/ 
Архив журнала по годам
№1 (85)
ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ
Портнова Т. М., Витковская Р. Ф., Дрегуло А. М., Кудрявцев А. В., Родионов В. З., Проценко О. В., Фуртатова А. С.РЕАКТИВАЦИЯ СОРБЕНТА (ГРАНУЛИРОВАННОГО АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ) ДВУХСЛОЙНЫХ СКОРЫХ ФИЛЬТРОВ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ КАЧЕСТВА ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Portnova T. M., Vitkovskaya R. F., Dregulo A. M., Kudryavtsev A.V., Rodionov V. Z., Protsenko O. V., Furtatova A. S.SORBENT (GRANULATED ACTIVATED CARBON) REACTIVATION IN DUALMEDIA RAPID FILTERS TO OPTIMIZE THE QUALITY OF DRINKING WATER
DOI: 10.23968/2305-3488.2021.26.1.3-8
Введение. На сегодняшний день на предприятиях отрасли водоснабжения требуется внедрение инновационных решений и технологий, основанных на концепции замкнутого ресурсного цикла. Основанием к изменению существующего подхода, где ресурс, выработавший свой потенциал, считается отходом, является необходимость рационального использования ресурсов. Материалы и методы. Обоснована целесообразность восстановления сорбционных свойств гранулированного активированного угля (ГАУ) методом его реактивации и последующего использования в системе замкнутого ресурсного цикла (рециклинг). Представлены методы исследования характеристик ГАУ и технология реактивации. Результаты и их обсуждение. На основании результатов исследований образцов ГАУ было установлено, что в процессе реактивации изменяются: массовая доля каждой фракции с ярко выраженным снижением крупных гранул калибром 1,18–2,00 мм с увеличением содержания мелких фракций 0,60–1,00 мм; насыпная плотность сорбционного материала; уменьшается объем угля, прошедшего две реактивации ниже требуемого показателя до 75 %. Заключение. Реактивация ГАУ скорых двухслойных фильтров позволяет не только оптимизировать производственные и финансовые затраты предприятия, но и значительно экономить природные ресурсы, которые потребовались бы для производства нового угля.
Ключевые слова: водоснабжение, рециклинг отходов, реактивация сорбента, гранулированный активированный уголь, ГАУ
Список литературы: 1. 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. 2-е
издание. СПб.: Новый журнал, 1696 c.
2. Берндт, Д., Дрюс, М., Фридманн, Р., Херб, Ш.,
Лойшке, Й., Лоэв, В., Ломотт, М., Мейер, Ф., Пютц, Р.
и Турински, Р. (2010). Практика водоснабжения: справочник
для технического персонала предприятий водоснабжения.
СПб.: Новый журнал, 496 с.
3. Гвоздев, В. А., Портнова, Т. М. и Яциневич, Н. В.
(2018). Восстановление сорбционной способности
гранулированного активированного угля. Водоснабжение
и санитарная техника, № 2, сс. 4–9.
4. Кармазинов, Ф. В. (ред.) (2008). Водоснабжение
и водоотведение в Санкт-Петербурге. СПб.: Новый журнал,
464 с.
5. Нефедова, Е. Д., Феофанов, Ю. А. и Елистратова,
И. В. (2018). Опыт эксплуатации нового блока сооружений
водоподготовки на Южной водопроводной станции Санкт-
Петербурга. Водоснабжение и санитарная техника, № 5,
сс. 5–12.
6. Портнова, Т. М., Гукова, Н. В., Витковская, Р. Ф.,
Смирнов, А. О. и Бадягин, А. О. (2020). Инновационные
технологии в процессе получения воды питьевого назначения
в ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга». Вестник Санкт-
Петербургского государственного университета технологии
и дизайна. Серия: Естественные и технические науки, № 1,
сс. 109–116.
7. Родионов, В. З., Дрегуло, А. М. и Кудрявцев,
А. В. (2019). Влияние антропогенной деятельности на
экологическое состояние рек Ленинградской области. Вода
и экология: проблемы и решения, № 4 (80), сс. 96–108. DOI:
10.23968/2305-3488.2019.24.4.96-108.
8. Самонин, В. В., Спиридонова, Е. А., Нефедова, Е. Д.,
Портнова, Т. М., Гвоздев, В. А. и Подвязников, М. Л.
(2013). Водоподготовка с применением гранулированного
активированного угля на Южной водопроводной станции.
Водоснабжение и санитарная техника, № 9, сс. 43–51.
9. Спиридонова, Е. А., Подвязников, М. Л., Сергеев,
В. В., Соловей, В. Н., Хрылова, Е. Д. и Самонин, В. В. (2018).
Высокотемпературная опытно-промышленная реактивация
углеродного адсорбента, отработанного в процессе доочистки
воды на блоке К-6 Южной водопроводной станции водоканала
Санкт-Петербурга. Известия Санкт-Петербургского
государственного технологического института (технического
университета), № 47 (73), сс. 112–116.
10. Fonseca, J. M., Teleken, J. G., de Cinque Almeida, V.,
da Silva, C. (2019). Biodiesel from waste frying oils: methods of
production and purification. Energy Conversion and Management,
Vol. 184, pp. 205–218. DOI: 10.1016/j.enconman.2019.01.061.
11. Khok, Y.-T., Ooi, C.-H., Matsumoto, A. and Yeoh, F.-Y.
(2020). Reactivation of spent activated carbon for glycerine
purification. Adsorption, Vol. 26, Issue 7, pp. 1015–1025. DOI:
10.1007/s10450-020-00210-x.
12. Larasati, A., Fowler, G. D. and Graham, N. J. D. (2020).
Chemical regeneration of granular activated carbon: preliminary
evaluation of alternative regenerant solutions. Environmental
Science: Water Research & Technology, Vol. 6, Issue 8, pp. 2043–
2056. DOI: 10.1039/D0EW00328J.
13. Narbaitz, R. M. and Karimi-Jashni, A. (2012).
Electrochemical reactivation of granular activated carbon: impact
of reactor configuration. Chemical Engineering Journal, Vol. 197,
pp. 414–423. DOI: 10.1016/j.cej.2012.05.049.
14. Yin, C. Y., Aroua, M. K. and Daud, W. M. A. W. (2007).
Review of modifications of activated carbon for enhancing
contaminant uptakes from aqueous solutions. Separation and
Purification Technology, Vol. 52, Issue 3, pp. 403–415. DOI:
10.1016/j.seppur.2006.06.009.
Санин Г. М., Рукобратский Н. И., Баруздин Р. Э.ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ МОДУЛЕЙ ВОДОПОДГОТОВКИ ДЛЯ РАЙОНОВ НЕФТЕГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ КРАЙНЕГО СЕВЕРА
Sanin G. M., Rukobratsky N. I., Baruzdin R. E.SELECTING ENGINEERING SOLUTIONS FOR WATER TREATMENT MODULES IN THE OIL AND GAS FIELD AREAS OF THE FAR NORTH
DOI: 10.23968/2305-3488.2021.26.1.9-19
Введение. Приводятся данные по технологическим решениям модулей водоподготовки, входящих в состав
комплексов хозяйственно-питьевого водоснабжения небольших населенных пунктов, расположенных в районах
Крайнего Севера, поверхностными источниками водоснабжения которых являются маломутные высокоцветные
воды. К таким источникам относятся речные сети р. Оби (включая южную зону Обской губы Карского моря),
р. Пури и р. Таза (включая Тазовскую губу Карского моря). Методы. Представлен анализ применяемых технологий
водоподготовки, реагентов и материалов, а также технологических режимов обработки воды, установлены причины
неудовлетворительной работы эксплуатируемых модулей водоподготовки, реализующих физико-химические
методы очистки воды. Результаты. Установлено, что применение в качестве загрузки скорых фильтров зернистых
материалов (автокаталитические сорбенты АС и МС, МЖФ) малоэффективно, так как они предназначены для очистки
бесцветных подземных вод с повышенным содержанием диссоциированных соединений двухвалентного железа
и марганца. Эксплуатация модулей в течение года осуществляется без учета сезонных колебаний качественного
состава исходной воды и реагентами с утраченными активными свойствами. Заключение. На основании
проведенных исследований предложены технологические решения для очистки маломутных высокоцветных вод
поверхностных источников, обеспечивающие достижение целевых качественных показателей, соответствующих
наилучшим доступным технологиям.
