Архив журнала по годам

№1 (81)

ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ

Атаманова О. В., Тихомирова Е. И., Касымбеков Ж. К., Подоксенов А. А.ПОВЫШЕНИЕ СОРБЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ МОДИФИЦИРОВАННОГО БЕНТОНИТА ПРИ ОЧИСТКЕ СТОЧНЫХ ВОД ПУТЕМ ЕГО АКТИВАЦИИ
Atamanova O. V., Tikhomirova E. I., Kassymbekov Zh. K., Podoksenov A. A.IMPROVING THE SORPTION ABILITY OF MODIFIED BENTONITE DURING WASTEWATER TREATMENT BY MEANS OF ITS ACTIVATION
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.1.3-12

Введение. Рассматривается проблема адсорбционной очистки сточных вод промышленных предприятий. В качестве сорбционных материалов предлагаются глинистые материалы — бентониты, модифицированные включением в их структуру углеродных нанотрубок и глицерина. Изучение сорбционных материалов на основе модифицированного бентонита направлено на установление таких модификаций бентонита, которые позволили бы обеспечить максимально возможное извлечение из загрязненных производственных сточных вод нитро- и аминосоединений. Методы и материалы. Исследования сорбционной активности бентонитов проводились на модельных растворах о-фенилендиамина и п-динитробензола. Изучены возможные кислотная (HCl) и солевая (CaCl2) активации модифицированного бентонита. Концентрации о-фенилендиамина и п-динитробензола в фильтрате определялись методом фотометрического анализа. Статистическая обработка результатов экспериментов проводилась с помощью пакета программ Statistica for Windows 6.0. Результаты. Установлено, что наилучшей сорбционной способностью в статических условиях по отношению к п-динитробензолу обладает бентонит, модифицированный углеродными нанотрубками после активации этого сорбента 9 %-ным раствором HCl и 30 %-ным раствором CaCl2, а лучшей сорбционной способностью по отношению к о-фенилендиамину обладает бентонит, модифицированный углеродными нанотрубками, но после активации этого сорбента 18 %-ным раствором HCl и 38 %-ным раствором CaCl2. Величина адсорбции о-фенилендиамина бентонитом, модифицированным углеродными нанотрубками, значительно выше, чем сорбция п-динитробензола: Г∞ = 66,9 мг/г против Г∞ = 2,41 мг/г. Подобная картина наблюдается и при сравнении значений адсорбции бентонитом, модифицированным глицерином, однако здесь разница в значениях чуть меньше: Г∞ = 64,8 мг/г против Г∞ = 1,95 мг/г. Рекомендовано назначать параметры адсорбционных фильтров цилиндрической формы в составе станций очистки сточных вод от нитро- и аминосоединений исходя из соотношения высоты к диаметру адсорбционной колонны, равного H/D = 1,4.
Ключевые слова: адсорбция, модифицированный бентонит, глицерин, углеродные нанотрубки, о-фенилендиамин, п-динитробензол, эффективность водоочистки.
Список литературы: 1. Вахидова, И. М., Шайхиев, И. Г., Гильманов, Р. З., Вахидов, Р. М. и Мусин, Р. З. (2013). Очистка сточных вод производства калиевой соли 4,6-динитробензфуроксана окислением. Вестник Казанского технологического университета, Т. 16, № 19, сс. 49–51.
2. Голованева, Н. В., Каграманов, Г. Г. и Фарносова, Е. Н. (2014). Нанофильтрационная очистка воды от солей жесткости. Вода: химия и экология, № 5 (71), сс. 36–41.
3. Истрашкина, М. В., Атаманова, О. В. и Тихомирова, Е. И. (2016). Особенности адсорбции ароматических аминосоединений на различных вариантах модифицированного бентонита. Известия Самарского научного центра РАН, Т. 18, № 2-2, сс. 381–384.
4. Каграманов, Г. Г., Фарносова, Е. Н., Лин, М. М. и Бланко-Педрехон, А. М. (2018). Удаление тяжелых металлов из шахтных сточных вод. Химическая промышленность сегодня, № 1, с. 44.
5. Касымбеков, Ж. К. (2018). Вакуумная очистка канализационных колодцев с использованием энергии выхлопного газа трактора. Вода и экология: проблемы и решения, № 2 (74), сс. 25–31. DOI: 10.23968/2305– 3488.2018.20.2.25–31.
6. Касымбеков, Ж. К., Абиров, А. А. и Егизбаев, Д. А. (2012). Современные технологии очистки сточных вод (аналитический обзор). Астана: АФ АО «Национальный центр научно-технической информации» МОН РК, 71 с.
7. Касымбеков, Ж. К., Ни, Н. П. и Ботантаева, Б. С. (2014). Испытание водопроводного воздухоотделителя-напорогасителя центробежного действия в лабораторных условиях. Вода и экология: проблемы и решения, № 2 (58), сc. 39–44.
8. Ким, А. Н. и Грун, Н. А. (2010). Исследование активированного угля, модифицированного фуллеренами, применяемого для кондиционирования водопроводной воды. Вестник гражданских инженеров, № 2 (23), сс. 146–150.
9. Ким, А. Н. и Грун, Н. А. (2013). Результаты по доочистке водопроводной воды на фильтрах с березовым активированным углем, модифицированным фуллеренами. Технологии мира, № 02 (50), сс. 37–39.
10. Коренман, И. М. (2012). Фотометрический анализ. Методы определения органических соединений. М.: Книга по требованию, 342 с.
11. Косарев, А. В, Атаманова, О. В., Тихомирова, Е. И. и Истрашкина, М. В. (2018). Кинетика адсорбции 2-метиланилина модифицированным бентонитом при очистке сточных вод. Вода и экология: проблемы и решения, № 3 (75), сс. 24–31. DOI: 10.23968/2305-3488.2018.20.3.24-31.
12. Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации (2018). ГОСТ 31954–2012. Вода питьевая. Методы определения жесткости. М.: Стандартинформ, 13 с.
13. Перевалов, В. П. и Колдобский, Г. И. (2018). Тонкий органический синтез: проектирование и оборудование производств: учебное пособие для вузов. 2-е издание. М.: Юрайт, 290 с.
14. Феофанов, Ю. А., Мишуков, Б. Г., Подпорин, А. В. и Феофанов, М. Ю. (2017). Оценка эффективности использования различных сорбционных материалов для очистки нефтесодержащих вод. Вода Magazine, № 5 (117), сс. 42–47.
15. Феофанов, Ю. А. и Ряховский, М. С. (2018). О применении природных сорбентов для очистки воды от нефтепродуктов. Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение, № 6 (126), сс. 32–38.
16. Cheraghian, G. (2017). Evaluation of clay and fumed silica nanoparticles on adsorption of surfactant polymer during enhanced oil recovery. Journal of the Japan Petroleum Institute, Vol. 60, Issue 2, pp. 85–94. DOI: 10.1627/jpi.60.85.
17. Hanaor, D. A. H., Ghadiri, M., Chrzanowski, W. and Gan, Y. (2014). Scalable surface area characterization by electrokinetic analysis of complex anion adsorption. Langmuir, Vol. 30, Issue 50, pp. 15143–15152. DOI: 10.1021/la503581e.
18. Ismadji, S., Soetaredjo, F. E. and Ayucitra, A. (2015). Modification of clay minerals for adsorption purpose. In: Clay materials for environmental remediation. Cham: Springer, pp. 39–56. DOI: 10.1007/978-3-319-16712-1_3.
19. Khenifi, A., Bouberka, Z., Sekrane, F., Kameche, M. and Derriche, Z. (2007). Adsorption study of an industrial dye by an organic clay. Adsorption, Vol. 13, Issue 2, pp. 149–158. DOI: 10.1007/s10450-007-9016-6.
20. Li, H., Teppen, B. J., Johnston, C. T. and Boyd, S. A. (2004). Thermodynamics of nitroaromatic compound adsorption from water by smectite clay. Environmental Science & Technology, Vol. 38, Issue 20, pp. 5433–5442. DOI: 10.1021/es035054y.
21. Ma, J., Xu, H., Ren, J.-H., Yu, Z.-Z. and Mai, Y.-W. (2003). A new approach to polymer/montmorillonite nanocomposites. Polymer, Vol. 44, Issue 16, pp. 4619–4624. DOI: 10.1016/S0032-3861(03)00362-8.
22. Maramis, S. V., Kurniawan, A., Ayucitra, A., Sunarso, J. and Ismadji, S. (2012). Removal of copper ions from aqueous solution by adsorption using LABORATORIES-modified bentonite (organo-bentonite). Frontiers of Chemical Science and Engineering, Vol. 6, Issue 1, pp. 58–66. DOI: 10.1007/s11705011-1160-6.
23. Miyamoto, N., Kawai, R., Kuroda, K. and Ogawa, M. (2000). Adsorption and aggregation of a cationic cyanine dye on layered clay minerals. Applied Clay Science, Vol. 16, Issues 3–4, pp. 161–170. DOI: 10.1016/S0169-1317(99)00051-4.
24. Yang, H. and Zheng, Q. (2003). Structure stability of organic montmorillonite used for preparing polyethylene/montmorillonite nanocomposite. Journal of Materials Science Letters, Vol. 22, Issue 20, pp. 1431–1433. DOI: 10.1023/A:1025715514900.
25. Zohra, M., Rose J. and Borschneck, D. (2014). Urban wastewater treatment by adsorption of organic matters on modified bentonite by (iron-aluminum). Journal of Encapsulation and Adsorption Sciences, Vol. 4, No. 3, pp. 71–79. DOI: 0.4236/jeas.2014.43008.

Скачать

Sánchez-Góngora M.-A., Peón-Escalante I.-E., Cardona-Juárez Т., Ortega-Arroyo L., Castaño V. M. LOW TEMPERATURE WASTEWATER TREATMENT AND RECYCLING BY PSYCHROPHILIC BIODEGRADATION (A CASE STUDY MEXICO)
Санчез-Гонгора М.-А., Пеон-Эскаланте И.-Э., Кардона-Хуарез Т., Ортегa-Арройо Л., Кастано В. М.НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ ОЧИСТКА И РЕЦИРКУЛЯЦИЯ СТОЧНЫХ ВОД ПОСРЕДСТВОМ ПСИХРОФИЛЬНОЙ БИОДЕГРАДАЦИИ (НА ПРИМЕРЕ МЕКСИКИ)
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.1.13-27

Introduction. Only 27 % of the surface water in Mexico complies with the local BOD5 and COD standards. Constant desertification of the soils contributing to reduced recharge rate of the aquifers makes finding a solution to effective and wide-spread wastewater treatment a very pressing matter. The paper provides experimental data on a case study of low temperature wastewater treatment. Methods. We treated domestic (sanitary) wastewater in a continuous flow anaerobic biodigester and conducted its physicochemical evaluation during winter-spring. The treatment was done by means of a low temperature process and with a supplied influent flow volume of 20.78 L/day. Results. The first sludge formation in the initial stage showed substantial changes compared to those obtained in the final stage, where the effluent had scarce lime as a result of the microbiological activity. This transformation is seen through a removal of: 99.9 % of settleable solids (SS), 92.66 % of total solids (TS), 99.14 % of total suspended solids (TSS), 33.21 % of 5-d biochemical oxygen demand (BOD5), 3.64 % of chemical oxygen demand (COD) with a steady pH oscillating between 8.12 and 8.72, electric conductivity (EC) within the range from 1961 μS/cm to 1785 μS/cm, temperature from 19.2 to 20.1 °C in the effluent. Conclusion. Thus, the system described is considered to be stable, easy and economic meeting the current conditions for the unloading of treated wastewater suited for agricultural reuse according to NOM-001-ECOL-1996 standard.
Ключевые слова: permissible maximum range, lime, psychrophilic biodegradation, removal, resilience, life cycle metaphor
Список литературы: 1. APHA, AWWA & WEF (2012). Standard methods for examination of water and wastewater. 22nd ed. Washington: American Public Health Association, 1360 p.
2. Brauer, H. and Hefni-Omar, M. (1988). Biological elimination of ammonium contained at high concentration in waste water. Bioprocess Engineering, Vol. 3, Issue 2, pp. 51–62.
3. Butarbutar, I., Varianemil, D. and Sanwani, E. (2013). Influence of Variation Dosage of Chemical Reagents in the Turbidity of Overflow from Sedimentation Process at Dewatering Plant of PT. Freeport Indonesia. Procedia Earth and Planetary Science, Vol. 6, pp. 287–294.
4. Cañizares-Villanueva, R.-O. (2000). Biosorción de metales pesados mediante el uso de biomasa microbiana. Revista Latinoamericana de Microbiología, Vol. 42, pp. 131–143.
5. Cervantes-Zepeda, A. I., Cruz-Colín, M. R., Aguilar- Corona, R., Castilla-Hernández, P. and Meraz-Rodríguez, M. (2011). Caracterización Fisicoquímica y Microbiológica del agua tratada en un reactor UASB escala piloto. Revista mexicana de ingeniería química, Vol. 10, No. 1, pp. 67–77.
6. Chávez-Porras, Á., Cristancho-Montenegro, D.-L. and Ospina-Granados, É.-A. (2009). Una alternativa limpia para el tratamiento de las aguas residuales galvánicas: revisión bibliográfica. Revista Ingenierías Universidad de Medellin, Vol. 8, No. 14, pp. 39–50.
7. Crites, R. and Tchobanoglous, G. (2000). Tratamiento de aguas residuales en pequeñas poblaciones. Colombia: McGraw- Hill, pp. 33, 45, 57, 177, 181, 345, 348, 385.
8. Chernicharo, C. A. L. (2006). Post-treatment options for the anaerobic treatment of domestic wastewater. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology, Vol. 5, Issue 1, pp. 73–92.
9. Chong, S., Sen, T. K., Kayaalp, A. and Ang, H. (2012). The performance enhancements of upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactors for domestic sludge treatment – A State-of-the-art review. Water Research, Vol. 46, Issue 11, pp. 3434–3470. DOI: 10.1016/j.watres.2012.03.066
10. Department of Health (2015). RTK Hazardous Substance Fact Sheets. State of New Jersey. [online] Available at: https://www.nj.gov/health/eoh/rtkweb/documents/fs/1222. pdf [Date accessed 03.02.2020].
11. Del Borghi, A., Gallo, M. and Del Borghi, M. (2009). A survey of life cycle approaches in waste management. The International Journal of Life Cycle Assessment, Vol. 14, Issue 7, pp. 597–610.
12. Eckenfelder Jr., W. (2000). Industrial Water Pollution Control. USA: McGraw-Hill, pp. 138–149.
13. Rodríguez, M. A. E., Bolaños, O. B., Aguirre, J. M. O. and Millán, A. H. (2014). Evaluación de la nitrificación a través de perfiles operacionales en un reactor aerobio. Ingenierías, Vol. XVII, No. 62, pp. 50–62.
14. Feng, L., Yan, Y. and Chen, Ch. (2011). Co-fermentation of waste activated sludge with food waste for short-chain fatty acids production: effect of pH at ambient temperature. Frontiers of Environmental Science & Engineering in China, Vol. 5, Issue 4, pp. 623–632. DOI: 10.1007/s11783-011-0334-2.
15. García, N., Villanueva, P., Campos, E. and Velázquez, A. (2012). Análisis de la adsorción como método de pulimiento en el tratamiento de aguas residuales. [online]. Quivera, Vol. 14, Issue 1, pp. 109–129. Available at: http://www.redalyc.org/ articulo.oa?id=40123894007 [Date accessed 03.02.2020].
16. Iñiguez-Covarrubias G. and Camacho-López, A. (2011). Evaluación de un reactor de manto de lodo con flujo ascendente (UASB) con cambios de velocidad de alimentación. Ingeniería Investigación y Tecnología, Vol. 12, No. 2, pp. 199–208.
17. Keser, G. and Buyuk, G. (2011). Effects of Wastewater Irrigation on Chemical and Physical Properties of Petroselinum crispum. Biological Trace Element Research, Vol. 146, Issue 3, pp. 369–375. DOI: 10.1007/s12011-011-9259-7.
18. Kopittke, P. M. and Menzies, N. W. (2005). Control of nutrient solution for studies at high pH. Plant and Soil, Vol. 266, Issue 1–2, pp. 343–354.
19. Lettinga, G. (1995). Anaerobic digestion and wastewater treatment system. Antonie van Leeuwenhoek, Vol. 67, Issue 1, pp. 3–28.
20. Low, E. and Chase, H. (1999). Reducing production of excess biomass during wastewater treatment. Water Research, Vol. 33, Issue 5, pp. 1119–1132.
21. McCleskey, R. B., Nordstrom, D. K., Ryan, J. N. and Ball, J.W. (2012). A new method of calculating electrical conductivity with applications to natural waters. Geochimica et Cosmochimica Acta, Vol. 77, pp. 369–382. DOI: 10.1016/j. gca.2011.10.031.
22. McLaughlin, M. R., Brooks, J. P. and Adeli, A. (2012). Temporal flux spatial dynamics of nutrients, fecal and zoonotic pathogens in anaerobic swine manure lagoon waters. Water Research, Vol. 46, Issue 16, pp. 4949–4960. DOI: 10.1016/j. watres.2012.06.023.
23. McKeown, R.M., Hughes, D., Collins, G., Mahony, T. and O’Flaherty, V. (2012). Low-temperature anaerobic digestion for wastewater treatment. Current Opinion in Biotechnology, Vol. 23, Issue 3, pp. 444–451. DOI: 10.1016/j. copbio.2011.11.025.
24. Mudhoo, A. and Kumar, S. (2013). Effects of heavy metals as stress factors on anaerobic digestion processes and biogas production from biomass. International Journal of Environmental Science and Technology, Vol. 10, Issue 6, pp. 1383–1398. DOI: 10.1007/s13762-012-0167-y.
25. Nelson, M., Pechurkin, N. S., Allen, J. P., Somova, L. A. and Gitelson, J. I. (2009). Closed Ecological Systems, Space Life Support and Biospherics. In: Wang, L. K. et al. (eds) Handbook of Environmental Engineering, Vol. 10: Environmental Biotechnology. New York: Humana Press, pp. 517–565.
26. Secretaria de Medio Ambiente y Recursos Naturales (1996). Norma Oficial Mexicana NOM-002. Que establece los límites permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o municipal. [online] Available at: http://siga.jalisco.gob.mx/Assets/ documentos/normatividad/nom002semarnat1996.htm [Date accessed 03.02.2020].
27. Secretaria de Desarrollo Social (1993). Norma Oficial Mexicana NOM-CCA/032-ECOL/. Que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las aguas residuales de origen urbano o municipal para su disposición mediante riego agrícola. [online] Available at: http://www.paot.org.mx/centro/ ine-semarnat/gacetas/GE28.pdf [Date accessed 03.02.2020].
28. Secretaria de Comercio y Fomento Industrial (2008). Norma Mexicana NMX-AA-003-(1, 2, 3). Aguas residuales– Muestreo Norma Mexicana NMX-AA-004-SCFI-2013. Análisis de agua – Determinación de Sólidos sedimentables en Aguas Naturales, Residuales y Residuales Tratadas. [online] Available at: http://www.economia-nmx.gob.mx/normas/nmx/2009/proy- nmx-aa-003-1-scfi008.pdf [Date accessed 03.02.2020].
29. Secretaria de Comercio y Fomento Industrial (2013). Norma Mexicana NMX-AA-007. Análisis de Agua – Determinación de la Temperatura en Aguas Naturales, Residuales y Residuales Tratadas. [online] Available at: https:// www.imta.gob.mx/cotennser/index.php?option=com [Date accessed 03.02.2020].
30. Secretaria de Comercio y Fomento Industrial (2011). Norma Mexicana NMX-AA-008. Análisis de Agua– Determinación del pH–método de prueba. [online] Available at: http://www.economia-nmx.gob.mx/normas/nmx/2010/nmx-aa- 008-scfi11.pdf [Date accessed 03.02.2020].
31. Secretaria de Comercio y Fomento Industrial (2000). Norma Mexicana NMX-AA-093- Análisis de Agua– Determinación de la Conductividad Electrolítica. Available at: http://legismex.mty.itesm.mx/normas/aa/aa093-00.pdf
32. Organización Mundial de la Salud (2006) Guías para la calidad del agua potable PRIMER APÉNDICE A LA TERCERA EDICIÓN Recomendaciones. Genève 1. [online] Available at: https://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/gdwq3_es_ fulll_lowsres.pdf?ua=1 [Date accessed 03.02.2020].
33. Comité Consultivo Nacional de Normalización de Regulación y Fomento Sanitario (2007). PROYECTO de Norma Oficial Mexicana NOM-XXXX. Agua para uso y consumo humano. Límites máximos permisibles de la calidad del agua, control y vigilancia de los sistemas de abastecimiento. [online] Available at: http://www.economia-nmx.gob.mx/normas/ nmx/2009/proy-nmx-aa-003-1-scfi008.pdf [Date accessed 03.02.2020].
34. Rajesh Banu, J., Uan, D. K., Kaliappan, S. and Yeom, I. T. (2011). Effect of sludge pretreatment on the performance of anaerobic/ anoxic/oxic membrane bioreactor treating domestic wastewater. International Journal of Environmental Science & Technology, Vol. 8, Issue 2, pp. 281–290. DOI: 10.1007/ BF03326216.
35. Rizvi, H., Ahmad, N., Abbas, F., Bukhari, I. H., Yasar, A., Ali, S., Yasmeen, T. and Riaz, M. (2014). Start-up of UASB reactors treating municipal wastewater and effect of temperature/sludge age and hydraulic retention time (HRT) on its performance. Arabian Journal Chemistry, Vol. 8, Issue 6, pp. 780–786. DOI: 10.1016/j.arabjc.2013.12.016.
36. Sánchez Vargas, A., Gay García, C. and Estrada Porrua, F. (2011). Cambio climático y pobreza en el Distrito Federal. InvestigaSarathai, Y., Koottatep, T. and Morel, A. (2010). Hydraulic characteristics of an anaerobic baffled reactor as onsite wastewater treatment system. Journal of Environmental Sciences, Vol. 22, No. 9, pp. 1319–1326. DOI: 10.1016/S1001- 0742(09)60257-6.
37. SEMARNAT, SAGARPA, FIRCO (2010). Especificaciones Técnicas para el Diseño y Construcción de Biodigestores en México. México Disponible en: Documento Especificaciones Técnicas VF – Proyecto de Energía proyectodeenergiarenovable.com/…/Biodigestor/ Especificaciones. [online] Available at: http://biblioteca. semarnat.gob.mx/janium/Documentos/Ciga/libros2009/ CD001057.pdf [Date accessed 03.02.2020].
38. Sosa-Rodríguez, F. S. (2012). El futuro de la disponibilidad del agua en México y las medidas de adaptación utilizadas en el contexto internacional. Revista Internacional de Ciencias Sociales y Humanidades, SOCIOTAM, Vol. 12, No. 2, pp. 165–187.
39. Van Haandel, A., Kato, M.T., Cavalcanti, P. F. F and Florencio, L. (2006). Anaerobic reactor design concepts for treatment of domestic wastewater. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology, Vol. 5, Issue 1, pp. 21–38. DOI: 10.1007/s11157-005-4888-y.
40. Wang, L. K. and Shammas, N. K. (2010) Sequencing Batch Reactor Technology. In: Wang, L. K. et al. (eds). Handbook of Environmental Engineering, Vol. 10: Environmental Biotechnology. Totowa, NJ: Humana Press, pp. 721–747. DOI: 10.1007/978-1-60327-140-0_15.
41. Yi, H., Han, Yu. and Zhuo, Y. (2013). Effect of combined pretreatment of waste activated sludge for anaerobic digestion process. Procedia Environmental Sciences, Vol. 18, pp. 716–721. DOI: 10.1016/j.proenv.2013.04.097.

Скачать

ЭКОЛОГИЯ

Курбанов Б. Т., Курбанов Б. Б. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД В УЗБЕКИСТАНЕ: ПРОБЛЕМЫ И РЕШЕНИЯ
Kurbanov B. T., Kurbanov B. B.ECOLOGICAL STATE OF SURFACE WATERS IN UZBEKISTAN: PROBLEMS AND SOLUTIONS
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.1.28-37

Введение. В настоящее время в Республике Узбекистан наблюдаются определенные проблемы с обеспечением населения качественной водой для хозяйственно-питьевых нужд. В этой ситуации часть населения, особенно в сельской местности, использует поверхностные воды. Здоровье населения Узбекистана во многом зависит от качества поверхностных вод в республике. Методы. Статья посвящена анализу состояния качества поверхностных вод. Используемая в настоящее время методика оценки качества поверхностных вод не отвечает современным требованиям. Для анализа и оценки степени загрязнения поверхностных вод принимались во внимание все вещества, по которым проводится анализ, так как даже их присутствие в концентрациях, не превышающих предельно допустимые концентрации, имеет негативное воздействие на здоровье человека. Результаты. По данной методике разработана карта районирования по качеству поверхностных вод в Узбекистане. Определены территории с повышенным загрязнением поверхностных вод, количественные и качественные характеристики основных ингредиентов-загрязнителей поверхностных вод. Выявлен главный и наиболее опасный для окружающей среды и здоровья населения загрязнитель — ртуть и ее соединения. Указана необходимость принятия срочных мер по инвентаризации источников ртути в поверхностных водах и разработке мероприятий, обеспечивающих минимизацию поступления ее в каналы и реки, воды которых потребляются на технологические и хозяйственнопитьевые цели. Заключение. Результаты исследования будут способствовать принятию оптимальных мер по контролю над приоритетными источниками загрязнения промышленными выбросами, сбросами сточных вод, эмиссией загрязняющих веществ в почву и минимизации ущерба для окружающей среды в республике.
Ключевые слова: экология, гидрология, качество поверхностных вод, здоровье населения, индекс загрязнения воды
Список литературы: 1. Абдиров, Ч. А. (1993). Проблемы Приаралья и экология человека. Узбекский биологический журнал, № 5, сс. 23–27.
2. Агафонова, Л. В., Макарова, А. С. и Додонова, А. А. (2015). Оценка загрязнения ртутью объектов окружающей среды на примере РФ. Анализ ртутного законодательства. Успехи в химии и химической технологии. Т. 29, № 9 (168), сс. 28–31.
3. Алламуратов, К. К. (2016). Качество воды и здоровье населения Республики Каракалпакстан. Теория и практика современной науки, № 6-1 (12), сс. 37–45.
4. Бесплатная электронная библиотека (2004). Национальный доклад об использовании и охране водных ресурсов в Республике Узбекистан. [online] Доступно по ссылке: http://nauka.x-pdf.ru/17raznoe/606568-1-seminar- the-role-ecosystems-water-suppliers-geneva-13-14-december-2004-uzbekistan-national-report-nacionalniy-d.php [Дата обращения: 12.03.2019].
5. Гаевая, Т. Я. и Писарева, В. Н (1995). Экологическая ситуация в Узбекистане. [online] Доступно по ссылке: http:// www.igpi.ru/bibl/igpi_publ/uzb_eco.html [Дата обращения: 02.03.2019].
6. Государственное патентное ведомство РУз (2000). Способ комплексной оценки качества речных вод. Предварительный патент № IDP 04390. Авторы Б. Т. Курбанов, Ю. Н. Лесник, С. Г. Турсунбаева. Опубликовано 23.06.2000 г.
7. Государственный комитет СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды (1988). Методические рекомендации по формализованной комплексной оценке качества поверхностных и морских вод по гидрохимическим показателям. М.: Гидрометеоиздат, 7 с.
8. Кузиев, Р. К. (2007). К вопросу размещения сельскохозяйственых культур с учетом качества почв. В: Материалы научно-производственной конференции «Проблемы рационального использования земельных ресурсов», 11–12 сентября, Ташкент, «Uneck print», сс. 73–75.
9. Кузиев, Р. К. (2007). Проблемы рационального использования земельных ресурсов Республики Узбекистан и основные направления их научного обеспечения. В: Материалы научно-производственной конференции «Проблемы рационального использования земельных ресурсов», 11–12 сентября, Ташкент, «Uneck print», сс. 11–16.
10. Курбанов, Б. Т. (2019). К вопросу оценки качества поверхностных вод Узбекистана. Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление, № 5, сс. 80–96.
11. Курбанов, Б. Т. (2019). Некоторые проблемы оценки качества поверхностных вод на территории Узбекистана. Ученые Записки Российского государственного гидрометеорологического университета, № 55, сс. 129–136. DOI: 10.33933/2074-2762-2019-55-129-136.
12. Мамбетуллаева, С. М., Халмуратова, Р. П. и Таджибаева, М. К. (2006). Влияние качества питьевых вод на состояние здоровья населения в зоне Приаралья. Естественные и технические науки, № 1, сс. 121–122.
13. Мягкова, Н. В. (2017). Возможности совершенствования методов оценки качества воды в Республике Узбекистан. Вопросы науки и образования, № 10 (11), сс. 27–29.
14. Норматова, Ш. А., Ашурова, М. Д., Эрматова, Г. А., Хожиматов, Х. О., Султонов, Г. Н. и Болтабоев, У. А. (2014). Актуальные проблемы экологии и здоровья населения в Узбекистане. Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук, № 5-2, сс. 208–211.
15. Рафиков, В. А. (2018). Проблемы Аральского моря. Что дальше? В: Сборник докладов международной научной конференции «Геофизические методы решения актуальных проблем современной сейсмологии», посвященной 150-летию Ташкентской научно-исследовательской геофизической обсерватории, Ташкент 15–16 октября, Ташкент, «Complex print», сс. 377–382.
16. Реймерс, Н. Ф. (1990). Природопользование: Словарь-справочник. М.: Мысль, 637 с.
17. Тетюхин, Г. Ф. (ред.) (1988). Опустынивание в Узбекистане и борьба с ним. Ташкент: Фан, 154 с.
18. Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет). (2002). РД 52.24.643–2002. Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям. Ростов-на-Дону: Гидрометеоиздат, 2002. 49 с.
19. Чембарисов, Э. И., Атаназаров, К. М. и Реимов, А. Р. (2006). Опыт оценки экологических индикаторов в Республике Каракалпакстан. Вестник ККО АН РУз, № 2, сс. 19–21.
20. Шабанов, В. В. и Маркин, В. Н. (2014). Методика эколого-водохозяйственной оценки водных объектов. Монография. М.: ФГБОУ ВПО РГАУ МСХА им. К. А. Тимирязева, 162 с.
21. Minamata convention on mercury. UN environment programme (2017), Status of Signature, and ratification, acceptance, approval or accession. [online] Доступно по ссылке: http://www.mercuryconvention.org/Countries/ tabid/3428/Default.aspx [Дата обращения: 28.11.2019].

Скачать

Ложкин В. Н., Ложкина О. В., Селиверстов С. А., Крипак М. Н. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ОПАСНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА КРУИЗНЫМИ СУДАМИ И АВТОТРАНСПОРТНЫМИ СРЕДСТВАМИ В ЗОНАХ ИХ СОВМЕСТНОГО ВЛИЯНИЯ В СЕВАСТОПОЛЕ, ВЛАДИВОСТОКЕ И САНКТ-ПЕТЕРБУРГЕ
Lozhkin V. N., Lozhkina O. V., Seliverstov S. A., Kripak M. N.FORECASTING OF DANGEROUS AIR POLLUTION BY CRUISE SHIPS AND MOTOR VEHICLES IN THE AREAS OF THEIR JOINT INFLUENCE IN SEVASTOPOL, VLADIVOSTOK AND ST. PETERSBURG
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.1.38-50

Введение. Индустрия круизного туризма в последние годы значительно выросла в Европе и в Российской Федерации. Однако влияние круизных судов на качество окружающей среды в портовых городах остается практически неизученным. Целью данной работы явилось численное прогнозирование загрязнения воздуха круизными судами и автомобильным транспортом в зонах их совместного воздействия в трех крупных портовых городах — Санкт-Петербурге, Владивостоке и Севастополе. Методы. Расчетное прогнозирование осуществлялось с использованием методов расчета рассеивания выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферном воздухе, утвержденных приказом Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации № 273 от 6 июня 2017 года. Результаты. Анализируется влияние круизных судов и автомобильного транспорта на качество воздуха в локальных пространственно-временных масштабах для неблагоприятных метеорологических условий (НМУ), препятствующих естественному рассеиванию загрязняющих веществ. Установлено, что при НМУ в центральных районах Севастополя и Владивостока выбросы одного круизного судна с работающими основными и вспомогательными двигателями могут приводить к локальному кратковременному повышению концентраций NO2 и SO2 до 1,5–2,0 и 1,0–1,5 ПДК соответственно. В пределах санитарно-защитной зоны порта «Морской Фасад» Санкт-Петербурга при работе основных двигателей четырех круизных лайнеров возможно краткосрочное превышение ПДК NO2 до 3 раз. В то же время в районе жилой застройки — менее 1,2 ПДК. Заключение. Результаты исследования доказали влияние выбросов круизных судов на загрязнение воздуха в городах, однако влияние автомобильного транспорта остается намного большим.
Ключевые слова: круизные суда, автотранспортные средства, выбросы отработавших газов, загрязнение окружающей среды, прогнозирование и мониторинг.
Список литературы: 1. Abbasov, F. (2019). Luxury cruise giant emits 10 times more air pollution (SOX) than all of Europe’s cars. [online] Available at: https://www.transportenvironment.org/press/ luxury-cruise-giant-emits-10-times-more-air-pollution-sox-all- europe’s-cars-–-study [Date accessed 07.12.2019].
2. Berlyand, M. E. (1991). Prediction and Regulation of Air Pollution. Atmospheric and Oceanographic Sciences Library, Book 14. Springer, 320 p.
3. Eckhardt, S., Hermansen, O., Grythe, H., Fiebig, M., Stebel, K., Cassiani, M., Baecklund, A. and Stoh, A. (2013). The influence of cruise ship emissions on air pollution in Svalbard – a harbinger of a more polluted Arctic? Atmos. Chem. Phys., No. 13, pp. 8401–8409.
4. Genikhovich, E. L. and Sciermeier, F. A. (1995). Comparison of United States and Russian complex terrain diffusion models developed for regulatory applications. Atmos. Environ., No. 29 (17), рр. 2375–2385.
5. Genikhovich, E. L., Gracheva, I. G., Onikul, R. I. and Filatova, E. N. (2002). Air pollution modeling at urban scale – Russian experience and problems. Water, Air, Soil Pollut.: Focus 2, No. 5-6, рр. 501–512.
6. Graw, R. and Faure, A. (2010). Air Pollution Emission Inventory For 2008 Tourism Season Klondike Gold Rush National Heritage Park Skagway, Alaska. Alaska Department of Environmental Conservation. Division of Water. Cruise Ship Program. 60 p.
7. Karl, M., Jonson, J. E., Uppstu, A. et al. (2019). Effects of ship emissions on air quality in the Baltic Sea region simulated with three different chemistry transport models Atmos. Chem. Phys., No. 19, рр. 7019–7053.
8. Ložkin, V., Ložkina, O. and Ušakov, A. (2013). Using K-theory in geographic information investigations of critical- level pollution of atmosphere in the vicinity of motor roads. World Applied Science Journal, No. 23 (13), рр. 96–100.
9. Lozhkin, V. N. and Lozhkina, O. V. (2017). Forecast of extreme air pollution by water and road transport in the zone of the cable-slayed bridges of St. Petersburg and Vladivostok. Water and ecology: problems and solutions, No. 21 (3), рр. 133–145.
10. Lozhkina, O. V. and Lozhkin, V. N. (2015). Estimation of road transport related air pollution in Saint Petersburg using European and Russian calculation models. Transport. Res. Part D, No. 36, рр. 178–189.
11. Lozhkina, O., Lozhkin, V. and Ntziachristos, L. (2018). Estimation and prediction of the effect of alternative engine technologies and policy measures on the air quality in St. Petersburg in 2010-2030. Architecture and Engineering, Vol. 3 (4), рр. 31–35.
12. Lozhkina, O., Lozhkin, V., Nevmerzhitsky, N., Tarkhov, D. and Vasilyev, A. (2016). Motor transport related harmful PM2.5 and PM10: from on-road measurements to the modelling of air pollution by neural network approach on street and urban level. Journal of Physics: Conference Series 772 (1). [online] Available at: http://iopscience.iop. org/article/10.1088/1742-6596/772/1/012031 [Date accessed 07.12.2019].
13. Lozhkin, V. N., Lozhkina, O. V. and Dobromirov, V. N. (2017). Forecast of extreme air pollution by water and road transport in the zone of the cable-stayed bridges of St. Petersburg and Vladivostok. Water and Ecology, No. 3 (71), pp. 133–145. DOI: 10.23968/2305-3488.2017.21.3.133-145.
14. Mölders, N., Gende, S. and Pirhalla, M. (2013). Assessment of cruise–ship activity influences on emissions, air quality, and visibility in Glacier Bay National Park. Atmospheric Pollution Research, No. 4, рр. 435–445.
15. Mueller, D., Uibel, S., Takemura, M., Klingelhoefer, D. and Groneberg, D. A. (2011) Ships, ports and particulate air pollution - an analysis of recent studies. J. Occup. Med. Toxicol, No. 6 (31). DOI: 10.1186/1745-6673-6-31.
16. Perdiguero, J. and Sanz, A. (2019). Cruise activity and pollution: the case of Barcelona Universita Autonoma de Barcelona. 68 p.
17. Ruiz-Guerra, I., Molina-Moreno, V., Cortes-García, F. J. and Pedro Nunez-Cacho, P. (2019). Prediction of the impact on air quality of the cities receiving cruise tourism: the case of the Port of Barcelona. Heliyon, No. 5, e01280. DOI: 10.1016/j. heliyon.2019.e01280.
18. Saraçoglu, H., Cengiz, C. and Kiliç, A. (2013). An Investigation on the Effects of Ship Sourced Emissions in Izmir Port, Turkey. The Scientific World Journal, No. 3. [online] Available at: http://dx.doi.org/10.1155/2013/218324 [Date accessed 07.12.2019].
19. Sofiev, M., Winebrake, J. J., Johansson, L., Carr, E. W., Prank, M., Soares, J., Vira, J., Kouznetsov, R., Jalkanen, J.-P. and Corbett, J. J. (2018). Cleaner fuels for ships provide public health benefits with climate trade offs. NATURE COMMUNICATIONS. No. 9, 406. DOI: 10.1038/s41467-017-02774-9.

