского артезианского бассейна. В: Рациональное использование природных вод, улучшение их качества и очистка производственных стоков на железнодорожном транспорте. Днепропетровск: Изд-во ДИИТ, сс. 66–72.
12. Алексеев, М. И., Дзюбо, В. В., Алферова, Л. И. (1999). Формирование состава подземных вод ЗападноСибирского региона и особенности их использования для питьевого водоснабжения. Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета, № 1, сс. 183–199.
13. Ермашова, Н. А. (1982). Некоторые геохимические особенности подземных вод палеогенового комплекса юго-восточной части Западно-Сибирского артезианского бассейна. В: Вопросы изучения поверхностных и подземных вод Сибири, Иркутск, сс. 90–96.
14. Дзюбо, В. В. (2007). Подготовка подземных вод для питьевого водоснабжения малых населенных пунктов Западно-Сибирского региона. докт. техн. наук. Томск.
15. Алферова, Л. И., Дзюбо, В. В. (2005). Интенсификация стадии аэрации в технологиях очистки подземных вод. Вода и экология: проблемы и решения, № 3, сс. 3–7.
16. Дзюбо, В. В., Алферова, Л. И. (2003). Аэрация-дегазация подземных вод в процессе очистки. Водоснабжение и санитарная техника, № 6, сс. 21–25.
17. Драгинский, В. Л., Алексеева, Л. П. (1997). Очистка подземных вод от соединений железа, марганца и органических загрязнений. Водоснабжение и санитарная техника, № 12, сс. 16–19.

Кармазинов Ф. В., Игнатчик С. Ю., Кузнецова Н. В., Кузнецов П. Н., Феськова А. Я.МЕТОДЫ ОЦЕНКИ РАСХОДОВ ПОВЕРХНОСТНОГО СТОКА
Karmazinov F. V., Ignatchik S. Yu., Kuznecova N. V., Kuznecov P. N., Fes’kova A. YaMETHODS FOR CALCULATING THE SURFACE RUN-OFF
DOI: 10.23968/2305–3488.2018.20.2.17–24

Введение: требования по очистке и отведению поверхностного стока в последнее время ужесточаются. По этой причине, например, стали типовыми ситуации, связанные с отказами территориальных управлений Государственной экспертизы и Росрыболовства в согласовании осуществления деятельности по проектируемым объектам капитального строительства на основании статьи 60 Водного кодекса РФ, запрещающей осуществлять сброс в водные объекты сточных вод, не подвергшихся санитарной очистке и обезвреживанию. В этих условиях очень важной является информация о фактических расходах, образующихся в результате выпадения дождей, отличных от расчетных. В первую очередь сверхрасчетных дождей, расходы стока от которых невозможно измерить в связи с переходом сетей в напорный режим и подтоплением расходомеров. Цель исследования: совершенствование методов расчета расходов поверхностного стока, направленных на повышение достоверности их оценки и обоснования резервов в таких системах для сокращения затрат на стадии строительства и эксплуатации. Результаты: для обоснования методов расчета расходов сточных вод общесплавных систем водоотведения проведены экспериментальные исследования на одном из бассейнов водоотведения Санкт-Петербурга общей площадью 96,97 га, максимальным уклоном поверхности — 0,006 и средневзвешенным коэффициентом стока ψср = 0,46. В результате экспериментально установлено, что применение упрощённого гидравлического моделирования с учетом только уличных сетей (без включения дворовых) приводит к завышению расчетных расходов до 20 %. При этом экспериментально обоснован экспресс-метод оценки расходов сточных вод общесплавных систем водоотведения, допускающий применение гидравлического моделирования с учетом только уличных сетей, на которых смоделированы виртуальные емкости по объему, равные объему дворовых сетей, подключенных к ним. Экспериментально подтверждена возможность применения нормативных методик для определения на стадии эксплуатации максимального расхода сточных вод в зависимости от фактической q20ф интенсивности дождя. Для повышения достоверности расчетов обязательным условием является применение коэффициента β не в виде константы, а определение его в зависимости от фактической q20ф-интенсивности дождя по формуле β = 1,2915∙q20ф– 0,055. Заключение: применение разработанных методов позволяет: на стадии проектирования обосновать решения, позволяющие уменьшить на 12 % расчетную производительность дождевых и общесплавных систем водоотведения; снизить трудозатраты и продолжительность подготовки исходных данных для гидравлического моделирования водоотводящих сетей и коллекторов.
Ключевые слова: системы водоотведения, канализационные насосные станции (КНС), сточные воды, поверхностный сток, расходомеры, поверхность водосбора.
Список литературы:
1. Федеральный закон РФ (2011). «О водоснабжении и водоотведении». № 416-ФЗ от 07.12.2011 г.
2. Федеральный закон РФ (2011). «Водный Кодекс Российской Федерации». № 416-ФЗ от 07.12.2011 г.
3. Федеральный закон РФ (2015). «Об охране окружающей среды». № 7-ФЗ от 10.01.2002 г. (в редакции от 29.12.2015 г.).
4. Минрегион России (2012). СП 32.13330.2012. Канализация. Наружные сети и сооружения. М.: Минрегион России, 85 с.
5. Госстрой СССР (1986). СНиП 2.04.03–85. Канализация. Наружные сети и сооружения. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 84 с.
6. НИИ ВОДГЕО (2014). Рекомендации по расчету систем сбора, отведения и очистки поверхностного стока с селитебных территорий, площадок предприятий и определению условий выпуска его в водные объекты. М.: ОАО «НИИ ВОДГЕО», 89 с.
7. Игнатчик, В. С., Ивановский, В. С., Игнатчик, С. Ю., Кузнецова, Н. В. (2015). Система диагностики расхода воды. № 2557349.
8. Кармазинов, Ф. В., Пробирский, М. Д., Игнатчик, В. С. (2016). Система диагностики притока воды. № 2596029.
9. Игнатчик, В. С., Ивановский, В. С., Игнатчик, С. Ю., Кузнецова, Н. В. (2016). Система оценки сбросов сточных вод в окружающую среду. № 2599331.
10. Кармазинов, Ф. В., Панкова, Г. А., Михайлов, Д. М., Курганов, Ю. А. (2017). Система для оценки и прогнозирования сбросов сточных вод. № 2606039.
11. Кармазинов, Ф. В., Панкова, Г. А., Михайлов, Д. М., Игнатчик, С. Ю. (2016). Методика оценки объемов аварийных сбросов сточных вод в окружающую среду. Водоснабжение и санитарная техника, № 6, сс. 49–54.
12. Кармазинов, Ф. В. (2000). Повышение эксплуатационной надежности, управляемости и эффективности системы водоотведения крупного города: автореф. дис. ... д-ра техн. наук. Санкт-Петербург, 87 с.
13. Игнатчик, С. Ю., Кузнецов, П. Н. (2017). Методы оценки и пути снижения сбросов сточных вод в окружающую среду. Часть 1. Методы оценки и пути снижения сбросов сточных вод при засорениях или авариях на участках водоотводящих сетей. Вода и экология: проблемы и решения, № 1, сс. 13–23.
14. Кармазинов, Ф. В., Панкова, Г. А., Михайлов, Д. М., Игнатчик, С. Ю. (2016). Методика оценки объемов аварийных сбросов сточных вод в окружающую среду. Водоснабжение и санитарная техника, № 6, сс. 49–54.
15. Игнатчик, В. С., Кузнецов, П. Н. (2016). Оптимизация систем водоснабжения и водоотведения. Вода и экология: проблемы и решения, № 4, сс. 26–35.
16. Игнатчик, С. Ю. (2010). Обеспечение надёжности и энергосбережения при расчёте сооружений для транспортирования сточных вод. Водоснабжение и санитарная техника, № 8, сс. 56–62.