Ключевые слова: модули водоподготовки, очистка маломутных высокоцветных вод, загрузка фильтров.
Список литературы: 1. Абрамов, Н. Н. (1982). Водоснабжение. 3-е издание.
М.: Стройиздат, 440 с.
2. АКХ им. К. Д. Панфилова (1985). Пособие по
проектированию сооружений для очистки и подготовки
воды (к СНИП 2.04.02–84). М.: ЦИТП Госстроя СССР, 128 с.
3. Бабенков, Е. Д. (1977). Очистка воды коагулянтами.
М.: Наука, 356 с.
4. Веселов, Ю. С., Лавров, И. С. и Рукобратский, Н. И.
(1985). Водоочистное оборудование. Конструирование
и использование. Л.: Машиностроение, 232 с.
5. Главный государственный санитарный врач РФ (2002).
СанПиН 2.1.4.1074–01. Питьевая вода. Гигиенические
требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». М.:
Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России,
103 с.
6. Главный государственный санитарный врач
РФ (2003). ГН 2.1.5.1315–03. Предельно допустимые
концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных
объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового
водопользования. М.: Российский регистр потенциально
опасных химических и биологических веществ
Министерства здравоохранения Российской Федерации,
154 с.
7. Горелкина, Г. А., Маджугина, А. А., Ушакова, И. Г.
и Корчевская, Ю. В. (2015). Условия эффективной
водоочистки маломутных природных вод высокой цветности.
[online] Электронный научно-методический журнал Омского
ГАУ, № 2 (2). Доступно по ссылке: http://e-journal.omgau.ru/
images/issues/2015/2/00044.pdf [Дата обращения 25.11.2020].
8. Драгинский, В. Л., Алексеева, Л. П. и Гетманцев, С. В.
(2005). Коагуляция в технологии очистки природных вод.
М.: Науч. изд., 576 с.
9. Журба, М. Г. (ред.) (2000). Классификатор технологий
очистки природных вод. М.: ГНЦ НИИ ВОДГЕО, 118 с.
10. Журба, М. Г., Соколов, Л. Н. и Говорова, Ж. М. (2003).
Водоснабжение. Проектирование систем и сооружений.
В 3 томах. Т. 1. М.: Издательство АСВ, 288 с.
11. Кармазинов, Ф. В. (ред.) (2003). Водоснабжение
Санкт-Петербурга. СПб.: Новый журнал, 687 с.
12. Кастальский, А. А. и Минц, Д. М. (1962). Подготовка
воды для питьевого и промышленного водоснабжения.
Учебное пособие. М.: Высшая школа, 558 с.
13. Кульский, Л. А. (1980). Теоретические основы
и технология кондиционирования воды. 3-е издание. Киев:
Наукова думка, 563 с.
14. Кульский, Л. А., Булава, М. Н., Гороновский, И. Т.
и Смирнов, П. И. (1972). Проектирование и расчет очистныхсооружений водопроводов. 2-е издание. Киев: Будiвельник,
424 с.
15. Минрегион России (2012). СП 31.13330.2012.
Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.
Актуализированная редакция СНиП 2.04.02–84. М.: ФАУ
«ФЦС», 124 с. [online] Доступно по ссылке: http://www.
gostrf.com/normadata/1/4293801/4293801307.pdf [Дата
обращения: 25.11.2020].
16. Минц, Д. М. (ред.) (1955). Контактные осветлители
для очистки воды. АКХ им. К. Д. Панфилова. М.: Изд-во
М-ва коммун. хозяйства РСФСР, 172 с.
17. Николадзе, Г. И. и Сомов, М. А. (1995).
Водоснабжение. М.: Стройиздат, 688 с.
18. Правительство РФ (2013). Постановление
Правительства РФ от 29 июля 2013 г. № 644 «Об утверждении
правил холодного водоснабжения и водоотведения и
о внесении изменений в некоторые акты Российской
Федерации». [online] Доступно по ссылке: http://government.
ru/docs/3559 [Дата обращения: 25.11.2020].
19. Фоканов, В. П. и Шалларь, А. В. (2003).
Обеззараживание воды ультрафиолетовым облучением и
хлором. Преимущества и недостатки. В: Гигиенические
проблемы водоснабжения населения и войск, 20–21 ноября
2003 г., Санкт-Петербург. СПб.: ВМедА, сс. 182–183.
ЭКОЛОГИЯ
Ермеков М. Т., Рожкова О. В., Сандибекова С. Г., Толысбаев Е. Т.ПРОБЛЕМЫ УТИЛИЗАЦИИ СНЕГА И ПРОГРЕССИВНЫЕ ПУТИ РЕШЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ГОРОДА НУР-СУЛТАНА
Yermekov M. T., Rozhkova O. V., Sandibekova S. G., Tolysbayev Ye. T.CHALLENGES OF SNOW DISPOSAL AND INNOVATIVE SOLUTIONS IN THE CONDITIONS OF NUR-SULTAN
DOI: 10.23968/2305-3488.2021.26.1.20-29
Введение. Проанализированы различные способы утилизации снега в городских условиях. Рассмотрены наиболее
экономичные и эффективные решения для уборки и утилизации снега с использованием тепла канализационных
стоков посредством стационарных снегоплавильных пунктов (ССП) применительно к условиям г. Нур-Султана.
Проанализированы преимущества и недостатки с привлечением специалистов предприятия «Астана су арнасы»,
ответственных за эксплуатацию городской канализационной системы, очистку и обеззараживание городских
канализационных стоков. Методы. Рассмотрена возможность использования утилизации тепла канализационных
стоков посредством тепловых насосов, успешно опробованного на предприятии очистки канализационных
стоков и используемого для отопления вспомогательных помещений. Данный принцип применим и для ССП с
раздельным отводом талых вод в ливневую канализацию. Результаты. Изучен практический опыт применения
различных способов утилизации снежных масс в городских условиях. Наиболее перспективным способом для
г. Нур-Султана, позволяющим снизить затраты, интенсифицировать процесс таяния снежной массы, нейтрализовать
опасное влияние талых вод на окружающую среду, представляется утилизация снега канализационными стоками
посредством создания специальных снегоплавильных комплексов, интегрированных с городской канализационной
сетью. Заключение. Для успешного внедрения и использования в г. Нур-Султане способа утилизации снега
канализационными стоками посредством создания специальных снегоплавильных комплексов необходимо
провести ряд дополнительных исследований, связанных с влиянием на технологические процессы городских
канализационных очистных сооружений, а также протестировать варианты разделения стоков с применением
тепловых насосов и на основе проведенных исследований определиться с окончательной конфигурацией ССП
комплексов.
Ключевые слова: утилизация снега, канализационные очистные сооружения, стационарные снегоплавильные
пункты, сточные воды, уборка снега, г. Нур-Султан
Список литературы: 1. Абдалов, Р. Р., Сонич, В. Ф. и Гришкова, А. В. (2013).
Альтернативный способ утилизации снега. Вестник Пермского
национального исследовательского политехнического
университета. Строительство и архитектура, № 1, сс. 7–13.
2. Воронов, Ю. В., Дерюшев, Л. Г. и Дерюшева,
Н. Л. (2013). Вопросы проектирования стационарных
снегоплавильных пунктов. Сантехника, № 2, сc. 26–29.
3. ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» (2016).
Стационарный снегоплавильный пункт. [online]. Доступно по
ссылке: http://www.vodokanal.spb.ru/kanalizovanie/utilisaziya_
snega/ssp [Дата доступа: 21.04.2016].
4. Ермеков, М. Т., Рожкова, О. В., Толысбаев, Е. Т.,
Жакипбеков, Ж. Н., Меркурьева, С. Н., Шефер, В. И. и
Иванович, В. В. (2020). Проблемы и пути решения утилизации
илового шлама на канализационных очистных сооружениях
г. Нур-Султан. Известия НАН РК. Серия химии и технологии,
№ 5 (443), сс. 71–76. DOI: 10.32014/2020.2518-1491.82.
5. Жапаркулова, Е. Д., Ануарбеков, К. К., Калиева, К. Е.,
Абикенова С. М. и Радзевичюс А. (2019). Степень очистки
сточных вод при различных режимах орошения. Известия
НАН РК. Серия геологии и технических наук, № 3 (435),
сс. 96–101. DOI: 10.32014/2019.2518-170X.73.
6. Кучин, В. Н., Юрченко, В. В., Калинин, А. А., Никонова,
Т. Ю., Кибеко, А. С. и Иванов, С. С. (2019). Разработка
установки для плавления снежных масс на принципе
диспергации. Международный журнал прикладных и
фундаментальных исследований. Технические науки, № 10,
сс. 335–339.
7. Меркатор (2014). Снегоплавильная установка
TRECAN 135-PD [online]. Доступно по ссылке: http://specialmachine.
ru/m_trecan_135pd.html [Дата доступа: 19.05.2014].
8. Сахапов, Р. Л., Махмутов, М. М. и Махмутов, М. М.
(2016). Обзор исследований по взаимодействию снежного
покрова с различными рабочими органами коммунальных
машин. Известия Самарского научного центра РАН, Т. 18,
№ 1 (2), сс. 432–434.
9. Селех, Е. В. и Судникович, В. Г. (2015). Технология
устройства снегоплавильных пунктов на основе рекуперации
тепла сточных вод при реконструкции существующих
сетей канализации. Известия вузов. Технические науки.
Строительство, № 2 (13), сс. 93–98.
10. Сериков, Д. (2020). Плавлению снега в столице
предпочли его вывоз. [online]. Dalainform.kz. Доступно
по ссылке: https://dalainform.kz/plavleniyu-snega-v-stoliczepredpochli-ego-vyvoz/?fbclid=IwAR3Tp_1QzzQ2XT7_Y7l2Gd
AXMZHSvqfVWQkwOiyYBTdFZyaHNMH9-A2TImE [Дата
обращения: 18.11.2020].
11. Строкин, А. С., Чудайкин, А. Д. и Поляков, Р. С. (2019).
Экологические проблемы утилизации снега в городе. Высокие
технологии в строительном комплексе, № 2, сс. 56–60.
12. Фролова, О. (2018). Дороги с подогревом: практичное
решение для стран с холодным климатом. [online] TravelAsk.
Доступно по ссылке: https://travelask.ru/blog/posts/13638-
dorogi-s-podogrevom-praktichnoe-reshenie-dlya-stran-s-holodn
[Дата обращения 25.09.2018].
13. Храменков, С. В., Пахомов, А. Н., Богомолов, М. В.,
Данилович, Д. А., Ромашкин, О. В., Пупырев, Е. И.
и Корецкий, В. Е. (2008). Системы удаления снега с
использованием городской канализации. Водоснабжение
и санитарная техника, № 10, сс. 19–30.
14. Elorda. info (2020). Как плавят снег в столице,
рассказали в ТОО «Астана тазалык» [online]. Доступно по
ссылке: https://elorda.info/city/04022020/123030/735.html
[Дата обращения: 04.02.2020].
15. Rcycle. net (2020). Снегоплавильные установки:
виды, устройство и принцип работы машины-снеготаялки
[online]. Доступно по ссылке: https://rcycle.net/sneg-i-led/
snegoplavilnaya-tehnika/ustanovki-vidy-ustrojstvo-i-principraboty
[Дата обращения 17.06.2020].
Решетняк О. С., Комаров Р. С.ТЕНДЕНЦИИ ИЗМЕНЧИВОСТИ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ ВОДЫ РЕКИ КУБАНЬ
Reshetnyak O. S., Komarov R. S.TRENDS IN THE VARIABILITY OF THE CHEMICAL COMPOSITION AND WATER POLLUTION LEVEL IN THE KUBAN RIVER
DOI: 10.23968/2305-3488.2021.26.1.30-40
Введение. Исследована многолетняя пространственно-временная изменчивость химического состава и качества
воды в реке Кубань. Методы. Для исследования изменчивости химического состава воды реки проанализированы
данные систематических наблюдений за концентрациями главных ионов, биогенных и органических веществ,
нефтепродуктов и тяжелых металлов с 2010 по 2017 г. Для характеристики изменчивости качества воды
использованы такие показатели, как класс качества, степень загрязненности воды, характерные загрязняющие
вещества. Результаты. Показано, что пространственное изменение химического состава неравномерно —
содержание в воде ряда компонентов имеет низкие концентрации в верховье и возрастает на нижнем участке
реки. Для других свойственны высокие концентрации в среднем течении с последующим снижением к устью.
Во временной динамике отмечается наличие возрастающего изменения концентраций хлоридов, сульфатов,
органических веществ и нефтепродуктов, незначительное снижение выявлено в изменчивости содержания нитратов.
Для остальных химических веществ наличие четких тенденций не наблюдается. Установлено, что класс качества
воды в реке Кубань в большинстве случаев характеризуется третьим классом — загрязненная и очень загрязненная.
Выявлено, что характер загрязненности речных вод по ряду компонентов имеет устойчивый характер. Заключение.
В современных условиях резких климатических изменений и антропогенного воздействия выявленные особенности
химического состава и тенденции изменчивости качества воды реки Кубань имеют большую практическую
значимость и могут быть использованы при разработке экологически обоснованных рекомендаций по улучшению
качества воды и состояния водных экосистем в бассейне реки.
Ключевые слова: р. Кубань, антропогенная нагрузка, химический состав, качество воды, степень загрязненности воды, тенденции качества воды
Список литературы: 1. Белюченко, И. С. (2005). Экология Кубани. Часть 1.
Краснодар: Издательство КГАУ, 513 с.
2. Брызгало, В. А., Никаноров, А. М. и Решетняк, О. С.
(2013). Изменчивость экологического состояния речных
зон устьевых экосистем крупных рек России. Вода: химия
и экология, № 12 (65), сс. 15–21.
3. Галкин, Г. А. (2017). Вода и рис: агроэкологические
аспекты. Рисоводство, № 1 (34), сс. 72–80.
4. Гидрохимический институт (2020). Ежегодники
и обзоры. [online] Доступно по ссылке: http://gidrohim.com/
node/44 [Дата обращения: 01.10.2020].
5. Департамент природных ресурсов и государственного
экологического контроля Краснодарского края (2011).
Доклад «О состоянии природопользования и об охране
окружающей среды Краснодарского края в 2010
году». Краснодар: Департамент природных ресурсов и
государственного экологического контроля Краснодарского
края, 344 с.
6. Закруткин, В. Е., Коронкевич, Н. И., Шишкина, Д. Ю.
и Долгов, С. В. (2004). Закономерности антропогенного
преобразования малых водосборов степной зоны Юга
России (в пределах Ростовской области). Ростов-на-Дону:
Издательство Ростовского университета, 252 с.
7. Иванова, В. В. (2012). Особенности гидрографии реки
Кубань и степень ее загрязнения. Экологический вестник
Северного Кавказа, Т. 8, № 1, сс. 80–84.
8. Кубанское бассейновое водное управление (2014).