Скачать

Савкин В. М., Двуреченская С. Я., Кондакова О. В. ВЛИЯНИЕ НОВОСИБИРСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА НА ФОРМИРОВАНИЕ ГИДРОЛОГО-ГИДРОХИМИЧЕСКОГО РЕЖИМА ВЕРХНЕЙ ОБИ НА ЗАРЕГУЛИРОВАННОМ УЧАСТКЕ
Savkin V. M., Dvurechenskaya S. Ya., Kondakova O. V.IMPACT OF THE NOVOSIBIRSK RESERVOIR ON THE FORMATION OF HYDROLOGICAL AND HYDROCHEMICAL REGIME OF THE UPPER OB RIVER IN THE REGULATED AREA
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.1.51-62

Введение. Создание Новосибирского водохранилища определило гидролого-гидрохимический режим Верхней Оби на зарегулированном участке, обеспечило комплексное многоцелевое использование речного стока сложившимся водохозяйственным комплексом, защиту от паводков территории нижнего бьефа. Обсуждаются различные факторы, влияющие на современные гидрологические и гидрохимические характеристики водохранилища: изменение гидрологического режима реки при зарегулировании ее стока, выражающееся в замедлении течений, изменении морфометрических характеристик, снижении водообмена; процессы переработки (абразии) берегов, процессы подтопления и образования оврагов, заиление прибрежных заливов и засорение акватории плавающей древесиной, а также накопление загрязняющих веществ в связи с замедлением течений. Методы. Использованы суточные коэффициенты водообмена для конкретных дат, в которые проводился отбор проб воды. Для выявления и оценки силы связи между рядами сопоставляемых показателей применялся коэффициент ранговой корреляции Спирмена. Результаты. Исследовано влияние одной из основных гидрологических характеристик — внешнего водообмена — на формирование гидрохимического режима водохранилища. Выявлены различия этих связей для лет разной водности (экстремально маловодного 2012 г. и многоводного 2013 г.). Показано, что для многоводного года проявляются наиболее сильные статистически достоверные связи между коэффициентами водообмена и рядом химических показателей. Заключение. Результаты исследования могут быть использованы для разработки рекомендаций в целях принятия управленческих решений по рациональному использованию водных ресурсов Верхней Оби на участке Новосибирского водохранилища и для оценки его водно-экологического состояния.
Ключевые слова: водохранилище, регулирование стока, маловодные и многоводные периоды, коэффициент водообмена, гидрохимические характеристики.
Список литературы: 1. Авакян, А. Б., Салтанкин, В. П. и Шарапов, В. А. (1987). Водохранилища. М.: Мысль, 323 с.
2. Ассоциация «Moldova Apa-Canal» (2016). Перечень методик, внесенных в государственный реестр методик количественного химического анализа. Часть I. Количественный химический анализ вод. [online] Доступно по ссылке: http://www.amac.md/Biblioteca/ data/28/14/06/01/01.2.pdf [Дата обращения: 17.02.2020].
3. Васильев, О. Ф. (ред.) (2014). Многолетняя динамика водно-экологического режима Новосибирского водохранилища. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 393 с.
4. Васильев, О. Ф., Бураков, Д. А., Вострякова, Н. В. и Савкин, В. М. (1990). Перспективы регулирования стока в Обь-Иртышском бассейне в связи с мелиоративным освоением территории. Гидрологическое обоснование водохозяйственных мероприятий. В: Труды V Всесоюзного гидрологического съезда, 20–24 октября 1986 г. Л.: Гидрометеоиздат, сс. 159–164.
5. Воропаев, Г. В. и Авакян, А. В. (ред.) (1986). Водохранилища и их воздействие на окружающую среду. М.: Наука, 367 с.
6. Двуреченская, С. Я., Ермолаева, Н. И. и Савкин, В. М. (2010). Комплексный мониторинг и экологические проблемы Новосибирского водохранилища. В: Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Научные основы экологического мониторинга водохранилищ», 26–29 октября 2010 г. Хабаровск: ИВЭП ДВО РАН, сс. 53–56.
7. Жиндарев, Л. А. (ред.) (2009). Управление состоянием берегов водохранилищ. Новосибирск: СО РАН, 239 с.
8. Матарзин, Ю. М. (2003). Гидрология водохранилищ: учебник для вузов. Пермь: Издательство ПГУ, 295 с.
9. Попов, П. А. и Визер, А. М. (2011). Влияние уровенного режима Новосибирского водохранилища на репродуктивный потенциал рыб. Мир науки, культуры, образования, № 1 (26), сс. 353–356.
10. Савкин, В. М. (2000). Эколого-географические изменения в бассейнах рек Западной Сибири (при крупномасштабных водохозяйственных мероприятиях). Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 152 с.
11. Cавкин, В. М. (2006). Современный гидрологический режим Новосибирского водохранилища в сравнении с многолетним. Гидрология и гидроэкология Западного Урала. Пермь: Перм. ун-т, сс. 5–12.
12. Савкин, В. М. (2015). Влияние Новосибирского водохранилища на трансформацию половодий и паводков экстремальной водности. В: Международная научно-практическая конференция «Современные проблемы водохранилищ и их водосборов». Т. 1. Гидро- и геодинамические процессы управление водными ресурсами. Пермь: ПГНИУ, сс. 128–132.
13. Савкин, В. М. и Двуреченская, С. Я. (2017). Трансформация стока Верхней Оби под воздействием антропогенных факторов. В: Труды. VI Международной научно-практической конференции «Современные проблемы водохранилищ и их водосборов», Т. 1: Гидро- и геодинамические процессы. Управление водными ресурсами. Пермь: ПГНИУ, сс. 227–231.
14. Савкин, В. М. и Двуреченская, С. Я. (2017). Формирование и использование водных ресурсов Верхней Оби (Новосибирское водохранилище) в природнотехногенных условиях. В: Труды III Всероссийской научной конференции с международным участием «Водные и экологические проблемы Сибири и Центральной Азии», Т. 3. Барнаул: Институт водных и экологических проблем СО РАН, сс. 266–277.
15. Электронный фонд правовой и нормативнотехнической документации (2011). Р 52.24.309–2011. Организация и проведение режимных наблюдений за загрязнением поверхностных вод суши на сети Росгидромета. [online] Доступно по ссылке: http://docs.cntd. ru/document/1200049047 [Дата обращения: 17.02.2020].
16. Calijuri, M. L., Castro, J. d. S., Costa, L. S., Assemany, P. P. and Alves, J. E. M. (2015). Impact of land use/ land cover changes on water quality and hydrological behavior of an agricultural subwatershed, Environmental Earth Sciences, Vol. 74, Issue 6, pp. 5373–5382. DOI: 0.1007/s12665-0154550-0.
17. Interesova, E. A., Yadrenkina, E. N. and Savkin, V. M. (2009). Spatial organization of the spawning grounds of cyprinidae and the regulated flow of the Upper Ob. Journal of Ichthyology, Vol. 49, Issue 1, pp. 73–79.
18. Savkin, V. M. and Dvurechenskaya, S. Ya. (2014). Resources-related and water-environmental problems of the integrated use of the Novosibirsk Reservoir. Water Resources, Vol. 41, Issue 4, pp. 446–453.
19. Setegn, S. G. (2015). Water resources management for sustainable environmental public health. In: Setegn, S. G., Donoso, M. C. (eds.) Sustainability of integrated water resources management: water governance, climate and ecohydrology. Cham: Springer, pp. 275–287. DOI: 10.1007/978-3-319-121949_15.
20. Vasil’ev, O. F., Savkin, V. M., Dvurechenskaya, S. Ya. and Popov, P. A. (1997). Water-management and environmental problems of the Novosibirskoe Reservoir. Water Resources, Vol. 24, No. 5, pp. 538–545.

Скачать

Харина Г. В., Алёшина Л. В., Анахов С. В., Инжеватова О. В. МОНИТОРИНГ КАЧЕСТВА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ В СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ РОССИИ
Kharina G. V., Alyoshina L. V., Anakhov S. V., Inzhevatova O. V.MONITORING DRINKING WATER QUALITY IN THE SVERDLOVSK REGION OF RUSSIA
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.1.63-73

Введение. Проблема обеспечения населения качественной питьевой водой в условиях мощного антропогенного давления на окружающую среду является актуальной. Особенно остро испытывают потребность в чистой воде промышленные регионы, к числу которых относится Свердловская область. В результате работы промышленных предприятий водоемы загрязняются различными экотоксикантами, оказывающими негативное влияние на здоровье человека. Цель работы — анализ и оценка качества питьевой воды Свердловской области. Методы. Представлено описание объемного (титриметрического), потенциометрического и инверсионно-вольтамперометрического методов анализа. Титриметрическим методом определяли жесткость и окисляемость, потенциометрическим — рН и содержание нитрат-ионов. Измерение концентрации ионов тяжелых металлов проводили методом инверсионной вольтамперометрии. Результаты. В работе приведены результаты исследования качества питьевой воды в Свердловской области. Установлено превышение допустимых норм жесткости и концентрации нитратов в пробах воды из подземных источников вследствие влияния природных геохимических и антропогенных факторов. Отмечено, что в некоторых пробах водопроводной воды значение перманганатной окисляемости выше нормативного значения в связи высокой степенью загрязнения органическими и минеральными соединениями природных водоемов. Выявлено загрязнение исследованных проб воды из разных систем водоснабжения тяжелыми металлами в количествах, существенно превышающих их предельно допустимые концентрации. Указаны возможные причины поступления тяжелых металлов в водоемы. Приведен сравнительный анализ качества проб воды, отобранных из разных населенных пунктов и систем водоснабжения. Заключение. Установлено, что результаты проведенных исследований свидетельствуют о неудовлетворительном качестве питьевой воды по указанным выше показателям в большинстве районов Свердловской области. Авторы считают, что для окончательной и более объективной оценки требуется продолжить исследования, увеличив число показателей качества воды и акцентируя внимание на причинах ее загрязнения.
Ключевые слова: качество воды, подземные воды, тяжелые металлы, загрязнение, метод исследования, гигиенический норматив, водоснабжение.
Список литературы: 1. Васильев, В. П. (1989). Аналитическая химия. В 2 ч. Ч. 1. Гравиметрический и титриметрический методы анализа. М.: Высшая школа, 320 с.
2. Галимова, А. Р. и Тунакова, Ю. А. (2013). Поступление, содержание и воздействие высоких концентраций металлов в питьевой воде на организм. Вестник Казанского технологического университета, Т. 16, № 20, сс. 165–169.
3. Гафуров, Ф. Г. (2008). Почвы Свердловской области. Екатеринбург: Издательство Уральского университета, 396 с.
4. Дмитриев, Д. В., Черноусов, В. Д. и Стаканов, К. В. (2017). Анализ качества воды в различных регионах России. Актуальные проблемы авиации и космонавтики, Т. 2, № 13, сс. 579–581.
5. Егоричева, С. Д., Родюкова, О. А. и Авчинников, А. В. (2015). Гигиеническая оценка состояния питьевого водоснабжения населения Смоленской области. Здоровье населения и среда обитания, № 6 (267), сс. 16–19.
6. Ермолаева, В. А. (2019). Изучение сезонных изменений жесткости и щелочности питьевой воды. Вода и экология: проблемы и решения, № 1 (77), сс. 44–53. DOI: 10.23968/2305-3488.2019.24.1.44-53.
7. Зеленый мир. Экологическое досье мира и России (2012). Экологическая катастрофа в Дегтярске. [online] Доступно по ссылке: http://zmdosie.ru/proekty/ podrobnosti/1614-ekologicheskaya-katastrofa-v-degtyarske [Дата обращения: 10.07.2019].
8. Информационный сайт о состоянии недр Российской Федерации (2018). Информационный бюллетень о состоянии недр территории Уральского федерального округа Российской Федерации за 2017 год. Выпуск № 18. [online] Доступно по ссылке: http://www.geomonitoring.ru/ download/IB/2017_ufo.pdf [Дата обращения: 01.02.2020].
9. Касимов, Н. С. и Власов, Д. В. (2018). Тяжелые металлы и металлоиды в почвах российских городов (по данным ежегодных докладов Росгидромета). Вестник Московского университета. Серия 5. География, № 3, сс. 14–22.
10. Колосова, И. И. (2013). Влияние ацетата свинца, солей тяжелых металлов на репродуктивную функцию. Вестник проблем биологии и медицины, Т. 2, № 3 (103), сс. 13–18.
11. Коньшина, Л. Г. (2016). Оценка качества воды источников нецентрализованного водоснабжения Екатеринбурга и его окрестностей. Гигиена и санитария, Т. 95, № 5, сс. 413–416.
12. Коробкин, В. И. и Передельский, Л. В. (2012). Экология: учебник для студентов бакалаврской ступени многоуровневого высшего профессионального образования. 18-е издание. Ростов-на-Дону: Феникс, 601 с.
13. Костина, Л. В., Куюкина, М. С. и Ившина, И. Б. (2014). Оценка возможности использования RODOCOCCUSбиосурфактантов для снижения присутствия тяжелых металлов в техногенно загрязненных почвах Свердловской области. Вестник Пермского университета. Серия «Биология», № 4, сс. 73–78.
14. Котегов, Б. Г. и Лоханина, С. Ю. (2018). Влияние факторов водосбора на содержание ионов кальция и магния в воде малых прудов Удмуртии. Вода: химия и экология, № 7–9 (116), сc. 24–31.
15. Панков, Д. Н. и Парфенова, Л. П. (2017). Система водоснабжения г. Богдановича. В: Международная научнопрактическая конференция «Уральская горная школа — регионам», 24–25 апреля 2017 года. Екатеринбург: Уральский государственный горный университет, сс. 550–551.
16. Сквалецкий, Е. Н. и Донецкова, А. А. (2011). О влиянии качества подземных вод на человека в Оренбуржье. Бюллетень Оренбуржского научного центра УрО РАН, 36.
17. Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (2014). ГОСТ Р 55684–2013. Вода питьевая. Метод определения перманганатной окисляемости. М.: Стандартинформ, 27 с.
18. Хакимова, Р. В. (2017). Экологические проблемы заброшенных Дегтярских рудников Свердловской области. В: Международная научно-практическая конференция «Уральская горная школа — регионам», 24–25 апреля 2017 года. Екатеринбург: Уральский государственный горный университет, сс. 554–555.
19. Шварцев, С. Л. (1996). Общая гидрогеология. М.: Недра, 423 с.
20. Шеренков, И. А., Осыка, Н. В. и Багмут, Л. Л. (2009). Анализ проблем эксплуатации систем питьевого водоснабжения из подземных источников. Известия Самарского научного центра Российской академии наук, Т. 11, № 1 (3), сс. 350–352.
21. Электронный фонд правовой и нормативнотехнической документации (2001). СанПиН 2.1.4.1074–01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения (с изменениями на 2 апреля 2018 года). [online] Доступно по ссылке: http://docs.cntd.ru/document/901798042 [Дата обращения: 28.06.2019].

Скачать

Чердакова А. С., Гальченко С. В., Воробьева Е. В. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ БИОПАВ НА ПРОЦЕССЫ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ РЕМЕДИАЦИИ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ВОДНЫХ СРЕД
Cherdakova A. S., Galchenko S. V., Vorob’eva E. V.RESULTS OF THE EXPERIMENTAL EVALUATION OF THE BIOSURFACTANT INFLUENCE ON THE PROCESSES OF MICROBIOLOGICAL REMEDIATION OF OIL-POLLUTED AQUATIC ENVIRONMENTS
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.1.74-83

Введение. Биотехнологические способы ремедиации водных сред от нефтеуглеводородного загрязнения позволяют значительно сократить время их восстановления, не нарушая при этом свойства экосистем и не вызывая угрозы вторичного загрязнения. Гуминовые вещества, проявляя поверхностно-активные свойства, стимулируют активность микробиодеструкторов нефтяных углеводородов, в значительной степени повышают результативность ремедиационных мероприятий. Были проведены экспериментальные исследования в целях определения влияния биоПАВ на основе гуминовых веществ на процессы микробиологической ремедиации водных сред, загрязненных различными нефтепродуктами. Методы. В модельном эксперименте вода была загрязнена бензином и дизельным топливом. Для ремедиации были использованы товарные гуминовые препараты, полученные из различных видов сырья и по различным технологиям: «Экорост», «Биогумус». Внесение гуминовых веществ осуществлялось совместно с нефтеокисляющим биопрепаратом «Дестройл». Результаты. Интенсивность процессов биодеградации и диспергирования пленки нефтепродуктов на водной поверхности при совместном применении гуминовых и микробиопрепаратов зависит как от вида нефтепродукта, так и от свойств гуминового препарата, а также его концентрации. Заключение. Полученные результаты указывают на возможность совместного использования нефтеокисляющей микрофлоры и гуминовых препаратов в целях повышения эффективности биоремедиации водных сред.
Ключевые слова: гуминовые препараты, загрязнение воды нефтепродуктами, бензин, дизельное топливо, ремедиация, микроорганизмы.
Список литературы: 1. Гальченко, С. В., Спиридович, Д. В. и Чердакова, А. С. (2015). Результаты экспериментальной оценки влияния гуминовых препаратов на процессы диспергирования нефтепродуктов. Научное обозрение, № 1, сс. 126–130.
2. Демин, В. В., Завгородняя Ю. А. и Терентьев, В. А. (2006). Природа биологического действия гуминовых веществ. Часть 1. Основные гипотезы. Доклады по экологическому почвоведению, Т. 1, № 1, сс. 72–79.
3. Морозов, Н. В. и Сидоров, А. В. (2007). Нефтяное загрязнение в поверхностных водах и методы их биоремедиации. Вода и экология: проблемы и решения, № 3 (32), сс. 31–38.
4. Пурыгин, П. П., Потапова, И. А. и Воробьев, Д. В. (2014). Гуминовые кислоты: их выделение, структура и применение в биологии, химии и медицине. В: Актуальные проблемы биологии, химии и медицины, Одесса: Куприенко С.В., сс. 180–196.
5. Стом, Д. И., Казаринов, С. В. и Балаян, А. Э. (2005). Действие препаратов гуминовых веществ и нефтеокисляющих микроорганизмов на состояние капель углеводородов. Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра СО РАМН, № 6 (44), сс. 166–168.
6. Федосеева, Е. В., Терехова, В. А., Якименко, О. С. и Гладкова, М. М. (2009). Экотоксикологическая оценка гуминовых препаратов разного происхождения с применением микроводорослей Scenedesmus quadricauda. Теоретическая и прикладная экология, № 4, сс. 45–49. DOI: 10.25750/1995-4301-2009-4-045-049.
7. Чердакова, А. С. (2017). Экологическая оценка влияния различных гуминовых препаратов на состояние техногенно-измененных серых лесных почв. Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук. М.: Российский университет дружбы народов.
8. Atlas, R. M., Hazen, T. C. (2011). Oil biodegradation and bioremediation: a tale of the two worst spills in U.S. history. Environmental Science & Technology, No. 45 (16), рр. 6709–6715. DOI: 10.1021/es2013227.
9. Beškoski, V. P., Milic, J. S., Gojgic-Cvijovic, G. D., Ilic, M. V., Miletic, S. B., Jovančićević, B. S. and Vrvic, M. M. (2012). Bioremediation of soil polluted with crude oil and its derivatives: Microorganisms, degradation, pathways, technologies. Hemijska Industrija, No. 66 (2), рр. 275–289. DOI: 10.2298/HEMIND110824084B.
10. Brown, L. D., Gee, K. F., Cologgi, D. L. and Ulrich, A. C. (2017). Bioremediation of oil spills on land. In: Fingas, M. (ed.) Oil Spill Science and Technology, 2nd edition. Houston: Gulf Professional Publishing, pp. 699–729.
11. Grechishcheva, N. Yu., Meshcheryakov, S. V., Perminova, I. V. and Kholodov, V. A. (2017). Stabilization of oil-in-water emulsions by highly dispersed particles: Role in self-cleaning processes and prospects for practical application. Russian Journal of General Chemistry, Vol. 87, рр. 2166–2180. DOI: 10.1134/S1070363217090432.
12. Ivanov, A. A., Yudina, N. V., Mal’tseva, E. V., Matis, E. Ya. and Svarovskaya, L. I. (2010). Stimulation of the activity of microorganisms by humin preparations in oilpolluted soils. Eurasian Soil Science, Vol. 43, рр. 210–215. DOI: 10.1134/S1064229310020110.
13. Liang, Y, Britt, D. W., McLean, J. E., Sorensen, D. L. and Sims, R. C (2007). Humic acid effect on pyrene degradation: finding of an optimal range for pyrene solubility and mineralization enhancement. Applied Microbiology and Biotechnology, Vol. 74, Issue 6, рр. 1368–1375. DOI: 10.1007/ s00253-006-0769-8.
14. Lipczynska-Kochany, E. (2018). Humic substances, their microbial interactions and effects on biological transformations of organic pollutants in water and soil. Chemosphere, Vol. 202, рр. 420–437. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2018.03.104.
15. Liu, Q., Tang, J., Gao, K., Gurav, R. and Giesy, J. P. (2017). Aerobic degradation of crude oil by microorganisms in soils from four geographic regions of China. Scientific Reports, No. 7, 14856. DOI: 10.1038/s41598-017-14032-5.
16. Ortega-Calvo, J. J. and Saiz-Jimenez, С. (1998). Effect of humic fractions and clay on biodegradation of phenanthrene by a Pseudomonas fluorescens Strain isolated from soil. Applied and Environmental Microbiology, Vol. 64, No. 8, рр. 3123–3126. DOI: 10.1128/AEM.64.8.3123-3126.1998.
17. Rodrigues, E. M., Kalks, K. Н. and Tótola, M. R. (2015). Prospect, isolation, and characterization of microorganisms for potential use in cases of oil bioremediation along the coast of Trindade Island, Brazil. Journal of Environmental Management, Vol. 156, рр. 15–22. DOI: 10.1016/j.jenvman.2015.03.016.
18. Saini, H. and Arya, I. D. (2016). Bioremediation of oil polluted soil: Effect on hill bamboo (Drepanostachyum falcatum) plant emergence and height. Journal of Agricultural Biotechnology and Sustainable Development, Vol. 8 (6), pp. 46–52. DOI: 10.5897/JABSD2016.0269.
19. Sakthipriya, N., Doble, М. and Sangwai, J. S. (2015). Bioremediation of coastal and marine pollution due to crude oil using a microorganism Bacillus subtilis. Procedia Engineering, Vol. 116, рр. 213–220. DOI: 10.1016/j.proeng.2015.08.284.
20. Shimp, R. and Pfaender, F. K. (1985). Influence of naturally occurring humic acids on biodegradation of monosubstituted phenols by aquatic bacteria. Applied and Environmental Microbiology, Vol. 49, Issue 2, рр. 402–407.
21. Yakimenko, O. S. and Terekhova, V. A. (2011). Humic preparations and the assessment of their biological activity for certification purposes. Eurasian Soil Science, Vol. 44, No. 11, pp. 1222–1230. DOI: 10.1134/S1064229311090183.
22. Yang, Y., Shu, L., Wang, X., Xing, B. and Tao, S. (2012). Mechanisms regulating bioavailability of phenanthrene sorbed on a peat soil-origin humic substance. Environmental Toxicology and Chemistry, Vol. 31, Issue 7, pp. 1431–1437. DOI: 10.1002/etc.1844.

Скачать

Шилова А. В., Максимов А. Ю., Максимова Ю. Г. ИЗМЕНЕНИЯ МИКРОБИОМА КАК ИНДИКАТОР ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПРИРОДНЫХ СРЕД СОДОВОГО ШЛАМОХРАНИЛИЩА АО «БЕРЕЗНИКОВСКИЙ СОДОВЫЙ ЗАВОД»
Shilova A. V., Maksimov A. Yu., Maksimova Yu. G.MICROBIOME CHANGES AS AN INDICATOR OF THE RECOVERY OF NATURAL ENVIRONMENTS AT THE SODA SLUDGE STORAGE FACILITY OF BEREZNIKI SODA PLANT
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.1.84-94

Введение. Содовые шламонакопители занимают значительные земельные площади и являются источником постоянного воздействия на объекты гидросферы вследствие щелочной реакции среды (рН до 12) и высокой минерализации. Исследование микробиоценозов необходимо для понимания экологических процессов, происходящих в этих техногенных образованиях, и оценки состояния окружающей среды. Цель работы — исследование изменения микроценоза содового шламохранилища в процессе естественного восстановления почвенного и растительного покрова после осушения, а также выявление филогенетических групп — индикаторов восстановления окружающей среды после экстремального защелачивания. Методы. Определение количества жизнеспособных бактерий, метагеномное секвенирование генов 16S рРНК, атомно-абсорбционный метод определения концентрации тяжелых металлов. Результаты. Изучено изменение микробиома при восстановлении земель на месте осушенного содового шламохранилища. Показано, что в воде и техногенных поверхностных образованиях содового шламохранилища преобладали представители филума Firmicutes, тогда как в осадках соды и в объединенном образце грунта старого осушенного содового озера — Proteobacteria. В микробиоме объединенного образца грунта осушенного содового озера преобладали семейства Moraxellaceae и Staphylococcaceae (20–23 %), а также Pseudomonadaceae и Burkholderiaceae (11–13 %), тогда как на глубине 10 см в большей степени были представлены семейства Streptococcaceae и Cellulomonadaceae. Обнаруженные изменения микробного сообщества, связанные со сменой состава техногенного образования, могут быть использованы в качестве индикаторов восстановления среды.
Ключевые слова: микробиом, содовое шламохранилище, алкалофильные бактерии, алкалотолерантные бактерии, гидролитическая активность.
Список литературы: 1. Абидуева, Е. Ю., Базаров, С. М., Батоболотова, Б. Б. и Бурюхаев, С. П. (2015). Химия донных осадков и разнообразие микробного сообщества соленого озера Борзинское (Забайкалье). Вестник Бурятского государственного университета, (3), сс. 51–52.
2. Блинов, С. М., Максимович, Н. Г., Найданова, Н. Ф., Шлыков, В. Г. и Потапов, С. С. (2003). Минералогические основы утилизации отходов ОАО «Березниковский содовый завод». Минералогия техногенеза, Т. 4, сс. 51–55.
3. Волкова, О. Н. (2016). Экологические проблемы утилизации отходов на шламонакопителе «Белое море» завода «Капролактам» ОАО «Сибур-нефтехим», г. Дзержинск Нижегородской области. Вестник Мининского университета, № 1–1, сс. 30.
4. Дмитриева, О. М. и Бархутова, Д. Д. (2017). Особенности состава органического вещества микробных матов щелочных водных экосистем Байкальского региона. Современные проблемы науки и образования, № 3. [online] Доступно по ссылке: https://www.science-education.ru/ru/ article/view?id=26534 [Дата обращения: 01.10.2019].
5. Калинина, Е. В. и Рудакова, Л. В. (2018). Снижение токсичных свойств шламов содового производства с последующей их утилизацией. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, Т. 329, № 6, сс. 85–96.
6. Кашкак, Е. С., Гайсин, В. А., Дагурова, О. П., Брянцева, И. А. и Данилова, Э. В. (2016). Формирование и функционирование микробных матов минерального источника Хойто-Гол (Восточный Саян). Известия Самарского научного центра РАН, Т. 18, № 2-2, сс. 397–402.
7. Крепышева, И. В., Рудакова, Л. В. и Козлов, С. Г. (2015). Физико-химические и токсикологические свойства шлама содового производства. Горный информационноаналитический бюллетень, № 1, сс. 335–342.
8. Максимова, Ю. Г., Бурлуцкая, Е. Ю. и Максимов, А. Ю. (2019). Бактериальные сообщества активного ила очистных сооружений г. Перми (Россия). Вода и экология: проблемы и решения, № 1 (77), сс. 64–74. DOI: 10.23968/23053488.2019.24.1.64-74.
9. Самутин, Н. М., Вайсман, Я. И., Рудакова, Л. В., Калинина, Е. В., Глушанкова, И. С. и Батракова, Г. М. (2013). Санитарно-гигиеническая оценка отходов содового производства. Гигиена и санитария, Т. 92, № 2, сс. 30–33.
10. Шатов, А. А., Кутырёв, А. С. и Бадертдинов, Р. Н. (2013). Некоторые пути утилизации отходов производства соды. Башкирский экологический вестник, № 3-4 (36-37), сс. 8–16.
11. Эрдынеева, Е. Б., Раднагуруева, А. А., Белькова, Н. Л., Намсараев, З. Б. и Лаврентьева, Е. В. (2018). Алкалогалофильные бактерии семейства Bacillaceae в озерах пустыни Бадаин Жаран (Китай). Вавиловский журнал генетики и селекции, Т. 22, № 3, сс. 370–378.
12. Canfora, L., Bacci, G., Pinzari, F., Lo Papa, G., Dazzi, C. and Benedetti, A. (2014). Salinity and bacterial diversity: to what extent does the concentration of salt affect the bacterial community in a saline soil? PLoS ONE, 9 (9): e106662. DOI: 10.1371/journal.pone.0106662.
13. Foti, M. J., Sorokin, D. Yu., Zacharova, E. E., Pimenov, N. V., Kuenen, J. G. and Muyzer, G. (2008). Bacterial diversity and activity along a salinity gradient in soda lakes of the Kulunda Steppe (Altai, Russia). Extremophiles, Vol. 12, Issue 1, pp. 133–145. DOI: 10.1007/s00792-007-0117-7.
14. Grant, W. D. and Sorokin, D. Yu. (2011). Distribution and diversity of soda lake alkaliphiles. In: Horikoshi, K. (ed.) Extremophiles Handbook. Tokyo: Springer, рp. 27–54.
15. Ibrahim, A. S. S., Al-Salamah, A. A., Elbadawi, Y. B., El-Tayeb, M. A. and Ibrahim, S. S. S. (2015). Production of extracellular alkaline protease by new halotolerant alkaliphilic Bacillus sp. NPST-AK15 isolated from hyper saline soda lakes. Electronic Journal of Biotechnology, Vol. 18, Issue 3, рp. 236–243. DOI: 10.1016/j.ejbt.2015.04.001.
16. Kalwasińska, A., Felföldi, T., Szabó, A. J., DejaSikora, E., Kosobucki, P. and Walczak, M. (2017). Microbial communities associated with the anthropogenic, highly alkaline environment of a saline soda lime. Antonie van Leeuwenhoek, Vol. 110, Issue 7, pp. 945–962. DOI: 10.1007/s10482-0170866-y.
17. Kevbrin, V. V. (2019). Isolation and cultivation of alkaliphiles. In: Advances in Biochemical Engineering/ Biotechnology. Berlin, Heidelberg: Springer, pp. 1–32. DOI: 10.1007/10_2018_84.
18. Liu, S., Ren, H., Shen, L., Lou, L., Tian, G., Zheng, P. and Hu, B. (2015). pH levels drive bacterial community structure in sediments of the Qiantang River as determined by 454 pyrosequencing. Frontiers in Microbiology, Vol. 6: 285. DOI: 10.3389/fmicb.2015.00285.
19. Maturrano, L., Santos, F., Rossello-Mora, R. and Anton, J. (2006). Microbial diversity in Maras salterns, a hypersaline environment in the Peruvian Andes. Applied and Environmental Microbiology, Vol. 72, Issue 6, pp. 3887–3895. DOI: 10.1128/AEM.02214-05.
20. Sharma, K. M., Kumar, R., Panwar, S. and Kumar, A. (2017). Microbial alkaline proteases: Optimization of production parameters and their properties. Journal of Genetic Engineering and Biotechnology, Vol. 15, Issue 1, pр. 115–126. DOI: 10.1016/j.jgeb.2017.02.001.
21. Sorokin, D. Y., Banciu, H. L. and Muyzer, G. (2015). Functional microbiology of soda lakes. Current Opinion in Microbiology, Vol. 25, pр. 88–96. DOI: 10.1016/j. mib.2015.05.004.
22. Tourova, T. P., Sorokin, D. Yu., Grechnikova, M. A. and Kuznetsov, B. B. (2014). Phylogenetic diversity of bacteria in soda lake stratified sediments. Microbiology (Mikrobiologiya), Vol. 83, Issue 6, pp. 869–879. DOI: 10.1134/ S0026261714060186.
23. Vanitha, N., Rajan, S. and Murugesan, A. G. (2014). Optimization and production of alkaline protease enzyme from Bacillus subtilis 168 isolated from food industry waste. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, Vol. 3, No. 6, pр. 36–44.
24. Wu, Y., Zeng, J., Zhu, Q., Zhang, Z. and Lin, X. (2017). pH is the primary determinant of the bacterial community structure in agricultural soils impacted by polycyclic aromatic hydrocarbon pollution. Scientific Reports, 7: 40093. DOI: 10.1038/srep40093.
25. Zaitseva, S. V., Abidueva, E. Yu., Namsaraev, B. B., Wang, L. and Wu, L. (2014). Microbial community of the bottom sediments of the brackish lake Beloe (Transbaikal region). Microbiology (Mikrobiologiya), Vol. 83, Issue 6, pp. 861–868. DOI: 10.1134/S0026261714060216.
26. Zhang, L., Gao, G., Tang, X., Shao, K., Bayartu, S., Dai, J. (2013). Bacterial community changes along a salinity gradient in a Chinese wetland. Canadian Journal of Microbiology, Vol. 59, No. 9, pp. 611–619. DOI: 10.1139/cjm-2013-0212.