Касымбеков Ж. КВАКУУМНАЯ ОЧИСТКА КАНАЛИЗАЦИОННЫХ КОЛОДЦЕВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭНЕРГИИ ВЫХЛОПНОГО ГАЗА ТРАКТОРА
Kassymbekov Zh. K.VACUUM CLEANING OF SEWERAGE WELLS USING THE EXHAUST GAS ENERGY OF THE TRACTOR
DOI: 10.23968/2305–3488.2018.20.2.25–31

Введение: изложены результаты разработки установки для вакуумной очистки канализационных колодцев и испытания ее в лабораторных и натурных условиях. В ней, в отличие от существующих способов, вакуумирование осуществляется за счет использования энергии выхлопного газа базового трактора с помощью эжекторного напорно-вакуумного устройства, устанавливаемого на выхлопной трубе. Методы и материалы: на основе испытания эжекторного устройства выявлено, что при малых значениях относительного перепада давлений, увеличение глубины всаса приводит к снижению коэффициента эжекции по воде, а при повышении перепада давлении, наоборот, значение коэффициента увеличивается. При стабильном режиме работы эжектора достигается нормализация степени эжекции отсасываемого газа, которая положительно влияет на всасывающую способность устройства по пульпе. Снижение степени сжатия особо не влияет на всасывающую способность эжектора. Результаты: установлено, что предложенная конструкция работоспособна и может быть применена для очистки смотровых колодцев от песчано-гравелистых отложений крупностью до 10...15 мм со степенью очистки до 96–98 %
Ключевые слова: смотровые колодцы, очистка, энергия выхлопного газа, вакуумно-эжекторная установка, испытание.
Список литературы:
1. Алексеев, М. И., Ермолин, Ю. А. (2010). Надежность систем водоотведения. СПб.: СПбГАСУ, 165 с.
2. Дрозд, Г. Я. (1997). Повышение эксплуатационной долговечности и экологической безопасности канализационных сетей. Донбасская гос. академия строительства и архитектуры.
3. Минрегион России (2012). СП 32.13330.2012. Канализация. Наружные сети и сооружения. М.: Росстандарт, 91 с.
4. Зенитов, Н. А. (2000). Машины и оборудования для содержания канализационных и водосточных сетей. Водоснабжение и санитарная техника, № 9, сс. 17–22.
5. (2003). Современные коммунальные машины для содержания водосточных и канализационных сетей. Водоснабжение и санитарная техника, № 2, с. 16.
6. Машины для вакуумной очистки смотровых колодцев (2009). [online] Доступно по ссылке: https://vektornpo.ru/ catalog [дата обращения 17.02.2018].
7. Машина для очистки смотровых и дождевых колодцев МОК–188 (2017). [online] Доступно по ссылке: http://www. oborudunion.ru/mashina-dlya-ochistki-smotrovyh-i-dojdevyhkolodcev-mok-188-999800836 [дата обращения 17.02.2018].
8. Касымбеков, Ж. К. (2003). Гидроциклонно-эжекторные технологии подъема воды и очистки сооружений сельскохозяйственного водоснабжения. Тараз.
9. Соловьев, А. (2012). Использование энергии выхлопных газов в силовых газовых турбинах. [online] Доступно по ссылке: http://www.magistrblog.ru/view_post.php?id=787 [дата обращения 17.02.2018].
10. Кургинян, А. (2014). Энергия выхлопных газов. [online] Доступно по ссылке: http://trial-news.ru/zdorovie/ energiya-vyhlopnyh-gazov/ [дата обращения 11.03.2018].
11. Вахитов, Ю. Р. (2012). Агрегаты наддува двигателей. Уфа: УГАТУ, 158 с.
12. Колчин, А. И., Демидов, В. П. (2008). Расчет автомобильных и тракторных двигателей. М.: Высшая школа, 496 с.
13. Исаев, С. В. (2013). Процесс эжекции и смешения потоков газа в аппаратах циклонного типа. Санкт-Петербург.
14. Лагуткин, М. Г., Исаев, С. В. (2012). Расчет параметров работы вихревого эжектора. В: XXV Международная научная конференция «Математические методы в технике и технологиях». Волгоград: ВолгГТУ, сс. 29–30.
15. Сейтасанов, И. С. (2014) Исследование закрученного течения в гидроэлеваторах. Молодой ученый, № 1, сс. 116–119.
16. Сыченков, В. А., Панченко, В. И., Халиулин, Р. Р. (2014). Исследование многофазных эжекторов. Вісник НТУ «ХПI», № 13 (1056), сс. 72–76.

Кошелев А. В., Веденеева Н. В., Заматырина В. А., Тихомирова Е. И., Скиданов Е. В. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТОВ НА ОСНОВЕ БЕНТОНИТОВЫХ ГЛИН ДЛЯ СИСТЕМ ОЧИСТКИ ВОДЫ
Koshelev А. V., Vedeneeva N. V., Zamatyrina V. A., Tichomirova E. I., Skidanov E. VDEVELOPMENT OF TECHNOLOGY FOR OBTAINING SORBENTS BASED ON BENTONITE CLAYS FOR WATER PURIFICATION SYSTEMS
DOI: 10.23968/2305–3488.2018.20.2.32–39

Введение: статья посвящена технологии создания сорбентов на основе бентонитовых глин. Актуальность разработки определяется возрастающим интересом к созданию новых экологически безопасных сорбентов из природных алюмосиликатов. Однако сдерживающим фактором широкого использования бентонитов для очистки воды является отсутствие эффективных технологий гранулирования, поскольку глинистые минералы подвержены в водных средах эффекту диспергирования. Методы и материалы: для обоснования возможности применения разработанной технологии гранулирования бентонита, а также полученных образцов сорбентов в процессе водоподготовки, у гранул были изучены минералогический состав методом рентгенофазового анализа, проведен анализ удельной поверхности, пористости (объем пор, распределение пор по радиусу) методом сорбции и капиллярной конденсации газов, определены их химическая и механическая стойкости. После исследования физических свойств оценивали сорбционную емкость образцов в отношении цветных и мутных растворов, а также растворов, содержащих тяжелые металлы. Результаты: подробный анализ физических и химических свойств разработанных сорбентов показал, что разработанные сорбенты соответствуют требованиям ГОСТ и эффективны для использования, как в качестве самостоятельного фильтрующего материала, так и составляющей в системах водоочистки.
Ключевые слова: сорбенты, бентонитовые гранулы, сорбционная емкость, водоочистка, алюмосиликаты.
Список литературы:
1. Borden, D., Giese, R. F. (2001). Baseline studies of the clay minerals society source clays: cation exchange capacity measurements by the ammonia-electrode method. Clays Clay Miner, vol. 49, pp. 444–445.
2. Lin, S. H., Juang, R. S. (2002). Heavy metal removal from water by sorption using surfactant-modified montmorillonite. Journal of Hazardous Materials, vol. 92, № 3, pp. 315–326.
3. Браун, Г. (1965). Рентгеновские методы изучения и структура глинистых минералов. М.: МИР, 307 с.
4. Веденеева, Н. В., Кошелев, А. В., Заматырина, В. А. (2017). Оценка эффективности сорбции веществ гумусовой природы на модельных растворах. В: Экологические проблемы промышленных городов, сс. 424–428.
5. Беликов, С. Е. (ред.) (2007). Водоподготовка: справочник. М.: Аква-Терм, 240 с.
6. Годовиков, А. А. (1983). Минералогия. М.: Недра, 460 с.
7. Госстандарт России (2000). ГОСТ Р 51641–2000. Материалы фильтрующие зернистые. Общие технические условия. М.: Стандартинформ, 13 с.
8. Карнаухов, А. П. (1999). Адсорбция. Текстура дисперсных и пористых материалов. Новосибирск: Наука, Сиб. Предприятие РАН, 470 с.
9. Кирсанов, Н. В. (1981). Генетические типы и закономерности распространения месторождений бентонитов в СССР. М.: Недра, 214 с.
10. Комаров, В. С. (1997). Адсорбенты: вопросы теории, синтеза и структуры. Минск: Беларуская навука, 287 с.
11. Комов, Д. Н., Никитина, Н. В., Казаринов, И. А. (2015). Сорбенты на основе природных бентонитов, модифицированные полигидроксокатионами железа (III) и алюминия методом «золь-гель». Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология, т. 15, № 2, сс. 27–34.
12. Куковский, Е. Г. (1966). Особенности строения и физико-химические свойства глинистых минералов. Киев: Наукова думка, 128 с.
13. Орлов, А. А., Спирин, В. Ф. ( 2006). Гигиенические вопросы сельского водоснабжения в современных условиях. В: Экология человека, гигиена и медицина окружающей среды на рубеже веков: состояние и переспективы развития, Москва, сс. 375–379.
14. Осипов, В. И., Соколов, В. Н., Румянцев, Н. А. (1989). Микроструктура глинистых пород. М.: Недра, 211 с.
15. Осипов, В. И., Соколов, В. Н. (2013). Глины и их свойства. Состав, строение и формирование свойств. М.: ГЕОС, 576 с.
16. Рафф, П. А., Селюков, А. В., Байкова, И. С. (2011). Технология контактного осветления воды в условиях Волжского водозабора г. Казани. Водоснабжение и санитарная техника, № 6, сс. 25–29.
17. Тарасевич, Ю. И. (1975). Адсорбция на глинистых минералах. Киев: Наукова думка, 351 с