Схема комплексного использования и охраны водных
объектов бассейна реки Кубань. Книга 2. Оценка
экологического состояния и ключевые проблемы речного бассейна. Краснодар: Кубанское бассейновое водное
управление, 133 с.
9. Лурье, П. М., Панов, В. Д. и Ткаченко, Ю. Ю.
(2005). Река Кубань. Гидрография и режим стока. СПб.:
Гидрометеоиздат, 498 с.
10. Министерство природных ресурсов и экологии
Российской Федерации (2018). Государственный доклад
«О состоянии и использовании водных ресурсов Российской
Федерации в 2017 году». М.: НИА-Природа, 298 с.
11. Никаноров, А. М. (2011). Региональная гидрохимия.
Ростов-на-Дону: Издательство «НОК», 388 с.
12. Никаноров, А. М., Брызгало, В. А. и Кондакова, М. Ю.
(2012). Реки России. Часть V. Реки Приазовья (гидрохимия
и гидроэкология). Ростов-на-Дону: Издательство «НОК»,
316 с.
13. Никаноров, А. М., Брызгало, В. А., Косменко, Л. С.,
Кондакова, М. Ю. и Решетняк, О. С. (2010). Роль речного
притока растворенных химических веществ в антропогенной
трансформации состояния водной среды устьевой области
р. Волга. Вода: химия и экология, № 7 (25), сс. 6–12.
14. Никаноров, А. М., Брызгало, В. А., Решетняк, О. С.,
Косменко, Л. С. и Кондакова, М. Ю. (2013). Антропогенная
трансформация экологического состояния и транспорт
загрязняющих веществ по длине реки Кубани. Водное
хозяйство России: проблемы, технологии, управление, № 2,
сс. 108–118.
15. Никаноров, А. М., Минина, Л. И., Лобченко, Е. Е.,
Емельянова, В. П., Ничипорова, И. П., Лямперт, Н. А.,
Первышева, О. А. и Лавренко, Н. Ю. (2015). Динамика
качества поверхностных вод крупных речных бассейнов
Российской Федерации. Ростов-на-Дону: ФГБУ «ГХИ»,
295 с.
16. Nikanorov, A. M. and Khoruzhaya, T. A. (2012).
Tendencies of long-term changes in water quality of water bodies
in the South of Russia. Geography and Natural Resources,
Vol. 33, No. 2, pp. 125–130.
Робертус Ю. В., Пузанов А. В., Кивацкая А. В., Любимов Р. В.ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ РЕАБИЛИТАЦИИ МАНЖЕРОКСКОГО ОЗЕРА (РЕСПУБЛИКА АЛТАЙ)
Robertus Y. V., Puzanov A.V., Kivatskaya A.V., Lyubimov R. V.ENVIRONMENTAL CONSEQUENCES OF LAKE MANZHEROK REHABILITATION (ALTAI REPUBLIC)
DOI: 10.23968/2305-3488.2021.26.1.41-49
Введение. Манжерокское озеро является единственным в Республике Алтай местообитанием «краснокнижного»
эндемика водяного ореха гребенчатого. Во второй половине прошлого столетия его водосбор подвергся значительным
антропогенным преобразованиям, в результате чего нарастала деградация озерной экосистемы. Для стабилизации
состояния водоема в 2017–2018 годах проведена расчистка его центральной части от донных илов (сапропелей).
Методы. В 2019–2020 годах в рамках мониторинга состояния акватории озера в шести пунктах на двух профилях
проведено 11 туров опробования воды. Всего взято 72 пробы воды, в которых изучен химический состав и частично
микробиологические показатели. На постоянной основе определялось содержание взвешенных веществ, мутность
и окисляемость воды. Результаты. Установлена тенденция последовательного снижения содержания взвешенных
частиц и значений других показателей экологического состояния воды. Подтвержден прогноз на 2020 г. по
улучшению качества озерной воды. Раскрыты другие позитивные изменения экологического состояния акватории
Манжерокского озера после его расчистки. Заключение. Установлены особенности самовосстановления озерной
экосистемы после проведения реабилитационных мероприятий. Сделан прогноз о сохранении позитивных трендов
восстановления качества воды в ближайшие 1–2 года. Показано, что проведенная расчистка озера от донных илов
не в полной мере решила проблему его реабилитации.
Ключевые слова: Манжерокское озеро, донные илы, вода, загрязнение, расчистка, экологические последствия,
восстановление
Список литературы: 1. Андреева, И. В. и Ротанова, И. Н. (2008). Озеро
Манжерокское: прошлое, настоящее и будущее памятника
природы. В: Долговых, С. В. (ред.) Биоразнообразие,
проблемы экологии Горного Алтая и сопредельных регионов:
настоящее, прошлое и будущее. Горно-Алтайск: РИО ГАГУ,
сс. 305–308.
2. Безматерных, Д. М., Кириллов, В. В., Балыкин, С. Н.,
Ковешников, М. И., Дьяченко, А. В. и Медникова, Г. М. (2020).
Влияние дноуглубительных работ на морфометрические
характеристики, показатели качества воды и донных
отложений озера Манжерокское (Республика Алтай). Водное
хозяйство России: проблемы, технологии. управление, № 1,
сс. 6–18. DOI: 10.35567/1999-4508-2020-1-1.
3. Винокуров, Ю. И., Цимбалей, Ю. М., Ротанова, И. Н.
и Андреева, И. В. (2007). Всесезонный горнолыжный
спортивно-оздоровительный комплекс «Манжерок»:
предварительная оценка воздействия на окружающую
среду. В: Яськов, М. И. (ред.) Материалы II международной
научно-практической конференции «Современные проблемы
геоэкологии горных территорий». Горно-Алтайск: РИО
ГАГУ, сс. 175–181.
4. Власов, Б. П., Самойленко, В. М. и Грищенкова, Н. Д.
(2017). Антропогенные изменения экосистемы озера
Болойсо и пути ее восстановления. Журнал Белорусского
государственного университета. География. Геология, № 1,
сс. 14–25.
5. Галахов, В. П. (2008). Водный баланс озера Манжерок.
Мир науки, культуры, образования, № 1 (8), сс. 26–29.
6. Голубцов, А. С. и Малков, Н. П. (2007). Очерк
ихтиофауны Республики Алтай: систематическое разнообразие,
распространение и охрана. М.: ТНИ КМК, 164 с.
7. Драбкова, В. Г., Прыткова, М. Я. и Якушко, О. Ф. (ред.)
(1994). Восстановление экосистем малых озер. СПб.: Наука,
144 с.
8. Зарубина, Е. Ю. и Соколова, М. И. (2016).
Трансформация структуры растительного покрова Манжерокского озера (Республика Алтай) за 35-летний
период. Вестник Томского государственного университета.
Биология, № 4 (36), сс. 47–61. DOI: 10.17223/19988591/36/4.
9. Ильин, В. В. (1982). Флора и растительность
Манжерокского озера (Алтай). Ботанический журнал, Т. 67,
№ 2, сс. 210–220.
10. Кривицкий, С. В. (2007). Гидроэкология: улучшение
качества воды в водоеме. Экология и промышленность
России, № 7, сс. 18–21.
11. Маринин, A. M., Манеев, А. Г., Малков, Н. П.
и Ушакова, В.Г. (2000). Красная книга Республики Алтай
(особо охраняемые территории и объекты). Горно-Алтайск:
РИО ГАГУ, 272 с.
12. Митрофанова, Е. Ю. (2009). Подледный
фитопланктон мелководного Манжерокского озера (Горный
Алтай, Россия). Мир науки, культуры, образования, № 5 (17),
сс. 16–19.
13. Попов, А. Н. (2017). Выбор приоритетных действий,
направленных на экологическую реабилитацию непроточных
и малопроточных озер. Водное хозяйство России: проблемы,
технологии, управление, № 5, сс. 68–89.