Скачать

№2 (82)

ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ

Атаманова О. В., Тихомирова Е. И., Истрашкина М. В., Подоксенов А. А.ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМА АДСОРБЦИИ П-ДИНИТРОБЕНЗОЛА МОДИФИЦИРОВАННЫМИ БЕНТОНИТАМИ ПРИ ВОДООЧИСТКЕ В СТАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
Atamanova O. V., Tikhomirova E. I., Istrashkina M. V., Podoksenov A. A.STUDY OF MECHANISM OF P-DINITROBENZENE ADSORPTION BY MODIFIED BENTONITES WHEN WATER PURIFICATION IN STATIC CONDITIONS
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.2.3-11

Введение. Обосновывается целесообразность модифицирования бентонита органическими веществами для повышения его адсорбционной способности. Изучение механизма адсорбции п-динитробензола на бентоните, модифицированном разными способами, направлено на установление таких модификаций бентонита, которые позволили бы обеспечить максимально возможное извлечение из производственных сточных вод этого токсичного нитросоединения. Методы. К исследованиям приняты четыре варианта бентонитового адсорбента: бентонит немодифицированный гранулированный; бентонит, модифицированный углеродными нанотрубками (УНТ), после термической обработки (ТО) при температуре 550 °С; бентонит, модифицированный глицерином, ТО при 550 °С; бентонит, модифицированный глицерином и УНТ, ТО при 550 °С. Для определения вида адсорбции п-динитробензола на изучаемых сорбционных материалах применялся подход Дубинина–Радушкевича. Результаты. Экспериментально получены основные адсорбционные характеристики четырех указанных модификаций бентонита по отношению к п-динитробензолу в статических условиях. Наилучшие адсорбционные характеристики показал бентонит, модифицированный УНТ: СОЕ =1,56 мг-экв/г; Kd = 0,14 мг/дм3; S = 83,57 %. Построенные изотермы адсорбции п-динитробензола на модифицированном и немодифицированном бентонитах в статических условиях подтвердили наилучшую адсорбционную способность из всех исследованных у бентонита, модифицированного УНТ, после ТО при температуре 550 °С. Наихудшую адсорбционную способность показал немодифицированный бентонит. Полученные уравнения адсорбции показали, что наиболее точно данный процесс описывается в рамках изотермы Ленгмюра. Значения средней свободной энергии E адсорбции п-динитробензола при изменении температуры экспериментов от 20 до 60 °С варьируются в диапазоне 11–20 кДж/моль. Таким образом, в процессе адсорбции п-динитробензола изучаемыми сорбционными материалами присутствует хемосорбция.
Ключевые слова: адсорбция, модифицированный бентонит, немодифицированный бентонит, п-динитробензол, эффективность водоочистки.
Список литературы: 1. Авакян, Т. А., Князян, Н. Б. и Арутюнян Н. М. (2011). Новое минеральное сырье Воротан-Горисского диатомитоносного бассейна и перспективы его использования. Известия НАН РА. Науки о Земле, Т. 64, № 2, сс. 43–53.
2. Ананьева, В. Л., Ананьев, В. А., Кононов, И. И. и Рябых, С. М. (2003). Озонирование как метод окисления 2-меркаптобензтиозола на стадии предочистки. Химия и химическая технология, Т. 46, № 6, сc. 122–125.
3. Бадмаева, С. В. и Ханхасаева, С. Ц. (2014). Оценка эффективности сорбции ионов железа на бентонитовой глине Мухорталинского месторождения. Вода: химия и экология, № 5 (71), сc. 110–115.
4. Белов, П. С., Голубева, И. А. и Низова, С. А. (1991). Экология производства химических продуктов из углеводородов нефти и газа: учеб. для вузов. М.: Химия, 256 с.
5. Волков, В. А. (2015). Коллоидная химия. Поверхностные явления и дисперсные системы. 2-е изд. СПб: Лань, 672 с.
6. Жалсанова, Д. Б., Батоева, А. А., Рязанцев, А. А. и Цыденова, О. В. (1999). Изучение возможностей метода гальванокоагуляции для очистки сточных вод красильных производств. В: Устойчивое развитие: проблемы охраняемых территорий и традиционное природопользование в Байкальском регионе. Улан-Удэ, Байкальский институт природопользования СО РАН, сc. 201–202.
7. Зеленцов, В. И. и Дацко, Т. Я. (2012). Применение адсорбционных моделей для описания равновесия в системе оксигидроксид алюминия-фтор. Электронная обработка материалов, № 48, № 6, сс. 65–73.
8. Истрашкина, М. В. и Атаманова, О. В. (2019). Результаты мониторинга открытых водоемов Саратовской области. В: Экологические проблемы промышленных городов: сб. науч. трудов по материалам 9-й Международной научно-практической конференции. Саратов: СГТУ имени Гагарина Ю. А., сc. 138–141.
9. Коренман, И. М. (2012). Фотометрический анализ. Методы определения органических соединений. М.: Книга по требованию, 342 с.
10. Краснов, К. С. (ред.) (1995). Физическая химия: учебник для вузов. Т. 2. 2-е изд. М.: Высшая школа, 319 с.
11. Косарев, А. В., Атаманова, О. В., Тихомирова, Е. И. и Истрашкина, М. В. (2018). Кинетика адсорбции 2-метиланилина модифицированным бентонитом при очистке сточных вод. Вода и экология: проблемы и решения, Т. 3 (75), сс. 24–31. DOI: 10.23968/2305–3488.2018.20.3.24–31.
12. Перевалов, В. П. и Колдобский, Г. И. (2018). Тонкий органический синтез: проектирование и оборудование производств: учеб. пособие для вузов. 2-е изд. М.: Издательство Юрайт, 290 с.
13. Полетаева, М. А. и Свириденко, Г. Н. (2002). Совершенствование технологии очистки воды в производстве диафена с целью снижения нагрузки на водные экосистемы. В: Тезисы докладов IX Всероссийской СК «Экология и проблемы защиты окружающей среды». Красноярск, Красноярский государственный университет, сc. 242–243.
14. Рубцов, М. В. и Байчиков, А. Г. (1971). Синтетические химико-фармацевтические препараты: справочник. М.: Медицина, 328 с.
15. Смирнов, А. Д. (1982). Сорбционная очистка воды. Л.: Химия, 168 с.
16. Шевердяев, О. Н., Бобров, А. П., Корнев, А. Е., Шевердяева, Н. В., Черник, Г. Г. и Крынкина, В. Н. (2007). Влияние высокодисперсных порошков шунгита и «термина» на свойства резиновых смесей и резин на основе бутадиен-нитрильного каучука. Каучук и резина, № 3, сc. 13–14.
17. Cheraghian, G. (2017). Evaluation of clay and fumed silica nanoparticles on adsorption of surfactant polymer during enhanced oil recovery. Journal of the Japan Petroleum Institute, Vol. 60, Issue 2, pp. 85–94. DOI: 10.1627/jpi.60.85.
18. Foo, K. Y. and Hameed, B. H. (2010). Insights into the modeling of adsorption isotherm systems. Chemical Engineering Journal, Vol. 156, Issue 1, pp. 2–10. DOI: 10.1016/j.cej.2009.09.013.
19. Hanaor, D. A. H., Ghadiri, M., Chrzanowski, W. and Gan, Y. (2014). Scalable surface area characterization by electrokinetic analysis of complex anion adsorption. Langmuir, Vol. 30, Issue 50, pp. 15143–15152. DOI: 10.1021/la503581e.
20. Ismadji, S. (2015). Modification of clay minerals for adsorption purpose. In: Ismadji, S., Soetaredjo, F. E. and Ayucitra, A. Clay materials for environmental remediation. Cham: Springer International Publishing, pp. 39–56.
21. Khenifi, A., Bouberka, Z. Sekrane, F., Kameche, M. and Derriche, Z. (2007). Adsorption study of an industrial dye by an organic clay. Adsorption, Vol. 13, Issue 2, pp. 149–158. DOI: 10.1007/s10450-007-9016-6.
22. Ma, J., Xu, H., Ren, J.-H., Yu, Z.-Z. and Mai, Y.-W. (2003). A new approach to polymer/montmorillonite nanocomposites. Polymer, Vol. 44, Issue 16, pp. 4619–4624. DOI: 10.1016/S0032-3861(03)00362-8.
23. Maramis, S. V., Kurniawan, A., Ayucitra, A., Sunarso, J. and Ismadji, S. (2012). Removal of copper ions from aqueous solution by adsorption using LABORATORIES-modified bentonite (organo-bentonite). Frontiers of Chemical Science and Engineering, Vol. 6, Issue 1, pp. 58–66. DOI: 10.1007/s11705-011-1160-6.
24. Miyamoto, N., Kawai, R., Kuroda, K. and Ogawa, M. (2000). Adsorption and aggregation of a cationic cyanine dye on layered clay minerals. Applied Clay Science, Vol. 16, Issues 3–4, pp. 161–170. DOI: 10.1016/S0169-1317(99)00051-4.

Скачать

Белоусова А. П., Руденко Е. Э.ДИАГНОСТИКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ БАССЕЙНА РЕКИ ВОЛГА
Belousova A. P., Rudenko E. E.ANALYSIS OF THE ENVIRONMENTAL STATE OF THE VOLGA RIVER BASIN
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.2.12-26

Введение. Целью исследований, представленных в статье, является диагностика состояния окружающей среды в субъектах РФ, находящихся в пределах бассейна р. Волги, с применением разработанной методики оценки комплексной техногенной нагрузки на различные компоненты окружающей среды. Таким образом, удалось выявить наиболее экологически неблагоприятные регионы по сумме выделенных показателей. Методы. Используемые методика и анализ позволили оценить: распределение техногенной нагрузки по 16 показателям по субъектам РФ на территории бассейна реки, суммарную техногенную и диффузную нагрузки на окружающую среду. Стало возможным оценить и наглядно представить влияние твердых отходов, выбросов в атмосферу и жидких стоков на территории бассейна; оценить суммарное воздействие этих трех видов нагрузки; оценить структуру водопользования и на завершающем этапе установить рейтинги субъектов РФ по степени влияния техногенной нагрузки на окружающую среду. Результаты. На территории бассейна выделены неблагоприятные субъекты с точки зрения экологического состояния, в которых необходимо проводить неотложные меры по оздоровлению эколого-социальной обстановки. К таким субъектам прежде всего относятся Московская область и Пермский край, затем следуют Нижегородская и Самарская области, Республики Татарстан и Башкортостан. Построено 25 обзорных карт, которые могут быть использованы при разработке мероприятий по охране окружающей среды в бассейне реки и самой Волги непосредственно и являться наглядным, фактическим материалом для ведомств и ответственных лиц, принимающих решения по реабилитации изучаемого объекта. Заключение. Экологическая ситуация в бассейне р. Волги с точки зрения ее качественного состояния характеризуется большими эколого-социальными проблемами, требуются экстренные, а также постоянные профилактические меры. В связи с этим проблема защищенности подземных вод от загрязнения через другие компоненты окружающей среды, а также опасности ухудшения состояния окружающей среды и поверхностных вод через некондиционные подземные воды является актуальной для бассейна р. Волги.
Ключевые слова: окружающая среда, поверхностные и подземные воды, источники загрязнения, техногенная нагрузка, суммарное загрязнение, рейтинг субъектов РФ по степени влияния техногенной нагрузки.
Список литературы: 1. Белоусова, А. П. (2005). Ресурсы подземных вод и их защищенность от загрязнения в бассейне реки Днепр и отдельных его областях: Российская территория. М.: ЛЕНАНД, 168 с.
2. Белоусова, А. П. (2012). Оценка защищенности подземных вод от загрязнения радионуклидами. Вода: химия и экология, № 5, сс. 11–17.
3. Белоусова, А. П. (2013). Мелкомасштабная оценка защищенности подземных вод от загрязнения в бассейне Волги. Гидротехника, № 3, сс. 11–14.
4. Белоусова, А. П. и Проскурина, И. В. (2010). Подходы к оценке техногенной нагрузки как фактора опасности загрязнения подземных вод. Вода: химия и экология, № 12, сс. 2–11.
5. Белоусова, А. П. и Руденко, Е. Э. (2017). Субрегиональное районирование техногенной нагрузки на окружающую среду. Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем, Т. 28, № 5, сс. 21–43. DOI: 10.21513/0207-2564-2017-5-21-43.
6. Белоусова, А. П., Гавич, И. К., Лисенков, А. Б. и Попов, Е. В. (2006). Экологическая гидрогеология: Учебник для вузов. М.: ИКЦ «Академкнига», 397 с.
7. Белоусова, А. П., Руденко, Е. Э. и Миняева, Ю. В. (2019). Методика оценки суммарной техногенной нагрузки на окружающую среду в зоне Чернобыльского следа. Вода и экология: проблемы и решения, № 2 (78), сс. 59–67. DOI:10.23968/2305-3488.2019.24.2.59-67.
8. Главный государственный санитарный врач Российской Федерации (2011). СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения. Москва: Минздрав России, 54 с.
9. Гольдберг, В. М. (1987). Взаимосвязь загрязнения подземных вод и природной среды. Л.: Гидрометеоиздат, 248 с.
10. Гольдберг, В. М. и Газда, С. (1984). Гидрогеологические основы охраны подземных вод от загрязнения. М.: Недра, 262 с.
11. Мазур, И. И., Молдаванов, О. И. и Шишов, В. Н. (1996). Инженерная экология. Общий курс: учебное пособие для студентов высших технических учебных заведений. В 2 т. Т. 1. М.: Высшая школа, 637 с.
12. Мастерская своего дела (2019). Подземные воды как компонент окружающей среды. Влияние на проседание земной поверхности. [online] Доступно по ссылке: http://msd.com.ua/podzemnye-vody-kak-komponent-okruzhayushhej-sredy/vliyanie-na-prosedanie-zemnoj-poverxnosti/ [Дата обращения 21.01.2019].
13. Министерство природных ресурсов Российской Федерации (2003). Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2002 году». М.: МПР РФ, 471 с.
14. Министерство природных ресурсов Российской Федерации (2006). Государственный доклад «О состоянии и охране окружающей среды Российской Федерации в 2005 году». М.: АНО «Центр международных проектов», 500 с.
15. Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации (2015). Государственный доклад «О состоянии и использовании водных ресурсов Российской Федерации в 2014 году». М.: НИА-Природа, 270 с.
16. Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации (2017). Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2016 году». М.: Минприроды России, НИА-Природа, 760 с.
17. Пиннекер, Е. В. (ред.) (1982). Основы гидрогеологии. Геологическая деятельность и история воды в земных недрах. Новосибирск: Наука, 240 с.

Скачать

Григорьева А. Н., Абиев Р. Ш.К ВЫБОРУ ТИПА И ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ МЕШАЛКИ ДЛЯ ЭФФЕКТИВНОГО ПЕРЕМЕШИВАНИЯ ФЛОКУЛЯНТОВ В ВОДЕ
Grigoreva A. N., Abiev R. Sh.SELECTING THE TYPE AND ROTATION SPEED OF A MIXER FOR EFFICIENT MIXING OF FLOCCULANTS IN WATER
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.2.27-36

Введение. Рассматривается физико-химический процесс растворения частиц твердого порошка высокомолекулярного флокулянта в воде под действием центробежного поля, возникающего в результате работы перемешивающих устройств. Методы. Описывается аппаратура и методика проведения экспериментальных исследований в лабораторных условиях, и также дается схема экспериментальной установки приготовления концентрированного раствора флокулянта, состоящей из перемешивающего устройства и цилиндрической стеклянной емкости. Результаты. Показано, что выбор оптимальной частоты вращения перемешивающего устройства связан с величиной напряжений турбулентного трения, создаваемых рабочим колесом мешалки. Разработана и проверена на практике методика расчета допустимой частоты вращения перемешивающего устройства, в основе которой лежит полуэмпирическая модель турбулентности Прандтля. Показаны результаты экспериментальных исследований по приготовлению концентрированных растворов высокомолекулярного флокулянта GreenLife K40 катионного действия с использованием различных типов рабочих колес перемешивающего устройства. Заключение. Экспериментальным способом продемонстрирована эффективность нового рабочего колеса конической формы по сравнению с традиционными лопастными и турбинными рабочими колесами за счет меньших создаваемых турбулентных вихрей, разрывающих полимерные связи в концентрированном растворе флокулянта. Мешалка с коническим рабочим колесом позволяет приготавливать раствор флокулянта на 30 % быстрее за счет возможности перемешивания на более высокой частоте вращения при более низком энергопотреблении.
Ключевые слова: перемешивающие устройства, флокулянт, полимеры, турбулентные напряжения.
Список литературы: 1. Аксенов, В. И. (ред.) (2008). Применение флокулянтов в системах водного хозяйства: учебное пособие. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 92 с.
2. Брагинский, Л. Н., Бегачев, В. И. и Барабаш, В. М. (1984). Перемешивание в жидких средах: физические основы и инженерные методы расчета. Л.: Химия, 336 с.
3. Вейцер, Ю. И. и Минц, Д. М. (1984). Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки природных и сточных вод. 2-е изд. М.: Стройиздат, 201 с.
4. Гандурина, Л. В. (2007). Очистка сточных вод с применением синтетических флокулянтов. Монография. М.: ДАР/ВОДГЕО, 198 с.
5. Гетманцев, С. В., Нечаев, И. А. и Гандурина, Л. В. (2008). Очистка производственных сточных вод коагулянтами и флокулянтами. М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 271 с.
6. Григорьева, А. Н. и Абиев, Р. Ш. (2019). Влияние геометрии перемешивающего устройства на диаметр пузырьков воздуха при перемешивании в системе газ-жидкость. Химическая промышленность сегодня, № 5, сс. 18–22.
7. Евменова, Г. Л. и Байченко, А. А. (1998). Гомогенизация растворов высокомолекулярных полимеров при флокуляции угольных дисперсий. В: Симпозиум «Неделя горняка–98», 2–6 февраля 1998 г. М.: МГГУ, сс. 128–129.
8. Запольский, А. К. и Баран, А. А. (1987). Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды: свойства. Получение. Применение. Л.: Химия, 208 с.
9. СОЮЗХИММАШ (1985). РД 26-01-90-85 Механические перемешивающие устройства. Метод расчета. [online] Доступно по ссылке: http://docs.cntd.ru/document/1200043740 [Дата обращения: 20.02.2020].
10. Тагер, А. А. (1978). Физико-химия полимеров. 3-е изд. М.: Химия, 544 с.
11. Ульрих, Е. В., Шевченко, Т. В., Пирогов, А. Н. и Мидуница, Ю. С. (2011). Изучение реологических свойств флокулянтов. Химическая промышленность сегодня, № 5, сс. 25–28.
12. Фролов, В. С. и Удовицкий, В. И. (2009). Приготовление порошкообразных флокулянтов на углеобогатительных предприятиях Кузбасса. Горный информационно-аналитический бюллетень, № 7, сс. 240–243.
13. Хенце, М., Армоэс, П., Ля-Кур-Янсен, Й. и Арван, Э. (2006). Очистка сточных вод: биологические и химические процессы. М.: Мир, 480 с.
14. Ши-и, Б. (1962). Турбулентное течение жидкостей и газов. М.: Издательство иностранной литературы, 344 с.
15.Tian, Z., Zhang, L., Sang, X., Shi, G. and Ni, C. (2020). Preparation and flocculation performance study of a novel amphoteric alginate flocculant. Journal of Physics and Chemistry of Solids, Vol. 141, 109408. DOI: 10.1016/j.jpcs.2020.109408.
16. Wang, Z., Huang, W., Yang, G., Liu, Y. and Liu, S. (2019). Preparation of cellulose-base amphoteric flocculant and its application in the treatment of wastewater. Carbohydrate Polymers, Vol. 215, pp. 179–-188. DOI: 10.1016/j.carbpol.2019.03.097.
17. Yusoff, M. S., Aziz, H. A., Zamri, M. F. M. A., Suja, F., Abdullah, A. Z. and Basri, N. E. A. (2018). Floc behavior and removal mechanisms of cross-linked Durio zibethinus seed starch as a natural flocculant for landfill leachate coagulation-flocculation treatment. Waste Management, Vol. 74, pp. 362–372. DOI: 10.1016/j.wasman.2018.01.016.

Скачать

Кругликова А. В.ВЛИЯНИЕ КЛИМАТА НА РАБОТУ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ КАНАЛИЗАЦИИ Г. НОВОСИБИРСК
Kruglikova A. V.INFLUENCE OF CLIMATE ON THE OPERATION OF SEWAGE TREATMENT FACILITIES IN NOVOSIBIRSK
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.2.37-44

Введение. В настоящее время одной из основных проблем на функционирующих очистных сооружениях канализации является изменение качества очищенной сточной жидкости в холодный период года, что связано с охлаждением стоков по ходу очистки. К сожалению, на сегодняшний день данный вопрос практически не изучен. Методы. Исследования проводились на очистных сооружениях канализации г. Новосибирска с определением температуры сточной жидкости в первичных отстойниках, аэротенках и вторичных отстойниках, а также учитывались климатические параметры. Результаты. Проведен сбор статистических данных на функционирующих очистных сооружениях канализации г. Новосибирска (самый крупный объект за Уралом), обработаны данные методом линейной регрессии; полученные математические модели можно использовать для прогнозирования температуры сточной жидкости в открытых сооружениях в зависимости от температуры наружного воздуха. Заключение. Анализ математических моделей первичных отстойников, аэротенков и вторичных отстойников показал, что снижение температуры приводит к ухудшению качества сточной жидкости. Изучение математических моделей тепломассообмена между сточной жидкостью и окружающей средой позволило установить основные статьи потерь и поступления тепла: конвективный теплообмен, испарение с поверхности, потери тепла через ограждающие конструкции, излучение тепла с поверхности зеркала темного тела, унос и поступление тепла с воздухом, энергия солнца и тепло экзотермических реакций. На основании полученных результатов усовершенствован программный комплекс, который учитывает изменение температуры сточной жидкости в ходе ее очистки и может быть использован в помощь технологам очистных сооружений канализации.
Ключевые слова: первичные отстойники, нитрификатор-денитрификатор, вторичные отстойники, температура, сточная жидкость, климатические факторы.
Список литературы: 1. Амбросова, Г. Т., Гвоздев, В. А., Меркель, О. М. и Бойко, Т. А. (2003). Существующие методы контроля работы очистных сооружений канализации. Известия высших учебных заведений. Строительство, № 2 (530), сс. 86–90.
2. Амбросова, Г. Т., Кругликова, А. В., Мансуров, Р. Ш., Рафальская, Т. А. и Тимофеев, С. Л. (2019). Влияние природно-климатических факторов на эффективность работы открытых очистных сооружений канализации. Водоснабжение и санитарная техника, № 4, сс. 48–59.
3. Бартова, Л. В., Авдеева, М. А. и Луферчик, Я. С. (2018). Определение продолжительности обработки сточных вод в аэротенках по различным методикам. Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура, Т. 9, № 3, сс. 99–107. DOI: 10.15593/2224-9826/2018.3.10.
4. Госстрой СССР (1986). СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 85 с.
5. Иткин, А. Л. (1970). К вопросу технологического моделирования процесса осветления сточных вод. В: Исследования по очистке сточных вод. Сборник трудов № 66 Московского инженерно-строительного института им. В. В. Куйбышева, сс. 92–99.
6. Калицун, В. И., Кедров, В. С., Ласков, Ю. М. и Сафонов, П. В. (1980). Гидравлика, водоснабжение и канализация. М.: Стройиздат, 359 с.
7. Министерство регионального развития Российской Федерации (2012). СП 131.13330.2012. Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99. М.: Минрегион России, 109 с.
8. Морозова, К. М. (2009). Принципы расчета систем биологической очистки сточных вод. Водоснабжение и санитарная техника, № 1, сс. 26–31.
9. Никитин, А. М., Крыжановский, А. Н., Амбросова, Г. Т., Быковский, О. В., Гвоздев, В. А. и Цветкова, О. П. (1999). Управление технологическими процессами на очистных сооружениях канализации. Водоснабжение и санитарная техника, № 3, сс. 39–40.
10. Шаптала, М. В. и Шаптала, Д. Е. (2014). Разработка математической модели процессов тепломассообмена открытого плавательного бассейна. Наука и прогресс транспорта. Вестник Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта, № 6 (54), сс. 113–118.
11. Эпов, А. Н. и Канунникова, М. А. (2016). Сравнение методик расчета сооружений с биологическим удалением азота и фосфора и применение математического моделирования. Вода и экология: проблемы и решения, № 1 (65), сс. 3–14.
12. Эпов, А. Н. и Канунникова, М. А. (2016). Сравнение методик расчета сооружений с биологическим удалением азота и фосфора и применение математического моделирования. Вода и экология: проблемы и решения, № 2 (66), сс. 65–80.
13. Яковлев, С. В. и Воронов, Ю. В. (2002). Водоотведение и очистка сточных вод. Учебник для вузов. 4-е изд. М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 703 с.
14. Яковлев, С. В. и Карюхина, Т. А. (1980). Биохимические процессы в очистке сточных вод. М.: Стройиздат, 200 с.
15. Ambrosova, G. and Kruglikova, A. (2016). Effect of climatic conditions on the efficiency of work of open wastewater treatment plant. In: 8th International Conference on Contemporary Problems of Architecture and Construction, October 26–28, 2016. Yerevan, National University of Architecture and Construction of Armenia, pp. 3–6.
16. Jones, R., Smith, C. С. and Löf, G. (1994). Measurement and analysis of evaporation from an inactive outdoor swimming pool. Solar Energy, Vol. 53, Issue 1, pp. 3–7. DOI: 10.1016/S0038-092X(94)90597-5.
17. Köster, S. (2005). Bemessungsregeln für Nachklärbecken. Wasserwirtschaft, Wassertechnik : wwt ; Praxismagazin für Trink- und Abwassermanagement, No. 1–2, pp. 22–24.
18. Kruglikova, A. V. (2015). Impact of environment on sewage temperature in open sewage treatment facilities. In: Proceedings of the IWA 7th Eastern European Young Water Professionals Conference, September 17–19, 2015. Belgrade, pp. 524–530.

Скачать

Любимова Т. П., Паршакова Я. Н., Лепихин А. П., Ляхин Ю. С.ПОВЫШЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВОДОЕМОВ-ОХЛАДИТЕЛЕЙ ЗА СЧЕТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СХЕМ СЕЛЕКТИВНОГО ЗАБОРА ВОДЫ
Lyubimova T. P., Parshakova Ya. N., Lepikhin A. P., Lyakhin Yu. S.INCREASING THE STABILITY OF COOLING RESERVOIRS’ OPERATION BY USING SELECTIVE WATER INTAKE SCHEMES
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.2.45-58

Введение. Рассматриваются вопросы повышения устойчивости функционирования водоемов-охладителей крупных энергетических комплексов в периоды наблюдения экстремально высоких температур воздуха. Эти периоды весьма непродолжительны, не более 10 суток. Распределение температуры воды в водоемах-охладителях, как правило, существенно неоднородно по глубине: под поверхностным наиболее прогретым слоем располагается более холодный придонный слой. В связи с этим для экстремальных периодов предлагается организация селективного забора из придонных холодных слоев. Гидродинамические аспекты организации такой схемы водообеспечения рассматриваются на конкретном примере резервуара-охладителя ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат» (ПАО ММК). Методы. Учитывая принципиальную важность учета и анализа вертикальной структуры рассматриваемых температурных полей, задача решалась в трехмерной постановке в негидростатическом приближении. Вычислительные эксперименты проводились с использованием пакета ANSYS Fluent. Результаты. Исследовано формирование тепловых полей в водоеме-охладителе как при штатной работе системы охлаждения, так и в аварийном режиме, при экстремально высокой температуре воздуха. В качестве одной из мер бесперебойной устойчивой работы системы охлаждения при экстремальных метеоусловиях предложена организация селективного забора воды из придонного горизонта резервуараохладителя путем заглубления щитов-отсекателей. Заключение. Предложенная схема селективного забора воды из нижних горизонтов резервуара охладителя позволяет обеспечивать устойчивость функционирования рассматриваемой системы охлаждения в период наблюдения экстремально высоких температур воздуха до десяти суток.
Ключевые слова: водоемы-охладители, энергетические комплексы, устойчивость функционирования, селективный забор воды.
Список литературы: 1. Вольцингер, Н. Е., Андросов, А. А., Клеванный, К. А. и Сафрай, А. С. (2018). Океанологические модели негидростатической динамики. Обзор. Фундаментальная и прикладная гидрофизика, Т. 11, № 1, сс. 3–20. DOI: 10.7868/S207366731801001X.
2. Chandel, M. K., Pratson, L. F. and Jackson, R. B. (2011). The potential impacts of climate-change policy on freshwater use in thermoelectric power generation. Energy Policy, Vol. 39, Issue 10, pp. 6234–6242. DOI: 10.1016/j.enpol.2011.07.022.
3. Dodds, W. K. and Whiles, M. R. (2010). Freshwater ecology. Concepts and environmental applications of limnology. 2nd edition. Cambridge: Academic Press, 829 p. DOI: 10.1016/C2009-0-01718-8.
4. Durán-Colmenares, A., Barrios-Piña, H. and Ramírez-León, H. (2016). Numerical modeling of water thermal plumes emitted by thermal power plants. Water, Vol. 8 (11), 482. DOI: 10.3390/w8110482.
5. Hussey, K. and Pittock, J. (2012). The energy–water nexus: managing the links between energy and water for a sustainable future. Ecology and Society, Vol. 17, No. 1, art. 31. DOI: 10.5751/ES-04641-170131.
6. Issakhov, A. (2013). Mathematical modelling of the influence of thermal power plant on the aquatic environment with different meteorological condition by using parallel technologies. In: Zelinka, I., Vasant, P. and Barsoum, N. (eds) Power, Control and Optimization. Lecture Notes in Electrical Engineering, Vol 239, pp. 165–179. DOI: 10.1007/978-3-319-00206-4_11.
7. Issakhov, A. (2016). Mathematical modeling of the discharged heat water effect on the aquatic environment from thermal power plant under various operational capacities. Applied Mathematical Modelling, Vol. 40, Issue 2, pp. 1082–1096. DOI: 10.1016/j.apm.2015.06.024.
8. Launder, B. E. and Spalding, D. B. (1972). Lectures in mathematical models of turbulence. London, New York: Academic Press, 169 p.
9. Laws, E. A. (2000). Aquatic pollution: an introductory text. 3rd edition. New York: John Wiley & Sons, 672 p.
10. Lepikhin, A. P., Lyubimova, T. P., Parshakova, Ya. N. and Tiunov, A. A. (2012). Discharge of excess brine into water bodies at potash industry works. Journal of Mining Science, Vol. 48, Issue 2, pp. 390–397. DOI: 10.1134/S1062739148020220.
11. Lesieur, M., Métais, O. and Comte, P. (2005). Large-eddy simulations of turbulence. 1st edition. Cambridge: Cambridge University Press, 232 p. DOI: 10.1017/CBO9780511755507.
12. Lyubimova, T., Lepikhin, A., Konovalov, V., Parshakova, Ya. and Tiunov, A. (2014). Formation of the density currents in the zone of confluence of two rivers. Journal of Hydrology, Vol. 508, pp. 328–342. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2013.10.041.
13. Lyubimova, T., Lepikhin, A., Parshakova, Ya. and Tiunov, A. (2016). The risk of river pollution due to washout from contaminated floodplain water bodies in periods of high magnitude floods. Journal of Hydrology, Vol. 534, pp. 579–589. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2016.01.030.
14. Lyubimova, T., Lepikhin, A., Parshakova, Ya., Lyakhin, Yu. and Tiunov, A. (2018). The modeling of the formation of technogenic thermal pollution zones in large reservoirs. International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 126, Part A, pp. 342–352. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2018.05.017.
15. Lyubimova, T., Lepikhin, A., Parshakova, Ya., Lyakhin, Yu. and Tiunov, A. (2019). Application of hydrodynamic modeling in 2D and 3D approaches for the improvement of the recycled water supply systems of large energy complexes based on reservoirs-coolers. International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 140, pp. 897–908. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2019.05.105.
16. Olsen, N. R. B. and Hillebrand, G. (2018). Long-time 3D CFD modeling of sedimentation with dredging in a hydropower reservoir. Journal of Soils and Sediments, Vol. 18, Issue 9, pp. 3031–3040. DOI: 10.1007/s11368-018-1989-0.
17. Perrone, D., Murphy, J. and Hornberger, G. M. (2011). Gaining perspective on the water–energy nexus at the community scale. Environmental Science & Technology, Vol. 45, Issue 10, pp. 4228–4234. DOI: 10.1021/es103230n.
18. Råman Vinnå, L., Wüest, A. and Bouffard, D. (2017). Physical effects of thermal pollution in lakes. Water Resources Research, Vol. 53, Issue 5, pp. 3968–3987. DOI: 10.1002/2016WR019686.
19. Scott, C. A., Pierce, S. A., Pasqualetti, M. J., Jones, A. L., Montz, B. E. and Hoover, J. H. (2011). Policy and institutional dimensions of the water–energy nexus. Energy Policy, Vol. 39, Issue 10, pp. 6622–6630. DOI: 10.1016/j.enpol.2011.08.013.
20. Sikdar, S. K. and Agrawal, R. (2014). Editorial overview: Energy and environmental engineering: Energy-water nexus: transition from generic to specific. Current Opinion in Chemical Engineering, Vol. 5, pp. v–vi. DOI: 10.1016/j.coche.2014.07.005.
21. Thomas, A., Byrne, D. and Weatherbee, R. (2002). Coastal sea surface temperature variability from Landsat infrared data. Remote Sensing of Environment, Vol. 81, Issues 2–3, pp. 262–272. DOI: 10.1016/S0034-4257(02)00004-4.
22. Wu, J. (1969). Wind stress and surface roughness at air-sea interface. Journal of Geophysical Research, Vol. 74, Issue 2, pp. 444–455. DOI: 10.1029/JB074i002p00444.