Олькова А. С. АКТУАЛЬНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ МЕТОДОЛОГИИ БИОТЕСТИРОВАНИЯ ВОДНЫХ СРЕД
Olkova A. S.CURRENT TRENDS IN THE DEVELOPMENT OF THE METHODOLOGY OF BIOASSAY AQUATIC ENVIRONMENTS
DOI: 10.23968/2305–3488.2018.20.2.40–50

Введение: современная методология биотестирования развивается по следующим направлениям: создание и внедрение новых методик биотестирования, разработка специальных приборов для биотестирования, обнаружение новых информативных тест-функций лабораторных организмов, основанных на учете сублетальных эффектов, оценка и интерпретация результатов токсикологического анализа компонентов окружающей среды. Методы и материалы: в целях выявления методологических аспектов развития группы методов в исследованиях с использованием биотестирования проанализирован опыт мировых ученых. Предлагаемые подходы оптимизации методов биотестирования разработаны с использованием собственного накопленного материала токсикологических анализов. Результаты: предложено три направления для оценки и оптимизации подходов и методов биотестирования. Во-первых, разработан алгоритм выбора биотестов, позволяющий использовать наиболее чувствительные методы. Второе направление оптимизации методов биотестирования — это контроль здоровья тест-культур в течение всего жизненного цикла особей биологического вида. Третья часть нашей работы — это создание системы тест-функций лабораторных животных, которые последовательно проявляются в течение токсикологического эксперимента. Система позволяет оценивать предлетальные, летальные, хронические и отсроченные токсикологические эффекты. Заключение: предложенные нами направления оптимизация биотестирования учитывают многофакторность получения объективных результатов токсикологических анализов. Три части оценки и оптимизации подходов биотестирования необходимо последовательно осуществлять на этапе планирования экологических исследований и продолжать внедрять в процессе исследований.
Ключевые слова: биотестирование, методология биотестирования, методы биотестирования, тест-функции, тесторганизмы.
Список литературы:
1. Белинская, Е. А., Мазина, С. Е., Зыкова, Г. В., Зволинский, В. П. (2017). Биотестирование стойких органических загрязнителей и полициклических ароматических углеводородов. Успехи современной науки, № 5 (1), сс. 35–43.
2. Воробъева, О. В., Филенко, О. Ф., Исакова, Е. Ф. (2013). Изменения плодовитости лабораторной культуры D. magna. Перспективы науки, № 9 (48), сс. 11–14.
3. Куценко, С. А. (2004). Основы токсикологии. СПб.: Фолиант, 720 с.
4. Лесников, Л. А., Мосиенко, Т. К. (1992). Приемы биоиндикации, биотестирования при текущем надзоре за загрязненностью водных объектов и выявлении превышения их ассимилирующей способности. СПб.: ГосНИОРХ, 79 с.
5. Маторин, Д. Н., Венедиктов, П. С. (2009). Биотестирование токсичности вод по скорости поглощения дафниями микроводорослей, регистрируемых с помощью флуоресценции хлорофилла. Вестник Московского университета. Серия 16. Биология, № 3, сс. 28–33.
6. Мисейко, Г. Н., Тушкова, Г. И., Цхай, И. В. (2001) Daphnia magna (Crustacea Cladocera) как тест-объект в оптимальных условиях лабораторного культивирования. Известия Алтайского государственного университета, № 3, сс. 83–86.
7. Никаноров, А. М., Жулидов, А. В. (1991). Биомониторинг металлов в пресноводных экосистемах. Л.: Гидрометеоиздат, 312 с.
8. Никаноров, А. М., Трунов, Н. М. (1999). Внутриводоемные процессы и контроль качества природных вод. СПб.: Гидрометеоиздат, 150 с.
9. Никаноров, А. М., Хоружая, Т. А., Бражникова, Л. В., Жулидов А. В. (2000). Мониторинг качества вод: оценка токсичности. СПб.: Гидрометеоиздат, 159 с.
10. Олькова, А. С., Санникова, Е. А., Будина, Д. В., Кутявина, Т. И., Зимонина, Н. М. (2017). Оценка токсичности природных и техногенных сред по двигательной активности Daphnia magna. [online]. Современные проблемы науки и образования, № 3. Доступно по ссылке: https://www.scienceeducation.ru/ru/article/view?id=26428 [дата обращения: 05.06.2017].
11. Минприроды России (2014). Приказ № 536 от 4 декабря 2014 г. Об утверждении Критериев отнесения отходов к I–V классам опасности по степени негативного воздействия на окружающую среду.
12. Синовец, С. Ю., Пяткова, С. В., Козьмин, Г. В. (2009). Экспериментальное обоснование использования аллиум-теста в радиологическом мониторинге. Известия высших учебных заведений. Радиоэнергетика, № 1, сс. 32–38.
13. Филенко, О. Ф., Терехова, В. А. (2016). Экологическое предназначение биотестирования. Биодиагностика и оценка качества природной среды: подходы, методы, критерии и эталоны сравнения в экотоксикологии: Материалы международного симпозиума и школы. М.: МГУ, сс. 232–239.
14. ФР.1.39.2007.03222. (2007). Методика определения токсичности воды и водных вытяжек из почв, осадков сточных вод, отходов по смертности и изменению плодовитости дафний. М.: Акварос, 51 с.
15. Brack, W., Ait-Aissa, S., Burgess, R. M. (2016). Effectdirected analysis supporting monitoring of aquatic environments. An in-depth overview. Science of The Total Environmental, vol. 544, pp. 1073–1118.
16. Beuth Verlag (2009). DIN EN ISO 15088:2009-06. Water quality. Determination of the acute toxicity of waste water to zebrafish eggs (Danio rerio) (ISO 15088:2007) [online] Доступно по ссылке: https://www.beuth.de/en/standard/din-eniso-15088/113162875 [дата обращения 07.06.2018]
17. Isidori, M., Lavorgna, M., Nardelli, A., Pascarella, L., Parrella, A. (2005). Toxic and genotoxic evaluation of six antibiotics on nontarget organisms. Science of the total environment, vol. 346, pp. 87–98.
18. ISO 6341:2012. (2012). Water quality. Determination of the inhibition of the mobility of Daphnia magna Straus (Cladocera, Crustacea). Geneva: International Organization for Standardization, 22 p.
19. Kramer, K. J., Botterweg, J. (1991). Aquatic biological early warning systems: an overview. Bioindicators and environmental management. London: Academic Press, pp. 95–126.
20. Lammer, E., Carr, G. J., Wendler, K. (2009). Is the fish embryo toxicity test (FET) with the zebrafish (Danio rerio) a potential alternative for the fish acute toxicity test? Comparative Biochemistry and Physiology. Part C: Toxicology & Pharmacology, № 149 (2), pp. 196–209.
21. Mikol, Y. B., Richardson, W. R., Van der Schalie, W. H. (2007). An online real-time biomonitor for contaminant surveillance in water supplies. Journal american water works association, № 99 (2), pp. 107–115.
22. Odum, E. P., Odum, H. T. (1953). Fundamentals of Ecology. Philadelphia: W. B. Saunders, 574 p.
23. Olkova, A. S., Kantor, G. Y., Kutyavina, T. I. Ashikhmina, T. Y. (2018). The importance of maintenance conditions of Daphnia magna Straus as a test organism for ecotoxicological analysis. Environmental Toxicology and Chemistry, 37(2), pp. 376–384.
24. Ostfeld, A., Salomons, E. (2004). Optimal layout of early warning detection stations for water distribution systems security. Journal of water resources planning and management, 130 (5), pp. 377–385.
25. Pandard, P., Devillers, J., Charissou, A. M., Poulsen, V. (2006). Selecting a battery of bioassays for ecotoxicological characterization of wastes. Science of the total environment, vol. 363, pp. 114–125.
26. Passos, J. L., Barbosa, L. C. A., Demuner, A. J., Barreto, R. W. (2010). Effects of Corynespora cassiicola on Lantana camara. Planta Daninha, vol. 28, pp. 229–237.
27. Poirier, D. G., Westlake, G. F., Abernethy, S. G. (1988). Daphnia magna acute lethality toxicity test protocol. Ontario: Queen’s Printer for Ontario, 32 с.
28. Repetto, G., Jos, A., Hazen, M.J., Molero, M. L. (2001). A test battery for the ecotoxicological evaluation of pentachlorophenol. Toxicol in Vitro, vol. 15, pp. 503–509.
29. Storey, M. V., Van der Gaag, B., Burns, B. P. (2011). Advances in on-line drinking water quality monitoring and early warning systems. Water Research, 45(2), pp. 741–747.
30. Tousova, Z., Oswald, P., Slobodnik, J., Blaha, L. (2017). European demonstration program on the effect-based and chemical identification and monitoring of organic pollutants in European surface waters. Science of the total environment, vol. 601–602, pp. 1849–1868.
31. Biesinger, K., Williams, L., van der Schalie, W. (1987). Users Guide: Procedures for conducting Daphnia magna toxicity bioassays. Las Vegas: US Environmental Protection Agency, 56 p.