14. Правительство Республики Алтай (2007). Красная
книга Республики Алтай (растения). 3-е издание. Горно-
Алтайск: РИО ГАГУ, 267 с.
15. Пузанов, А. В., Робертус, Ю. В., Любимов, Р. В.,
Кивацкая, А. В. и Павлова, К. С. (2015). Обзор экологических
проблем на территории Республики Алтай. Проблемы
региональной экологии, № 2, сс. 32–37.
16. Робертус, Ю. В. (ред.) (2020). Доклад о состоянии
и об охране окружающей среды Республики Алтай в 2019 г.
Горно-Алтайск: Правительство Республики Алтай, 120 с.
17. Робертус, Ю. В., Кивацкая, А. В, Любимов, Р. В.
и Ситникова, В. А. (2019). Экологическое состояние
акватории Манжерокского озера. Природные ресурсы
Горного Алтая, № 1-2, сс. 85–89.
18. Селедцов, Н. Г. (1963). Айское, Манжерокское,
Теньгинское озера. Известия АО ГО СССР, Вып. 2, сс. 54–73.
19. Хендерсон-Селлерс, Б. и Маркленд, Х. Р. (1990).
Умирающие озера. Причины и контроль антропогенного
эвтрофирования. Л.: Гидрометеоиздат, 278 с.
20. Цимбалей, Ю. М. (2009). Манжерокское озеро в Горном
Алтае: современное состояние и перспективы рекреационного
освоения. Известия РГО, Т. 141, Вып. 3, сс. 56–62.
21. Цимбалей, Ю. М. (2014). О геотехнических мерах
в восстановлении и охране Манжерокского озера. Известия
АО РГО, Вып. 35, сс. 58–62.
22. Шитов, А. В., Минаев, А. И., Федоткина, Н. В.,
Сухова, М. Г., Журавлева, О. В., Модина, Т. Д., Собчак, Р. О.,
Папина, О. В., Кочеева, Н. А., Дмитриев, А. Н., Банникова, О. И.,
Климова, О. В., Мананкова, Т. И., Робертус, Ю. В., Кац, В. Е.,
Доставалова, М. С., Малков, Ю. П., Малков, П. Ю., Малкова,
А. Н., Малков, Н. П., Машошина, И. А., Ильиных, И. А.,
Дивак, А. А., Северова, С. А., Веселовский, Е. Д., Аванесян,
Р. А., Каранин, А. В. и Драчев, С. С. (2006). Природные
комплексы Майминского района Республики Алтай. Горно-
Алтайск: РИО ГАГУ, 200 с.
Смирнова В. С., Теканова Е. В., Калинкина Н. М., Чернова Е. Н.СОСТОЯНИЕ ФИТОПЛАНКТОНА И ЦИАНОТОКСИНЫ В ПЯТНЕ «ЦВЕТЕНИЯ» В ОЗЕРЕ СВЯТОЗЕРО (БАССЕЙН ОНЕЖСКОГО ОЗЕРА, РОССИЯ)
Smirnova V. S., Tekanova E. V., Kalinkina N. M., Chernova E. N.PHYTOPLANKTON STATE AND CYANOTOXINS IN THE SVYATOZERO LAKE BLOOM SPOT (ONEGA LAKE BASIN, RUSSIA)
DOI: 10.23968/2305-3488.2021.26.1.50-60
Введение. Впервые выполнены исследования состояния фитопланктона в период «цветения» воды в эвтрофном озере
Святозеро (61о32´ с. ш., 33о35´ в. д.), используемом для разведения форели, расположенном в республике Карелия
Северно-Западного региона России. Для северных водоемов цветение воды не характерно. Однако в условиях
потепления климата и масштабного развития форелеводства в регионе изучение «цветущих» водоемов и связанных
с этим последствий для северных водных экосистем и человека становится актуальным. Методы. Обработка проб
фитопланктона и измерение фотосинтеза проводились общепринятыми методами. Концентрацию хлорофилла а в
воде определяли спектрофотометрически, содержание цианотоксинов оценено методом жидкостной хромато-масс-
спектрометрии. Результаты. В сентябре 2019 г. в пятне цветения были изучены структурные, количественные
и функциональные характеристики фитопланктона. Численность фитопланктона составила 198,712 млн кл./л,
биомасса — 14,945 мг/л, концентрация хлорофилла а достигала 215,3 мкг/л, что соответствовало β-эвтрофному
состоянию экосистемы в районе исследования. Выявлено, что 99,8 % биомассы и 96,7 % численности сообщества
составляли цианобактерии. Доминантом сообщества (42 %) были виды рода Microcystis, которые являются известными
потенциальными продуцентами цианобактериальных гепатотоксинов микроцистинов. Установлено присутствие
микроцистинов, содержание которых в клеточной и внеклеточной фракциях было одинаковым и в сумме составляло
12,56 мкг/л. Идентифицировано 8 структурных вариантов микроцистинов, около 90 % в их суммарное содержание
вносил [D-Asp3]MC-RR. Наиболее токсичный вариант MC-LR присутствовал в следовом количестве только в биомассе.
По нормам Всемирной организации здравоохранения содержание микроцистинов и численность цианобактериальных
клеток в пятне цветения в оз. Святозеро соответствует среднему уровню опасности при рекреационном использовании
водоема и может представлять опасность для здоровья человека. Заключение. Необходимо контролировать состав
фитопланктона, присутствие потенциально токсичных видов цианобактерий и цианотоксинов, а также состояние
выращиваемой в оз. Святозеро форели, так как цианотоксины могут накапливаться в тканях рыб.
Ключевые слова: эвтрофирование, фитопланктон, цианобактерии, биогенные элементы, цианотоксины, микроцистины, Карелия, Россия
Список литературы: 1. Александров, Б. М., Беляева, К. И., Покровский, В. В.,
Стефановская, А. Ф. и Урбан, В. В. (1959). Оз. Святозеро. Озера Карелии. Петрозаводск: Госиздат Карельской АССР,
сс. 211–225.
2. Баранов, И. В. (1962). Лимнологические типы озер
СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 276 с.
3. Госкомитет СССР по охране природы (1990). ГОСТ
17.1.4.02–90. Вода. Методика спектрофотометрического
определения хлорофилла а. М.: Издательство стандартов.
4. Ильмаст, Н. В., Китаев, С. П., Кучко, Я. А.
и Павловский, С. А. (2008). Гидроэкология разнотипных озер
южной Карелии. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 92 с.
5. Калинкина, Н. М., Теканова, Е. В., Сабылина, А. В.
и Рыжаков, А. В. (2019). Изменения гидрохимического
режима Онежского озера с начала 1990-х годов. Известия
Российской академии наук. Серия географическая, № 1,
сс. 62–72. DOI: 10.31857/S2587-55662019162-72.
6. Калинкина, Н. М., Филатов, Н. Н., Теканова, Е. В.
и Балаганский, А. Ф. (2018). Многолетняя динамика стока
железа и фосфора в Онежское озеро с водами р. Шуя в
условиях климатических изменений. Региональная экология,
№ 2 (52), сс. 65–73. DOI: 10.30694/1026-5600-2018-2-65-73.
7. Калмыков, М. В. (1998). Водоемы среднего участка
реки Шуи и озеро Ведлозеро. Химический состав донных
отложений. В: Современное состояние водных объектов
Республики Карелия. По результатам мониторинга 1992–
1997 гг. Петрозаводск: КарНЦ РАН, сс. 146–148.
8. Китаев, С. П. (2007). Основы лимнологии для
гидробиологов и ихтиологов. Петрозаводск: КарНЦ РАН,
395 с.
9. Кузнецов, С. И. и Дубинина, Г. А. (1989). Методы
изучения водных микроорганизмов. М.: Наука, 285 с.
10. Лозовик, П. А., Сабылина, А. В. и Рыжаков, А. В.