Скачать

Черников Н. А., Иванов В. Г.РЕГИОНАЛЬНЫЕ НОРМАТИВЫ ПО СБРОСУ СТОЧНЫХ ВОД В ВОДНЫЕ ОБЪЕКТЫ РФ
Chernikov N. A., Ivanov V. G.REGIONAL STANDARDS FOR WASTEWATER DISCHARGE INTO WATER BODIES OF THE RUSSIAN FEDERATION
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.2.59-66

Введение. Приводятся сведения об особенностях природоохранной и, в частности, водоохранной деятельности в РФ и о передовом мировом опыте в этом направлении. Методы. При написании работы использовались методы сравнительного анализа исследований и нормативных документов различных стран (в основном РФ и стран ЕС), а также исследований авторов статьи. Результаты. Требования к сточной воде при сбросе ее в водные объекты в РФ значительно более жесткие, чем в странах ЕС, а в некоторых случаях — даже к водопроводной воде. В каждой стране Западной Европы принимаются национальные нормативы по сбросу загрязняющих веществ со сточными водами в водные объекты, и эти нормативы значительно отличаются друг от друга. Приведены основные сведения о методике рационального распределения финансовых затрат на водоохранные мероприятия между водопользователями для обеспечения наилучшего качества воды в бассейне водного объекта. Заключение. При сбросе сточных вод в водные объекты требования к их качеству в основном должны определяться фоновыми концентрациями загрязняющих веществ в воде водного объекта, поэтому нормативы по сбросу сточных вод должны быть региональными. Огромные финансовые затраты по обеспечению существующих жестких требований — бесполезная трата средств.
Ключевые слова: организованный сток, неорганизованный сток, бассейн водного объекта, нормативы качества воды, индекс чистоты воды, федеральный закон, финансовая заинтересованность, мировой опыт.
Список литературы: 1. Администрация Президента России (2020). Федеральный закон от 29 июля 2017 г. № 225-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон «О водоснабжении и водоотведении» и отдельные законодательные акты Российской Федерации». [online] Доступно по ссылке: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_221201/ [Дата обращения: 26.05.2020].
2. Алексеев, М. И., Иванов, В. Г., Курганов, А. М., Медведев, Г. П., Мишуков, Б. Г., Феофанов, Ю. А., Цветкова, Л. И., Черников, Н. А. и Герасимов, Г. Н. (ред.) (2007). Технический справочник по обработке воды. В 2 т. Т. 1. Пер. с фр. 2-е изд. СПб: Новый журнал, 775 с.
3. Воронов, Ю. В. и Яковлев, С. В. (2006). Водоотведение и очистка сточных вод. Учебник для вузов. 4-е изд. М.: Ассоциации строительных вузов, 703 с.
4. Дикаревский, В. С. и Черников, Н. А. (2006). Комментарии к проекту Федерального Закона «Общий технический регламент «О водоотведении». Вода и экология: проблемы и решения», № 2 (27), сс. 13–27.
5. Дикаревский, В. С., Иванов, В. Г. и Черников, Н. А. (2006). Комментарии к проекту Федерального Закона «О коммунальном водоотведении». Вода и экология: проблемы и решения, № 2 (27), сс. 6–12.
6. Иванов, В. Г. и Черников, Н. А. (2002). Резервы совершенствования нормативно-методической базы в области водоотведения. Вода и экология: проблемы и решения, № 3 (12), сс. 42–47.
7. КонсультантПлюс (2019). Директива № 2008/1/ЕС Европейского парламента и Совета «О комплексном предотвращении и контроле загрязнений» (Страсбург, 15 января 2008 года). [online] Доступно по ссылке: http://base.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?base=INT;n=46709;req=doc [Дата обращения: 03.12.2019].
8. Министерство сельского хозяйства (2016). Приказ Минсельхоза РФ от 13.12.2016 № 552 «Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения». М.: Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, 153 с.
9. Правительство Российской Федерации (2009). Водная стратегия Российской Федерации на период до 2020 года. Распоряжение Правительства РФ от 27.08.2009 № 1235-р (ред. от 17.04.2012) «Об утверждении Водной стратегии Российской Федерации на период до 2020 года». [online] Доступно по ссылке: https://prirodnadzor.admhmao.ru/dokumenty/rf/228760/ [Дата обращения: 26.05.2020].
10. Самбурский, Г. А. (2015). Наилучшие доступные технологии и технологическое нормирование как основы взаимодействия промышленных абонентов и водоканалов. Инженерные системы, № 4. сс. 48–51.
11. Федеральная служба государственной статистики (2019). Российский статистический ежегодник 2019. Статистический сборник. М.: Росстат, 708 с.
12. Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (2017). Качество поверхностных вод Российской Федерации. Ежегодник, 2016. Ростов-на-Дону: Гидрохимический институт, 556 с.
13. Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (2015). Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям ИТС 10-2015. Очистка сточных вод с использованием централизованных систем водоотведения поселений, городских округов. М.: Бюро НДТ, 377 с.
14. Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (2016). ГОСТ Р 56828.12-2016. Национальный стандарт Российской Федерации. Наилучшие доступные технологии. Классификация водных объектов для технологического нормирования сбросов сточных вод централизованных систем водоотведения поселений. М.: Стандартинформ, 7 с.
15. Федеральное министерство окружающей среды, охраны природы и ядерной безопасности, Федеральное ведомство по охране окружающей среды (2001). Водный сектор в Германии. Методы и опыт. Берлин–Бонн–Виттен: Лоннеманн ГмбХ, 159 с.
16. Черников, Н. А. (2003). Теоретические и методологические принципы совершенствования нормативной базы в области водоотведения. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. СПб: ПГУПС, 50 с.
17. Черников, Н. А. и Дюба, К. М. (2014). Анализ новых нормативных документов в области водоотведения. Вода и экология: проблемы и решения, № 2 (58), сс. 3–12.
18. Черников, Н. А. и Мусаев, О. М. (2011). Взаимозависимость нормативных требований к сбросу сточных вод в водные объекты и объёма финансирования водоохранных мероприятий. В: Новые достижения в областях водоснабжения, водоотведения, гидравлики и охраны водных ресурсов. Международная конференция, посвящённая памяти выдающегося учёного, академика РААСН, д. т. н., профессора В. С. Дикаревского, 31 марта – 1 апреля 2011 г. СПб: ПГУПС, сс. 122–126.
19. Черников, Н. А., Бегунов, П. П. и Дюба, К. М. (2012). Еще раз к вопросу о законодательной базе в области водоснабжения и водоотведения. Вода и экология: проблемы и решения, № 2-3, сс. 6–12.
20. Черников, Н. А., Иванов, В. Г. и Дюба, К. М. (2012). Используя все рычаги. Решение проблем охраны водных объектов в России возможно только при условии реализации комплексной долгосрочной программы Вода Magazine, № 8 (60), сс. 42–46.
21. Электронный фонд правовой и нормативно-технической документации (2019). Об очистке городских стоков (91/271/ЕЕС). Директива Совета ЕС от 21 мая 1991 г. [online] Доступно по ссылке: http://docs.cntd.ru/document/902150970 [Дата обращения: 03.12.2019].

Скачать

ЭКОЛОГИЯ

Евстигнеева И. К., Евстигнеев В. П., Танковская И. Н.ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ МАКРОФЛОРЫ ОБРАСТАНИЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ В РАЗЛИЧНЫХ РАЙОНАХ КРЫМСКОГО ПРИБРЕЖЬЯ ЧЕРНОГО МОРЯ
Evstigneeva I. K., Evstigneev V. P., Tankovskaya I. N.SPATIAL VARIABILITY OF FOULING MACROFLORA OF HYDRAULIC STRUCTURES IN VARIOUS REGIONS OF THE CRIMEAN BLACK SEA COAST
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.2.67-78

Введение. Макрофлора береговых гидротехнических сооружений в Черном море и степень устойчивости ее функционирования под действием внешних факторов остаются малоизученными. В настоящее время опубликованы работы, содержащие результаты сравнительного анализа фитоперифитона и фитобентоса некоторых бухт Севастопольского региона. Для расширения представлений о роли водорослей обрастания гидротехнических сооружений в прибрежных экосистемах были проведены гидроботанические исследования вдоль крымского прибрежья Черного моря. Методы. Отбор проб проводили летом 2017 года на 31 станции в пяти районах крымского прибрежья с боковой стенки пляжеудерживающего гидротехнического сооружения (буна) методом учетных площадок. Для оценки влияния внешних факторов на пространственное распределение таксономического состава применили параметрический метод двухфакторного дисперсионного анализа. Результаты. Установлено, что в обрастании береговых сооружений на 31 станции в пяти районах встречается 101 вид макроводорослей, среди которых преобладают Rhodophyta. Коэффициент Фельдмана показывает, что исследованный фитоценон близок к субтропической флоре. Распределение видов по группам постоянства отличается неравномерностью. Значительная доля случайных и малоактивных видов свидетельствует о высоком качественном своеобразии альгообрастания в разных районах. Абсолютное число перифитонных видов существенно варьирует как от станции к станции, так и между районами. Среднее число видов Chlorophyta, Rhodophyta и всего сообщества изменяется по районам не так значительно, как у Ochrophyta. Дана характеристика экологического состава макрофлоры обрастания. Среди групп с разной встречаемостью в Черном море преобладают ведущие виды с максимумом их абсолютного числа на юге и относительного — на западе. Водоросли обрастания в основном являются однолетними, морскими и олигосапробными, а их состав наиболее разнообразен на юго-западе и юге. Установлено, что видовой состав экогрупп является пространственно устойчивым. Методом двухфакторного дисперсионного анализа показано значимое и независимое влияние таких факторов, как географическая локализация субстрата и принадлежность видов к конкретным отделам на распределение их числа.
Ключевые слова: Черное море, Крым, гидротехническое сооружение, фитообрастание, видовой состав, экологическая структура, встречаемость, пространственная изменчивость.
Список литературы: 1. Горячкин, Ю. Н. (ред.) (2015). Современное состояние береговой зоны Крыма. Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 252 с.
2. Грейг-Смит, П. (1967). Количественная экология растений. М.: Мир, 358 с.
3. Евстигнеева, И. К. и Танковская, И. Н. (2019). Экологическое разнообразие и продукционная характеристика водорослей обрастания твердых субстратов и гидротехнического сооружения в Черном море (мыс Мартьян). Вестник Удмуртского университета. Серия «Биология. Науки о Земле», Т. 29, № 3, сс. 346–352. DOI: 10.35634/2412-9518-2019-29-3-346-352.
4. Евстигнеева, И. К., Евстигнеев, В. П. и Танковская, И. Н. (2019). Структурно-функциональные особенности черноморского макрофитобентоса в районах с разным ветро-волновым режимом. Вода и экология: проблемы и решения, № 2 (78), сс. 82–91. DOI: 10.23968/2305-3488.2019.24.2.82-91.
5. Евстигнеев, В. П., Наумова, В. А., Воскресенская, Е. Н., Евстигнеев, М. П. и Любарец, Е. П. (2017). Ветро-волновые условия прибрежной зоны Азово-Черноморского региона. Севастополь: ИПТС, 320 с.
6. Зайцев, Г. Н. (1990). Математика в экспериментальной ботанике. М.: Наука, 296 с.
7. Зинова, А. Д. (1967). Определитель зелёных, бурых и красных водорослей южных морей СССР. М.-Л.: Наука, 397 с.
8. Иванов, В. А. и Белокопытов, В. Н. (2011). Океанография Чёрного моря. Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 212 с.
9. Калугина-Гутник, А. А. (1969). Исследование донной растительности Черного моря с применением легководолазной техники. Морские подводные исследования, сс. 105–113.
10. Калугина-Гутник, А. А. (1975). Фитобентос Черного моря. Киев: Наукова думка, 247 с.
11. Капков, В. И., Шошина, Е. В. и Беленикина, О. А. (2016). Биоремедиация морских прибрежных экосистем: использование искусственных рифов. Вестник МГТУ, Т 19, № 1/2, сс. 286–295. DOI: 10.21443/1560-9278-2016-1/2-286-295.
12. Лакин, Г. Ф. (1990). Биометрия. 4-е изд. М.: Высшая школа, 352 с.
13. Одум, Ю. (1986). Экология. Т. 1. М.: Мир, 328 с.
14. Розенберг, Г. С. (ред.) (2005). Количественные методы экологии и гидробиологии. Тольятти: СамНЦ РАН, 404 с.
15. Юденков, В. А. (2013). Дисперсионный анализ. Минск: Бизнесофсет, 76 с.
16. Юрцев, Б. А. (1968). Флора Сунтар-Хаята. Проблемы истории высокогорных ландшафтов северо-востока Сибири. Л.: Наука, 235 с.
17. Cheney, D. T. (1977). R+C/P – a new and improved ratio for comparing seaweed flora. Journal of Phycology, Vol. 13, Issue 2, p. 129.
18. Dajoz, R. (1972). Précis d'écologie. Paris: Dunod, 434 p.
19. Evstigneeva, I. K. and Tankovskaya, I. N. (2019). Structure and dynamics of macrophyte fouling of a hydraulic structure (Black sea). Power Technology and Engineering, Vol. 53, Issue 1, pp. 14–22. DOI: 10.1007/s10749-019-01027-7.
20. Feldmann, J. (1937). Recherches sur la végétation marine de la Méditerranée. La côte des Albères. Rouen: Imprimerie Wolf, 339 p.
21. Guiry, M. D. and Guiry, G. M. (2018). AlgaeBase. World-wide electronic publication. National University of Ireland, Galway. [online] Available at: http://www.algaebase.org [Date accessed 15.12.2019].
22. Wilhm, J. L. (1968). Use of biomass units in Shannon’s formula. Ecology, Vol. 49, Issue 1, pp. 153‒156. DOI: 10.2307/1933573.
23. Wobbrock, J. O., Findlater, L., Gergle, D. and Higgins, J. J. (2011). The Aligned Rank Transform for nonparametric factorial analyses using only ANOVA procedures. In: CHI 2011 — 29th Annual CHI Conference on Human Factors in Computing Systems, Conference Proceedings and Extended Abstracts, May 7–12, 2011. New York: ACM Press, pp. 143‒146. DOI: 10.1145/1978942.1978963.

Скачать

Климовский Н. В., Матвеев Н. Ю., Новоселов А. П.СОВРЕМЕННОЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ НИЗОВЬЕВ Р. СЕВЕРНАЯ ДВИНА (ПО МАТЕРИАЛАМ ГИДРОХИМИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ 2019 Г.)
Klimovskiy N. V., Matveev N. Y., Novoselov A. P.CURRENT ENVIRONMENTAL STATE OF THE LOWER NORTHERN DVINA RIVER (FOLLOWING A HYDROCHEMICAL SURVEY CARRIED OUT IN 2019)
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.2.79-92

Введение. Река Северная Двина — один из крупнейших водотоков Европейского Севера России, а ее бассейн — один из самых урбанизированных в этом регионе. Именно здесь расположено около половины всех предприятий Архангельской области, которые на протяжении десятилетий загрязняют экосистему реки сточными водами с высоким содержанием загрязняющих веществ. Методы. В данной работе приведены результаты комплексного изучения экологического состояния нижнего течения р. Северной Двины в 2019 году, охватывающего исследование речной воды и донных отложений.Результаты. Представлены пространственные и сезонные изменения содержания биогенных элементов и нефтепродуктов в водах и донных отложениях в устьевой области р. Северной Двины. Заключение. В результате проведенных исследований установлено, что концентрации солей фосфора, азота и кремния за весь период наблюдений не превысили предельно допустимых значений (ПДК) для рыбохозяйственных водоемов. Содержание нефтяных углеводородов на большинстве исследованных станций также оставалось в границах ПДК. Большее содержание нефтепродуктов зафиксировано в иловых отложениях, меньшее — в песчаных. Концентрации растворенного кислорода в водах р. Северной Двины в период исследований колебались в рамках сезонной изменчивости (с максимальными значениями летом и минимальными зимой). Случаев снижения его величины ниже уровня ПДК (т. е. проявления заморных явлений) не было отмечено ни на одной точке мониторинга.
Ключевые слова: река Северная Двина, устьевая область, растворенный кислород, водородный показатель, биогенные элементы, нефтепродукты, донные отложения.
Список литературы: 1. Богданов, В. Д., Богданова, Е. Н. и Басов, Б. М. (2000). Влияние трубопроводов, проложенных через водотоки, на водные экосистемы нижней Оби. В: Материалы международного семинара «Охрана водных ресурсов в условиях интенсивного освоения нефтегазовых месторождений на шельфе и внутренних водных объектах Российской Федерации». М., cc. 19–22.
2. Бреховских, В. Ф., Волков, З. В. и Колесниченко, Н. Н. (2003). Проблемы качества поверхностных вод в бассейне Северной Двины. М.: Наука, 233 с.
3. Глуховский, Б. Х. (1991). Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т. 2. Белое море. Л: Гидрометеоиздат, 240 с.
4. Государственный комитет СССР по стандартам (1980). ГОСТ 17.1.5.01-80 Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб донных отложений водных объектов для анализа на загрязненность. М.: ИПК Издательство стандартов, 7 с.
5. Государственный комитет СССР по стандартам (1982). ГОСТ 17.1.3.08-82. Охрана природы (ССОП). Гидросфера. Правила контроля качества морских вод. М.: ИПК Издательство стандартов, 6 с. 6. Кабанова, Ю. Г. (1997). Влияние нефтяных загрязнений на организмы, обитающие в природных водах. М.: Институт океанологии РАН, 34 с.
7. Кодификация РФ (2020). Приказ Минсельхоза РФ от 13 декабря 2016 г № 552 «Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения». [online] Доступно по ссылке: https://rulaws.ru/acts/Prikaz-Minselhoza-Rossii-ot-13.12.2016-N-552 [Дата обращения: 25.04.2020].
8. Кузнецов, В. С., Мискевич, И. В. и Зайцева, Г. Б. (1991). Гидрохимическая характеристика крупных рек бассейна Северной Двины. Л.: Гидрометеоиздат, 195 с.
9. Метелев, В. В., Канаев, А. И. и Дзасохова, Н. Г. (1971). Водная токсикология. М.: Колос, 247 с.
10. Министерство природных ресурсов Российской Федерации (1998). ПНД Ф 16.1:2.21-98. Количественный химический анализ почв. Методика выполнения измерений массовой доли нефтепродуктов в пробах почв и грунтов флуориметрическим методом с использованием анализатора жидкости «Флюорат -02». Издание 2007 г. М.: ФГУ Центр экологического контроля и анализа, 26 с.
11. Московченко, Д. В. (1998). Нефтедобыча и окружающая среда: эколого-геохимический анализ Тюменской области. Новосибирск: Наука, 112 с.
12. Никаноров, А. М. и Страдомская, А. Г. (2008). Проблемы нефтяного загрязнения пресноводных экосистем: монография. Ростов-на-Дону.: НОК, 222 с.
13. Никаноров, А. М. Соколова, Л. П., Решетняк, О. С., Кондакова, М. Ю. и Даниленко, А. О. (2010). Антропогенная нагрузка на устьевую область р. Северная Двина. Метеорология и гидрология, № 4, сс. 75–84.
14. Привезенцев, Ю. А. (1973). Гидрохимия пресных водоемов. М.: Пищевая промышленность, 119 с.
15. Сапожников, В. В. (ред.) (2003). Руководство по химическому анализу морских и пресных вод при экологическом мониторинге рыбохозяйственных водоемов и перспективных для промысла районов Мирового океана. М.: Изд-во ВНИРО, 202 с.
16. Федеральная служба по надзору в сфере природопользования (1995). ПНД Ф 14.1:2.4-95. Количественный химический анализ вод. Методика измерений массовой концентрации нитрат-ионов в питьевых, поверхностных и сточных водах фотометрическим методом с салициловой кислотой. Издание 2011 г. М.: ФБУ ФЦАО, 18 с.
17. Федеральная служба по надзору в сфере природопользования (1998). ПНД Ф 14.1:2:4.128-98. Количественный химический анализ вод Методика измерений массовой концентрации нефтепродуктов в пробах природных (включая морские), питьевых и сточных вод флуориметрическим методом на анализаторе жидкости «Флюорат-02». Издание 2012 г. М.: ФБУ ФЦАО, 35 с.
18. Флоров, А. К. (ред.) (1995). Состояние окружающей природной среды Северо-Западного и Северного регионов России. СПб: Наука, 125 с.
19. Jankevičius, K., Pakalnis, R., Baranauskene, A., Juknevičius, L. ir Jankevičiūtė, G. (1992). Baltijos jūros naftos taršos įtaka planktoninių organizmų gyvenimui ir hidrobakterijų vaidmuo savaiminio apsivalymo jūrų vandenyse metu. Ekologija, Nr. 4, cc. 1–6.

Скачать

Сандимиров С. С.ВЛИЯНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ КОЛЬСКОЙ АЭС НА СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ОЗЕРЕ ИМАНДРА
Sandimirov S. S.INFLUENCE OF THE SERVICE WATER SYSTEM AT THE KOLA NUCLEAR POWER PLANT ON THE HEAVY METALS CONTENT IN LAKE IMANDRA
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.2.93-103

Введение. В Мурманской области на территории водосбора озера Имандра, одного из крупных озер СевероЗапада Российской Федерации, создан мощный многоотраслевой комплекс, включающий в себя горнорудные и металлургические предприятия, промышленные и энергетические объекты. Многолетнее использование водных ресурсов для промышленных и питьевых нужд негативно сказалось на состоянии экосистемы озера. Целью исследования был анализ состояния природных вод в районе деятельности Кольской АЭС. Методы. В работе приведены измеренные гидрохимические данные, характеризующие плес Бабинская Имандра, а также динамика их развития в плесе Йокостровская Имандра. Результаты. Выявлено антропогенное влияние технического водоснабжения Кольской АЭС на качество вод плеса озера Имандра (Бабинская Имандра). Современные результаты исследований сопоставлены с содержанием загрязняющих веществ в предыдущие годы. Показана роль природных факторов, влияющих на качество поверхностных вод — осадков и подземных вод. Заключение. Среди микроэлементов, загрязняющих экосистему южного плеса озера Имандра и концентрация которых зависит непосредственно от существующей схемы технического водоснабжения, выявлены специфичные тяжелые металлы — медь и никель.
Ключевые слова: озеро Имандра, Кольская АЭС, водоснабжение, гидрохимия, загрязняющие вещества.
Список литературы: 1. Алекин, О. А. (1970). Основы гидрохимии. Л.: Гидрометеоиздат, 444 с.
2. Верещагин, Г. Ю. (1930). Методы морфометрической характеристики озер. В: Труды Олонецкой научной экспедиции, Ч. 2, География, Вып. 1. Л.: Государственный гидрологический институт, 115 с.
3. Даувальтер, В. А. и Кашулин, Н. А. (2013). Долговременные изменения химического состава донных отложений озера Имандра в зоне влияния стоков Кольской атомной электростанции. В: Труды Кольского научного центра РАН. Изд-во КНЦ РАН: Апатиты, № 3 (16), cc. 6–35.
4. Даувальтер, В. А. и Кашулин, Н. А. (2018). Распределение фоновых содержаний элементов в донных отложениях озера Имандра. Вестник Мурманского государственного технического университета, Т. 21, № 1, сс. 128–138.
5. Денисов, Д. Б., Валькова, С. А., Терентьев, П. М., Сандимиров, С. С. и Вандыш, О. И. (2017). Современное состояние экосистемы озера Имандра в зоне влияния Кольской АЭС (Мурманская область). Вода: химия и экология, № 6, сс. 41–51.
6. Евдокимова, Г. А. (ред.) (2010). Экологическое состояние наземных и водных экосистем в районе Кольской АЭС. Апатиты: Кольский научный центр РАН, 227 с.
7. Елшин, Ю. А. и Куприянов, В. В. (ред.) (1970). Ресурсы поверхностных вод СССР. Т. 1. Кольский полуостров. Л.: Гидрометеоиздат, 316 с.
8. Израэль, Ю. А. (ред.) (1987). Мониторинг трансграничного переноса загрязняющих воздух веществ. Л.: Гидрометеоиздат, 303 с. 9. Крючков, В. В., Моисеенко, Т. И. и Яковлев, В. А. (1985). Экология водоемов-охладителей в условиях Заполярья. Апатиты: Кольский филиал АН СССР, 131 с.
10. Моисеенко, Т. И. (ред.) (2002). Антропогенные модификации экосистемы озера Имандра. М: Наука, 403 с.
11. Моисеенко Т. И. и Денисов Д. Б. (2019). Возможно ли восстановление озерной арктической экосистемы после длительного загрязнения? Арктика: экология и экономика, № 4 (36), сс. 16–25.
12. Моисеенко, Т. И. и Яковлев, В. А. (1990). Антропогенные преобразования водных экосистем Кольского Севера. Л.: Наука, 219 с.
13. Моисеенко, Т. И., Кудрявцева, Л. П. и Гашкина, Н. А. (2006) Рассеянные элементы в поверхностных водах суши: технофильность, биоаккумуляция и экотоксикология. М.: Наука, 261 с.
14. Моисеенко, Т. И., Яковлев, В. А. и Крючков, В. В. (1984). Воздействие подогретых вод Кольской АЭС на гидрологический и гидрохимический режим губы Молочной озера Имандра. Апатиты: Фонды Кольского филиала АН СССР, 124 с.
15. Мордухай-Болтовской, Ф. Д. (1975). Проблема влияния тепловых и атомных электростанций на гидробиологический режим водоемов (озер). В: Экология организмов водохранилищ-охладителей. Труды Института биологии внутренних вод АН СССР, Вып. 27 (30). Л.: Наука, сс. 7–69.
16. Правительство Мурманской области (2012). Доклад о состоянии и об охране окружающей среды Мурманской области в 2011 году. [online] Доступно по ссылке: https://gov-murman.ru/upload/iblock/88a/2011_.pdf [Дата обращения: 18.11.2019].
17. Рихтер, Г. Д. (1934). Физико-географический очерк озера Имандра и его бассейна. Л.: Государственное технико-теоретическое издательство, 144 с.
18. Сандимиров, С. С., Кудрявцева, Л. П. и Петрова, О. В. (2017). Современное состояние гидрохимических показателей южных плесов озера Имандра. Вода: химия и экология, № 2, сс. 9–19.
19. Семенович, Н. И. (1940). Гидрологические исследования озера Имандра. В: Материалы к изучению поверхностных вод Кольского полуострова. Апатиты: Фонды Кольского филиала АН СССР, 406 с.
20. Moiseenko, T. I., Dinu, M. I., Gashkina, N. A. and Kremleva, T. A. (2019). Aquatic environment and anthropogenic factor effects on distribution of trace elements in surface waters of European Russia and Western Siberia. Environmental Research Letters, Vol. 14, No. 6, 065010. DOI: 10.1088/1748-9326/ab17ea.
21. Beckjord, E. (ed.) (2003). The future of nuclear power. An interdisciplinary MIT study. Cambridge: Massachusetts Institute of Technology, 170 p.

Скачать

Смоляков Б. С., Ермолаева Н. И., Романов Р. Е., Сагидуллин А. К.ОТКЛИК ПЛАНКТОННЫХ СООБЩЕСТВ НА РЕМЕДИАЦИЮ ВОДОЕМА, ЗАГРЯЗНЕННОГО ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ: ПОЛЕВОЙ ЭКСПЕРИМЕНТ
Smolyakov B. S., Yermolaeva N. I., Romanov R. E., Sagidullin A. K.RESPONSE OF PLANKTON COMMUNITIES TO THE REMEDIATION OF RESERVOIRS CONTAMINATED WITH HEAVY METALS: A FIELD EXPERIMENT
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.2.104-113

Введение. Одной из актуальных проблем окружающей среды является загрязнение природных водоемов токсичными металлами. Источниками токсичных металлов могут быть отвалы горных пород и отработанных руд, сточные воды из шахт и карьеров, отходы агломерационных производств, аварийные ситуации на водосборной территории. Очистка природных водоемов методами, применяемыми для очистки сточных вод, технически невозможна. Необходима разработка новых методов, не только технически и экономически эффективных, но и способствующих восстановлению естественной структуры водных экосистем.Методы. В натурном эксперименте на природном водоеме моделировалась ситуация его загрязнения стоками вод реального техногенного водоема, содержащего одновременно Cd, Co, Cu, Ni, Pb и Zn. Полевой эксперимент выполняли методами мезомоделирования с использованием мини-космов объемом 250 л. Результаты. Введение погружного устройства с гибридным сорбентом на основе мезопористого углерода и гуминовых кислот имело результатом быстрое и эффективное снижение остаточных концентраций токсичных металлов в воде. Это способствовало быстрому восстановлению воспроизводства организмов фитопланктона и сохранению видового разнообразия сообщества всех групп зоопланктона. Заключение. Полученные результаты позволяют рекомендовать погружное устройство с гибридным сорбентом для ремедиации природных водоемов, загрязненных токсичными металлами.
Ключевые слова: фитопланктон, зоопланктон, тяжелые металлы, сорбент, мини-космы.
Список литературы: 1. Абакумов, В. А. (ред.) (1992). Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем. СПб: Гидрометеоиздат, 320 с.
2. Борисков, Ф. Ф., Макаранец, Л. О. и Филиппова, Н. А. (2004). Получение гидроминерального сырья из пиритных хвостов обогащения колчеданных руд. Горный информационно-аналитический бюллетень, № 10, сс. 328–333.
3. Винберг, Г. Г. и Лаврентьева Г. М. (ред.) (1984). Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресноводных водоемах. Зоопланктон и его продукция. 2-е изд. Л.: ГосНИОРХ, ЗИН АН СССР, 33 с.
4. Жукинский, В. Н., Оксиюк, О. П., Олейник, Г. Я. и Кошелева С. И. (1981). Принципы и опыт построения экологической классификации качества поверхностных вод суши. Гидробиологический журнал, Т. 17, № 2, cc. 38–50.
5. Иванова, М. Б. (1976). Влияние загрязнения на планктонных ракообразных и возможность их использования для определения степени загрязнения рек. Методы биологического анализа пресных вод. Л.: Наука, сс. 68–80.
6. Иванова, М. Б. (1997). Экспресс-метод определения степени загрязнения равнинных рек по составу планктонных ракообразных. Биология внутренних вод, № 3, сс. 51–56.
7. Курбатова, С. А. (2017). Влияние некоторых факторов среды на численность Scapholeberis mucronata (O. F. Müller). Труды ИБВВ РАН, вып. 78 (81), сс. 49–54. DOI: 10.24411/0320-3557-2017-10012.
8. Моисеенко, Т. И. (1999). Оценка экологической опасности в условиях загрязнения вод металлами. Водные ресурсы, Т. 26, № 2, сс. 186–197.
9. Моисеенко, Т. И. (2003). Антропогенная изменчивость пресноводных экосистем и критерии оценки качества вод. Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем, Т. 19, сс. 72–94.
10. Моисеенко, Т. И., Кудрявцева, Л. П. и Гашкина, Н. А. (2006). Рассеянные элементы в поверхностных водах суши: технофильность, биоаккумуляция и экотоксикология. М.: Наука, 261 с.
11. Оксиюк, О. П., Жукинский, В. Н., Брагинский, Л. П., Линник, П. Н., Кузьменко, М. И. и Кленус, В. Г. (1993). Комплексная экологическая классификация качества поверхностных вод суши. Гидробиологический журнал, Т. 29, вып. 4, cc. 62–76.
12. Саева, О. П. (2015). Взаимодействие техногенных дренажных потоков с природными геохимическими барьерами. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук. Новосибирск: Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева Сибирского отделения РАН.
13. Федеральная служба по надзору в сфере природопользования РОСПРИРОДНАДЗОР (2018). Методики, внесенные в государственный реестр методик количественного химического анализа вод (ПНД Ф). [online] Доступно по ссылке: http://www.fcao.ru/metodiki-kkha.html [Дата обращения 10.12.2019].
14. Шилова, Н. А. (2014). Влияние тяжелых металлов на представителей пресноводного фито- и зоопланктона в условиях засоления. Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Саратов: Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю. А.
15. Agunbiade, F. O., Olu-Owolabi, B. I. and Adebowale, K. O. (2009). Phytoremediatiom potential of Eichornia crassipes in metal-contaminated coastal water. Bioresource Technology, Vol. 100, Issue 19, pp. 4521–4526. DOI: 10.1016/j.biortech.2009.04.011.
16. Atli, G. and Canli, M. (2007). Enzymatic responses to metal exposures in a freshwater fish Oreochromis niloticus. Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology and Pharmacology, Vol. 145, Issue 2, pp. 282–287. DOI: 10.1016/j.cbpc.2006.12.012.
17. Atli, G. and Canli, M. (2010). Alterations in ion levels of freshwater fish Oreochromis niloticus following acute and chronic exposures to five heavy metals. Turkish Journal of Zoology, Vol. 35, Issue 5, pp. 725–736. DOI: 10.3906/zoo-1001-31.
18. Bogush, A. A., Voronin, V. G., Tikhova, V. D. and Anoshin, G. N. (2016). Acid rock drainage remediation and element removal using a peat-humic agent with subsequent thermal treatment of the metal–organic residue. Mine Water and the Environment, Vol. 35, Issue 4, pp. 536–546. DOI: 10.1007/s10230-015-0380-2.
19. Carolin, C. F., Kumar, P. S., Saravanan, A., Joshiba, G. J. and Naushad, M. (2017). Efficient techniques for the removal of toxic heavy metals from aquatic environment: a review. Journal of Environmental Chemical Engineering, Vol. 5, Issue 3, pp. 2782–2799. DOI: 10.1016/j.jece.2017.05.029.
20. Fu, F. and Wang, Q. (2011). Removal of heavy metal ions from wastewaters: a review. Journal of Environmental Management, Vol. 92, Issue 3, pp. 407–418. DOI: 10.1016/j.jenvman.2010.11.011.
21. Mason, A. Z. and Jenkins, K. D. (1995). Metal detoxification in aquatic organisms. In: Tessier, A. and Turner, D. R. (eds.) Metal speciation and bioavailability in aquatic systems. Chichester: John Wiley & Sons, pp. 479–608.
22. Oberholster, P. J., Myburgh, J. G., Aston, P. J. and Botha, A.-M. (2010). Responses of phytoplankton upon exposure to a mixture of acid mine drainage and high levels of nutrient pollution in Lake Lockop, South Africa. Ecotoxicology and Environmental Safety, Vol. 73, Issue 3, pp. 326–335. DOI: 10.1016/j.ecoenv.2009.08.011.
23. Romanov, R. E., Ermolaeva, N. I. and Bortnikova, S. B. (2011). Evaluation of the effect of heavy metals on the plankton in the technogenic water reservoir. Chemistry for Sustainable Development, Vol. 19, No. 3, pp. 281–288.
24. Smolyakov, B. S. (2012). Uptake of Zn, Cu, Pb, and Cd by water hyacinth in the initial stage of water system remediation. Applied Geochemistry, Vol. 27, Issue 6, pp. 1214–1219. DOI: 10.1016/j.apgeochem.2012.02.027.
25. Smolyakov, B. S. and Sagidullin A. K. (2017). Hybrid adsorbent for removal of Cd(II), Cu(II), Pb(II) and Zn(II) from waters using submersible device. Chemical Science International Journal, Vol. 20, Issue 3, Art. CSIJ.36823. DOI: 10.9734/CSJI/2017/36823.
26. Smolyakov, B. S., Ryzhikh, A. P. and Romanov R. E. (2010). The fate of Cu, Zn, and Cd in the initial stage of water system contamination: The effect of phytoplankton activity. Journal of Hazardous Materials, Vol. 184, Issues 1–3, pp. 819–825. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2010.08.115.
27. Smolyakov, B. S., Sagidullin A. K. and Chikunov A. S. (2017). Removal of Cd(II), Zn(II), and Cu(II) from aqueous solutions using humic-modified moss (Polytrichum Comm.). Journal of Environmental Chemical Engineering, Vol. 5, Issue 1, pp. 1015–1020. DOI: 10.1016/j.jece.2017.01.022.
28. Smolyakov, B. S., Sagidullin A. K., Bychkov A. L., Lomovsky I. O. and Lomovsky O. I. (2015). Humic-modified natural and synthetic carbon adsorbents for the removal of Cd(II) from aqueous solutions. Journal of Environmental Chemical Engineering, Vol. 3, Issue 3, pp. 1939–1946. DOI: 10.1016/j.jece.2015.07.005.
29. Smolyakov, B. S., Zhigula, M. V., Bortnikova, S. B., Bogush, A. A., Ermolaeva, N. I. and Artamonova, S. Yu. (2004). Mesocosm-based estimation of the consequences of complex contamination of a freshwater body by metal salts. Water Resources, Vol. 31, Issue 3, pp. 333–342. DOI: 10.1023/B:WARE.0000028704.77278.b2.