Ермолин Ю. А., Алексеев М. И.МЕРА НАДЕЖНОСТИ КАНАЛИЗАЦИОННОЙ СЕТИ
Ermolin Y. A., Alexeev M. I.RELIABILITY MEASURE OF A SEWER NETWORK
DOI: 10.23968/2305–3488.2018.20.2.51–58

Введение: рассматривается типичная для крупного города разветвленная канализационная система, предназначенная для приема и отведения бытовых и промышленных сточных вод. Рассмотрение ограничивается подсистемой транспортировки воды (канализационной сетью). Методы и материалы: предлагается под мерой надежности системы в целом понимать относительный объем неочищенной сточной воды, потенциально сбрасываемой в окружающую среду вследствие случайного выхода из строя компонентов канализационной сети. Результаты: разработан простой метод быстрого и точного расчета этого объема. Задача сводится к определению количества неочищенной воды, потенциально сбрасываемой из сети, и решается при следующих допущениях и ограничениях: городская система водоотведения, с математической точки зрения, представляется односвязным, ациклическим, ориентированным графом (так называемым «деревом»); при аварии трубы ее пропускная способность считается равной нулю; специфические особенности каждой трубы (материал, диаметр, возраст, условия работы и т. п.) интегрально проявляются в интенсивности ее отказов; канализационные насосные станции сети полагаются абсолютно надежными. В основе метода лежит представление канализационной сети в виде комбинации структурообразующих фрагментов. Каждый такой фрагмент формально заменяется одной фиктивной эквивалентной трубой, интенсивность отказов которой определяется из условия равенства расходов воды на входах и выходе фрагмента и заменяющей его трубы. Заключение: расчет меры надежности канализационной сети сводится к последовательному рассмотрению простых подзадач, решение каждой из которых элементарно и не вызывает трудностей.
Ключевые слова: канализационная сеть, надежность, сброс сточной воды, Y-образный фрагмент сети, метод декомпозиции и эквивалентирования.
Список литературы:
1. Alekseev, M. I., Ermolin, Yu. A. (2010). Extension of the decomposition-equivalenting technique at the estimating of sewer network reliability. In: Proc. of the Conference in memory of academician S. V. Iakovlev, St. Peterburg: St. Peterburg State University of Architecture and Civil Engineering, pp. 19–21. (in Russian).
2. Bao, Y., Mays, L. W. (1990). Model for water distribution system reliability. J. of Hydraulic Engineering, vol. 116, pp. 1119–1137.
3. Yen, B. C., Tung, Y.-K. (ed.) (1993). Reliability and Uncertainty Analyses in Hydraulic Design. New York: American Society of Civil Engineers, 305 p.
4. Engelhardt, M. O., Skipworth, P. J., Savic, D. A., Saul, O. A. (2000). Rehabilitation strategies for water distribution networks: a literature review with a UK perspective. Urban Water, vol. 2, pp. 153–170.
5. Ermolin, Y. A. (2001). Estimation of raw sewage discharge resulting from sewer network failures. Urban Water, vol. 4, pp. 271–276.
6. Ermolin, Y. A. (2009). Reliability Estimation of Urban Wastewater Disposal Networks. In: Reliability Engineering Advances, New York: Nova Science Publishers, pp. 379–397.
7. Fujiwara, O., Ganesharajah, T. (1993). Reliability assessment of water supply systems with storage and distribution networks. Water Resources Research, vol. 29, pp. 2917–2924.
8. Gheisi, A., Forsyth, M., Naser, Gh. (2016). Water Distribution Systems Reliability: A Review of Research Literature. J. of Water Resources Planning and Management, vol. 142, issue 11, pp. 83–94.
9. Haghighi, A., Bakhshipour, A. E. (2016). Reliability-based layout design of sewage collection systems in flat areas. Urban Water Journal, vol. 13, issue 8, pp. 780–802.
10. Jin, Y., Mukherjee, A. (2010). Modeling blockage failures in sewer systems to support maintenance decision making. J. of Performance of Constructed Facilities, vol. 6, pp. 622–633.
11. Korn, G., Korn, T. (1961). Mathematical Handbook for Scientists and Engineers. New York, Toronto, London: McGraw-Hill Company, Inc., 943 p.
12. Kwietniewski, M., Lesniewski, M. (2006). The reliability assessment of a typical structure fragment of a stormwater collection network including uncertainty. In: Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High-Energy Physics Experiments IV, Wilga.
13. Mays, L. M. (ed.) (1989). Reliability analysis of water distribution systems. New York: American Society of Civil Engineering, 544 p.
14. Quimpo, R. G., Shamsi, U. M. (1991). Reliability based distribution system maintenance. J. of Water Resources Planning and Management Division, vol. 117, pp. 321–339.
15. Su, Y. C., Mays, L. W., Duan, N., Lansey, K. E. (1987). Reliability-based optimization model for water distribution systems. J. of Hydraulic Engineering, vol. 114, pp. 1539–1556.
16. Ventzel, E. (2001). Issledovanie operacij: zadachi, principy, metodologiya [Operations Analysis: Problems, Principles and Methodology]. M.: Vysshaja Shkola, 318 p. (in Russian).
17. Wagner, J. M., Shamir, U., Marks, D. H. (1988). Water distribution reliability. Analytical methods. J. of Water Resources Planning and Management Division, vol. 114, pp. 253–275.
18. Yermolin, Yu. A., Alexeev, M. I. (2012). Nadezhnost’ vodootvodyashchih setej i puti ee povysheniya [Reliable operation of wastewater collection systems and ways of its improvement]. Water Supply and Sanitary Technique, vol. 1. pp. 13–16. (in Russian).