(2013). Химический состав озерных вод. В: Филатов, Н. Н.
и Кухарев, В. И. (ред.) Озера Карелии. Справочник.
Петрозаводск: КарНЦ РАН, сс. 30–37.
11. Михеева, Т. М., Остапеня, А. П., Ковалевская, Р. З.
и Лукьянова, Е. В. (1998). Пико- и нанофитопланктон
пресноводных экосистем. Минск: Белгосуниверситет, 196 с.
12. Мордухай-Болтовской, Ф. Д. (ред.) (1975). Методика
изучения биогеоценозов внутренних водоемов. М.: Наука,
240 с.
13. Русских, Я. В., Чернова, Е. Н., Воякина, Е. Ю.,
Никифоров, В. А. и Жаковская, З. А. (2012). Определение
цианотоксинов в водной матрице методом высокоэффективной
жидкостной хроматографии — масс-спектрометрии
высокого разрешения. Известия Санкт-Петербургского
государственного технологического института (технического
университета), № 17 (43), сс. 61–66.
14. Сабылина, А. В. (1991). Святозерская группа озер.
В: Поверхностные воды озерно-речной системы Шуи в
условиях антропогенного воздействия. Петрозаводск:
Карелия, сс. 72–80.
15. Сабылина, А. В., Мартынова, Н. Н. и Басов, М. И.
(1998). Водоемы среднего участка реки Шуи и озеро
Ведлозеро. Химический состав воды. В: Современное
состояние водных объектов Республики Карелия. По
результатам мониторинга 1992–1997 гг. Петрозаводск:
КарНЦ РАН, сс. 139–145.
16. Степанова, Н. Ю., Халиуллина, Л. Ю., Никитин, О. В.
и Латыпова, В. З. (2012). Структура и токсичность цианобактерий в рекреационных зонах водоемов Казанского
региона. Вода: химия и экология, № 11 (53), сс. 67–72.
17. Теканова, Е. В. (2013). Первичная продукция. В:
Филатов, Н. Н. и Кухарев, В. И. (ред.) Озера Карелии.
Справочник. Петрозаводск: КарНЦ РАН, сс. 49–51.
18. Теканова, Е. В., Калинкина, Н. М. и Кравченко, И. Ю.
(2018). Геохимические особенности функционирования
биоты в водоемах Карелии. Известия Российской академии
наук. Серия географическая, № 1, сс. 90–100. DOI: 10.7868/
S2587556618010083.
19. Филатов, Н. Н. и Кухарев, В. И. (ред.) (2013). Озера
Карелии. Справочник. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 464 с.
20. Филатов, Н. Н., Руховец, Л. А., Назарова, Л. Е.,
Георгиев, А. П., Ефремова, Т. В. и Пальшин, Н. И. (2014).
Влияние изменений климата на экосистемы озер севера
Европейской территории России. Ученые записки, № 34,
сс. 48–55.
21. Хендерсон-Селлерс, Б. и Маркленд, Х. Р. (1990).
Умирающие озера. Причины и контроль антропогенного
эвтрофирования. Л.: Гидрометеоиздат, 278 с.
22. Чекрыжева, Т. А. (1998). Водоемы среднего участка
реки Шуи и озеро Ведлозеро. Фитопланктон. В: Современное
состояние водных объектов Республики Карелия. По
результатам мониторинга 1992–1997 гг. Петрозаводск:
КарНЦ РАН, сс. 148–150.
23. Чекрыжева, Т. А. и Рыжков, Л. П. (2014).
Экологическое состояние оз. Святозеро по фитопланктону.
В: Экологические проблемы северных регионов и пути их
решения. Материалы V Всероссийской научной конференции
с международным участием, 23–27 июня 2014 г. Часть 2.
Апатиты: Изд. Кольского научного центра РАН, сс. 243–247.
24. Чернова, Е. Н., Русских, Я. В., Подольская, Е. П.
и Жаковская, З. А. (2016). Определение микроцистинов
и анатоксина-а методом жидкостной хромато-
масс-спектрометрии низкого разрешения. Научное
приборостроение, Т. 26, № 1, сс. 11–25.
25. Belykh, O. I., Gladkikh, A. S., Sorokovikova, E. G.,
Tikhonova, I. V., Potapov, S. A. and Fedorova, G. A. (2013).
Microcystin-producing cyanobacteria in water reservoirs
of Russia, Belarus and Ukraine. Chemistry for Sustainable
Development, Vol. 21, No. 4, pp. 347–361.
26. Chernova, E., Russkikh, I., Voyakina, E. and Zhakovskaya,
Z. (2016). Occurrence of microcystins and anatoxin-a in eutrophic
lakes of Saint Petersburg, Northwestern Russia. Oceanological
and Hydrobiological Studies, Vol. 45, Issue 4, pp. 466–484. DOI:
10.1515/ohs-2016-0040.
27. Chorus, I. (2012). Current approaches to cyanotoxin
risk assessment, risk management and regulations in different
countries. Dessau-Roßlau: Federal Environment Agency, 147 p.
28. Chorus, I. and Bartram, J. (eds.) (1999). Toxic
cyanobacteria in water: a guide to their public health
consequences, monitoring and management. London: Routledge,
432 p.
29. Davis, T. W., Berry D. L., Boyer G. L. and Gobler C. J.
(2009). The effects of temperature and nutrients on the growth
and dynamics of toxic and non-toxic strains of Microcystis during
cyanobacteria blooms. Harmful Algae, Vol. 8, Issue 5, pp. 715–
725. DOI: 10.1016/j.hal.2009.02.004.
30. Drobac, D., Tokodi, N., Lujić, J., Marinović, Z., Subakov-
Simić, G., Dulić, T., Važić, T., Nybom, S., Meriluoto, J., Codd,G. A. and Svirčev, Z. (2016). Cyanobacteria and cyanotoxins in
fishponds and their effects on fish tissue. Harmful Algae, Vol. 55,
pp. 66–76. DOI: 10.1016/j.hal.2016.02.007.
31. Feurstein, D., Stemmer, K., Kleinteich, J., Speicher, T.
and Dietrich, D. R. (2011). Microcystin congener- and
concentration-dependent induction of murine neuron apoptosis
and neurite degeneration. Toxicological Sciences, Vol. 124, Issue 2, pp. 424–431. DOI: 10.1093/toxsci/kfr243.
32. Huisman, J., Codd, G. A., Paerl, H. W., Ibelings, B. W.,
Verspagen, J. M. H. and Visser, P. M. (2018). Cyanobacterial
blooms. Nature Reviews Microbiology, Vol. 16, No. 8,
pp. 471–483. DOI: 10.1038/s41579-018-0040-1.
33. Kotak, B. G., Lam, A. K.-Y., Prepas, E. E. and
Hrudey, S. E. (2000). Role of chemical and physical variables
in regulating microcystin-LR concentration in phytoplankton
of eutrophic lakes. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic
Sciences, Vol. 57, Issue 8, pp. 1584–1593. DOI: 10.1139/f00-091.
34. Krüger, T., Hölzel, N. and Luckas, B. (2012). Influence of
cultivation parameters on growth and microcystin production of
Microcystis aeruginosa (Cyanophyceae) isolated from Lake Chao
(China). Microbial Ecology, Vol. 63, Issue 1, pp. 199–209. DOI:
10.1007/s00248-011-9899-3.
35. Li, J., Li, R. and Li, J. (2017). Current research scenario
for microcystins biodegradation — A review on fundamental
knowledge, application prospects and challenges. Science of
the Total Environment, Vol. 595, pp. 615–632. DOI: 10.1016/j.
scitotenv.2017.03.285.
36. Malbrouck, C. and Kestemont, P. (2006). Effects of
microcystins on fish. Environmental Toxicology and Chemistry,
Vol. 25, Issue 1, pp. 72–86. DOI: 10.1897/05-029R.1.