Скачать

Фокина Н. В., Горбачева Т. Т.ПОТЕНЦИАЛ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БАКТЕРИЙ ПРИ ДЕФОСФОТАЦИИ КОММУНАЛЬНЫХ СТОКОВ В УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА
Fokina N. V., Gorbacheva T. T.POTENTIAL OF BACTERIA USE IN MUNICIPAL WASTEWATER DEPHOSPHORIZATION IN THE FAR NORTH
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.2.114-120

Введение. Рассматривается роль бактерий активного ила в процессах денитрификации и дефосфотации сточных вод городских очистных сооружений. Описываются отдельные параметры процесса и их влияние на аккумуляцию фосфора клетками бактерий. Рассматривается необходимость чередования аэробной, аноксидной и анаэробной стадий дефосфотации сточных вод. Методы. В работе использованы общепринятые методы микробиологических исследований, заключающиеся в использовании набора селективных питательных сред, световой микроскопии, лабораторных опытов для определения оптимальных условий аккумуляции фосфора аборигенными штаммами бактерий. Результаты. Исследована численность и трофическое разнообразие микробиологической составляющей после первичных отстойников водоочистных сооружений г. Апатиты. Показано, что высокой численности достигают не только сапротрофные и фосфатаккумулирующие бактерии, но и микроскопические грибы и дрожжи. Выделены доминирующие штаммы фосфатаккумулирующих бактерий. Оценена способность аборигенных микроорганизмов к аккумуляции фосфора.Заключение. Показана возможность повышения эффективности процесса биологической дефосфотации сточных вод путем чередования кислородных и бескислородных условий. Составлен консорциум из наиболее эффективных штаммов бактерий, способный снижать содержание фосфора в сточных водах на 17 %.
Ключевые слова: городские очистные сооружения, дефосфотация, активный ил, фосфатаккумулирующие бактерии, аэробная и анаэробная стадии.
Список литературы: 1. Асонов, Н. Р. (1997). Микробиология. 3-е изд. М.: Колос, 352 с.
2. Вильсон, Е. В. и Мельник, Е. А. (2012). Оптимальные условия реагентной дефосфотизации в присутствии активного ила. Вода: химия и экология, № 5 (47), сс. 33–39.
3. Горбачева, Т. Т., Евшин, П. Н., Горбачев, А. А. и Артемкина, Н. А. (2019). К вопросу о применимости биологических методов дефосфотации коммунальных стоков на Крайнем Севере. Вода и экология: проблемы и решения, № 2 (78), cc. 9–16. DOI: 10.23968/2305-3488.2019.24.2.9-16.
4. Дубовик, О. С. и Маркевич, Р. М. (2016). Совершенствование биотехнологий удаления азота и фосфора из городских сточных вод. Труды БГТУ, № 4 (186), сс. 232–238.
5. Жмур, Н. С. (2003). Технологические и биохимические процессы очистки сточных вод на сооружениях с аэротенками. М.: АКВАРОС, 512 с.
6. Звягинцев, Д. Г. (1991). Методы почвенной микробиологии и биохимии. 2-е изд. М.: Изд-во МГУ, 304 с.
7. Михайлова, Ю. В. (2017). Разработка технологии улучшения качества очистки сточных вод с использованием биоаугментации. Диссертация на соискание степени кандидата технических наук. Москва: Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет.
8. Мотавкина, Н. С. и Пьянова, Р. Е. (1973). Микробиологическая диагностика некоторых капельных инфекций и токсоплазмоза: методическая разработка для студентов. Владивосток: Изд-во ВГМУ, 80 с.
9. Мудрецова-Висс, К. А. (1997). Микробиология, санитария и гигиена. Владивосток: Изд-во ДВГАЭУ, 312 с.
10. Паринкина, О. М. (1989). Микрофлора тундровых почв. Л.: Наука, 159 с.
11. Пахомов, А. Н., Стрельцов, С. А., Козлов, М. Н., Харькина, О. В., Хамидов, М. Г., Ершов, Б. А. и Белов, Н. А. (2010). Опыт эксплуатации сооружений биологической очистки сточных вод от соединений азота и фосфора. Водоснабжение и санитарная техника, № 10, ч. 1, сс. 35–41.
12. Хабибуллина, А. Р., Вдовина, Т. В., Кобелева, Й. В. и Сироткин, А. С. (2017). Исследование процесса биологической дефосфотации модельных сред с использованием фосфатаккумулирующих бактерий. Вестник технологического университета, Т. 20, № 19, сс. 131–133.
13. Чеботарь, И. В., Лазарева, А. В., Масалов, Я. К., Михайлович, В. М. и Маянский, Н. А. (2014). Acinetobacter: микробиологические, патогенетические и резистентные свойства. Вестник РАМН, Т. 69, № 9–10, сс. 39–50.
14. Bubnova, E. N. and Nikitin, D. A. (2017). Fungi in bottom sediments of the Barents and Kara seas. Russian Journal of Marine Biology, Vol. 43, Issue 5, pp. 400–406. DOI: 10.1134/S1063074017050029.
15. Bunnell, F. L., Miller, D. K., Flanagan, P. W. and Benoit, R. E. (1980). The microflora: composition, biomass, and environmental relations. In: Brown, J., Miller, P. C., Tieszen, L. L. and Bunnell, F. L. (eds.) An arctic ecosystem: the coastal tundra of northern Alaska. Stroudsburg: Dowden, Hutchinson, and Ross Inc., pp. 255–290.
16. Ginige, M. P., Lashkajani, S. S. and Cheng, K. Y. (2013). Biological recovery of phosphorus from municipal wastewater. Microbiology Australia, Vol. 34, No. 4, pp. 194–196. DOI: 10.1071/MA13068.
17. Günther, S., Trutnau, M., Kleinsteuber, S., Hause, G., Bley, T., Röske, I., Harms, H. and Müller, S. (2009). Dynamics of polyphosphate-accumulating bacteria in wastewater treatment plant microbial communities detected via DAPI (4′,6′-diamidino-2-phenylindole) and tetracycline labeling. Applied and Environmental Microbiology, Vol. 75, Issue 7, pp. 2111–2121. DOI: 10.1128/AEM.01540-08.
18. Henze, M., Harremoës, P., La Cour Jansen, J. and Arvin, E. (1997). Wastewater treatment: biological and chemical processes. 2nd edition. Berlin: Springer-Verlag, 383 p.
19. Kallistova, A. Yu., Pimenov, N. V., Kozlov, M. N., Nikolaev, Yu. A., Dorofeev, A. G., Aseeva, V. G., Grachev, V. A., Men’ko, E. V., Berestovskaya, Yu. Yu., Nozhevnikova, A. N. and Kevbrina, M. V. (2014). Microbial composition of the activated sludge of Moscow wastewater treatment plants. Microbiology, Vol. 83, Issue 5, pp. 699–708. DOI: 10.1134/S0026261714050154.
20. Lemzikova, I. P. and Markevich, R. M. (2013). Consumption of phosphates from medium by activated sludge bacteria under various conditions of aeration. Proceedings of BSTU. Chemistry, Organic Substances Technology and Biotechnology, No. 4, сс. 200–202.
21. Richardsen, K. L. (2017). Enhanced biological phosphorus removal in typical Norwegian wastewater. MSc Thesis. Trondheim: Norwegian University of Science and Technology.
22. Wisconsin Department of Natural Resources (2009). Advanced phosphorus removal study guide. Madison: Wisconsin Department of Natural Resources, 23 p.

Скачать

№3 (83)

ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ

Алексеев М. И., Баранов Л. А., Ермолин Ю. А. РИСК-ОРИЕНТИРОВАННЫЙ ПОДХОД К ОЦЕНКЕ НАДЕЖНОСТИ КАНАЛИЗАЦИОННОЙ СЕТИ ГОРОДА
Alexeev M. I., Baranov L. A., Ermolin Y. A.RISK-BASED APPROACH TO EVALUATE THE RELIABILITY OF A CITY SEWER NETWORK
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.3.3-7

Введение. В статье обращается внимание на то, что существуют технические объекты, оценка надежности которых с помощью показателей «классической» теории надежности (в частности, вероятностью безотказной работы и/или средней наработкой до отказа) неоднозначна и плохо интерпретируема физически. Примером такого объекта является канализационная сеть города. Рассматривается ситуация, когда результат формального расчета надежности канализационной сети входит в очевидное противоречие с физическим представлением о характере функционирования объекта. Это вызывает необходимость поиска более информативного показателя надежности, специфичного для городской канализационной сети. Методы. Исследование основывается на методе декомпозиции и эквивалентирования канализационной сети (МДЭ-метод), разработанном ранее. МДЭ-метод базируется на теории вероятностей, теории надежности и математической статистике. В качестве исходного материала используется база данных, содержащая информацию об отказах и восстановлениях всех элементов сети за предшествующее время. Результаты. Мерой надежности городской канализационной сети предлагается считать эксплуатационный риск, представляющий собой относительный объем сточных вод, не доставленный к очистным сооружениям сети вследствие отказов ее элементов за определенное время. Разработана методика количественного определения этого показателя. Показаны его комплексность и информационная «насыщенность». Намечены возможные направления использования показателя «эксплуатационный риск» при разработке стратегии реновации канализационной сети города. Заключение. Показатель надежности в виде эксплуатационного риска может быть использован на практике для повышения эффективности функционирования городской канализационной сети.
Ключевые слова: канализационная сеть, надежность, эффективность работы, неочищенный сброс, эксплуатационный риск, методика расчета, реновация, принятие решений.
Список литературы: 1. Алексеев, М. И., Баранов, Л. А. и Ермолин, Ю. А. (2019). Приближенная аналитическая оценка показателей надежности стареющих объектов ВКХ. Вода и экология: проблемы и решения, № 3 (79), сс. 3–8. DOI: 10.23968/23053488.2019.24.3.3-8.
2. Алексеев, М. И. и Ермолин, Ю. А. (2004). Использование оценки надежности стареющих канализационных сетей при их реконструкции. Водоснабжение и санитарная техника, № 6, сс. 21–24.
3. Алексеев, М. И. и Ермолин, Ю. А. (2015). Надежность сетей и сооружений систем водоотведения. М.: Издательство АСВ, 200 с.
4. Баранов, Л. А. и Ермолин, Ю. А. (2017). Надежность объектов с нестационарной интенсивностью отказов. Надежность, Т. 17, № 4, сс. 3–9. DOI: 10.21683/1729-26462017-17-4-3-9.
5. Бешелев, С. Д. и Гурвич, Ф. Г. (1980). Математикостатистические методы экспертных оценок. 2-е изд. М.: Статистика, 263 с.
6. Википедия (2020). Риск. [online] Доступно по ссылке: https://ru.wikipedia.org/ wiki/%D0%A0%D0%B8%D1%81%D0%BA [Дата обращения: 15.04.2020].
7. Государственный комитет СССР по стандартам (1990). ГОСТ 27002–89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. М.: Издательство стандартов, 35 с.
8. Евланов, Л. Г. (1976). Принятие решений в условиях неопределенности. М.: ИУНХ, 196 с.
9. Ермолин, Ю. А. и Алексеев, М. И. (2000). Оценка потенциального ущерба, связанного с ненадежностью канализационной сети. Водоснабжение и санитарная техника, № 2, сс. 30–32.
10. Ермолин, Ю. А. и Алексеев, М. И. (2002). О методологии исследования надежности стареющих элементов и систем водопровода и канализации. Водоснабжение и санитарная техника, № 9, сс. 2–4.
11. Ермолин, Ю. А. и Алексеев, М. И. (2012). Метод декомпозиции и эквивалентирования канализационной сети. Водоснабжение и санитарная техника, № 11, сс. 51–57.
12. Ермолин, Ю. А. и Алексеев, М. И. (2016). Учет «старения» объекта при оценке его надежности. Водоснабжение и санитарная техника, № 5, сс. 68–71.
13. Ермолин, Ю. А. и Алексеев, М. И. (2018). Мера надежности канализационной сети. Вода и экология: проблемы и решения, №. 2, сс. 51–58. DOI: 10.23968/2305– 3488.2018.20.2.51–58.
14. Ermolin, Y. A. (2001). Estimation of raw sewage discharge resulting from sewer network failures. Urban Water, Vol. 3, Issue 4, pp. 271–276. DOI: 10.1016/S14620758(01)00034-6.
15. Ermolin, Y. (2009). Reliability estimation of urban wastewater disposal networks. In: Hayworth, G. I. (ed.) Reliability Engineering Advances. New York: Nova Science Publishers, Inc., pp. 379–397.

Скачать

Дрегуло А. М. ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ И ФОСФАТОВ В ПОЛИМЕРНЫХ ВЕЩЕСТВАХ БИОМАССЫ АКТИВНЫХ ИЛОВ
Dregulo A. M.A STUDY OF HEAVY METAL COMPOSITIONS AND PHOSPHATES IN POLYMER SUBSTANCES OF THE ACTIVATED SLUDGE BIOMASS
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.3.8-13

Введение. При поступлении тяжелых металлов со сточными водами происходит токсичное воздействие на микробиоценоз активного ила, степень очистки сточных вод может значительно снижаться, что диктует необходимость более детального изучения и поиска путей детоксикации активных илов на стадии рециклинга, а вместе с тем и решения проблем обезвреживания осадков сточных вод для безопасной почвенной утилизации. Для адекватности подхода к выбору методологии обезвреживания илов и осадков сточных вод необходимо анализировать компонентный состав их органических фракций и составов тяжелых металлов. Методы. Для количественного содержания органических составляющих активного ила его пробу высушивали до воздушно-сухого состояния, затем подвергали разделению на фракции по методу, основанному на различной растворимости соединений с использованием разных растворителей. К навеске исследуемых образцов осадков сточных вод массой около 2 г добавлялись поэтапно экстрагенты в объеме, в 20 раз превышающем массу навески (40 мл). Результаты. Результаты исследования показывают, что доминирующей формой органической фракции (полимеров) в осадках сточных вод являются полисахариды. Наибольшая часть тяжелых металлов идентифицировалась в кислых полисахаридах, гуминоподобных кислотах и липидах. Значительные концентрации фосфатов наблюдались по тем же компонентам полимерных веществ биомассы активных илов. Заключение. Продукты экстракции полимерных веществ биомассы АИ и содержания в них тяжелых металлов могут свидетельствовать о биосорбции тяжелых металлов зооглейными скоплениями (имеющими полисахаридную структуру) активных илов в аэротенках при биологической очистке. Следовательно, «мишенью» для развития таргетных технологий обезвреживания активных илов могут быть внеклеточные биополимеры.
Ключевые слова: осадки сточных вод, полимерные вещества, экстракция, тяжелые металлы, фосфаты.
Список литературы: 1. Дрегуло, А. М. (2012). Исследование внутригодового изменения состава гидробионтов в аэротенках при очистке сточных вод. Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление, № 6, сс. 90–95.
2. Дрегуло, А. М. и Питулько, В. М. (2018). Анализ технических решений извлечения тяжелых металлов из гетерогенных отходов систем водоотведения. Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле, № 2, сс. 28–39.
3. Жмур, Н. С. (2003). Технологические и биохимические процессы очистки сточных вод на сооружениях с аэротенками. М.: Акварос, 512 с.
4. Зыкова, И. В. и Панов, В. П. (2010). Проблемы утилизации избыточных илов, осадков БОС, донных отложений рек и каналов Санкт-Петербурга в глобализирующемся мире. Региональная экология, № 1–2 (28), сс. 49–56.
5. Зыкова, И. В., Панов, В. П. и Бусыгин, Н. Ю. (2011). Активный ил биологических очистных сооружений и тяжелые металлы: поглощение и выделение. СПб.: СПГУТД, 310 с.
6. Кулаев, И. С., Вагабов, В. М. и Кулаковская, Т. В. (2005). Высокомолекулярные неорганические полифосфаты: биохимия, клеточная биология, биотехнология. М.: Научный мир, 216 с.
7. Никифорова, Л. О. и Белопольский, Л. М. (2007). Влияние тяжелых металлов на процессы биохимического окисления органических веществ. М.: Бином. Лаборатория знаний, 78 с.
8. Фролова, С. И. и Козлова, Г. А. (2010). Влияние тяжелых металлов на активный ил при очистке сточных вод в режиме продленной аэрации. Вестник Пермского государственного технического университета. Химическая технология и биотехнология, № 11, сс. 180–191.
9. Belliveau, B. H., Starodub, M. E., Cotter, C. and Trevors, J. T. (1987). Metal resistance and accumulation in bacteria. Biotechnology Advances, Vol. 5, Issue 1, pp. 101–127. DOI: 10.1016/0734-9750(87)90006-1.
10. Gadd, G. M. (2009). Biosorption: critical review of scientific rationale, environmental importance and significance for pollution treatment. Journal of Chemical Technology and Biotechnology, Vol. 84, Issue 1, pp. 13–28. DOI: 10.1002/ jctb.1999.
11. Iskandar, N. L., Zainudin, N. A. I. M. and Tan, S. G. (2011). Tolerance and biosorption of copper (Cu) and lead (Pb) by filamentous fungi isolated from a freshwater ecosystem. Journal of Environmental Sciences, Vol. 23, Issue 5, pp. 824–830. DOI: 10.1016/S1001-0742(10)60475-5.
12. Jin, Y., Luan, Y., Ning, Y. and Wang, L. (2018). Effects and mechanisms of microbial remediation of heavy metals in soil: a critical review. Applied Sciences, Vol. 8, Issue 8, 1336. DOI: 10.3390/app8081336.
13. Kulakovskaya, T. V., Lichko, L. P. and Ryazanova, L. P. (2014). Diversity of phosphorus reserves in microorganisms. Biochemistry (Moscow), Vol. 79, No. 13, pp. 1602–1614.
14. Muñoz, A. J., Ruiz, E. Abriouel, H., Gálvez, A., Ezzouhri, L., Lairini, K. and Espínola, F. (2012). Heavy metal tolerance of microorganisms isolated from wastewaters: Identification and evaluation of its potential for biosorption. Chemical Engineering Journal, Vol. 210, pp. 325–332. DOI: 10.1016/j.cej.2012.09.007.
15. Sarret, G., Manceau, A., Spadini, L., Roux, J.-C., Hazemann, J.-L, Soldo, Y., Eybert-Bérard, L. and Menthonnex, J.-J.

Скачать

Феофанов Ю. А. БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ФАБРИКИ ПО ПЕРЕРАБОТКЕ МАКУЛАТУРЫ
Feofanov Ju. A.BIOLOGICAL TREATMENT OF WASTE PAPER RECYCLING PLANT WASTEWATER
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.3.14-21

Введение. Характерной особенностью сточных вод фабрик по переработке макулатуры являются существенные колебания расхода и состава, высокое содержание нерастворенных и растворенных веществ (в частности, крахмала, волокна, диспергированных термопластичных и других веществ). Локальная очистка этих стоков позволяет снизить концентрацию нерастворенных и части растворенных загрязнений и повторно использовать ценные вещества и очищенную воду в производстве. Однако значительное количество растворенных загрязнений сбрасывается фабриками на внеплощадочные станции биологической очистки. Для очистки этих стоков используются биореакторы со свободно плавающим активным илом (аэротенки), а также биореакторы с прикрепленной биомассой. Методы. Целью работы было определение расходов и состава сточных вод, сбрасываемых фабрикой по переработке макулатуры, технологических параметров и эффективности работы сооружений биологической очистки, включающих биореактор с плавающей загрузкой и аэротенки. Технологический контроль за работой очистных сооружений осуществлялся с помощью инструментальных замеров и лабораторных анализов, проводимых по стандартным методикам. Результаты. В статье рассмотрены результаты работы сооружений биологической очистки сточных вод бумажной фабрики, использующей в качестве исходного сырья макулатуру различных сортов. Определены основные характеристики работы сооружений биологической очистки сточных вод. Получены зависимости окислительной мощности от нагрузки по органическим загрязнениям для биореактора с подвижной загрузкой (первая ступень) и аэротенков (вторая ступень биологической очистки сточных вод). Предложены меры по повышению производительности существующих очистных сооружений и эффективности их работы.
Ключевые слова: фабрика по переработке макулатуры, сточные воды бумажной фабрики, биологическая очистка, биореакторы с плавающей загрузкой, аэротенки.
Список литературы: 1. Аким, Э. Л. и Смирнов, А. М. (2002). Состояние и перспектива применения методов напорной флотации в целлюлозно-бумажной промышленности. Целлюлоза. Бумага. Картон, № 3–4, сс. 20–22.
2. Алексеев, М. И., Иванов, В. Г., Курганов, А. М., Медведев, Г. П., Мишуков, Б. Г., Феофанов, Ю. А., Цветкова, Л. И., Черников, Н. А. и Герасимов, Г. Н. (ред.). (2007). Технический справочник по обработке воды. В 2 т. 2-e изд. СПб.: Новый журнал, 1696 с.
3. Драйверы развития сегмента AFH в России (2020). Лесная индустрия, № 1–2 (141–142), сс. 28–31. [online] Доступно по ссылке: https://www.lesindustry.ru/issues/li_141142/ [Дата обращения: 30.04.2020].
4. Евилевич, М. А. (1970). Очистка сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности. М.: ВНИПИЭИлеспром, 148 с.
5. Лесопромышленный комплекс России (2019). Рынок тарного картона и продукции тиссью в России ежегодно набирает обороты. [online] Доступно по ссылке: https:// programlesprom.ru/ry-nka-tarnogo-kartona-i-produkcii-tissyuv-rossii-ezhegodno-nabiraet-oboroty/ [Дата обращения: 30.04.2020].
6. Каган, А. (2019). Растущий рынок тиссью. Лесная индустрия, № 5 (133), сс. 42–45.
7. Кваско, В. Н. (1992). Очистка сточных вод картонных и бумажных фабрик алюминийсодержащими реагентами из отходов химических производств. Автореферат диссертации на соискание степени кандидата технических наук. СПб.: Санкт-Петербургская Лесотехническая Академия.
8. Копылов, В. А. (1983). Очистка сточных вод и уплотнение осадков целлюлозно-бумажного производства. М.: Лесная промышленность, 173 с.
9. Самохин, В. Н. (ред.) (1981). Канализация населенных мест и промышленных предприятий. Справочник проектировщика. 2-е изд. М.: Стройиздат, 639 с.
10. Смирнов, А. В. (2016). Современные методы очистки сточных вод целлюлозно-бумажных предприятий. [online] Доступно по ссылке: http://myproject.msk.ru/ru/my-project/stati/sovremennye-metody-ochistki-stochnyh-vod-cellyuloznobumazhnyh-predpriyatij/ [Дата обращения: 30.04.2020].
11. Смирнов, А. М. (2004). Локальная очистка сточных вод целлюлозно-бумажных предприятий методом напорной флотации. Автореферат диссертации на соискание степени кандидата технических наук. СПб.: СПбГТУРП.
12. Феофанов, Ю. А. (2012). Биореакторы с неподвижной и подвижной загрузкой для очистки воды. СПб.: СПбГАСУ, 203 с.
13. Яковлев, С. В., Карелин, Я. А., Ласков, Ю. М. и Калицун, В. И. (1996). Водоотведение и очистка сточных вод. М.: Стройиздат, 591 с.
14. Keow, D. C. (2005). Wastewater treatment for the recycled pulp and paper industry. Jurutera, № 5, рp. 29–30.
15. Mutag (2020). Multi Umwelttechnologie AG – solving your problems in biological wastewater treatment systems. [online] Доступно по ссылке: https://mutag.de/en/informationen [Дата обращения: 22.03.2020].
16. Rauch, B. (2014). Mutag BioChip™, бионоситель для биологической очистки сточных вод. Экология на предприятии, № 5 (35), сс. 5–8.
17. Sumathi, S. and Hung, Y.-T. (2006). Treatment of pulp and paper mill wastes. In: Wang, L. K., Hung, Y.-T., Lo. H. H. and Yapijakis, C. (eds) Handbook of industrial and hazardous wastes treatment. 2nd edition. Boca Raton: CRC Press, рp. 495–542.

Скачать

ЭКОЛОГИЯ

Баева Ю. И., Черных Н. А. ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПРИБРЕЖНЫХ ВОД ЧЕРНОГО МОРЯ МЕТОДАМИ БИОИНДИКАЦИИ
Baeva Yu. I., Chernykh N. A.ASSESSMENT OF THE ENVIRONMENTAL STATE OF THE BLACK SEA COASTAL WATERS BY BIOINDICATION METHODS
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.3.22-31

Введение. Проведена оценка экологического состояния водной среды в месте впадения реки Хаджийска в Черное море (курорт Солнечный берег, Болгария) с помощью методов биоиндикации. Методы. Исследования проведены в летние сезоны 2017–2019 гг. в период «цветения» морской воды. Качество речной воды оценено по состоянию сообщества зообентосных организмов с использованием биотического индекса Вудивисса и индекса Майера, состояние прибрежной морской экосистемы — по видовому составу черноморских макроводорослей. Результаты. Установлено, что воды в устье р. Хаджийска относятся к категории «загрязненные» и являются основным локальным источником поступления в прибрежные морские воды биогенных элементов. Среди морского макрофитобентоса выявлены представители зеленых, бурых и красных водорослей, в том числе два вида, занесенные в Красную книгу Черного моря — цистозейра бородатая (Cystoseira barbata) и взморник морской (Zostera marina). Отмечено вытеснение аборигенных видов — представителей родов Cystoseira и Zostera — посредством увеличения численности сопутствующих водорослей родов Ceramium, Cladophora и Ulva, что подтверждает присутствие органического загрязнения и наличие процесса эвтрофикации в прибрежных водах. По таксономической структуре макрофитов сделан вывод о том, что экологическое состояние морской экосистемы в данном районе удовлетворительное. Обосновано использование бентосных организмов в экспресс-диагностике качества водной среды в курортных зонах.
Ключевые слова: биоиндикация, речные воды, морская среда, зообентос, макрофитобентос, эвтрофикация.
Список литературы: 1. Абакумов, В. А. (ред.) (1992). Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем. СПб.: Гидрометеоиздат, 317 с.
2. Алексеев, В. Р. и Цалолихин, С. Я. (ред.) (2016). Определитель зоопланктона и зообентоса пресных вод Европейской России. Т. 2. Зообентос. М.; СПб: Товарищество научных изданий КМК, 457 с.
3. Беленикина, О. А. (2005). Красные водоросли в системе биомониторинга сублиторали Черного моря. Автореферат диссертации на соискание степени кандидата биологических наук. М.: МГУ имени М. В. Ломоносова.
4. Беленко, Т. А. (2014). Экологические проблемы Черного и Азовского морей — естественнонаучные и социальные аспекты. Научно-методическое пособие для учителей и учащихся. [online] Доступно по ссылке: http://www.suntag.ru/Documents/belenko-eko.pdf [Дата обращения: 25.04.2020].
5. Березенко, Н. С. (2015). Эколого-таксономический состав макрофитобентоса района выпуска нефтесодержащих сточных вод ПНБ «Шесхарис» (Цемесская бухта, Черное море). Фундаментальные исследования, № 6–2, сс. 219–224.
6. Блинова, Е. И. (2007). Водоросли-макрофиты и травы морей европейской части России: флора, распространение, биология, запасы, марикультура. М.: ВНИРО, 114 с.
7. Бруенок, А. В. (2019). Солнечный берег. [online] Большая российская энциклопедия. Доступно по ссылке: https://bigenc.ru/medicine/text/3634442 [Дата обращения: 25.04.2020].
8. Громов, В. В. (2012). Макрофитобентос южных морей России. Водоросли Северо-Кавказского побережья Черного моря, прибрежно-водная растительность Азовского моря и Северного Каспия. Саарбрюккен: LAP Lambert Academic Publishing “Palmarium”, 337 с.
9. Зинова, А. Д. (1967). Определитель зеленых, бурых и красных водорослей южных морей СССР. М.; Л.: Наука, 397 с.
10. Калугина-Гутник, А. А., Евстигнеева, И. К. и Миронова, Н. В. (1993). Изменения донной растительности на открытом побережье Севастопольской бухты за период с 1964 по 1990 г. Альгология, Т. 3, № 2, сс. 42–48.
11. Капков, В. И., Шошина, Е. В. и Беленикина, О. А. (2016). Биоремедиация морских прибрежных экосистем: использование искусственных рифов. Вестник МГТУ, Т. 19, № 1–2, сс. 286–295.
12. Костенко, Н. С. (2015). Гидробиологические исследования на Карадаге (обзор). В: Гаевская, А. В., Морозова, А. Л. (ред.) 100 лет Карадагской научной станции им. Т. И. Вяземского. Симферополь: Н. Орiанда, сс. 385–440.
13. Макаров, М. В. и Степаньян, О. В. (2009). Выбор потенциальных биоиндикаторов состояния морских экосистем. Водоросли. В: Матишов, Г. Г. (ред.) Новые технологии мониторинга природных процессов в зоне взаимодействия пресных и морских вод (биологическая индикация). Апатиты: КНЦ РАН, сс. 60–69.
14. Морозова-Водяницкая, Н. В. (1930). Материалы к санитарно-биологическому анализу морских вод. Работы Новороссийской биологической станции имени В. М. Арнольди, вып. 4, сс. 163–180.
15. Никитина, В. Н. и Лисовская, О. А. (2013). Макрофитобентос верхних отделов береговой зоны российского побережья Черного моря. СПб.: СПбГУ, 132 с.
16. Новиков, Ю. В., Ласточкина, К. О. и Болдина, З. Н. (1990). Методы исследования качества воды водоемов. 2-е изд. М.: Медицина, 400 с.
17. Сенова, О. (ред.) (2015). Наблюдение рек: пособие для проведения общественного экологического мониторинга. СПб.: Друзья Балтики / Коалиция Чистая Балтика, 32 с.
18. Теюбова, В. Ф. (2012). Разнообразие и экологические особенности макрофитобентоса российского сектора Черного моря. Автореферат диссертации на соискание степени кандидата биологических наук. Краснодар: Кубанский государственный университет.
19. Black Sea Basin Directorate (2012). Report of the Ministry of Environment and Water of the Republic of Bulgaria on the Marine Strategy Framework Directive 2008/56/ЕО. [online] Доступно по ссылке: https://www.bsbd.org/UserFiles/ File/Introduction%20and%20Initial%20Assessment%20 Report%20on%20Art.%208%20MSFD.pdf [Дата обращения: 25.04.2020].
20. Black Sea Basin Directorate (2017). Environmental assessment of the draft “Marine strategy and programme of measures” 2016. [online] Доступно по ссылке: https://www. bsbd.org/UserFiles/File/Sea/%D0%94%D0%BE%D0%BA%D 0%BB%D0%B0%D0%B4_EO_%D0%9C%D0%A1_%D0%9 F%D0%BE%D0%9C.pdf [Дата обращения: 25.04.2020].
21. Black Sea Basin Directorate (2018). Assessment of the current state of water in the Black Sea basin management area for 2017. [online] Доступно по ссылке: https://www.bsbd. org/UserFiles/File/annual%20reports/Doklad_2017.pdf [Дата обращения: 25.04.2020].
22. Black Sea Basin Directorate (2018). Black Sea Basin Water Quality Bulletin 2017. [online] Доступно по ссылке: https://www.bsbd.org/UserFiles/File/ecoinformation/I_XII_ buletin_2017.pdf [Дата обращения: 25.04.2020].
23. Black Sea Basin Directorate (2019). Black Sea Basin Water Quality Bulletin 2018. [online] Доступно по ссылке: https://www.bsbd.org/UserFiles/File/ecoinformation/I_XII_ buletin_2018.pdf [Дата обращения: 25.04.2020].
24. Blue Flag (2019). Blue Flag Programme. [online] Доступно по ссылке: https://www.blueflag.global [Дата обращения: 25.04.2020]. 25. BSC (2019). State of the Environment of the Black Sea (2009–2014/5). Publications of the Commission on the Protection of the Black Sea Against Pollution (BSC), Istanbul, Turkey, 811 p.
26. European Parliament and Council of the European Union (2008). Marine Strategy Framework Directive (MSFD, 2008/56/EC).
27. Gol’d, Z. G., Glushchenko, L. A., Morozova, I. I., Shulepina, S. P. and Shadrin, I. A. (2003). Water quality assessment based on chemical and biological characteristics: an example of classification of characteristics for the Cheremushnyi Creek–Yenisey River water system. Water Resources, Vol. 30, Issue 3, pp. 304–314.