Невский А. В., Кашина О. В., Ся Д., Сунь Л., Чжао Х., Чжун Х.НАУЧНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ СИСТЕМ ВОДНОГО ХОЗЯЙСТВА ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Nevsky A. V., Kashina O. V., Xia, D., Sun, L., Zhao, H., Zhong, H.SCIENTIFIC AND TECHNOLOGICAL BASES FOR DESIGN OF INDUSTRIAL ENTERPRISE’S RESOURCE-SAVING WATER MANAGEMENT SYSTEMS
DOI: 10.23968/2305–3488.2018.20.2.59–69

Введение: концептуальные положения теории устойчивого социально-экономического развития предусматривают создание ресурсосберегающего экологически безопасного производства, основой которого служат эффективно действующие ресурсосберегающие водопотребляющие процессы (РСВП) промышленных предприятий. Таким образом, целью данного исследования было развитие методологии проектирования научно обоснованных ресурсосберегающих систем водного хозяйства текстильных предприятий, использующих базовые красильно-отделочные технология обработки тканей. Методы и материалы: термодинамический эксергетический метод и термодинамический водный пинч-метод синтеза РСВП промышленных предприятий были использованы нами и доработаны. На модельных и реальных стоках исследована эффективность предложенных методов очистки сточных вод: электрокаталитической деструкции, каталитической деструкции пероксидом водорода, коагуляции, фильтрации, магнитной обработки. В качестве катализаторов использовали оксиды металлов. Предложена специфическая методика по реализации технологии утилизации ионов тяжелых металлов в качестве полезных продуктов, таких как минеральные пигменты. Результаты: разработана семиэтапная схема проектирования: 1) сбор исходных данных: экологический анализ (инвентаризация) технологии промышленного предприятия; 2) разработка интегрированной ресурсосберегающей системы водного хозяйства промышленного предприятия; 3) проектирование повторно-последовательной схемы водопотребления промышленного предприятия (технологических линий); 4) разработка методов очистки сточных вод; 5) разработка интеллектуальной (компьютерной) системы управления ресурсосберегающей схемой водного хозяйства промышленного предприятия; 6) оценка технологических рисков и управление системой технической безопасности; 7) оценка экологической и экономической эффективности проекта. Заключение: разработана методология проектирования РСВП текстильных предприятий. Предложена функциональная схема РСВП красильно-отделочного производства текстильного предприятия. Разработаны структура интеллектуальной (компьютерной) системы и программное обеспечение для проектирования и эксплуатации РСВП. Исследованы методы очистки сточных вод. Показано, что методы электро-, фотокаталитической деструкции и коагуляции являются наиболее перспективными в практике обработки сточных вод. Проведена оценка основных технико-экономических показателей проекта.
Ключевые слова: методология проектирования систем водного хозяйства, водопотребляющие технологические процессы, термодинамический эксергетический метод, термодинамический водный пинч- метод, методы очистки сточных вод, электрокаталитический метод, технологический риск, эколого-экономическая эффективность.
Список литературы:
1. Nevsky, A. V., Meshalkin, V. P., Sharnin, V. A. (2004). Analiz i sintez vodnyh resursosberegayushchih himiko-tekhnologicheskih system [Analysis and synthesis of water resource chemical processes systems]. Moscow: Nauka, 212 p. (in Russian).
2. Nevsky, A. V., Kashina, O. V. (2012). Resursosberegayushchaya sistema vodnogo hozyajstva maslozhirovyh proizvodstv [Resource-saving system of water management for oils and fats production]. Saarbrucken: Lambert Academic Publishing, 254 p. (in Russian).
3. Nevsky, A. V., Kashina, O. V., Xia, D., Sun, L. (2015). Thermodynamic exergy analysis for designing optimal water-use chemical processes. Invited Report. In: XX International Conference on Chemical Thermodynamics in Russia. Nizhni Novgorod: Nizhni Novgorod University Press, 371 p.
4. Nevsky, A. V., Kashina, O. V. (2015). Termodinamicheskij podhod k proektirovaniyu optimal’nyh ehnergoresursosberegayushchih sistem vodnogo hozyajstva [Thermodynamic approach to the design of optimal energy-resource-saving water management systems]. Vodoochistka. Vodopodgotovka. Vodosnabzhenie, № 1, pp. 22–31. (in Russian).
5. Kashina, O. V., Bushuev, M. V., Nevsky, A. V. (2012). Eksergeticheskij analiz effekta massovoj nagruzki pri proektirovanii energoresursosberegayushchih sistem vodnogo hozyajstva [Exergic analysis of the mass load effect in the design of energy-resource-saving water management systems]. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Khimiya khimicheskaya tekhnologiya, vol. 55, № 9, pp. 97–103. (in Russian).
6. Nevsky, A. V., Vatagin, V. S., Sharnin, V. A., Usanova, O. A., Bushuev, M. V. (2010). Termodinamicheskij podhod k proektirovaniyu energoresursosberegayushchih himiko-tekhnologicheskih sistem vodopotrebleniya [The thermodynamic approach to designing of energy-efficient chemical process systems of water consumption]. Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta, № 2, pp. 145– 148. (in Russian).
7. Jeżowski, J., Poplewski, G., Jeżowska, A. (2003). Optimization of water usage in chemical industry. Environmental Protection Engineering, vol. 29, № 1, pp. 97–117.
8. Seager, T. P., Theis, T. L. (2003). A thermodynamic basis for evaluating environmental policy trade-offs. Clean Technologies and Environmental Policy, vol. 4, № 4, pp. 217–226.
9. Prakash, R., Shenoy, U. V. (2005). Targeting and design of water networks for fixed flowrate and fixed contaminant load operations. Chemical Engineering Science, vol. 60, № 1, pp. 255–268.
10. Pillai, H. K., Bandyopadhyay, S. (2007). A rigorous targeting algorithm for resource allocation networks. Chemical Engineering Science, vol. 62, № 22, pp. 6212–6221.
11. Tan, R. R., Col-long, K. J., Foo, D. C. Y. (2008). A methodology for the design of efficient resource conservation networks using adaptive swarm intelligence. Journal of Cleaner Production, vol. 16, № 7, pp. 822–832.
12. Kleidon, A., Schymanski, S. (2008). Thermodynamics and optimality of the water budget on land: a review. Geophysical Research Letters, vol. 35, № 20, pp. L20404.
13. Statyukha, G., Kvitka, O., Dzhygyrey, I., Jezowski, J. (2008). A simple sequential approach for designing industrial wastewater treatment networks. Journal of Cleaner Production, vol. 16, № 2, pp. 215–224.
14. Dzhygyrey, I., Kvitka, O., Jezowski, J., Statyukha, G. (2009). Distributed wastewater treatment network design with detailed models of processes. Computer Aided Chemical Engineering, vol. 26, pp. 853–858.
15. Nikanorov, A. M., Trofimchuk, M. M. (2010). Peculiarities in thermodynamics of intrabasin processes in fresh-water ecosystems under anthropogenic impact. Doklady Earth Sciences, vol. 433, № 1, pp. 954–956.
16. Estupiñan Perez, L., Martinez Riascos, C. A., Dechaine, G. P. (2015). Simplified conceptual design methodology for double-feed extractive distillation processes. Industrial and Engineering Chemistry Research, vol. 54, № 20, pp. 5481–5493.
17. Kutepov, A. M., Meshalkin, V. P., Nevsky, A. V. (2002). Modified water pinch method for designing resource-efficient chemical engineering systems. Doklady Chemistry, vol. 383, № 4–6, pp. 123–127.
18. Alva-Argáez, A., Kokossis, A. C., Smith, R. (2007). The design of water-using systems in petroleum refining using a water-pinch decomposition. Chemical Engineering Journal, vol. 128, № 1, pp. 33–46.
19. Khezri, S. M., Lotfi, F., Erfani, Z., Tabibian, S. (2010). Application of water pinch technology for water and wastewater minimization in aluminum anodizing industries. International Journal of Environmental Science and Technology, vol. 7, № 2, pp. 281–290.
20. Zhao, H., Zhong, H., Sun, L., Xia, D., Nevsky, A. V. (2018). Acid Orange 52 dye degradation efficiency by electrocatalytic method. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol., vol. 61, № 3, pp. 64–69.
21. Zhao, H., Zhong, H., Sun, L., Xia, D., Nevsky, A. V. (2018). Acid Orange 52 dye degradation by electrocatalytic plus photocatalytic technique and intermediates detection. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Khimiya khimicheskaya tekhnologiya, vol. 61, № 4–5. pp. 111–118.
22. Vatagin, V. S., Nevsky, A. V. (2008). Ocenka riska avarijnyh situacij na himicheskih predpriyatiyah s pomoshch’yu metoda “dereva sobytij” [Risk assessment of accidents at industrial plants with the use of “Tree of events” method]. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Khimiya khimicheskaya tekhnologiya, vol. 51, № 2, pp. 101–104. (in Russian).
23. Nevsky, A. V., Xia, D., Sun, L., Zhao, H. (2016). Advanced oxidation processes in industry and risk assessment. Invited Report. In: XX Mendeleev Congress on General and Applied Chemistry, Ekaterinburg LLC JiLime PH, vol. 3, pp. 273.