37. Massey, I. Y., Yang, F., Ding, Z., Yang, S., Guo, J., Tezi,
C., Al-Osman, M., Kamegni, R. B. and Zeng, W. (2018). Exposure
routes and health effects of microcystins on animals and humans:
A mini-review. Toxicon, Vol. 151, pp. 156–162. DOI: 10.1016/j.
toxicon.2018.07.010.
38. Oh, H.-M., Lee, S. J., Jang, M.-H. and Yoon, B.-D.
(2000). Microcystin production by Microcystis aeruginosa in
a phosphorus-limited chemostat. Applied and Environmental
Microbiology, Vol. 66, Issue 1, pp. 176–179. DOI: 10.1128/
aem.66.1.176-179.2000.
39. Paerl, H. W., Hall, N. S. and Calandrino, E. S.
(2011). Controlling harmful cyanobacterial blooms in a world
experiencing anthropogenic and climatic-induced change. Science
of the Total Environment, Vol. 409, Issue 10, pp. 1739–1745. DOI:
10.1016/j.scitotenv.2011.02.001.
40. Sivonen, K. and Jones, G. (1999). Cyanobacterial toxins.
In: Chorus, I. and Bartram, J. (eds.) Toxic Cyanobacteria in Water.
A Guide to Their Public Health Consequences, Monitoring and
Management. London: Routledge, pp. 41–111.
41. Srivastava, A., Choi, G.-G., Ahn, C.-Y., Oh, H.-M.,
Ravi, A. K. and Asthana, R. K. (2012). Dynamics of microcystin
production and quantification of potentially toxigenic Microcystis
sp. using real-time PCR. Water Research, Vol. 46, Issue 3,
pp. 817–827. DOI: 10.1016/j.watres.2011.11.056.
42. Vézie, C., Rapala, J., Vaitomaa, J., Seitsonen, J. and
Sivonen, K. (2002). Effect of nitrogen and phosphorus on growth
of toxic and nontoxic Microcystis strains and on intracellular
microcystin concentrations. Microbial Ecology, Vol. 43, Issue 4,
pp. 443–454. DOI: 10.1007/s00248-001-0041-9.
43. WHO (2003). Guidelines for safe recreational water
environments. Vol. 1. Coastal and fresh waters. Geneva: WHO,
219 p.
44. WHO (2017). Guidelines for drinking-water quality,
4th edition, incorporating the 1st addendum. Geneva: WHO, 541 p.
45. Zhang, D., Xie, P., Liu, Y. and Qiu, T. (2009). Transfer,
distribution and bioaccumulation of microcystins in the aquatic
food web in Lake Taihu, China, with potential risks to human
health. Science of the Total Environment, Vol. 407, Issue 7,
pp. 2191–2199. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2008.12.039.
Шабалин В. В., Рогожина Т. С.ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОМПОНЕНТОВ, РАСТВОРЕННЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ И НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В ПРИРОДНЫХ ВОДАХ
Shabalin V. V., Rogozhina T. S.DETERMINATION OF COMPONENTS, DISSOLVED ORGANIC AND INORGANIC SUBSTANCES IN NATURAL WATERS
DOI: 10.23968/2305-3488.2021.26.1.61-70
Введение. Существуют определенные проблемы в обеспечении качественной питьевой водой в крупных городских
агломерациях. Причинами такого положения являются ухудшение качества воды, неудовлетворительное состояние и
серьезная изношенность объектов инфраструктуры водоснабжения. Материалы и методы. Рассматривается состав
питьевой воды в системе водоснабжения Санкт-Петербурга на присутствие наночастиц SiO2 и Al2O3 и органических
веществ, включающих растворимые белки, белковые компоненты и соли. В настоящей работе оценивали концентрацию
и распределение наночастиц и органических примесей в осадке при испарении воды из образца, взятого в форме капли.
При этом использовались: методы дегидратации водных капель с образованием твердой фазы и оптического анализа
структуры осадка на основе анализа и распознавания изображений (видео- и фоторегистрации микроскопических
изображений); математическое моделирование формирования структур осадка и статистический анализ полученных
результатов. Результаты. Наличие примесей в воде рассматривалось по формированию кольцевых периодических
структур в осадках водных растворов. Анализ полученных структур позволил определить состав данной смеси
и наличие процентного содержания отдельных фракций по типу структурных элементов и их периодичности.
Математическая модель рассмотрела процессы осаждения частиц из раствора. Расчеты проводились на модельных
жидкостях и позволили получить зависимости распределений различных растворенных частиц в структуре твердой
фазы, а также описать механизм стадийности в осаждении при ее формировании.
Ключевые слова: белково-солевые растворы, наночастицы, дегидратация капли на твердой подложке, структура
осадка, вейвлет-преобразование изображений, определение периодичности структуры изображений
Список литературы: 1. Абрамов, Н. Н. (1982). Водоснабжение. 3-е издание.
М.: Стройиздат, 440 с.
2. Антоненков, Д. А. (2009). Особенности применения
различных методов исследования размерного состава и
концентрации взвешенного в воде вещества. Вестник СевНТУ,
Вып. 97: Механика, энергетика, экология, cc. 181–187.
3. Богатиков, О. А. (2003). Неорганические наночастицы
в природе. Вестник РАН, Т. 73, № 5, cc. 426–428.
4. Глушкова, А. В., Радилов, А. С. и Рембовский, В. Р.
(2007). Нанотехнологии и нанотоксикология — взгляд на
проблему. Токсикологический вестник, № 6 (87), сс. 4–8.
5. Зайцева, Н. В., Землянова, М. А., Звездин, В. Н.,
Лебединская, О. В., Мелехин, С. В., Саенко, Е. В. и
Махмудов, Р. Р. (2013). Морфологические особенности
тканей внутренних органов и систем при воздействии
нанодисперсного оксида марганца (3, 4). Вестник Российской
академии медицинских наук, Т. 68, № 2, cc. 18–23.
6. Захарова, Г. П. и Шабалин, В. В. (2014). Процессы
структурообразования при клиновидной дегидратации
простых и многокомпонентных растворов. Российская
оториноларингология, № 6 (73), сс. 31–37.
7. Иванов, С. Д. (2013). Железо и рак: роль ионов
железа в процессе канцерогенеза и при лучевой терапии
опухоленосителей. Успехи современной биологии, Т. 133,
№ 5, сс. 481–494.
8. Колегов, К. С. (2014). Формирование кольцевых
структур в высыхающей под шаблоном пленке коллоидного
раствора. Вестник ЮУрГУ. Серия «Математическое
моделирование и программирование», T. 7, № 1, cc. 24–33.
DOI: 10.14529/mmp140103.
9. Масалов, В. М., Сухинина, Н. С. и Емельченко, Г. А.
(2011). Наноструктура частиц диоксида кремния,
полученных многоступенчатым методом Штобера–Финка–
Бона. Химия, физика и технология поверхности, Т. 2,
№ 4, cc. 373–384.
10. Сергеев, И. Ю. (2018). Повышение эффективности
радиационного мониторинга закрытого административного
территориального образования с объектами атомной
промышленности и прилегающих территорий. Сибирский
пожарно-спасательный вестник, № 3 (10), cc. 9–12.
11. Тарасевич, Ю. Ю. (2004). Механизмы и модели
дегидратационной самоорганизации биологических
жидкостей. УФН, T. 174, № 7, cc. 779–790. DOI: 10.1070/
PU2004v047n07ABEH001758.
12. Шабалин, В. В. (2018). Биофизические механизмы
формирования твердофазных структур биологических
жидкостей человека. Диссертация на соискание степени
доктора биологических наук. СПб.: СПбГУ.
13. Эльпинер, Л. И. (2009). Влияние водного фактора на
формирование здоровья человека. Вода: химия и экология,
№ 3 (9), cс. 6–10.