Скачать

Закруткин В. Е., Решетняк В. Н., Решетняк О. СОЦЕНКА УРОВНЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ РЕК ВОСТОЧНОГО ДОНБАССА (РОСТОВСКАЯ ОБЛАСТЬ, РОССИЯ)
Zakrutkin V. E., Reshetnyak V. N., Reshetnyak O. S. ASSESSMENT OF THE HEAVY METAL POLLUTION LEVEL OF THE RIVER SEDIMENTS IN THE EAST DONBASS (ROSTOV REGION, RUSSIA)
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.3.32-40

Введение. Донные отложения являются важным звеном биогеохимических циклов в водных объектах и депонирующей средой загрязняющих веществ. Цель настоящего исследования — оценка уровня загрязненности тяжелыми металлами донных отложений рек в пределах углепромышленных территорий Восточного Донбасса (Ростовская область, РФ) для оценки потенциального риска для населения, использующего поверхностные воды в качестве источника водоснабжения. Методы. Для более корректной оценки уровня загрязненности тяжелыми металлами донных отложений рек предложено использовать пелитовую фракцию. В качестве условного фона для пелитовой фракции предлагается использовать кларки глин и глинистых сланцев. Для оценки степени загрязненности тяжелыми металлами донных отложений рек Восточного Донбасса использованы следующие общепринятые показатели: фактор загрязнения (Cf), степень загрязнения (Cd) и индекс геоаккумуляции донных отложений (Igeo). Результаты. Проведенные исследования химического состава и уровня загрязнения донных отложений рек Восточного Донбасса показали, что концентрации тяжелых металлов в них варьируются в широких пределах. Оценка степени загрязненности тяжелыми металлами донных отложений рек Восточного Донбасса позволяет отнести их преимущественно к умеренно загрязненным (от низкого до умеренного). При этом уровень загрязнения донных отложений рек в бассейне Северского Донца в целом ниже, чем в бассейне Тузлова. Заключение. Полученные результаты будут использованы при совершенствовании системы оценки качества воды и донных отложений в регионе, а также для оценки экологического риска для населения. Несмотря на то что полученные результаты показали умеренный уровень загрязнения тяжелыми металлами донных отложений рек Восточного Донбасса, сохраняется потенциальная опасность вторичного загрязнения водной среды металлами, депонируемыми в донных отложениях. Загрязнение воды и донных отложений рек напрямую связано с потенциальным риском для здоровья населения, поскольку данные водотоки используются в качестве источников питьевого водоснабжения городов и поселков.
Ключевые слова: донные отложения, пелитовая фракция, тяжелые металлы, уровень загрязнения, индекс геоаккумуляции, реки Восточного Донбасса, углепромышленные территории.
Список литературы: 1. Abrahim, G. M. S. and Parker, R. J. (2008). Assessment of heavy metal enrichment factors and the degree of contamination in marine sediments from Tamaki Estuary, Auckland, New Zealand. Environmental Monitoring and Assessment, Vol. 136, Issues 1–3, pp. 227–238. DOI: 10.1007/s10661-007-9678-2.
2. Ávila, P. F., Da Silva, E. F., Salgueiro, A. R. and Farinha, J. A. (2008). Geochemistry and mineralogy of mill tailings impoundments from the Panasqueira Mine (Portugal): implications for the surrounding environment. Mine Water and the Environment, Vol. 27, Issue 4, article No. 210. DOI: 10.1007/ s10230-008-0046-4.
3. Cao, X., Shao, Y., Deng, W., Wang, H. and Wang, S. (2014). Spatial distribution and potential ecologic risk assessment of heavy metals in the sediments of the Nansi Lake in China. Environmental Monitoring and Assessment, Vol. 186, Issue 12, pp. 8845–8856. DOI: 10.1007/s10661-014-4048-3.
4. Gibkov, E. V., Zakrutkin, V. E., Reshetnyak, V. N. and Reshetnyak, O. S. (2020). Ecological and geochemical features of the river sediments of East Donbass. Bulletin of Higher Educational Institutions. North Caucasus Region. Natural Science, No. 1, pp. 36–46. DOI: 10.18522/1026-2237-2020-1-36-46.
5. Hakanson, L. (1980). An ecological risk index for aquatic pollution control, a sedimentological approach. Water Research, Vol. 14, Issue 8, pp. 975–1001. DOI: 10.1016/00431354(80)90143-8.
6. Müller, G. (1969). Index of geoaccumulation in the sediments of the Rhine River. Geojournal, 2, pp. 108–118.
7. Oyewumi, O., Feldman, J. and Gourley, J. R. (2017). Evaluating stream sediment chemistry within an agricultural catchment of Lebanon, Northeastern USA. Environmental Monitoring and Assessment, Vol. 189, Issue 4, article No. 141. DOI: 10.1007/s10661-017-5856-z.
8. Nasrabadi, T., Nabi Bidhendi, G., Karbassi, A. and Mehrdadi, N. (2010). Evaluating the efficiency of sediment metal pollution indices in interpreting the pollution of Haraz River sediments, southern Caspian Sea basin. Environmental Monitoring and Assessment, Vol. 171, Issue 1–4, pp. 395–410. DOI: 10.1007/s10661-009-1286-x.
9. Pazi, I. (2011). Assessment of heavy metal contamination in Candarli Gulf sediment, Eastern Aegean Sea. Environmental Monitoring and Assessment, Vol. 174, Issue 1–4, pp. 199–208. DOI:10.1007/s10661-010-1450-3.
10. Raza, A., Farooqi, A., Javed, A. and Ali, W. (2016). Distribution, enrichment, and source identification of selected heavy metals in surface sediments of the Siran River, Mansehra, Pakistan. Environmental Monitoring and Assessment, Vol. 188, Issue 10, article No. 572. DOI: 10.1007/s10661-016-5586-7.
11. Reshetnyak, O. S. and Zakrutkin, V. E. (2016). Bottom sediments as a source of secondary water pollution by metals (according to the laboratory experiment). Bulletin of Higher Educational Institutions. North Caucasus Region. Natural Science, No. 4, pp. 102–109. DOI: 10.18522/0321-3005-20164-102-109.
12. Turekian, K. K., and Wedepohl, D. H. (1961). Distribution of the elements in some major units of the earth’s crust. GSA Bulletin, Vol. 72, No. 2, pp. 175–192. DOI: 10.1130/0016-7606(1961)72[175:DOTEIS]2.0.CO;2.
13. Zakrutkin, V. E., Ivanik, V. M. and Gibkov, E. V. (2010). Ecology-geographical analyses of coal industry risks restructure in Eastern Donbass. Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya, No. 5, pp. 94–102.
14. Zakrutkin, V. E., Sklyarenko, G. Yu., Bakaeva, E. N., Reshetnyak, O. S., Gibkov, E. V. and Fomenko, N. E. (2016). Surface water and groundwater within technologically disturbed geosystems of the East Donbass: formation of chemical composition and quality assessment. Rostov-on-Don: Southern Federal University.
15. Zakrutkin, V. E., Gibkov, E. V., Reshetnyak, O. S. and Reshetnyak, V. N. (2020). River sediments as river waters’ primary pollution indicator and secondary pollution source in East Donbass coal-mining areas. Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya, Vol. 84, No. 2, pp. 259–271. DOI: 10.31857/S2587556620020168.
16. Wei, L., Cai, M., Du, Y., Tang, J., Wu, Q., Xiao, T., Luo, D., Huang, X., Liu, Y., Fei, Y. and Chen, Y. (2019). Spatial attenuation of mining/smelting-derived metal pollution in sediments from tributaries of the upper Han River, China. Mine Water and the Environment, Vol. 38, Issue 2, pp. 410–420. DOI: 10.1007/s10230-018-00583-0.

Скачать

Иванютин Н. М., Подовалова С. В.ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЛЕКСНОГО АНАЛИЗА ДЛЯ ОЦЕНКИ СОВРЕМЕННОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ РЕКИ БЕШТЕРЕК
Ivanyutin N. M., Podovalova S. V.USING AN INTEGRATED APPROACH TO ASSESS THE CURRENT ENVIRONMENTAL STATE OF THE BESHTEREK RIVER
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.3.41-49

Введение. Проблема восстановления и сохранения экологического состояния водотоков при росте антропогенной нагрузки в последнее время становится все более актуальной, однако использование только одного метода или подхода не позволяет судить о современном состоянии реки, поэтому существует необходимость объединения различных методов, направленных на получение комплексной информации. Цель данной работы — анализ экологического состояния водных объектов бассейна реки Бештерек (Республика Крым). Методы. Исследования проводились на протяжении 2018–2019 гг. и включали: визуальные наблюдения за состоянием водотока, водоохранной зоной, русловыми прудами, измерение расходов воды, отбор проб для изучения химического состава, расчет индекса загрязнения воды (ИЗВ) и комплексного показателя экологического состояния (КПЭС), изучение токсичности воды с использованием метода фитотестирования на семенах пшеницы и кресс-салата, разработку перечня природоохранных мероприятий. Результаты. Установлено, что основными поллютантами, присутствующими в речной воде, являются сульфаты, фосфаты, а также тяжелые металлы: Cd, Pb, Cu, Zn. Концентрация сульфатов увеличивалась с 0,15–0,22 ПДК (верховье реки) до 1,5–2,4 ПДК (устье), что свидетельствует о попадании в водоток хозяйственно-бытовых стоков. Содержание фосфатов превышало нормативы в среднем течении в 1,9–11,1 раз. Превышение содержания тяжелых металлов выше допустимых нормативов зафиксировано во всех пунктах наблюдений на реке: по цинку (точка № 1 — 2,1 ПДК), кадмию (точка № 3 — 1,24 ПДК), свинцу (точка № 4 — 1,23 ПДК) и меди (точка № 4 — 1,5–10 ПДК). Класс качества воды по ИЗВ в реке соответствовал II и III («чистая» и «умеренно загрязненная»), а в русловых прудах — II, III и IV («загрязненная»). Фитотестирование не выявило токсического воздействия на тест-культуры. Заключение. Из первоочередных задач можно выделить необходимость создания постоянно действующей мониторинговой сети наблюдений за качественными и количественными характеристиками стока реки, разработку программы канализования сел, расположенных в долине реки.
Ключевые слова: река Бештерек, экологическое состояние, русловые пруды, химический состав воды, индекс загрязнения воды, фитотестирование.
Список литературы: 1. Волкова, Н. Е. и Захаров, Р. Ю. (2017). Использование очищенных сточных вод в Крыму: опыт прошлого, реалии настоящего. Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации, № 3 (27), сс. 144–159.
2. Всероссийский научно-исследовательский центр стандартизации, информации и сертификации сырья, материалов и веществ (2015). ГОСТ 32627–2014. Методы испытаний химической продукции, представляющей опасность для окружающей среды. Наземные растения. Испытание на фитотоксичность. М.: Стандартинформ, 20 с.
3. Гидрохимический институт (2016). РД 52.24.309– 2016. Организация и проведение режимных наблюдений за состоянием и загрязнением поверхностных вод суши. Ростов-на-Дону: Росгидромет, 104 с.
4. Госкомсанэпиднадзор РФ (1997). СанПиН 2.1.7.573–96. Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения. М.: Минздрав России, 55 с.
5. Дунаева, Е. А., Попович, В. Ф. и Ляшевский, В. И. (2015). Анализ динамики количественных и качественных характеристик водных ресурсов с использованием открытых ГИС и агрогидрологических моделей. Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации, № 1 (17), сс. 127–141.
6. Ермакова, Н. Ю. (2017). Выявление очагов загрязнения природных вод методом биологического тестирования и актуальность его применения в экологическом мониторинге гидросферы Крыма. В: Аркадьев, В. В. (ред.) Полевые практики в системе высшего образования. Материалы пятой Всероссийской конференции. Посвящается 65-летию Крымской учебной практики по геологическому картированию Ленинградского–Санкт-Петербургского государственного университета. СПб.: ВВМ, сс. 150–152.
7. Захаров, Р. Ю. и Волкова, Н. Е. (2016). Орошение как способ утилизации очищенных сточных вод в Республике Крым. Экономика строительства и природопользования, № 1, сс. 54–61.
8. Иванютин, Н. М. и Подовалова, С. В. (2018). Изучение трансформации качества вод реки Альма под влиянием антропогенной деятельности. Вода и экология: проблемы и решения, № 4 (76), сс. 9–19. DOI: 0.23968/23053488.2018.23.4.9-19.
9. Иванютин, Н. М. и Подовалова, С. В. (2018). Оценка минерального состава и токсичности очищенных сточных вод Крыма как альтернативного источника воды для орошения. Таврический вестник аграрной науки, № 1 (13), сс. 53–64.
10. Клёпов, В. И. и Рагулина, И. В. (2017). Оценка качества водных ресурсов в верхней части бассейна реки Москвы. Природообустройство, № 3, сс. 14–21.
11. Крымгипроводхоз (1992). Паспорт реки Зуя. Симферополь: Крымгипроводхоз, 102 с.
12. Лопарева, Т. Я. и Шарипова, О. А. (2013). Оценка качества воды озера Балхаш согласно комплексным индексам загрязнения. Гидрометеорология и экология, № 1 (68), сс. 145–149.
13. Ляшевский, В. И., Вердыш, М. В. и Кременской, В. И. (2016). Изучение возможностей использования очищенных сточных вод для орошения в Крыму. Таврический вестник аграрной науки, № 1 (5), сс. 111–119.
14. Манжос, А. А. и Джапарова, А. М. (2018). Воздействие антропогенной эвтрофикации на здоровье человека на примере водоемов Крыма. В: Гончарова, Н. Г. (ред.) Молодая наука. Сборник научных трудов научнопрактической конференции для студентов и молодых ученых. Симферополь: Ариал, сс. 191–192.
15. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации (2016). Приказ № 552 от 13.12.2016 «Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения». М.: Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, 153 с.
16. Паштецкий, В. С., Ляшевский, В. И. и Тарасенко, В. С. (2013). Концепция программы интегрированного управления водными ресурсами в АР Крым. Таврический вестник аграрной науки, № 2, сс. 5–11.
17. Тимченко, З. В. (2002). Водные ресурсы и экологическое состояние малых рек Крыма. Симферополь: Доля, 152 с.
18. Шабанов, В. В. и Маркин, В. Н. (2014). Методика эколого-водохозяйственной оценки водных объектов. Монография. М.: МСХА им. К. А. Тимирязева, 162 с.
19. Юрлов, А. А., Сунцова, Н. А., Мусихина, Т. А., Земцова, Е. А., Кошкина, Н. А., Девятерикова, С. В. и Казиенков, С. А. (2018). Влияние стоков производства фторполимеров на биоту. Вода и экология: проблемы и решения, № 3 (75), сс. 76–84. DOI: 10.23968/2305– 3488.2018.20.3.76–84.
20. Bykovsky, N. A., Ovsyannikova, I. V., Puchkova, L. N. and Fanakova, N. N. (2018). Toxicity assessment of the main waste of soda production by phytotesting. Key Engineering Materials, Vol. 769, рр. 166–171. DOI: 10.4028/www.scientific. net/KEM.769.166.
21. Daminev, R. R., Ovsyannikova, I. V., Asfandiyarova, L. R., Yunusova, G. V. and Zhukov, D. A. (2017). Phytotesting as a method of determining the degree of eutrophication of water objects. Key Engineering Materials, Vol. 743, рр. 319–325. DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.743.319.
22. Fidelis, T. and Rodrigues, C. (2019). The integration of land use and climate change risks in the Programmes of Measures of River Basin Plans — assessing the influence of the Water Framework Directive in Portugal. Environmental Science & Policy, Vol. 100, рр. 158–171. DOI: 10.1016/j. envsci.2019.06.013.
23. Minakova, E. A., Shlichkov, A. P. and Latipova, V. Z. (2019). Sustainable water use of the Kuibyshev reservoir as an hydropower facility. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Vol. 288, 012055. DOI: 10.1088/17551315/288/1/012055.

Скачать

Кобечинская В. Г., Ярош О. Б., Ивашов А. В., Апостолов В. Л. ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ КРЫМА
Kobechinskaya V. G., Yarosh O. B., Ivashov A. V., Apostolov V. L.ISSUES OF DRINKING WATER QUALITY IN THE WESTERN PART OF CRIMEA
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.3.50-62

Введение. Водоснабжение г. Севастополя и его муниципальных округов до 2014 г. осуществлялось комбинированно за счет собственных поверхностных и подземных вод, а также водовода, идущего от Межгорного водохранилища, расположенного в Сакском районе и заполняемого днепровскими водами Северо-Крымского канала. После 2014 г. этот источник был отключен. Поэтому стал актуальным вопрос проведения современного сравнительного анализа качества воды питьевого назначения, поставляемого в населенные пункты данного территориального образования. Цель работы: оценка качества питьевой воды и ее анализ на территории г. Севастополя и близлежащих населенных пунктов с учетом увеличения водозабора из рек и подземных источников за последние годы. Методы. Объекты исследования — поверхностные и подземные водозаборы, используемые для водообеспечения, и питьевая вода для потребителей. Использовались стандартные методики анализа питьевой воды с оценкой ее физических, химических и санитарно-бактериологических показателей с применением методов вариационной статистики. Качество ее оценивалось по удельному комбинаторному индексу загрязненности воды. С помощью ГИС-технологий были построены карты для визуализации ряда показателей: химического потребления кислорода и данных коэффициента комплексности загрязненности воды на этапе получения потребителями воды из центральной системы водоснабжения для всех муниципальных округов. Результаты. Установлено, что санитарно-микробиологические показатели качества водопроводной воды: по общему микробному числу, общим колиформным бактериям и термотолерантным колиформным бактериям непосредственно перед подачей в центральную систему водоснабжения в Южном и Северном районах г. Севастополя не выявили превышения санитарных норм. Из-за значительной протяженности разводящих сетей и их высокой изношенности в настоящее время происходит вторичное загрязнение питьевой воды. Выявлено превышение нормы ГСанПиН ведущих диагностируемых показателей по ряду муниципальных округов. Впервые с помощью ГИС-технологий в программной оболочке ArcGis 10.4 были выделены специфичные ранги уровней загрязнения питьевой воды по отдельным муниципальным округам, что позволило наглядно визуализировать динамические характеристики загрязняющих ингредиентов с учетом их территориальной принадлежности. Заключение. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о существенных отклонениях в качестве питьевой воды, которую получают потребители муниципальных округов г. Севастополя.
Ключевые слова: гидрохимические показатели воды, поверхностные воды, подземные водозаборы, коэффициент комплексности загрязненности воды, ГИС-технологии.
Список литературы: 1. Быстрых, В. В. (2001). Гигиеническая оценка влияния питьевой воды на здоровье населения. Гигиена и санитария, № 2, сс. 20–22.
2. 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. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России, 103 с.
3. Главный государственный санитарный врач Российской Федерации (2003). СанПиН 2.1.4.1175–02. Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников. М.: Минздрав России, 20 с.
4. Главный государственный санитарный врач Российской Федерации (2010). Постановление от 28 июня 2010 года № 75 «Об утверждении СанПиН 2.1.4.2653–10 «Изменения № 2 к СанПиН 2.1.4.1116–02 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества». [online] Доступно по ссылке: http://ivo.garant.ru/#/document/12178073/paragraph/1:0 [Дата обращения: 08.09.2020].
5. Государственный комитет СССР по стандартам (1982). ГОСТ 17.1.3.07-82. Охрана природы (ССОП). Гидросфера. Правила контроля качества воды водоемов и водотоков М.: Издательство стандартов, 10 с.
6. Грейсер, Е. Л. и Иванова, Н. Г. (2005). Пресные подземные воды: состояние и перспективы водоснабжения населенных пунктов и промышленных объектов. Разведка и охрана недр, № 5, сс. 36–42.
7. Двуреченская, С. Я. и Булычева, Т. М. (2017). Определение качества воды водохранилища по интегральным показателям в периоды разной водности. Вода и экология: проблемы и решения, № 1, сс. 44–53. DOI: 10.23968/2305-3488.2017.19.1.44-53.
8. Законодательное собрание города Севастополя (2014). Закон города Севастополя от 3 июня 2014 года № 19-ЗС «Об административно-территориальном устройстве города Севастополя». [online] Доступно по ссылке: https:// sevzakon.ru/view/laws/bank/iyun_2014/ob_administrativnoterritorialnom_ustrojstve_goroda_sevastopolya/tekst_zakona/ [Дата обращения: 20.04.2020].
9. Кобечинская, В. Г. и Ярош, О. Б. (2017). Экологические проблемы рационального водопользования в Республике Крым: динамика и перспективы. Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Естественные науки, № 2, сс. 42–49. DOI: 10.18384/23107189-2017-2-42-49.
10. Кравчук, И. В. (2002). Экологическая паспортизация водоемов зоны города Севастополя. Сборник научных трудов КАПКС, вып. 7, сс. 242–244.
11. Крымское бассейновое водное управление федерального агентства водных ресурсов (2020). [online] Доступно по ссылке: https://ru-ru.facebook.com/KrymskoeBassejnovoeUpravlenieVodnyhResursov [Дата обращения: 08.09.2020].
12. Лакин, Г. Ф. (1990). Биометрия. 4-е изд. М.: Высшая школа, 352 с.
13. Лисовский, А. А., Новик, В. А., Тимченко, З. В. и Губская, У. А. (2011). Поверхностные водные объекты Крыма. Управление и использование водных ресурсов: справочник. Симферополь: КРП Учпедгиз, 242 с.
14. Малкова, М. А. (2016). Некоторые проблемы образования тригалогенметанов при хлорировании питьевой воды. Вестник молодого ученого УГНТУ, № 3 (7), сс. 68–74.
15. Малкова, М. А., Вождаева М. Ю. и Кантор Е. А. (2018). Оценка канцерогенного риска здоровью населения, связанного с качеством питьевой воды водозаборов поверхностного и инфильтрационного типов. Вода и экология: проблемы и решения, № 1 (23), сс. 59–64. DOI: 10.23968/2305–3488.2018.23.1.59–64.
16. Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации (2014). План первоочередных мероприятий (действий) по обеспечению бесперебойного хозяйственно-бытового и питьевого водоснабжения Республики Крым и города федерального значения Севастополя. [online] Доступно по ссылке: https://mzhkh. rk.gov.ru/rus/file/PDFsamTMPbufferYLMYU1.pdf [Дата обращения: 13.04.2020].
17. Рахманин, Ю. А. и Доронина, О. Д. (2010). Стратегические подходы управления рисками для снижения уязвимости человека вследствие изменения водного фактора. Гигиена и санитария, № 2, сс. 8–13.
18. Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет) (2002). РД 52.24.643-2002. Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям. Ростов н/Д.: Росгидромет, 49 с.
19. Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (2012). Методические рекомендации МР 2.1.4.0032–11. Интегральная оценка питьевой воды централизованных систем водоснабжения по показателям химической безвредности, М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 31 с.
20. Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору (2020). Перечень методик, внесенных в государственный реестр методик количественного химического анализа. Часть I. Количественный химический анализ вод. [online] Доступно по ссылке: http://www.amac.md/Biblioteca/ data/28/14/06/01/01.2.pdf [Дата обращения: 07.09.2020].
21. Шабанов, В. В. и Маркин, В. Н. (2014). Методика эколого-водохозяйственной оценки водных объектов. Монография. М.: МСХА им. К. А. Тимирязева, 162 с.
22. Brazovskiy, I. I., Katibnikova, G. I., Salnikova, I. A. and Samoylenko, V. V. (2005). Study of the efficiency of a new reagent composition hydro-phos to decrease water hardness and scale formation. Chemistry for Sustainable Development, No. 5, рр. 599–602.
23. Setegn, S. G. (2015). Water resources management for sustainable environmental public health. In: Setegn, S. G., Donoso, M. C. (eds) Sustainability of Integrated Water Resources Management: Water Governance, Climate and Ecohydrology. Cham: Springer, pp. 275–287. DOI: 10.1007/978-3-319-121949-15.
24. Trusey, I. V., Gurevich, Yu. L., Ladygin, V. P., Lankin, Yu. P. and Fadeev, S. V. (2017). Analysis of the content of nitrate and ammonium ions at bioremediation of ground water polluted by oil products. Chemistry for Sustainable Development, Vol. 25, No. 2, рр. 199–205.

Скачать

Петров Д. С., Данилов А. С. ОЦЕНКА И АНАЛИЗ ГИДРОХИМИЧЕСКОГО РЕЖИМА ОБВОДНЕННЫХ КАРЬЕРОВ ПО ДОБЫЧЕ ФОСФОРИТОВЫХ РУД
Petrov D. S., Danilov A. S.ANALYSIS AND ASSESSMENT OF THE HYDROCHEMICAL CONDITIONS OF FLOODED PHOSPHATE ROCK QUARRIES
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.3.63-69

Введение. Приводятся результаты исследования современного экологического состояния поверхностных водных объектов, располагающихся в районе воздействия предприятий по добыче фосфатного сырья и в значительной степени измененных в результате техногенеза. Объекты накопленного экологического ущерба горных предприятий содержат основную массу (до 85 %) отходов, накопленных в отвалах, терриконах и хранилищах. Для условий Ленинградской области — это золошлаковые отвалы СПЗ «Сланцы» — 35 %, фосфогипс ПО «Фосфорит» и Волховского алюминиевого завода — около 18 %, кварцевые фосфоритсодержащие пески ПО «Фосфорит» — около 17 %, известняки — отходы обогащения горючих сланцев ПО «Ленинградсланец» — 12 %, золошлаковые отвалы ТЭЦ и ГРЭС — 5 %. Дается оценка гидрохимической обстановки, которая сформировалась на территории промышленной площадки ООО «ПГ «Фосфорит» в последние годы. Методы. В статье подробно описана методика проведения полевых и лабораторных исследований за период с 2017 по 2019 г., включая методику отбора проб и их анализа. Проанализировано содержание основных анионов и катионов ряда металлов методами высокоэффективной жидкостной хроматографии и атомно-абсорбционной спектроскопии. Результаты. В ходе проведенных исследований выявлен перечень загрязняющих веществ, содержание которых в поверхностных водных объектах превышает предельно допустимые концентрации. Заключение. В результате проведенных исследований сделан вывод об источниках накопленного экологического ущерба и посттехногенных процессах, влияющих на состояние водных объектов, определена трофность малых рек в зоне воздействия объектов горнодобывающей промышленности, выведенных из эксплуатации.
Ключевые слова: водохозяйственная рекультивация, посттехногенное воздействие, обводненные карьеры, техногенная сукцессия
Список литературы: 1. Бродская, Н. А., Мякишева, Н. В. и Александрова, К. В. (2015). Оценка разномасштабного взаимодействия поверхностных и подземных вод. Ученые записки Российского государственного гидрометеорологического университета, № 38, сс. 36–50.
2. Бродская, Н. А. и Павлов, А. Н. (2013). Возможности развития ландшафтно-экологического туризма на территориях с повышенной техногенной нагрузкой. Ученые записки Российского государственного гидрометеорологического университета, № 30, сс. 155–172.
3. Елохина, С. Н. (2005). Техноприродные опасности на затопленных рудниках Урала. Известия вузов. Горный журнал, № 3, сс. 120–127.
4. Елохина, С. Н. (2013). Горнорудный техногенез постэксплуатационной стадии на территории Урала. Литосфера, № 5, сс. 151–164.
5. Мещеряков, Ю. Г. и Федоров, С. В. (2015). Проблемы промышленной переработки фосфогипса в РФ, состояние и перспективы. Фундаментальные исследования, № 6–2, сс. 273–276.
6. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации (2016). Приказ № 552 от 13.12.2016 «Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения». М.: Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, 153 с.
7. Пашкевич, М. А., Бек, Дж., Матвеева, В. А. и Алексеенко, А. В. (2020). Биогеохимическая оценка состояния почвенно-растительного покрова в промышленных, селитебных и рекреационных зонах СанктПетербурга. Записки Горного института, Т. 241, сс. 125–130. DOI: 10.31897/PMI.2020.1.125.
8. Пашкевич, М. А., Матвеева, В. А. и Данилов, А. С. (2019). Исследование миграции загрязняющих веществ с территорий техногенных массивов Кольского полуострова. Горный журнал, № 1, сс. 17–21.
9. Петров, Д. С. и Кузовлева, В. Г. (2017). Анализ экологического состояния водотоков в условиях посттехногенного воздействия. Международный научный журнал «Инновационная наука», Т. 2, № 2, сс. 306–309.
10. Потапова, Т. М., Марков, М. Л., Носаль, А. П. и Савичев, О. Г. (2018). Фоновые показатели экологогеохимического состояния вод верховых болот в таежной зоне на территории Российской Федерации. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, Т. 329, № 9, сс. 83–92.
11. Blanchette, M. L. and Lund, M. A. (2016). Pit lakes are a global legacy of mining: an integrated approach to achieving sustainable ecosystems and value for communities. Current Opinion in Environmental Sustainability, Vol. 23, pp. 28–34. DOI: 10.1016/j.cosust.2016.11.012.
12. Dmitrakova, Ya. A. and Abakumov, E. V. (2018). Restoration of soils and vegetation on reclamation sites of the Kingisepp phosphorite field. Eurasian Soil Science, Vol. 51, Issue 5, pp. 588–597. DOI: 10.1134/S1064229318050022.
13. Salmon, S. U., Hipsey, M. R., Wake, G. W., Ivey, G. N. and Oldham, C. E. (2017). Quantifying lake water quality evolution: coupled geochemistry, hydrodynamics, and aquatic ecology in an acidic pit lake. Environmental Science and Technology, Vol. 51, Issue 17, pp. 9864–9875. DOI: 10.1021/ acs.est.7b01432.
14. Vampilova, L. B., Sokolova, A. A., Brodskaya, N. A., Sevastyanov, D. V. and Trifonov, A. N. (2018). Problems of geoturism development in the north-western recreational region of Russia. In: International Multidisciplinary Scientific GeoConference “Surveying Geology and Mining Ecology Management” SGEM, July 02–08, 2018. Albena: STEF92 Technology Ltd., pp. 731–738. DOI: 10.5593/sgem2018/5.2/ S20.095.
15. Van Etten, E. J. B., McCullough, C. D. and Lund, M. A. (2014). Setting goals and choosing appropriate reference sites for restoring mine pit lakes as aquatic ecosystems: case study from South West Australia. Mining Technology. Transactions of the Institutions of Mining and Metallurgy: Section A, Vol. 123, Issue 1, pp. 9–19. DOI: 10.1179/1743286313Y.0000000051.