ЭКОЛОГИЯ

Александрова М. А., Васильев А. М., Карташов М. В.ОЦЕНКА МОРСКИХ ЭКОСИСТЕМНЫХ УСЛУГ НА БАЗЕ ОСНОВНЫХ ПРОМЫСЛОВЫХ БИОРЕСУРСОВ КАК ОСНОВА УСТОЙЧИВОГО СОСТОЯНИЯ БОЛЬШОЙ МОРСКОЙ ЭКОСИСТЕМЫ И СОХРАНЕНИЯ БИОРАЗНООБРАЗИЯ
Aleksandrova M. A., Vasiliev A. M., Kartashov M. V.ESTIMATION OF MARINE ECOSYSTEM SERVICES BASED ON THE MAIN COMMERCIAL BIORESOURCES AS A BASIS FOR THE SUSTAINABLE STATUS OF THE LARGE MARINE ECOSYSTEM AND BIODIVERSITY CONSERVATION
DOI: 10.23968/2305–3488.2018.20.2.70–86

Введение: экосистемные услуги можно определить как выгоды, которые люди получают от экосистем. Морские экосистемные услуги способствуют предотвращению глобальных экологических проблем, таких как изменение климата, сохранение биоразнообразия и др. Одной из важных причин деградации морских экосистем является недооценка их реальной экономической ценности. Методы и материалы: разработанная методика оценки морских экосистемных услуг обосновывет целесообразность использования для оценки экосистемных услуг морей и океанов стоимость биоресурсов в воде, по которым они продаются на аукционах. В качестве базовой цены для расчета экосистемных услуг в рыболовстве предлагается использовать аукционную стоимость основного промыслового объекта — в данном случае трески. Стоимость других гидробионтов дифференцируется по соотношению оптовых цен на рыбопродукцию. Результаты: проведенные исследования показали, что в 2016 г. экосистемой Баренцева моря и сопредельных вод было произведено 1475 тыс. т обеспечивающих услуг на сумму 1568,6 млн долл. США (61 709 млн руб.). Доля России составила 610,4 тыс. т стоимостью 666,2 млн долл. США (26 066,8 млн руб.) — 42 % от общего объема услуг. Поддерживающие услуги моря в натуральном измерении определились в 22 667 тыс. т (по норвежским данным — в 25 958 тыс. т), в стоимостном измерении, соответственно, в 22 827 млн долл. (898 034 млн руб.) и в 24 251 млн долл. (в 954 038 млн руб.), что в 14,5 раз и в 15,5 раз больше стоимости обеспечивающих услуг. Заключение: анализ оценки морских экосистемных услуг зарубежными и отечественными исследователями показывает, что этот процесс требует дальнейших исследований и совершенствования методик.
Ключевые слова: морские экосистемы, услуги, экосистемный подход, предосторожный подход, промысловый запас, нерестовый запас, зарубежный и российский опыт, Баренцево море и сопредельные воды, промысловые биоресурсы, оценка, биоразнообразие.
Список литературы:
1. Александрова, М. А. (2014). Морские биоресурсы в системе рационального природопользования: проблемы, пути решения. В: Международная научно-практическая конференция «Современные проблемы и тенденции инновационного развития Европейского Севера». Мурманск, Изд- во МГТУ, сс. 55–59.
2. Александрова, М. А. (2015). Экосистемный подход и его роль в управлении рациональным пользованием водными биологическими ресурсами. В: Статистика и вызовы современности. Москва: МЭСИ, сс. 93–99.
3. Александрова, М. А. (2015). Экологические проблемы промысла и биоэкономические пути их решения. В: Инновационные технологии в науке и образовании. Чебоксары: ЦНС «Интерактив плюс», сс. 292–293.
4. Александрова, М. А. (2015). К вопросу о потенциальной стоимости экосистемных услуг Баренцева моря на базе основных промысловых биоресурсов. В: Современные организационно-экономические тенденции и проблемы развития Европейского Севера, Мурманск: МГТУ, сс. 7–12.
5. Millennium Ecosystem Assessment (2005). Ecosystems and Human Well-being: Synthesis. Washington, DC: Island Press, 137 с.
6. Food and Agriculture Organization of the United Nations (2015). Achieving. Blue Growth through implementation of the Code of Conduct for Responsible Fisheries [online]. Доступно по ссылке: http://www.fao.org/fileadmin/user_upload/ newsroom/docs/BlueGrowth_LR.pdf [дата обращения 15.12.16].
7. Costanza, R., Groot, R., Sutton, P. (2014). Changes in the global value of ecosystem services. Global Environmental Change, vol. 26, pp. 152–158.
8. Costanza, R. (2001). Visions, values, valuation and the need for an ecological economics. BioScience, vol. 51, pp. 459–468.
9. Costanza, R. (2008). Ecosystem services: multiple classification systems are needed. Biological Conservation, vol. 141, pp. 350–352.
10. Costanza, R., d’Arge, R., de Groot, R. (1997). The value of the world’s ecosystem services and natural capital. Nature, vol. 387, pp. 253–260.
11. Александрова, М. А. (2016). Оценка природного ка¬питала как путь к комплексному управлению природопользования. Экономика и предпринимательство, № 10 (ч. 3), сс. 1052–1056.
12. Бобылев, С. Н., Захаров, В. М. (2009). Экосистемные услуги и экономика. М.: ООО «Типография ЛЕВКО», Инс-титут устойчивого развития/Центр экологической политики России, 72 с.
13. Бобылев, С. Н. (2002). Подмосковные пожары и Йоханнесбург (экология крепнет экономическими за¬конами). [online] Пожары в России. Доступно по ссылке: http://www.inauka.ru/catalogue/article32421 [дата обращения 18.10.16].
14. Бобылев, С. Н. (2004). Экосистемные услуги и эколого-экономический механизм их компенсации регионам. Аграрная Россия, № 4, сс. 36–40.
15. Magnussen, K., Kettunen, M. (2013). TEEB Nordic Case: Marine Ecosystem Services in the Barents Sea and Lofoten Islands, A Scoping Assessment. [online]. Доступно по ссылке: http://doc.teebweb.org/wp-content/uploads/2013/01/TEEB-case_TEEBNordic_Marine-ecosystem-services_Barents-Sea-and-Lofoten-Islands.pdf [дата обращения 05.12.16].
16. Mangos, A., Bassino, J-P., Sauzade, D. (2010). The Economic Value of Sustainable Benefits Rendered by the Mediterranean Marine Ecosystems. Valbonne: Plan Bleu, 78 p.
17. UNEP (2006). Marine and coastal ecosystems and human well-being: A synthesis report based on the findings of the Millennium Ecosystem Assessment. UNEP, 76 p.
18. Naber, H., Lange, G-M., Hatziolos, M. (2008). Valuation of Marine Ecosystem Services: A Gap Analysis [online]. Доступно по ссылке: https://www.cbd.int/marine/voluntary-reports/vr-mc-wb-en.pdf [дата обращения 16.05.2013].
19. UK National Ecosystem Assessment (2011). The UK National Ecosystem Assessment Technical Report. Cambridge: UNEP-WCMC, 1466 p.
20. Ширкова, Е. Э., Ширков, Э. И., Дьяков, М. Ю. (2014). Природно-ресурсный потенциал Камчатки, его оценка и проблемы использования в долгосрочной перспективе. Исследования водных биологических ресурсов Камчатки и северо-западной части Тихого океана, вып. 35, сс. 5–21.
21. Лукьянова, О. Н., Волвенко, И. В., Огородникова, А. А., Анферова, Е. Н. (2016). Оценка стоимости биоресурсов и экосистемных услуг Охотского моря. Известия ТИНРО, т. 184, сс. 85–92.
22. Синяков, С. А. (2006). Рыбная промышленность и промысел лососей в сравнении с другими отраслями экономики в регионах Дальнего Востока. Петропавловск-Камчатский: КамчатНИРО, Камчатская лига независимых экспертов, 64 с.
23. Титова, Г. Д. (2007). Биоэкономические проблемы рыболовства в зонах национальной юрисдикции. СПб.: ВВМ, 386 с.
24. Титова, Г. Д. (2014). Оценка услуг морских экосистем как комплексная междисциплинарная проблема: на пути к решению. Вестник СПбГУ. Серия 7. Геология. География, вып. 3, сс. 46–56.
25. TEEB (2010). The Economics of Ecosystems and Biodiversity: Mainstreaming the Economics of Nature: A synthesis of the approach, conclusions and recommendations of TEEB, 36 p.
26. Васильев, А. М. (2007). Налогообложение в рыбной отрасли. Федерализм, № 2, сс. 141–154.
27. Государственный научно-исследовательский институт системного анализа Счетной палаты Российской Федерации (2007). Об основных направлениях налоговой политики на 2007–2009 годы: [online]. Доступно по ссылке: http://www.niisp.ru/News/Events/art80 [дата обращения 16.05.2013].
28. Счетная палата РФ (2005). Отчет о результатах проверки в Федеральном агентстве по рыболовству Камчатской и Магаданской областях, Корякском и Чукотском автономных округах, эффективности использования квот на вылов (добычу) водных биологических ресурсов, распределенных между пользователями в соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации от 20 ноября 2003 года № 704, влияния обоснованности их распределения на полноту финансовых поступлений в доходную часть федерального и региональных бюджетов в 2004 году, а также на финансово-экономическое состояние рыбохозяйственных организаций. Бюллетень Счетной палаты РФ №12 (96) 2005 г. [online]. Доступно по ссылке: http://www.ach.gov.ru/ ru/bulletin/155/ [дата обращения 16.05.2013].
29. Шамрай, Е. А. (ред.) (2015). Состояние сырьевых биологических ресурсов Баренцева моря и Северной Атлантики в 2015 г. Мурманск: ПИНРО, 96 с.
30. ICES (2016). Report of the Arctic Fisheries Working Group (AFWG). [online]. Доступно по ссылке: http:// www.ices.dk/sites/pub/Publication%20Reports/Expert%20 Group%20Report/acom/2016/AFWG/01%20AFWG%20 Report%202016.pdf [дата обращения 15.12.16].
31. Матишов, Г. Г., Денисов, В. В., Дженюк, С. Л., Макаревич, П. Р. (2011). Большие морские экосистемы шельфовых морей российской Арктики. В: Наземные и морские экосистемы, М., СПб.: ООО «Паулсен», сс. 71–97.
32. Матишов, Г. Г., Денисов, В. В., Жичкин, А. П., Моисеев Д. В. (2011). Современные климатические тенденции в Баренцевом море. Доклады Академии наук, т. 441, № 3, сс. 395–398.
33. Sherman, K., Alexander, L. M. (ed). (1989). Biomass Yields Geography of Large Marine Ecosistems. Boulder: West View Press, 493 p.
34. Kanu, E. J., Tyonum, E. T., Uchegbu, S. N. (2018). Public participation in environmental impact assessment (EIA): a critical analysis. Architecture and Engineering, vol. 3 (1), pp. 7–12. DOI: 10.23968/2500-0055-2018-3-1-7-12

Сукиасян А. Р., Пирумян Г. П.ВЛИЯНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ВОДЕ И ПОЧВЕ НА ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ СТРЕСС РАСТЕНИЙ В РАЗЛИЧНЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ ЗОНАХ РЕСПУБЛИКИ АРМЕНИЯ
Sukiasyan A. R., Pirumyan G. P.IMPACT OF HEAVY METALS CONTENT IN WATER AND SOIL ON THE ECOLOGICAL STRESS OF PLANTS IN DIFFERENT CLIMATIC ZONES OF THE REPUBLIC OF ARMENIA
DOI: 10.23968/2305–3488.2018.20.2.87–94