Скачать

Пузанов А. В., Бабошкина С. В., Двуреченская С. Я., Рождественская Т. А. ВЛИЯНИЕ БИОГЕОХИМИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ ВОДОСБОРНЫХ БАССЕЙНОВ НА МИКРОЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ ВОД ПРИТОКОВ ТЕЛЕЦКОГО ОЗЕРА
Puzanov A. V., Baboshkina S. V., Dvurechenskaya S. Ya., Rozhdestvenskaya T. A.IMPACT OF THE BIOGEOCHEMICAL SITUATION AT CATCHMENTS ON THE MICROELEMENT COMPOSITION OF LAKE TELETSKOYE TRIBUTARIES’ WATERS
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.3.70-78

Введение. Формирование микроэлементного состава поверхностных вод водоемов и водотоков определяется биогеохимическими процессами на водосборе. Однако схемы и механизмы взаимодействия водотоков и дренируемых ими почв в настоящее время недостаточно изучены. Озеро Телецкое — крупнейший водоем Алтая, одно из глубочайших озер России, площадь его водосборной территории в 90 раз больше площади самого озера. Методы. Пробы воды притоков оз. Телецкое отбирали в период летней межени в устьевой части рек. Определение ионного состава вод и водных вытяжек из почв (1:5) проводили по стандартным методикам с титриметрическим окончанием. Содержание микроэлементов (Cd, Сu, Fe, Mn, Ni, Zn, Pb, Cr, Co, V) в отфильтрованных пробах воды, взвешенном веществе вод и в водных вытяжках из почв определяли методом атомно-абсорбционной спектрометрии с использованием электротермической атомизации на приборе SOLAAR M6. Результаты. Представлены результаты исследования макро- и микроэлементного состава поверхностных вод притоков оз. Телецкое. Показано, что воды изученных притоков характеризуются очень невысоким суммарным содержанием основных компонентов солевого состава. Найдена зависимость содержания и распределения микроэлементов в системе вода–взвешенное вещество от ландшафтно-геохимических особенностей водосбора. Заключение. Содержание водорастворимых форм Cd, Сu, Fe, Mn, Zn, Pb, Co, V в водах притоков оз. Телецкое отвечает экологическим и санитарно-гигиеническим требованиям. Установлено, что в водах притоков озера Fe, Zn, Cr мигрируют в основном в форме растворимых соединений, тогда как Pb, Mn, Cu — преимущественно на взвеси. Выявлено, что различная структура почвенного покрова восточных и западных берегов озера определяет разные условия формирования гидрохимического стока их рек и, как следствие, формирует различия в физико-химическом составе поверхностных вод восточных и западных притоков.
Ключевые слова: оз. Телецкое, притоки, микроэлементы, минерализация, растворенная форма, взвешенная форма, почвы, биогеохимическая обстановка.
Список литературы: 1. Беспамятнов, Г. П. и Кротов, Ю. А. (1985). Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. Л.: Химия, 528 с.
2. Болдескул, А. Г., Бурдуковский, М. Л., Луценко, Т. Н., Кожевникова, Н. К., Шамов, В. В. и Губарева, Т. С. (2019). Роль почв в формировании состава природных вод в ландшафтах хвойно-широколиственных лесов Центрального Сихотэ-Алиня. В: Лесные почвы и функционирование лесных экосистем: материалы VII Всероссийской научной конференции с международным участием, 24–27 сентября 2019 г. М.: Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН, сс. 164–167.
3. Виноградов, А. П. (1962). Среднее содержание химических элементов в горных породах. Геохимия, № 7, сс. 555–571.
4. Винокуров, Ю. И. и Красноярова, Б. А. (ред.) (2016). География Сибири в начале XXI века: в 6 т. Т. 5. Западная Сибирь. Новосибирск: Гео, 447 c.
5. Гордеев, В. В. (1983). Речной сток в океан и черты его геохимии. М.: Наука, 160 с.
6. Добровольский, В. В. (1983). География микроэлементов. Глобальное рассеяние. М.: Мысль, 272 с.
7. Ельчининова, О. А., Кузнецова, О. В., Рождественская, Т. А., Кайзер, М. И. и Вышникова, Т. В. (2019). Экологобиогеохимическая оценка почв горно-лесного пояса бассейна Телецкого озера. Успехи современного естествознания, № 4, сс. 51–56.
8. Желязко, В. И. (2008). Миграция тяжёлых металлов с внутрипочвенным стоком при орошении. Мелиорация и водное хозяйство, № 6, сс. 33–34.
9. Иванов, С. В., Гук, М. Г., Фазылова, Ф. Р. и Плиско, Е. Ф. (2018). Взаимосвязь химического состава почвы и поверхностных вод Республики Крым и их влияние на развитие эндемических заболеваний. Центральный научный вестник, Т. 3, № 10 (51), сс. 15–19.
10. Лакин, Г. Ф. (1990). Биометрия. 4-е изд. М.: Высшая школа, 352 с.
11. Маринин, А. М. и Самойлова, Г. С. (1987). Физическая география Горного Алтая. Барнаул: БГПИ, 109 с.
12. Новиков, Ю. В., Ласточкин, К. О. и Болдина, З. Н. (1990). Методы исследования качества воды водоемов. 2-е изд. М.: Медицина, 400 с.
13. Перельман, А. И. (1989). Геохимия. 2-е изд. М.: Высшая Школа, 528 с.
14. Савич, В. И., Белопухов, С. Л., Подволоцкая, Г. Б., Чилингарян, Н. О. и Гукалов, В. В. (2018). К вопросу о взаимосвязи почв и поверхностных вод, как компонентов ландшафта. Природообустройство, № 1, сс. 76–83. DOI: 10.26897/1997-6011/2018-1-76-83.
15. Селегей, В. В. и Селегей, Т. С. (1978). Телецкое озеро. Л.: Гидрометеоиздат, 142 с.
16. Соколов, А. В. (ред.) (1975). Агрохимические методы исследования почв. М.: Наука, 656 с.
17. Черных Д. В. и Самойлова, Г. С. (2011). Ландшафты Алтая (Республика Алтай и Алтайский край) Карта М - 1:500000. Новосибирск: Новосибирская картографическая фабрика.
18. Эйрих, А. Н. и Серых, Т. Г. (2010). Содержание микроэлементов в воде бассейна реки Обь. Мир науки, культуры, образования, № 6, сс. 245–248.
19. Cornu, S., Neal, C., Ambrosi, J.-P., Whitehead, P., Neal, M., Sigolo, J. and Vachier, P. (2001). The environmental impact of heavy metals from sewage sludge in ferralsols (São Paulo, Brazil). Science of the Total Environment, Vol. 271, Issue 1–3, pp. 27–48. DOI: 10.1016/S0048-9697(00)00814-7.
20. Forti, M. C., Boulet, R., Melfi, A. J. and Neal, C. (2000). Hydrogeochemistry of a small catchment in Northeastern Amazonia: a comparison between natural with deforested parts of the catchment (Serra do Navio, Amapá State, Brazil). Water, Air, and Soil Pollution, Vol. 118, Issue 3–4, pp. 263–279. DOI: 10.1023/A:1005155706417.
21. Ikem, A. and Adisa, S. (2011). Runoff effect on eutrophic lake water quality and heavy metal distribution in recent littoral sediment. Chemosphere, Vol. 82, Issue 2, pp. 259–267. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2010.09.048.
22. Kabata-Pendias, A. (2011). Trace elements in soils and plants. 4th edition. Boca Raton: CRC Press, 548 р.
23. Puzanov, A. V., Baboshkina, S. V. and Gorbachev, I. V. (2015). Concentration and distribution of major macro- and microelements in surface waters in the Altai. Water Resources, Vol. 42, Issue 3, pp. 340–351.
24. Ratié, G., Vantelon, D., Kalahroodi, E. L., Bihannic, I., Pierson-Wickmann, A. C. and Davranche, M. (2019). Iron speciation at the riverbank surface in wetland and potential impact on the mobility of trace metals. Science of the Total Environment, Vol. 651, Part 1, pp. 443–455. DOI: 10.1016/j. scitotenv.2018.09.143.

Скачать

Сукиасян А. Р., Киракосян А. А. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ РЕЧНОЙ ВОДЫ И ПРИБРЕЖНОЙ ПОЧВЫ, БЛИЗЛЕЖАЩИХ К ТЕРРИТОРИИ ХВОСТОХРАНИЛИЩА
Sukiasyan A. R., Kirakosyan A. A.HEAVY METAL POLLUTION OF RIVER WATERS AND COASTAL SOILS ADJACENT TO THE TAILING STORAGE FACILITY TERRITORY
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.3.79-84

Введение. Эксплуатация Техутского медно-молибденового предприятия вызвала техногенную нагрузку на окружающую среду по содержанию ряда тяжелых металлов (осень 2016 г.), миграция которых продолжалась после остановки его работ (осень 2018 г.). Методы. Исследовались концентрационные изменения Mo, Zn и Cu в образцах воды р. Шнох и прибрежных почв вблизи хвостохранилища предприятия. Результаты. Установлено, что в период работы предприятия в пунктах отбора воды 1 и 2 отмечается снижение концентраций данных тяжелых металлов после остановки предприятия. По анализу образцов прибрежной почвы установлено, что в точках 1 и 2 после остановки работ предприятия концентрация Zn снижается на 75 %, меди — на 84 % по сравнению с анализом проб в период ее работы. В образцах прибрежной почвы из пункта отбора 3 и 4 отмечается концентрационный реверс. Заключение. Расчет коэффициента геоаккумуляции для исследуемых тяжелых металлов в пунктах отбора образцов почвы из 1 и 2 по сравнению из 3 и 4 свидетельствует о снижении техногенной нагрузки на окружающую среду, вызванной работой комбината.
Ключевые слова: речная вода, хвостохранилище, тяжелые металлы, прибрежная почва, Техутское медномолибденового месторождение.
Список литературы: 1. Головин, В. Г., Зволинский, В. П. и Черных, Н. А. (2005). Перспективы и проблемы промышленного освоения Северного Каспия. Вестник Российского университета дружбы народов. Серия Экология и безопасность жизнедеятельности, № 2, сс. 71–72.
2. Зверева, В. П. (2008). Экологические проблемы оловорудной промышленности Дальнего Востока. Горный журнал, № 2, сс. 82–85.
3. Коросов, А. В. и Горбач, В. В. (2017). Компьютерная обработка биологических данных. Петрозаводск: Издательство ПетрГУ, 97 с.
4. Лащук, В. В., Мельник, Н. А., Нестеров, Д. П., Нестерова А. А. и Усачева, Т. Т. (2007). Комплексная геоэкологическая характеристика отходов обогащения апатит-нефелиновых руд Хибинских месторождений. В: Макаров, Д. В., Суворов, О. В. (ред.) Геоэкологические проблемы переработки природного и техногенного сырья: сборник научных трудов. Апатиты: Вектор, сс. 78–94.
5. Маслобоев, В. А., Максимова, В. В., Макаров, Д. В., Горбачева Т. Т., Мазухина, С. И. и Нестеров, Д. П. (2012). Исследование взаимодействия минералов хвостов обогащения апатито-нефелиновых руд с почвенными водами. В: Материалы Международного совещания «Современные методы технологической минералогии в процессах комплексной и глубокой переработки минерального сырья» («Плаксинские чтения – 2012»), 10–14 сентября 2012 г. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, сс. 333–335.
6. ООО «Мониторинг» (2008). М-МВИ-80-2008. Методика выполнения измерений массовой доли элементов в пробах почв, грунтов и донных отложениях методами атомно-эмиссионной и атомно-абсорбционной спектрометрии. [online] Доступно по ссылке: https:// files.stroyinf.ru/Data2/1/4293824/4293824289.htm [Дата обращения: 07.08.2020].
7. Перельман, А. И. и Касимов, Н. С. (1999). Геохимия ландшафта. М.: Астрея, 2000, 768 с.
8. Сафарян, A. А., Хлопузян, Р. Г. и Товмасян, А. Л. (2017). Влияние сточных вод горнодобывающих предприятий на окружающую среду. Вестник НПУА. Химические и природоохранные технологии, № 2, сс. 37–45.
9. Сукиасян, А. Р. (2018). Влияние содержания тяжёлых металлов в воде малых рек, используемой для полива кукурузы армянской популяции. Теорeтическая и прикладная экология, № 4, сс. 40–45. DOI: 10.25750/19954301-2018-4-040-045.
10. Сукиасян, А. Р. (2018). Новый подход определения фактора экологического риска по биогеохимическим коэффициентам тяжелых металлов. Юг России: экология, развитие, Т. 13, № 4, сс. 108–118. DOI: 10.18470/1992-10982018-4-108-118.
11. Сукиасян, А. Р. и Пирумян, Г. П. (2018). Влияние содержания тяжелых металлов в воде и почве на экологический стресс растений в различных климатических зонах Республики Армения. Вода и экология: проблемы и решения, № 2 (74), сс. 87–94. DOI: 10.23968/2305– 3488.2018.20.2.87–94.
12. Унанян, С. А. (2010). Агромониторинг экосистемы техногенных зон Республики Армении и разработка мероприятий по восстановлению плодородия почв. Автореферат диссертации на соискание степени доктора сельскохозяйственных наук. Ереван: Государственный аграрный университет Армении.
13. Федеральная служба по надзору в сфере природопользования (2006). ПНД Ф 14.1:2:4.214–06. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации железа, кадмия, кобальта, марганца, никеля, меди, цинка, хрома и свинца в пробах природных и сточных вод методом плазменной атомно-абсорбционной спектрофотометрии. [online] Доступно по ссылке: https://meganorm.ru/Index2/1/4293818/4293818418. htm [Дата обращения: 07.08.2020].
14. Чантурия, В. А., Макаров, Д. В., Маслобоев, В. А., Мазухина, С. И., Нестерова, А. А., Васильева, Т. Н., Нестеров, Д. П. и Лащук, В. В. (2007). Геоэкологическое обоснование переработки сульфидсодержащих отходов горнопромышленного комплекса. В: Макаров, Д. В., Суворов, О. В. (ред.). Геоэкологические проблемы переработки природного и техногенного сырья: сборник научных трудов. Апатиты: Вектор, сс. 20–32.
15. Förstner, U. and Müller, G. (1981). Concentrations of heavy metals and polycyclic aromatic hydrocarbons in river sediments: geochemical background, man’s influence and environmental impact. GeoJournal. Vol. 5, Issue 5, pp. 417–432. DOI: 10.1007/BF02484715.
16. Ritcey, G. M. (1989). Tailings management: problems and solutions in the mining industry. Amsterdam: Elsevier Science Publishers BV, 991 p.

Скачать

№4 (84)

ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ

Колубаева Ю. В., Иванова И. С.ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИСТОЧНИКОВ НЕЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ НА ТЕРРИТОРИИ ЮГА ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ
Kolubaeva Yu. V., Ivanova I. S.PROBLEMS OF USING SOURCES OF DECENTRALIZED WATER SUPPLY IN THE SOUTH OF THE TOMSK REGION
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.4.3-15

Введение. Источники нецентрализованного водоснабжения являются важнейшим ресурсом питьевых вод для жителей сельской местности. Как правило, водоотбор из них осуществляется с небольших глубин, что делает воду наиболее уязвимой с точки зрения загрязнения. Специфика данного вида водопользования заключается в отсутствии какой-либо предварительной водоподготовки. Постоянное использование для питьевых нужд подземных вод, показатели химического и микробиологического состава которых никак не контролируются и могут не соответствовать установленным для них нормам качества, в конечном итоге может привести к негативным последствиям для здоровья местного населения. Все это и определяет актуальность проводимых исследований на примере территории Томского района Томской области. Методы. Оценка качества подземных вод осуществлялась путем сравнения концентраций веществ в исследуемых пробах воды с фоновыми содержаниями, установленными для данной территории, по нормам СанПиН и микробиологическим показателям. Вызванное хозяйственной деятельностью изменение химического и микробиологического состава исследуемых вод по сравнению с естественным (фоновым) для этой территории состоянием и санитарно-гигиеническими нормами принималось за «загрязнение». Результаты. По результатам исследований химического состава вод установлены высокие концентрации следующих компонентов: общая жесткость, Na+, К+, SO42–, Cl–, NO3–, Fe и Mn. Для NO3–, Fe и Mn наблюдается многократное превышение не только относительно фоновых значений, но и предельно допустимых концентраций для питьевых вод. Микробиологический анализ показал большую численность микроорганизмов, относящихся к различным физиологическим группам, что свидетельствует о высокой степени бактериального загрязнения вод. Указаны возможные причины поступления компонентов-загрязнителей в воды. Приведен краткий обзор неблагоприятного воздействия на организм человека. Заключение. В целях предотвращения возможного негативного влияния избыточных содержаний компонентов химического состава вод на здоровье местного населения при их использовании рекомендована предварительная водоподготовка с применением доступных способов обработки.
Ключевые слова: подземные воды, нецентрализованное водоснабжение, химический и микробиологический состав, загрязнение вод.
Список литературы: 1. Авцын, А. П., Жаворонков, А. А., Риш, М. А. и Строчкова, Л. С. (1991). Микроэлементозы человека. М.: Медицина, 496 с.
2. Велдре, И. А. и Карлова, С. А. (1991). О нитратах в питьевой воде. Гигиена и санитария, № 10, сс. 39–40.
3. Видяйкина, Н. В. (2010). Обеспечение экологической безопасности при использовании сельским населением подземных вод для питьевых целей (на примере Томской области и Ханты-Мансийского автономного округа). Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук. Томск: Национальный исследовательский Томский политехнический университет.
4. Герхардт, Ф. (ред.) (1983). Методы общей бактериологии. Т. 1. М.: Мир, 536 с.
5. Голубев, И. М. и Зимин, В. П. (1994). О нормативе общей жесткости в питьевых водах. Гигиена и санитария, № 3, сс. 22–23.
6. Горленко, В. М., Дубинина, Г. А. и Кузнецов, С. И. (1977). Экология водных микроорганизмов. М.: Наука, 288 с.
7. Гусев, М. В. и Минеева, Л. А. (1973). Общая микробиология. М.: МГУ, 376 с.
8. Дутова, Е. М. и Наливайко, Н. Г. (2011). Особенности химического и микробиологического состава подземных вод территории города Томска. Известия вузов. Геология и разведка, № 5, сс. 56–61.
9. Егорова, Н. А. и Канатникова, Н. В. (2017). Влияние железа в питьевой воде на заболеваемость населения г. Орла. Гигиена и санитария, Т. 96, № 11, сс. 1049–1053.
10. Еделев, Д. А., Роева, Н. Н., Василиевич, Н. В., Шарипова, С. Г. и Воронич, С. С. (2014). Нитраты как контаминаты-загрязнители растительного происхождения и их специфические особенности. Проблемы региональной экологии, № 1, сс. 128–130.
11. Ермашова, Н. А. (1998). Геохимия подземных вод зоны активного водообмена Томской области в связи с решением вопросов водоснабжения и охраны. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук. Томск: Томский политехнический университет.
12. Иванова, И. С., Лепокурова, О. Е., и Шварцев, С. Л. (2010). Железосодержащие воды Томской области. Разведка и охрана недр, № 11, сс. 58–62.
13. Ильницкий, А. П. (2003). Нитраты и нитриты питьевой воды как фактор онкологического риска. Гигиена и санитария, № 6, сс. 81–83.
14. Кадыров, З. А., Нусратуллоев, И., Сулейманов, С. И., Рамишвили, В. Ш., Низомов, Д. С. и Пирназаров, М. (2010). Оценка влияния биогеохимических факторов на распространенность мочекаменной болезни в регионах Таджикистана. Гигиена и санитария, № 1, сс. 56–59.
15. Канатникова, Н. В. и Егорова, Н. А. (2017). Влияние жесткости питьевой воды на заболеваемость населения г. Орла. Гигиена и санитария, Т. 96, № 3, сс. 235–240.
16. Колубаева, Ю. В. (2015). Гидрогеохимия северо-восточной части Колывань-Томской складчатой зоны. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук. Томск: Национальный исследовательский Томский политехнический университет.
17. Кончакова, Н. В. (2012). Геохимия и санитарногигиеническая типизация подземных вод, используемых в питьевых целях в Томской области и Ханты-Мансийском автономном округе. Вода: химия и экология, № 1 (43), сс. 24–31.
18. Корш, Л. Е. и Артемова, Т. З. (1978). Ускоренные методы санитарно-бактериологического исследования воды. М.: Медицина, 272 с.
19. Крайнов, С. Р., Рыженко, Б. Н. и Швец, В. М. (2004). Геохимия подземных вод. Теоретические, прикладные и экологические аспекты. М.: Наука, 677 с.
20. Лепокурова, О. Е., Иванова, И. С., Шварцев, С. Л., Колубаева, Ю. В. и Наливайко, Н. Г. (2016). Химический и микробиологический состав подземных вод децентрализованного водоснабжения южных и центральных районов Томской области. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, Т. 327, № 5, сс. 29–41.
21. Лукашевич, О. Д. (2007). Экологический риск при использовании источников нецентрализованного питьевого водоснабжения. Безопасность жизнедеятельности, № 2, сс. 15–21.
22. Музалевская, Л. С., Лобковский, А. Г. и Кукарина, Н. И. (1993). Заболеваемость желчнокаменной, почечнокаменной болезнями, остеоартрозами и солевыми артропатиями в зависимости от жесткости питьевой воды. Гигиена и санитария, № 12, сс. 17–20.
23. Наливайко, Н. Г., Кузеванов, К. И. и Копылова, Ю. Г. (2002). Атлас бактериальных пейзажей родников г. Томска. Томск: SST, 52 с.
24. Нетрусов, А. И. (ред.) (2004). Экология микроорганизмов. М.: Академия, 272 с.
25. Покровский, Д. С., Дутова, Е. М. и Рогов, Г. М. (2006). Качество природных питьевых вод и технологии водоподготовки в условиях юга Сибирского региона: учебное пособие. Томск: Издательство ТГАСУ, 96 с.
26. Романенко, В. И. (1979). Микробиологические показатели качества воды и методы их определения. Водные ресурсы, Т. 6, № 6, сс. 139–153.
27. Романенко, В. И. и Кузнецов, С. И. (1974). Экология микроорганизмов пресных вод. Лабораторное руководство. М.: Наука, 194 с.
28. Смоленцев, Ю. К. (1996). Пресные подземные воды Западно-Сибирского мегабассейна (формирование и практическое использование). Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук. Иркутск: Институт земной коры СО РАН.
29. Управление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Томской области (2020). Государственный доклад «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Томской области в 2019 году». [online] Доступно по ссылке: http://70.rospotrebnadzor. ru/s/70/files/documents/regional/gos_doklad/148131.pdf [Дата обращения: 21.05.2020].
30. Шварцев, С. Л. (1998). Гидрогеохимия зоны гипергенеза. 2-е издание. М.: Недра, 366 с.
31. Шварцев, С. Л., Рыженко, Б. Н., Алексеев, В. А., Дутова, Е. М., Кондратьева, И. А., Копылова, Ю. Г. и Лепокурова, О. Е. (2007). Геологическая эволюция и самоорганизация системы вода–порода: в 5 томах. Т. 2. Система вода–порода в условиях зоны гипергенеза. Новосибирск: Издательство СО РАН, 389 с.
32. Электронный фонд правовой и нормативнотехнической документации (2020). СанПиН 2.1.4.1074–01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения (с изменениями на 2 апреля 2018 года). [online] Доступно по ссылке: http://docs.cntd.ru/document/901798042 [Дата обращения: 15.05.2020].
33. Электронный фонд правовой и нормативно-технической документации (2020). СанПиН 2.1.4.1175–02. Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников. [online] Доступно по ссылке: http://docs.cntd.ru/ document/901836057 [Дата обращения: 15.05.2020].
34. Янкович, Е. П., Осипова, Н. А., Льготин, В. А., Лукашевич, О. Д. и Янкович, К. С. (2014). Химический состав подземных вод как фактор риска для здоровья населения (на примере Томского района Томской области). Современные проблемы науки и образования, № 3, сс. 786–794.
35. Cotruvo, J. and Bartram, J. (eds.) (2009). Calcium and magnesium in drinking-water: Public health significance. Geneva: World Health Organization, 180 p.
36. Croen, L. A., Todoroff, K. and Shaw, G. M. (2001). Maternal exposure to nitrate from drinking water and diet and risk for neutral tube defects. American Journal of Epidemiology, Vol. 153, No. 4, pp. 325–331. DOI: 10.1093/aje/153.4.325.
37. Ivanova, I. S., Lepokurova, O. E., Pokrovskii, O. S. and Shvartsev, S. L. (2014). Iron-containing groundwater in the upper hydrodynamic zone in the central part of West-Siberian artesian basin. Water Resources, Vol. 41, pp. 163–177.
38. Ivanova, I. S., Lepokurova, O. E., Pokrovsky, O. S. and Shvartsev, S. L. (2013). Geochemistry of iron in fresh groundwater of the Sredneobskoy basin, Russia. Procedia Earth and Planetary Science, No. 7, pp. 385–388. DOI: 10.1016/j. proeps.2013.03.137.
39. Kolubaeva, Yu. V., Kopylova, Yu. G. and Shvartsev, S. L. (2015). Hydrogeochemistry of northern part of KolyvanTomsk folded zone (south-east of Western Siberia, Russia). In: 15th International Multidisciplinary Scientific GeoСonference SGEM 2015, June 18–24, 2015. Albena, Bulgaria, STEF92 Technology Ltd., 51 «Alexander Malinov» Blvd., 1712 Sofia, Bulgaria. Vol. 1 (3), pp. 347–354.
40. Kousa, A., Moltchanova, E., Viik-Kajander, M., Rytkönen, M., Tuomilehto, J., Tarvainen, T. and Karvonen, M. (2004). Geochemistry of ground water and the incidence of acute myocardial infarction in Finland. Journal of Epidemiology and Community Health, Vol. 58, Issue 2, pp. 136–139. DOI: 10.1136/jech.58.2.136.
41. Kozisek, F. (2003). Health significance of drinking water calcium and magnesium. [online] Available at: http:// www.szu.cz/uploads/documents/chzp/voda/pdf/hardness.pdf. [Date accessed 03.06.2020].
42. Momeni, M., Gharedaghi, Z., Amin, M. M., Poursafa, P. and Mansourian, M. (2014). Does water hardness have preventive effect on cardiovascular disease? International Journal of Preventive Medicine, Vol. 5 (2), pp. 159–163.
43. Morris, R. W., Walker, M., Lennon, L. T., Shaper, A. G. and Whincup, P. H. (2008). Hard drinking water does not protect against cardiovascular disease: new evidence from the British Regional Heart Study. European Journal of Cardiovascular Prevention and Rehabilitation, Vol. 15 (2), pp. 185–189. DOI: 10.1097/HJR.0b013e3282f15fce.
44. Rosenlund, M., Berglind, N., Hallqvist, J., Bellander, T. and Bluhm, G. (2005). Daily intake of magnesium and calcium from drinking water in relation to myocardial infarction. Epidemiology, Vol. 16 (4), pp. 570–576. DOI: 10.1097/01. ede.0000165390.18798.62.
45. Sengupta, P. (2013). Potential health impacts of hard water. International Journal of Preventive Medicine, Vol. 4 (8), pp. 866–875.
46. Shvartsev, S.L. (2008). Geochemistry of fresh groundwater in the main landscape zones of the Earth. Geochemistry International, Vol. 46, No. 13, pp. 1285–1398. DOI: 10.1134/S0016702908130016.

Скачать

Кузин Е. Н. ТИТАНСОДЕРЖАЩИЕ КОАГУЛЯНТЫ В ПРОЦЕССАХ ОЧИСТКИ ХОЗЯЙСТВЕННО-БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД
Kuzin E. N.TITANIUM-BASED COAGULANTS IN DOMESTIC WASTEWATER TREATMENT
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.4.16-23

Введение. Доочистка сточных вод, прошедших стадию глубокой очистки от биогенных элементов, — актуальная и до конца не решенная задача. Традиционные реагенты на основе солей алюминия, используемые для удаления соединений фосфора, имеют ряд существенных недостатков и не всегда позволяют добиться нормативов, установленных для сброса очищенной воды в водоемы рыбохозяйственного назначения. Титансодержащие коагулянты — перспективные и высокоэффективные реагенты, показавшие высокую эффективность в процессах очистки сточных вод различного происхождения. Комплексные титансодержащие коагулянты — это бинарные коагулянты, полученные введением в состав традиционных алюминийсодержащих коагулянтов продуктов гидролиза соединений титана в количестве до 10 %масс. Методы. Пробную коагуляцию проводили на лабораторном флокуляторе VELP, для оценки эффективности очистки использовали спектрофотометрию, турбидиметрию и атомно-эмиссионный спектральный анализ. Результаты. Установлено, что применение соединений титана и комплексных титансодержащих коагулянтов позволяет повысить эффективность очистки, а также снизить остаточное содержание фосфат-иона до нормативов ПДК. Определены основные закономерности использования комплексных титансодержащих регентов, доказано влияние дозы и рН среды на эффективность удаления фосфат-иона. Установлено, что остаточные концентрации фосфат-иона в очищенной воде при использовании титансодержащих коагулянтов существенно ниже, чем при использовании традиционных реагентов. Титансодержащие коагулянты работают в более широком диапазоне рН, при этом требования к остаточной концентрации ионов титана в очищенной воде значительно мягче, чем к алюминию. Доказано, что применение комплексных титансодержащих реагентов позволяет значительно интенсифицировать процессы седиментации и фильтрации осадков, образующихся в процессе коагуляционной очистки воды. Заключение. В рамках работы подтверждена перспективность применения титансодержащих коагулянтов в процессах очистки сточных вод хозяйственно-бытового происхождения. Ключевые слова: водоочистка, титансодержащие комплексные коагулянты, фосфаты, седиментация.
Ключевые слова: водоочистка, титансодержащие комплексные коагулянты, фосфаты, седиментация.
Список литературы: 1. Бабенков, Е. Д. (1977). Очистка воды коагулянтами. М.: Наука, 356 с.
2. Гетманцев, С. В., Нечаев, И. А. и Гандурина, Л. В. (2008). Очистка производственных сточных вод коагулянтами и флокулянтами. М.: Издательство АСВ, 271 с.
3. Драгинский, В. Л., Алексеева, Л. П. и Гетманцев, С. В. (2005). Коагуляция в технологии очистки природных вод. М.: Научное издание, 576 с.
4. Кручинина, Н. Е., Кузин, Е. Н. и Азопков, С. В. (2017). Использование коагулянтов на основе хлоридов титана и кремния в процессах очистки фильтрата полигона твердых коммунальных отходов. Химическая промышленность сегодня, № 8, сс. 36–40.
5. Кузин, Е. Н., Аверина, Ю. М., Курбатов, А. Ю. и Сахаров, П. А. (2019). Очистка сточных вод гальванического производства с использованием комплексных коагулянтоввосстановителей. Цветные металлы, № 10, сс. 91–96. DOI: 10.17580/tsm.2019.10.15.
6. Кузин, Е. Н. и Кручинина, Н. Е. (2016). Получение отвержденных форм алюмокремниевого коагулянта и их использование в процессах водоочистки и водоподготовки. Цветные металлы, № 10, сс. 6–13. DOI: 10.17580/ tsm.2016.10.01.
7. Кучумов, В. А. и Шумкин, С. С. (2017). Анализ химического состава исходного сплава при производстве постоянных магнитов из сплавов системы Sm-Co. Научнотехнические ведомости СПбГПУ, Т. 23, № 1, сс. 219–225. DOI: 10.18721/JEST.230122.
8. Харькина, О. В. (2015). Эффективная эксплуатация и расчет сооружений биологической очистки сточных вод. Волгоград: Панорама, 433 с.
9. Шабанова, Н. А., Попов, В. В. и Саркисов, П. Д. (2007). Химия и технология нанодисперсных оксидов. М.: ИКЦ «Академкнига», 309 с.
10. Atikah, W. S., Djamaluddin, O. and Manggala, R. (2016). The potential use of titanium tetracloride (TiCl4) as an alternative for coagulant in textile wastewater treatment. In: The 4th International Conference on Sustainable Built Environment “Sustainable Bulding and Environment for Sophisticated Life”, Yogyakarta, October 12–14, 2016, pp. 238–243.
11. Galloux, J., Chekli, L., Phuntsho, S., Tijing, L. D., Jeong, S., Zhao, Y. X., Gao, B. Y., Park, S. H. and Shon, H. K. (2015). Coagulation performance and floc characteristics of polytitanium tetrachloride and titanium tetrachloride compared with ferric chloride for coal mining wastewater treatment. Separation and Purification Technology, Vol. 152, pp. 94–100. DOI: 10.1016/j.seppur.2015.08.009.
12. Jeon, K.-J. and Ahn, J.-H. (2018). Evaluation of titanium tetrachloride and polytitanium tetrachloride to remove phosphorus from wastewater. Separation and Purification Technology, Vol. 197, pp. 197–201. DOI: 10.1016/j. seppur.2018.01.016.
13. Jeon, K.-J., Kim, J.-H. and Ahn, J.-H. (2017). Phosphorus removal characteristics of titanium salts compared with aluminum salt. Water Environment Research, Vol. 89, No. 8, pp. 739–743. DOI: 10.2175/106143017X14839994522 902.
14. Liao, L. and Zhang, P. (2018). Preparation and characterization of polyaluminum titanium silicate and its performance in the treatment of low-turbidity water. Processes, Vol. 6, Issue 8, Paper 125. DOI: 10.3390/pr6080125.
15. Mashia, M., Taguchi, Y., Ohizumi, M., Koyanagi, S. and Harigai, T. (1985). Removal of phosphates from wastewater by titanium (IV) sulfate with precipitation method. Japan Journal of Water Pollution Research, Vol. 8, Issue 10, pp. 668–675. DOI: 10.2965/jswe1978.8.668.
16. Pushpalatha, T. N. and Lokeshappa, B. (2015). The use of alum, ferric chloride and titanium tetrachloride as coagulants in treating landfill leachate. International Journal of Science, Engineering and Technology Research (IJSETR), Vol. 4, Issue 6, pp. 2093–2096.
17. Shon, H. K., Vigneswaran, S., Kandasamy, J., Zareie, M. H., Kim, J. B., Cho, D. L., and Kim, J.-H. (2009). Preparation and characterization of titanium dioxide (TiO2) from sludge produced by TiCl4 flocculation with FeCl3, Al2(SO4)3 and Ca(OH)2 coagulant aids in wastewater. Separation Science and Technology, Vol. 44, Issue 7, pp. 1525–1543. DOI: 10.1080/01496390902775810.
18. Wang, T.-H., Navarrete-López, A. M., Li, S., Dixon, D. A. and Gole, J. L. (2010). Hydrolysis of TiCl4 : Initial steps in the production of TiO2 . The Journal of Physical Chemistry A, Vol. 114, Issue 28. pp. 7561–7570. DOI: 10.1021/ jp102020h.
19. Zhao, Y. X., Gao, B. Y., Shon, H. K., Qi, Q. B., Phuntsho, S., Wang, Y., Yue, Q. Y., Li, Q. and Kim, J.-H. (2013). Characterization of coagulation behavior of titanium tetrachloride coagulant for high and low molecule weight natural organic matter removal: The effect of second dosing. Chemical Engineering Journal, Vol. 228, pp. 516–525. DOI: 10.1016/j. cej.2013.05.042.
20. Zhao, Y. X., Gao, B. Y., Zhang, G. Z., Qi, Q. B., Wang, Y., Phuntsho, S., Kim, J.-H., Shon, H. K., Yue, Q. Y. and Li, Q. (2014). Coagulation and sludge recovery using titanium tetrachloride as coagulant for real water treatment: A comparison against traditional aluminum and iron salts. Separation and Purification Technology, Vol. 130, pp. 19–27. DOI: 10.1016/j. seppur.2014.04.015.
21. Zhao, Y. X., Phuntsho, S., Gao, B., Huang, X., Qi, Q. B., Yue, Q. Y., Wang, Y., Kim, J.-H. and Shon, H. K. (2013). Preparation and characterization of novel polytitanium tetrachloride coagulant for water purification. Environmental Science & Technology, Vol. 47, Issue 22, pp. 12966–12975. DOI: 10.1021/es402708v. 22. Zhao, Y., Phuntsho, S., Gao, B. and Shon, H. (2017). Polytitanium sulfate (PTS): Coagulation application and Ti species detection. Journal of Environmental Sciences, Vol. 52, pp. 250–258. DOI: 10.1016/j.jes.2016.04.008.