Введение: изучены особенности миграции ряда тяжелых металлов в триаде вода–почва–растение на примере бассейна рр. Дебет и Аракс. Выполнен анализ речной воды, прибрежной почвы и однолетнего растения (Maize Zea). Методы и материалы: в экспериментах образцы кукурузы отличались по основному ареалу произрастания, в отличных по геохимическим показателям регионах Армении, в качестве контрольного растения использовалась кукуруза инбредной линии В73. Моделирование засухи осуществлялось путем изменения относительной влажности почвы режимом полива. В случае умеренной засухи она составляла 43 %, при этом визуально не наблюдалось увядания листьев растения, во время моделирования сильной засухи — 34 %, в течение дня наблюдалось увядание листьев. Содержание тяжелых металлов осуществлялось с помощью портативного анализатора «Thermo Scientific™ Niton™ XRF Portable Analyser». Результаты: выявлена определенная пространственная динамика распределения химических элементов. Показано, что прибрежная почва выполняет роль природного фильтра при использовании антропогенно загрязненной речной воды, которая является практически активным источником распространения опасных микроэлементов в рассмотренных регионах. Так как основным переносчиком данных элементов в растениях является вода, рассмотрена физиологическая реакция отличных по региону произрастания растений на различные степени засухи. В большинстве пунктов (р. Дебет — Одзун, Шнох и Техут) наблюдений уровень содержания тяжелых металлов в условиях засухи находится в определенной корреляционной зависимости. Под действием усиленной засухи (р. Аракс — Ушакерт) наблюдается торможение роста растений на фоне повышенного содержания исследуемых микроэлементов. Заключение: полученные результаты позволяют осуществлять комплекс мероприятий по мониторингу степени загрязненности речной воды, которую используют в оросительных целях.
Ключевые слова: речная вода, загрязнение, тяжелые металлы, качество воды, экология.
Список литературы:
1. Barceló, J., Poschenrieder, Ch. (1990). Plant water relations as affected by heavy metal stress. A review. Journal of Plant Nutrition, vol. 13, № 1, pp. 1–37.
2. Dalvi, A., Bhalerao, S. A. (2013). Response of plants towards heavy metal toxicity: an overview of avoidance, tolerance and uptake mechanism. Annals of Plant Sciences, vol. 2, № 9, pp. 362–368.
3. Feleafel, M. N., Mirdad, Z. M., Hassan, A. Sh. (2014). Effecte of NPK Fertigation Rate and Starter Fertilizer on the Growth and Yield of Cucumber Grown in Greenhouse. Journal of Agricultural Science, vol. 6, № 9, pp. 81–92.
4. Flora, S. J. S., Mittal, M., Mehta, A. (2008). Heavy metal induced oxidative stress & its possible reversal by chelation therapy. Indian Journal of Medical Research, vol. 128, № 4, pp. 501–523.
5. Hall, J. L. (2002). Cellular mechanisms for heavy metal detoxification and tolerance. Journal of Experimental Botany, vol. 53, № 366, pp. 1–11.
6. Hossain, M. A., Piyatida, P., da Silva, J. A. T., Fujita, M. (2012). Molecular mechanism of heavy metal toxicity and tolerance in plants: central role of glutathione in detoxification of reactive oxygen species and methylglyoxal and in heavy metal chelation. Journal of Botany, vol. 2012, pp.1–37.
7. Khan, H., Ali, E., Sajad, M. A. (2013). Phytoremediation of heavy metals — concepts and applications. Chemosphere, vol. 91, № 7, pp. 869–881.
8. Levitt, J. (1972). Responses of Plants to Environmental Stresses. New York: Academic Press, 698 p.
9. Furini, A. (ed.) (2012). Plants and Heavy Metals. Dordrecht: Springer, 86 p.
10. McMullen, M. D. (2009). Genetic Properties of the Maize Nested Association Mapping Population. Science, vol. 325 (737), pp. 737–740.
11. Moussa, H. R., Abdel-Aziz, S. M. (2008). Comparative response of drought tolerant and drought sensitive maize genotypesto water stress. Australian Journal of Crop Science, vol. 1, pp. 31–36.
12. Nagajyoti, P. C., Lee, K. D., Sreekanth, T. V. M. (2010). Heavy metals, occurrence and toxicity for plants: a review. Environmental Chemistry Letters, vol. 8, № 3, pp. 199–216.
13. Omae, N., Kumar, A., Egawa, Y. (2005). Midday Drop of Leaf Water Content Related to Drought Tolerance in Snap Bean (Phaseolus vulgaris L.). Plant Production Science, vol. 8, № 4, pp. 465–467.
14. Patra, M., Bhowmik, N., Bandopadhyay, B., Sharma, A. (2004). Comparison of mercury, lead and arsenic with respect to genotoxic effects on plant systems and the development of genetic tolerance. Environmental and Experimental Botany, vol. 52, № 3, pp. 199–223.
15. Rascio, N., Navari-Izzo, F. (2011). Heavy metal hyper accumulating plants: how and why do they do it? And what makes them so interesting? Plant Science, vol. 180, № 2, pp. 169–181.
16. Rucinska-Sobkowiak, R. (2016). Water relations in plants subjected to heavy metal stresses. Acta Physiol Plant, vol. 38, pp. 257–269.
17. Schutzendube, L. А., Polle, A. (2002). Plant responses to abiotic stresses: heavy metal-induced oxidative stress and protection bymycorrhization. The Journal of Experimental Botany, vol. 53, № 372, pp. 1351–1365.
18. Seregin, I. V., Ivanov, V. B. (2001). Physiological Aspects of Cadmium and Lead Toxic Effects on Higher Plants. Russian Journal of Plant Physiology, vol. 48, № 4, pp. 523–544.
19. Sharp, R. E., Poroyko, V., Hejlek, L. G., Spollen, W. G. (2004). Root growth maintenance during water deficits: physiology tofunction algenomics. Journal of Experimental Botany, vol. 55, pp. 2343–2351.
20. Solanki, R., Dhankhar, R. (2011). Biochemical changes and adaptive strategies of plants under heavy metal stress. Biologia, vol. 66, № 2, pp. 195–204.
21. Sukiasyan, A., Kirakosyan, A., Tadevosyan, A., Aslikyan, M., Gharajyan, K. (2017). Peculiarities of accumulation of some heavy metals on the chain of water-soil-plant. International Journal of Advanced Engineering and Management Research, vol. 2, № 5. pp. 1534–1541.
22. Sukiasyan, A. R. (2016). Regulation of Water Balance of the Plant from the Different Geo-Environmental Locations. International Journal of Environmental and Ecological Engineering, vol. 8, № 3, pp. 846–849.
23. Tangahu, B. V, Abdullah, S. R. S., Basri, H., Idris, M. (2011). A review on heavy metals (As, Pb, and Hg) uptake by plants through phytoremediation. International Journal of Chemical Engineering, vol. 2011, pp. 1–32.
24. Vaculík, M., Landberg, T., Greger, M., Luxová, M., Stoláriková, M., Lux, A. (2012). Silicon modifies root anatomy, and uptake and subcellular distribution of cadmium in young maize plants. Annals of Botany, vol. 110, № 2, pp. 433–443.
25. Viehweger, K. (2014). How plants cope with heavy metals. Botanical Studies, vol. 55, № 35, pp. 1–12.
26. Wuana, R. A., Okieimen, F. E. (2011). Heavy metals in contaminated soils: a review of sources, chemistry, risks and best available strategies for remediation. ISRN Ecology, vol. 2011, pp. 1–21.
27. Zengin, F. K., Munzuroglu, O. (2005). Effects of some heavy metals on content of chlorophyll, proline and some antioxidant chemicals in bean (Phaseolus vulgaris L.) seedlings. Acta Biologica Cracoviensia Series Botanica, vol. 47, № 2, pp. 157–164.
28. Кабата-Пендиас, А., Пендиас, Х. (1989). Микроэле¬менты в почвах и растениях. М.: «Мир», 440 с.
29. Киракосян, А. А., Сукиасян, А. Р. (2005). Использо¬вание языка MATLAB в качестве экспресс-метода оценки экспериментальных результатов. В: Информационные тех¬нологии, Ереван, сс. 34–37.
30. Сукиасян, А. Р., Тадевосян, А. В., Пирумян, Г. П. (2016). Миграция ряда тяжелых металлов в системе почва– растение на фоне процессов водопоглощения в растении. Естественные и технические науки, № 3, сс. 32–34.
31. Титов, А. Ф., Таланова, В. В., Казнина, Н. М., Лайди¬нен, Г. Ф. (2007). Устойчивость растений к тяжелым метал¬лам. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 172 с.