Скачать

Курбанов С. О., Созаев А. А. НОВЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО ВОДОЗАБОРНЫМ СООРУЖЕНИЯМ МЕЛИОРАТИВНЫХ СИСТЕМ ПРЕДГОРНЫХ ЗОН
Kurbanov S. O., Sozaev A. A.NEW DESIGN AND PROCESS SOLUTIONS FOR WATER INTAKE STRUCTURES OF RECLAMATION SYSTEMS IN FOOTHILL AREAS
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.4.24-31

Введение. Проблемы эффективности и надежности работ водозаборных сооружений мелиоративных систем для регионов Юга России и Северного Кавказа являются актуальными. В статье представлена проблема эксплуатационной надежности мелиоративных водозаборов в условиях предгорных участков малых рек. Многие водозаборные сооружения, построенные на малых реках, находятся в неудовлетворительном эксплуатационном состоянии, нуждаются в совершенствовании и полной реконструкции. Методы исследований. Проведены аналитические и полевые натурные исследования на головных сооружениях предгорных мелиоративных систем, на основе которых выявлены причины низкой эффективности и надежности эксплуатируемых старых водозаборных сооружений. Также дано пояснение о невозможности усовершенствования этих водозаборных сооружений и возникшей необходимости новых типов и конструкций высокоэффективных водозаборов. Предложены для мелиоративных целей новые типы подземных горизонтальных и подрусловых водозаборов авторской разработки. Определены технические параметры и критерии эффективности этих водозаборов. Результаты. Обоснована низкая эффективность высокой энерго- и материалоемкости существующих водозаборных сооружений, а также необходимость значительного снижения себестоимости подаваемой оросительной воды за счет внедрения новых типов высокоэффективных водозаборных сооружений. Исследованы наносные режимы рек, отстойников и гидравлические режимы головных водозаборных сооружений. По результатам проведенных исследований подготовлены конструктивные и технологические решения, которые помогают эффективной борьбе с наносами, повышению коэффициента водозабора и регулированию водоподачи в оросительные каналы. Конструктивные особенности новых водозаборов благоприятно влияют на речной сток и качество оросительной воды. Заключение. Результаты проведенных исследований подтверждают высокую эффективность и технологичность предлагаемых горизонтальных и подрусловых водозаборов, защищенных патентами на изобретения. В текущем году авторские разработки по этим водозаборным сооружениям для их внедрения включены в государственную грантовую программу по разработке типовых конструкций гидротехнических сооружений мелиоративных систем.
Ключевые слова: водозаборные сооружения, мелиоративные системы, подрусловый водозабор, водоприемные устройства, горизонтальный водозабор, биопозитивные изделия, габионный тюфяк, дренаж.
Список литературы: 1. Абилов, Р. С. (2015). Водозабор для горных рек. Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации, № 3 (19), сс. 150–158.
2. Воеводин, О. В. и Слабунов, В. В. (2019). О классификации водозаборных сооружений мелиоративного назначения. Экология и водное хозяйство, № 1 (01), сс. 99–112.
3. Джамалудинов, М. М. и Курбанов, С. О. (2014). Подрусловой фильтрирующий водозабор комбинированной конструкции. Патент № RU2518634C2.
4. Джамалудинов, М. М. и Курбанов, С. О. (2014). Способ возведения горизонтального подземного водозабора комбинированной конструкции. Патент № RU2528836C2.
5. Джамалудинов, М. М. и Курбанов, С. О. (2014). Способ возведения подруслового фильтрирующего водозабора комбинированной конструкции. Патент № RU2518456C2.
6. Кожанов, А. Л. и Воеводин, О. В. (2015). К вопросу разработки энергоэффективных оросительных систем нового поколения. Пути повышения эффективности орошаемого земледелия, Вып. 3 (59), сс. 62–65.
7. Курбанов, С.О. и Созаев, А. А. (2008). Теоретические основы и экологические проблемы регулирование русел рек, каналов и водохозяйственного строительства на Юге России. ЮГ РОССИИ: экология, развитие, №1, сс. 99–104.
8. Курбанов, С. О. (2013). Развитие теории, методов расчетного обоснования и проектирования каналов и зарегулированных русел с полигональным поперечным сечением. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. Московский государственный университет природообустройства.
9. Курбанов, С. О. и Джамалудинов, М. М. (2013). Бесплотинные водозаборы в условиях горных участков рек. В: Наука, техника и технология XXI века (НТТ–2013), сс. 353–360.
10. Курбанов, С. О. и Ханов, Н. В. (2014). Методика расчетного обоснования мелиоративных каналов полигонального профиля. Природообустройство, № 1, сс. 50–53.
11. Курбанов, С. О., Созаев, А. А. и Сохов, А. А. (2014). Способ возведения подземного горизонтального водозабора комбинированной конструкции. Патент № 2512031.
12. Курбанов, С. О., Сохов, А. А. и Апажев А. К. (2014). Подземный горизонтальный водозабор комбинированной конструкции. Патент № 2513183.
13. Курбанов, С. О. и Джамалудинов, М. М. (2014). Горизонтальный подземный водозабор комбинированной конструкции. Патент № 2513183.
14. Курбанов, С. О. (2015). Водозаборные сооружения поверхностных и подземных вод. Учебно-методическое пособие. Нальчик: Изд-во М. и В. Котляровых, 152 с.
15. Курбанов, С. О., Созаев, А. А. и Дулаева, Д. В. (2015). Способ возведения прибрежного крепления из фашин бипозитивной конструкции. Патент № 2569828.
16. Курбанов, С. О. и Созаев, А. А. (2016). Проблемы инженерной защиты и природоохранного обустройства прибрежных урбанизированных зон малых рек на Юге России. [online] Политематический сетевой электронный научный журнал КубГАУ. Доступно по ссылке: http:// ej.kubagro.ru/2016/04/pdf/55.pdf [Дата обращения: 08.12.2020].
17. Петевотян, Р. А. и Карамян, А. С. (2018). Улучшение работы плотинного водозаборного узла на горных реках в целях водоснабжения населенных пунктов. Вода и экология: проблемы и решения, № 3(75), сс. 32–36.
18. Созаев, А. А., Курбанов, С. О. и Волосухин, В. А. (2016). Эффективные конструктивные и технологические решения по устройству и защите водозаборных сооружений руслового типа в особых условиях Севера в районе залива Обской Губы. [online] Политематический сетевой электронный научный журнал КубГАУ. Доступно по ссылке: http://ej.kubagro.ru/2016/05/pdf/31.pdf [Дата обращения: 08.12.2020].

Скачать

ЭКОЛОГИЯ

Аубакирова И. У.ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОСАДКА ВОДООЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Aubakirova I. U.USE OF SLUDGE FROM WATER TREATMENT PLANTS IN THE PRODUCTION OF BUILDING MATERIALS
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.4.32-37

Введение. Указывается на актуальность проблемы утилизации илового осадка водоочистных сооружений (ВОС), в том числе в производстве строительных материалов. Цель исследования заключалась в получении новых составов сырьевых смесей для изготовления строительных изделий с использованием осадка ВОС в качестве сырьевого компонента. Методы и материалы. В работе приведены характеристики использованных вяжущих веществ и осадка ВОС, а также методики проведения экспериментов. В качестве вяжущих использовались портландцемент и гипсовое вяжущее в безобжиговых материалах, глина — в обжиговых. По стандартным методикам определялись прочностные показатели, воздушная и огневая усадка. Результаты исследований. Анализ результатов, полученных в процессе испытаний, позволил установить нецелесообразность использования осадка ВОС без его специальной подготовки в сочетании с портландцементом в качестве вяжущего при производстве безобжиговых строительных материалов. Разработаны предварительные составы гипсобетонов с использованием осадка ВОС. Заключение. Указывается, что наиболее эффективно применение осадка ВОС при производстве обжиговых керамических материалов. Однако для его практического использования требуется проведение более подробных исследований, направленных на оптимизацию составов и разработку конкретных технологических процессов, включая при необходимости вопросы подготовки осадков.
Ключевые слова: водопроводные очистные сооружения, осадок, обжиговые керамические материалы, безобжиговые материалы, портландцемент, гипсовое вяжущее.
Список литературы: 1. Благоразумова, А. М. (2014). Обработка и обезвоживание осадков городских сточных вод: учебное пособие. 2-е издание. СПб.: Лань, 208 с.
2. Боженов, П. И., Глибина, И. В. и Григорьев, Б. А. (1986). Строительная керамика из попутных продуктов промышленности. М.: Стройиздат, 136 с.
3. Бойко, Е. В. (2006). Утилизация осадка в технологии подготовки питьевой воды. В: Материалы 19-й Международной научно-технической конференции «Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии», г. Уфа, 2–4 октября 2006, Т. 1. Уфа: Реактив, сс. 178–180.
4. Бухарина, Д. Н. (2006). Технологии ликвидации негативных воздействий осадков природных и сточных вод на окружающую среду. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. СПб.: Северо-Западный государственный заочный технический университет.
5. Гироль, Н. Н., Гироль, А. Н., Якимчук, Б. Н., Бойчук, С. Д. и Мякишев, В. А. (2006). Обработка технологических стоков и утилизация осадков станций очистки питьевых вод. [online] Доступно по ссылке: http://www.c-o-k.com.ua/content/ view/764 [Дата обращения: 16.09.2020].
6. Кармазинов, Ф. В. (ред.) (2002). Отведение и очистка сточных вод Санкт-Петербурга. 2-е издание. СПб.: Новый журнал, 683 с.
7. Ладыгин, К. В. и Стомпель, С. И. (2019). Проблема очистных сооружений — избыточные иловые осадки. ЭКОИНЖ, № 19, сс. 41–43.
8. Лукашевич, О. Д. и Барская, И. В. (2007). Экологические проблемы обработки и утилизации осадков сточных вод. Экология промышленного производства, № 3, сс. 68–75.
9. Свергузова, С. В., Сапронова, Ж. А., Шайхиев, И. Г., Фетисов, Р. О. и Шамшуров, А. В. (2012). Осадок водоочистки как порообразующая добавка к керамическим смесям. Вестник Казанского технологического университета, Т. 15, № 7, сс. 137–139.
10. Сулименко, Л. М. (2000). Технология минеральных вяжущих материалов и изделий на их основе. 3-е издание. М.: Высшая школа, 303 с.
11. Хамидов, М. Г. (2007). Опыт обработки водопроводных осадков на канализационных очистных сооружениях. Водоснабжение и санитарная техника, № 3, сс. 41–44.
12. Хамидов, М. Г. (2007). Технологическое взаимодействие коммунальных систем водоподготовки и канализации в процессах очистки воды и обработки осадков. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.: Московский государственный университет природообустройства.
13. Шахов, С. А., Рудая, Т. Л. и Кожемяченко, А. С. (2013). Изучение возможности применения осадка водоочистки при производстве строительной керамики. Известия вузов. Строительство, № 1 (649), сс. 54–61. 14. Шахов, С. А., Рудая, Т. Л. и Николаев, Н. Ю. (2015). Влияние осадка водоподготовки на спекаемость и структурно-механические свойства строительной керамики. Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения, № 1, сс. 42–48.
15. Шевченко, Л. (2005). Предотвращение загрязнений поверхностных водоисточников отходами водопроводных станций. Journal of Environmental Engineering and Landscape Management, Т. XIII, № 2, сс. 97а–102а.
16. Шевченко, Л. Я., Дрозд, Г. Я., Зотов, Н. И. и Маслак, В. Н. (2004). Осадки водопроводных станций: извлечение и утилизация. Луганск: Изд-во Луганского национального аграрного университета, 195 с.

Скачать

Даниленко А. О., Решетняк О. С., Косменко Л. С., Кондакова М. Ю. ИЗМЕНЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ ХИМИЧЕСКОЙ ДЕНУДАЦИИ НА ВОДОСБОРЕ РЕКИ ПЕЧОРЫ В УСЛОВИЯХ НЕСТАЦИОНАРНОГО КЛИМАТА И ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Danilenko A. O., Reshetnyak O. S., Kosmenko L. S., Kondakova M. Yu.CHANGES IN THE CHEMICAL DENUDATION INTENSITY IN THE RIVER PECHORA CATCHMENT UNDER THE INFLUENCE OF NON-STATIONARY CLIMATE AND ECONOMIC ACTIVITIES
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.4.38-49

Введение. Потепление климата, отмечающееся в Арктике в настоящее время, потенциально способно усилить химическую денудацию в бассейнах рек, частично или полностью расположенных в пределах многолетней мерзлоты. Для проверки этой гипотезы исследована многолетняя динамика ионного стока рек бассейна р. Печоры, на 42 % расположенного в пределах многолетнемерзлых пород. Методы. Для исследования изменений интенсивности химической денудации в условиях нестационарного климата проанализированы данные систематических наблюдений за концентрациями главных ионов с 1985 по 2017 гг. в замыкающем створе р. Печоры (г. Нарьян-Мар) и на ее притоках — реках Уса, Адзьва, Колва, Сула. Оценка интенсивности химической денудации в бассейне р. Печоры проведена по ионному стоку. Проанализированы вероятные причины его изменений: водность и концентрации макрокомпонентов. Результаты. Ионно-солевой состав воды р. Печоры определяется преимущественно растворением карбонатных минералов в подстилающих породах. Расчеты и сравнение модулей ионного стока показали, что исследуемые реки сопоставимы по интенсивности химической денудации на водосборах, за исключением рек Сула и Колва, с речным стоком которых выносится относительно повышенное количество хлоридов и гидрокарбонатов соответственно. Вопреки исходным предположениям о возможном усилении процесса химической денудации в условиях потепления климата обнаружено снижение модулей стока сульфатов во всех реках. Также для рек наблюдаются индивидуальные изменения модулей стока других главных ионов. Заключение. В современных условиях интенсивность химической денудации остается на уровне конца прошлого века, а многолетняя динамика ионного стока р. Печоры коррелирует во времени с изменчивостью антропогенных факторов, в частности, влажных выпадений сульфатов с атмосферными водами.
Ключевые слова: бассейн р. Печоры, ионный сток, химическая денудация, антропогенное воздействие, глобальное изменение климата.
Список литературы: 1. Алекин, О. А. (1970). Основы гидрохимии. Л.: Гидрометеоиздат, 444 с.
2. Анисимов, О. А. (ред.) (2010). Оценочный отчет. Основные природные и социально-экономические последствия изменения климата в районах распространения многолетнемерзлых пород: прогноз на основе синтеза наблюдений и моделирования. М.: Совет Гринпис, 44 с.
3. Брызгало, В. А., Граевский, А. П. и Иванов, В. В. (1999). Влияние аварийных разливов нефти в бассейне р. Печоры на состояние воды и донных отложений в устьевой части. Экологическая химия, Т. 8, Вып. 3, сс. 177–185.
4. Брызгало, В. А. и Иванов, В. В. (1999). Гидрохимический режим реки Печоры в условиях антропогенного воздействия. Экологическая химия, Т. 8, Вып. 2, сс. 91–100.
5. Брызгало, В. А., Иванов, В. В. и Шевнина, Е. В. (2000). Изменчивость стока растворенных веществ в бассейне реки Печоры в условиях интенсивного антропогенного воздействия. Экологическая химия, Т. 9, Вып. 3, сс. 180–190.
6. Брызгало, В. А., Решетняк, О. С., Косменко, Л. С. и Кондакова, М. Ю. (2015). Изменчивость экологического состояния и транспорт загрязняющих веществ по длине р. Печоры. Вестник Северного (Арктического) Федерального университета. Серия «Естественные науки», № 3, сс. 5–14. DOI: 10.17238/issn2227-6572.2015.3.5.
7. Даниленко, А. О., Косменко, Л. С., Решетняк, О. С. и Кондакова, М. Ю. (2020). Предпосылки техногенной метаморфизации ионного состава воды р. Надым в условиях глобальных климатических изменений. Известия РАН. Серия Географическая, № 1. сс. 127–137. DOI: 10.31857/ S2587556620010069.
8. Добровольский, Г. В., Таскаев, А. И. и Забоева, И. В. (ред.) (2010). Атлас почв Республики Коми. Сыктывкар: ООО «Коми республиканская типография», 356 с.
9. Дуров, С. А. (1959). Геометрический метод в гидрохимии. Ростов-на-Дону: Ростовское книжное издательство, 196 с.
10. Жила, И. М. и Алюшинская, Н. М. (1972). Ресурсы поверхностных вод СССР. Том 3. Северный край. Л.: Гидрометеоиздат, 663 с.
11. Министерство транспорта Российской Федерации, Федеральное агентство геодезии и картографии Министерства транспорта Российской Федерации (2004). Национальный атлас России. Т. 2. Природа и экология. [online] Доступно по ссылке: https://xn--80aaaa1bhnclcci1cl5c4ep.xn-p1ai/cd2/territory.html. [Дата обращения: 06.11.2020].
12. Никаноров, А. М. и Брызгало, В. А. (2010). Реки России. Часть II. Реки Европейского Севера и Сибири (гидрохимия и гидроэкология). Ростов-на-Дону: НОК, 296 с.
13. Никаноров, А. М., Брызгало, В. А., Косменко, Л. С. и Даниленко, А. О. (2016). Реки материковой части Российской Арктики. Ростов-на-Дону: Издательство Южного федерального университета, 276 с.
14. Новоселов, А. П., Студенов, И. И., Безумова, А. Л., Булатова, И. В., Боровской, А. В. и Лукин, А. А. (2012). Состояние сиговых рыб Печорского бассейна в условиях многофакторной антропогенной нагрузки. Арктика: экология и экономика. № 4 (8), сс. 26–35.
15. Оберман, Н. Г. и Лыгин, А. М. (2009). Прогнозирование деградации многолетнемерзлых пород на примере Европейского Северо-Востока страны. Разведка и охрана недр, № 7, сс. 15–20.
16. Решетняк, О. С., Кондакова, М. Ю., Даниленко, А. О., Косменко, Л. С. и Решетняк, В. Н. (2019). Тенденции изменчивости химического состава речных вод Европейской части арктической зоны России. Известия вузов. СевероКавказский регион. Естественные науки, № 1 (201), cc. 86–94. DOI: 10.23683/0321-3005-2019-1-86-94.
17. Свистов П. Ф., Першина Н. А., Полищук А. И. Ежегодные данные по химическому составу атмосферных осадков за 1996-2000 гг. (Обзор данных). М.: Метеоагентство Росгидромета, 2006. 226 с.
18. Свистов П. Ф., Першина Н. А., Полищук А. И. Ежегодные данные по химическому составу атмосферных осадков за 2001–2005 гг. (Обзор данных). СПб: ООО «АНТТ-Принт», 2010. 128 с.
19. Свистов П. Ф., Полищук А. И., Першина Н. А., Павлова М. Т. Ежегодные данные по химическому составу и кислотности атмосферных осадков за 2006–2010 гг. (Обзор данных). СПб: ФГБУ «ГГО» Росгидромета, 2013. 100 с.
20. Свистов П. Ф., Першина Н. А., Полищук А. И., Павлова М. Т., Семенец Е. С. Ежегодные данные по химическому составу и кислотности атмосферных осадков за 2011–2015 гг. (Обзор данных). СПб: ФГБУ «ГГО» Росгидромета, 2016. 116 с.
21. Рысаева, И. А. (2013). Генезис и специфика пространственно-временной изменчивости сульфат- и гидрокарбонат-ионов в химическом составе атмосферных осадков на севере Русской равнины. Геология, география и глобальная энергия, № 3 (50), сс. 194–203.
22. Шарифуллин, А. Н., Денмухаметов, Р. Р., Кожеватов, Е. Д. и Мозжерин, В. И. (2008). Химическая денудация равнин. Ученые записки Казанского государственного университета. Естественные науки, Т. 150, кн. 4, сс. 51–58.
23. GenDocs.ru (2020). Физико-химическая миграция: Лекции. [online] Доступно по ссылке: https://gendocs.ru/ v1306/?cc=4&page=5. [Дата обращения: 15.07.2020].
24. AMAP (2006). AMAP Assessment 2006: Acidifying pollutants, Arctic haze, and acidification in the Arctic. Oslo: Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP), 112 p.
25. Frey, K. E., Siegel, D. I. and Smith, L. C. (2007). Geochemistry of west Siberian streams and their potential response to permafrost degradation. Water Resources Research, Vol. 43, Issue 3, W03406. DOI: 10.1029/2006WR004902.
26. Lammers, R. B., Pundsack, J. W. and Shiklomanov, A. I. (2007). Variability in river temperature, discharge, and energy flux from the Russian pan-Arctic landmass. Journal of Geophysical Research, Vol. 112, Issue G4, G04S59. DOI: 10.1029/2006JG000370.
27. Lehn, G. O., Jacobson, A. D., Douglas, T. A., McClelland, J. W., Barker, A. J. and Khosh, M. S. (2017). Constraining seasonal active layer dynamics and chemical weathering reactions occurring in North Slope Alaskan watersheds with major ion and isotope (δ34SSO4, δ13CDIC, 87Sr/86Sr, δ44/40Ca, and δ44/42Ca) measurements. Geochimica et Cosmochimica Acta, Vol. 217, pp. 399–420. DOI: 10.1016/j. gca.2017.07.042.
28. Tarrason, L., Nyiri, A., Gauss, M., Jonson, J. E., Mareckova, K. and Wankmuller, R. (2008). Transboundary pollution in 2006. In: Tarrason, L. and Nyiri, A. (eds.) Transboundary acidification, eutrophication and ground level ozone in Europe in 2006. Oslo: Norwegian Meteorological Institute, pp. 21–36.

Скачать

Игнатчик В. С., Игнатчик С. Ю., Кузнецова Н. В., Феськова А. Я. ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ КЛИМАТА НА ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ СИСТЕМ ОТВЕДЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО СТОКА
Ignatchik V. S., Ignatchik S. Y., Kuznetsova N. V., Fes’kova A. Y.IMPACT OF CLIMATE CHANGE ON THE HYDRAULIC MODES OF OPERATION OF SURFACE RUNOFF DRAINAGE SYSTEMS
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.4.50-57

Введение. На основании постановления Правительства РФ № 782 «О схемах водоснабжения и водоотведения» прогноз объемов образующихся сточных вод должен выполняться на срок не менее 10 лет. Вместе с этим необходимо оценивать гидравлические режимы работы сетей и коллекторов, заложенные ранее. Однако в существующей нормативной литературе отсутствуют данные о динамике расчетных интенсивностей дождей и их перспективных значениях. Анализ предметной области показал, что определение климатических параметров местности, позволяющих установить значения характеристик расчетных дождей, возможно на основании данных многолетних наблюдений (от 20 лет) одним самопишущим дождемером либо сетью аналогичных дождемеров с продолжительностью наблюдений от 5 и более лет. Подобная сеть дождемеров имеется в Санкт-Петербурге, дающая возможность оценить фактические значения климатических параметров, но из-за недостатка статистических данных не позволяющая оценить динамику их изменения. Поэтому целью настоящей статьи является приблизительная оценка динамики изменения климатических параметров на примере Санкт-Петербурга и степени их влияния на гидравлические режимы сетей и коллекторов водоотведения поверхностного стока. Методы. В работе проведены: исследование динамики изменения суммарных годовых осадков Н и сил дождя в Санкт-Петербурге; исследование влияния динамики изменения сил дождя на работу эксплуатируемых сетей и коллекторов отведения поверхностного стока. Результаты. На первом этапе исследований получены результаты линейной аппроксимации данных Н, расчетные значения изменений сил дождя Δ, результаты линейной аппроксимации данных Δ. Результатами второго этапа исследования стали изменения гидравлических режимов поступления стока на период проектирования и через 50 лет. Заключение. Экспериментально обоснована возможность при P = 0,33 с приемлемой точностью определять динамику изменения силы дождя в зависимости от динамики изменения суммарных годовых осадков. Для сетей, запроектированных и проложенных 50 лет назад, фактическое изменение сил дождя составит 9 %. В результате изменения климата расходы воды в расчетные периоды увеличились примерно на 26 % при увеличении общего объема отводимой воды на 9–10 %.
Ключевые слова: изменение климата, гидравлический режим, система водоотведения, поверхностный сток, интенсивность дождя, сила дождя, расчетный дождь, суммарные годовые осадки.

Скачать

Телятникова А. М., Федоров С. В., Кудрявцев А. В. КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА И ВОЗДУХА РАБОЧЕЙ ЗОНЫ КАМЕРЫ ГАШЕНИЯ НАПОРА
Telyatnikova A. M., Fedorov S. V., Kudryavtsev A. V.MONITORING OF AMBIENT AIR AND AIR INSIDE A SURGE CHAMBER
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.4.58-66

Введение. Транспортировка сточной жидкости по системе канализации сопровождается непрерывным образованием и выделением канализационных газов. Особого внимания с позиции десорбционной способности заслуживают камеры гашения напора (КГН), которые совмещают в себе смену режима движения и условий прибывания жидкости, а также перепад потока. Выделение канализационных газов имеет неприятные последствия для санитарно-экологической безопасности окружающей среды. В связи с этим актуальным становится осуществление контроля выбросов канализационных газов с последующей оценкой состояния атмосферного воздуха и воздуха рабочей зоны КГН. Методы. Для мониторинга выбрано сооружение КГН, располагающееся в г. Череповце. В программу проведения эксперимента входили: 1) измерения концентраций канализационных газов внутри КГН и в атмосферном воздухе у люка; 2) анализ содержания растворенного сероводорода в сточной воде; 3) фиксация климатических характеристик. Результаты. На основании мониторинга установлены концентрации канализационных газов в КГН. Зафиксирован выход газов из КГН порциями, что объясняется аэродинамическими процессами в сооружении и его проветриванием за счет неполной герметичности. Отмечена обратная зависимость между фиксируемыми в одно время концентрациями газов в подсводном пространстве сооружения и атмосферном воздухе. В результате анализа проб сточной воды установлено, что большая часть сероводорода покидает водную среду до момента поступления сточных вод в воздушное пространство КГН. Это объясняется отсутствием избыточного давления на конечном участке подводящих водоводов. Выявлено многократное превышение предельно допустимых концентраций как внутри камеры, так и в атмосферном воздухе рядом с ней. Заключение. Результаты мониторинга подтверждают необходимость формирования: методики по оценке воздействия на окружающую среду КГН; методики прогнозирования валовых и максимальных разовых выбросов внутри сооружений; рекомендаций по установке границ санитарно-защитных зон вокруг сооружений данного типа.
Ключевые слова: канализационная сеть, камера гашения напора (КГН), сточные воды, сероводород, метан, аммиак, канализационные газы, газоанализатор.
Список литературы: 1. Алексеенко, С. В., Накоряков, В. Е. и Покусаев, Б. Г. (1992). Волновое течение пленок жидкости. Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма, 255 с.
2. Васильев, В. М. (1995). Филевский коллектор — проблемы эксплуатации, причины разрушений. Подземное пространство мира, № 3, с. 109.
3. Горелик, И. Н., Ситницкая, Э. А. и Штейнберг, В. А. (1984). Газовая коррозия канализационного коллектора г. Егорьевска. Водоснабжение и санитарная техника, № 12, сс. 3–4.
4. Лейбович, Л. И. и Пацурковский, П. А. (2016). Моделирование динамики поступления сероводорода в окружающую среду при работе насосов канализационных насосных станций. Вестник ХНАДУ, № 72, сс. 176–181.
5. Малков, А. В. (2017). Предотвращение коррозии конструкционных материалов в системах водоотведения на основе организации газообмена. Диссертация на соискание степени кандидата технических наук. СПб.: Санкт-Петербургский государственный архитектурностроительный университет.
6. Bokowa, A. H. (2010). The review of the odour legislation. Proceedings of the Water Environment Federation, Vol. 2010, Issue 3, pp. 492–511. DOI: 10.2175/193864710802767902.
7. Burlet-Vienney, D., Chinniah, Y., Bahloul, A. and Roberge B. (2015). Occupational safety during interventions in confined spaces. Safety Science, Vol. 79, рр. 19–28. DOI: 10.1016/j. ssci.2015.05.003.
8. Carrera, L. (2016) Caractérisation du transfert liquide/ gaz du sulfure d’hydrogène dans les reseaux d’assainissement. DSc Thesis in Environment. Lyon: Université de Lyon.
9. Hvitved-Jacobsen, T., Vollertsen, J. and Nielsen, A. H. (2013). Sewer processes. Microbial and chemical process engineering of sewer networks. 2nd edition. Boca Raton: CRC Press, 399 p.
10. Marleni, N., Gray, S., Sharma, A., Burn, S. and Muttil, N. (2013). Modeling the effects of sewer mining on odour and corrosion in sewer systems. In: MODSIM 2013, 20th International Congress on Modelling and Simulation, Adelaide, Australia, December 1–6, 2013, pp. 2813–2819. DOI: 10.36334/ modsim.2013.l12.marleni.
11. Sivret, E. and Stuetz, R. M. (2012). Sewer odour abatement monitoring – An Australian survey. Water Science and Technology, Vol. 66, Issue 8, pp. 1716–1721. DOI: 10.2166/ wst.2012.376.
12. Taleb, A., Kanbouchi, I., Souabi, S. and Chtaini, A. (2015). Etude de la problématique de la présence de l’H2S dans le réseau d’assainissement de la ville basse de la ville de Mohammedia. Journal of Materials and Environmental Science, Vol. 6, No. 8, pp. 2137–2147.
13. Vollertsen, J., Revilla, N., Hvitved-Jacobsen, T. and Asbjorn, H. N. (2014). Modeling odors and hydrogen sulfide in the sewers of San Francisco. Proceedings of the Water Environment Federation, Vol. 2014, Issue 3, pp. 1–11. DOI: 10.2175/193864714816099923.
14. Wang, B., Sivret, E. C., Parcsi, G., Wang, X., Le, N. M., Kenny, S., Bustamante, H. and Stuetz, R. M. (2014). Is H2S a suitable process indicator for odour abatement performance of sewer odours? Water Science and Technology, Vol. 69, Issue 1, pp. 92–98. DOI: 10.2166/wst.2013.559.
15. Yongsiri, C., Vollertsen, J. and Hvitved-Jacobsen, T. (2004). Effect of temperature on air-water transfer of hydrogen sulfide. Journal of Environmental Engineering, Vol. 130, Issue 1, pp. 104–109. DOI: 10.1061/(ASCE)07339372(2004)130:1(104).
16. Yongsiri, C., Vollertsen, J. and Hvitved-Jacobsen, T. (2004). Hydrogen sulfide emission in sewer networks: a twophase modelling approach to the sulfur cycle. Water Science and Technology, Vol. 50, Issue 4, pp. 161–168. DOI: 10.2166/ wst.2004.0251

Скачать

Чебыкин Е. П., Дамбинов Ю. А., Сутурин А. Н. МНОГОЭЛЕМЕНТНЫЙ АНАЛИЗ НАДШЛАМОВЫХ ВОД КАРТ-НАКОПИТЕЛЕЙ БАЙКАЛЬСКОГО ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОГО КОМБИНАТА ДЛЯ ВЫБОРА СТРАТЕГИИ РЕМЕДИАЦИИ ТЕРРИТОРИИ
Chebykin E. P., Dambinov Yu. A., Suturin A. N. MULTI-ELEMENT ANALYSIS OF ABOVE-SLUDGE WATERS IN THE ACCUMULATION CELLS OF BAYKALSK PULP AND PAPER MILL FOR TERRITORY REMEDIATION STRATEGY CHOOSING
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.4.67-80

Введение. Предприятия целлюлозно-бумажной промышленности накапливают большой объем промышленных отходов, которые захоранивают в специальных картах-накопителях. Для выбора технологии очистки надшламовых вод нужен мониторинг их состава, который зависит от истории заполнения и последующей эксплуатации карт-накопителей. Методы. Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС). Результаты. Определено содержание 72 химических элементов в надшламовой воде 11 карт Байкальского ЦБК и четырех открытых водотоков вблизи полигонов промотходов, проведен кластерный анализ состава проб. Выявлены особенности состава вод, связанные с историей заполнения карт и проведением последующих полупромышленных экспериментов. Установлено, что более чистая вода находится в картах с ненарушенными осадками. Для 11 из 16 нормируемых химических элементов (Na, Al, P, S, Cl, K, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Sr, Mo, Cd, Pb) обнаружены превышения нормативов, установленных для сточных вод, сбрасываемых в водные объекты в пределах экологических зон Байкальской природной территории (БПТ). Каждая карта характеризуется своим набором элементов, превышающих значения предельно допустимых концентраций (ПДК), и степенью этого превышения. Заключение. Полупромышленные эксперименты с осадками карт (омоноличивание, сушка, отжим на пресс-фильтрах) приводят к нарушению равновесия «вода-осадок» и увеличению концентраций большинства элементов в надшламовых водах. Наибольшее количество элементов (6–7), превышающих значения ПДК, характерно для воды карт с нарушенным осадком, воды в зоне сброса зольной пульпы, зольной карты и шлам-лигниновой карты с промышленным и бытовым мусором. При выборе технологий и схем очистки надшламовых вод необходимо учитывать специфику их состава. На примере загрязненного водотока, впадавшего в оз. Байкал в период катастрофических паводков летом 2019 г., показана возможность использования многоэлементного ИСП-МС анализа для поиска источников загрязнений от промышленных объектов.
Ключевые слова: масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой, карты-накопители промотходов Байкальского целлюлозно-бумажного комбината, надшламовые воды.
Список литературы: 1. Арбатская, Л. (2019). Наводнение в Байкальске: ликвидация последствий ЧС идет непрерывно. [online] Комсомольская правда. Иркутск. Доступно по ссылке: https://www.irk.kp.ru/daily/27008.5/4070544/ [Дата обращения: 08.07.2020].
2. Балашов, Ю. А. (1976). Геохимия редкоземельных элементов. М.: Наука, 267 с.
3. Задонина, Н. В. и Леви, К. Г. (2008). Хронология природных и социальных феноменов в Сибири и Монголии. Иркутск: Издательство Иркутского государственного университета, 760 с.
4. Лапердин, В. К. и Качура, Р. А. (2010). Геодинамика опасных процессов в зонах природно-техногенных комплексов Восточной Сибири. Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 311 с.
5. Лапердин, В. К., Леви, К. Г., Имаев, В. С. и Молочный, В. Г. (2016). Опасные геологические процессы в юго-западном Прибайкалье. Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 206 с.
6. Сутурин, А. Н. (2012). Экосистема Байкала может быть уничтожена техногенными отходами. Экология и жизнь, № 2. cc. 82–85.
7. Сутурин, А. Н. и Гончаров А. И. (2019). Очистка сточных вод городов и поселков ЦЭЗ оз. Байкал: новый инновационный комплексный подход. Международный научно-исследовательский журнал, T. 79, Часть 2, № 1, сс. 35–39. DOI: 10.23670/IRJ.2019.79.1.035.
8. Сутурин, А. Н., Гончаров, А. И. и Дамбинов, Ю. А. (2015). Рекультивация карт-шламонакопителей Байкальского ЦБК. Целлюлоза. Бумага. Картон, № 6, cc. 2–4.
9. Чебыкин, Е. П., Сороковикова, Л. М., Томберг, И. В., Воднева, Е. Н., Рассказов, С. В., Ходжер, Т. В. и Грачев, М. А. (2012). Современное состояние вод р. Селенги на территории России по главным компонентам и следовым элементам. Химия в интересах устойчивого развития, Т. 20, № 5, сс. 613–631.
10. Chudaev, O. V., Chelnokov, G. A., Bragin, I. V., Kharitonova, N. A., Blokhin, M. G. and Aleksandrov, I. A. (2015). REE fractionation in the rivers of Eastern and Southern Sikhote Alin with natural and anthropogenic anomalies. Russian Journal of Pacific Geology, Vol. 9, No. 6, pp. 428–438. DOI: 10.1134/S1819714015060020.
11. Ward, J. H. (1963). Hierarchical grouping to optimize an objective function. Journal of the American Statistical Association, Vol. 58, Issue 301, pp. 236–244.

Скачать