14. Borodulin, V. B., Durnova, N. A., Vasiliadis, R. A.,
Losev, O. E., Chesovskih, Yu. S., Goroshinskaya, I. A.,
Kachesova, P. S., Babushkina, I.V. and Polozhentsev, O. E.
(2015). Study of the biological effect of iron nanoparticles.
Nanotechnologies in Russia, Vol. 10, No. 3-4, pp. 268–277.
DOI: 10.1134/S1995078015020056.
15. Buzoverya, M. E., Shcherbak, Yu. P. and Shishpor, I. V.
(2012). Experimental investigation the serum albumin fascia
microstructure, Technical Physics, Vol. 57, No. 9, pp. 1270–1276.
DOI: 10.1134/S1063784212090071.
16. Durnev, A. D. (2008). Toxicology of nanoparticles.
Bulletin of Experimental Biology and Medicine, Vol. 145,
Issue 1, pp. 72–74. DOI: 10.1007/s10517-008-0005-x.
17. Freed-Brown, J. (2014). Evaporative deposition in
receding drops. Soft Matter, Vol. 10, Issue 47, pp. 9506–9510.
DOI: 10.1039/C4SM02133A.
18. Gatti, A. M. and Montanari, S. (2005). Risk assessment
of micro and nanoparticles and the human health. In: Nalwa, H. S.
(ed.) Handbook of nanostructured biomaterials and their
applications in nanobiotechnology. Stevenson Ranch: American
Scientific Publishers, pp. 347–369.
19. Gleason, K. (2014). Experimental and numerical
investigations of microdroplet evaporation with a forced pinned
contact line. BSc Thesis in Aerospace Engineering. Orlando:
University of Central Florida.
20. Hu, H. and Larson, R. G. (2002). Evaporation of a sessile
droplet on a substrate. The Journal of Physical Chemistry B,
Vol. 106, Issue 6, pp. 1334–1344. DOI: 10.1021/jp0118322.
21. Joksimovic, R., Watanabe, S., Riemer, S., Gradzielski,
M. and Yoshikawa, K. (2014). Self-organized patterning through
the dynamic segregation of DNA and silica nanoparticles.
Scientific Reports, Vol. 4, 3660. DOI: 10.1038/srep03660.
22. Shen, X., Ho, C.-M. and Wong, T.-S. (2010). Minimal
size of coffee ring structure. The Journal of Physical Chemistry B,
Vol. 114, Issue 16, pp. 5269–5274. DOI: 10.1021/jp912190v.
23. Song, H. M., Ye, P. D. and Ivanisevic, A. (2007).
Elastomeric nanoparticle composites covalently bound to Al2O3/
GaAs surfaces. Langmir, Vol. 23, Issue 18, pp. 9472–9480. DOI:
10.1021/la700979r.
24. Tan, H., Diddens, C., Versluis, M., Butt, H.-J., Lohse, D.
and Zhang, X. (2017). Self-wrapping of an ouzo drop induced
by evaporation on a superamphiphobic surface. Soft Matter,
Vol. 13, No. 15, pp. 2749–2759. DOI: 10.1039/C6SM02860H.
25. Thiele, U. (2014). Patterned deposition at moving
contact lines. Advances in Colloid and Interface Science,
Vоl. 206, pp. 399–413. DOI: 10.1016/j.cis.2013.11.002.
26. Yunker, P. J., Lohr, M. A., Still, T., Borodin, A.,
Durian, D. J. and Yodh, A. G. (2013). Effects of particle shape
on growth dynamics at edges of evaporating drops of colloidal
suspensions. Physical Review Letters, Vol. 110, Issue 3, 035501.
DOI: 10.1103/PhysRevLett.110.035501.
№2 (86)
ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ
Красавцева Е. А., Сандимиров С. С.СОСТОЯНИЕ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ ГОРНО‑ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ НА ПРИМЕРЕ ООО «ЛОВОЗЕРСКИЙ ГОК»
Krasavtseva E. A., Sandimirov S. S.STATE OF WATER BODIES IN THE AREA OF INFLUENCE OF MINING AND PROCESSING ENTERPRISES (CASE STUDY OF LOVOZERSKY MINING AND PROCESSING PLANT)
DOI: 10.23968/2305-3488.2021.26.2.3-13
Введение. Впервые проведено расширенное исследование химического состава поверхностных вод и донных отложений озер,
в различной степени подверженных влиянию горнорудного комплекса ООО «Ловозерский ГОК» (пгт. Ревда, Мурманская обл.),
осуществляющего добычу и переработку редкометальных руд. Методы. В работе использованы данные, полученные в ходе
исследований 1995‑2005 гг. и 2019–2020 гг. Пробы воды и донных отложений анализировались различными методами.
Валовые содержания элементов в донных отложениях сравнивались с фоновыми, а при их отсутствии — с кларковыми
содержаниями элементов в земной коре. Для оценки уровня загрязнения реки Сргевань, принимающей стоки предприятия,
рассчитан коэффициент предельной загрязненности. Результаты. Установлено, что за последние 35 лет химический
состав поверхностных вод близлежащих водоемов претерпел небольшие изменения. Значительных превышений предельно
допустимых концентраций для водных объектов рыбохозяйственного значения не обнаружено. В то же время сопоставление
содержания тяжелых металлов в донных отложениях, отобранных из озер Ильма и Кривое, с фоновыми выявило загрязнение
первого стронцием, цинком и марганцем. Также отмечено многократное превышение содержания редкоземельных элементов
(La, Ce, Pr, Nd), Nb и Ta в донных отложениях оз. Ильма в сравнении с оз. Кривое. Анализ проб речных вод, отобранных на
разном удалении до и после места сброса сточных вод предприятием, подтвердил предположение о загрязнении р. Сергевань
сточными водами предприятия. Заключение. На загрязнение водных объектов большее влияние оказывают сбрасываемые
сточные воды горнорудного предприятия, однако повышенное содержание редкоземельных элементов в донных отложениях
оз. Ильма может являться следствием аэротехногенного переноса частиц хвостов обогащения лопаритовых руд, вкладом
дренажных вод хвостохранилищ либо выщелачиванием подстилающих пород.
Ключевые слова: поверхностные воды, донные отложения, загрязняющие вещества, сточные воды, редкоземельные элементы
Список литературы: 1. Баранов, И. В. (1962). Лимнологические типы озер СССР. Л.: Гидрометеоиздат. 276 с.
2. Вельтищев, П. А. и Павлов, Н. С. (1940). Материалы к изучению глубин и грунтов озера Ловозеро. В: Верещагин, Г. Ю. (ред.) Материалы к изучению вод Кольского полуострова. М: Изд-во АН СССР, сс. 298–313.
3. Виноградов, А. П. (1962). Средние содержания химических элементов в главных типах изверженных горных пород земной коры. Геохимия, № 7, сс. 555–571.
4. Галахов, А. В. (1975). Петрология Хибинского щелочного массива. Л.: Наука, 256 с.
5. Горячев, А. А., Красавцева, Е. А., Лащук, В. В., Икконен, П. В., Смирнов, А. А., Максимова, В. В. и Макаров, Д. В. (2020). Оценка экологической опасности и возможности переработки хвостов обогащения лопаритовых руд. Экология и промышленность России, Т. 24, № 12, сс. 46–51. DOI: 10.18412/1816-0395-2020-12-46-51.
6. Горячев, А. А., Лащук, В. В., Красавцева, Е. А., Алфертьев, Н. Л. и Макаров Д. В. (2020). Геоэкологическая оценка современного состояния разновозрастных хвостохранилищ рудника Карнасурт. Труды Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН, № 17, сс. 128–132. DOI:
10.31241/FNS.2020.17.023.
7. Даувальтер, В. А. (2019). Гидрохимия озер в зоне влияния стоков производства железорудного сырья. Вестник МГТУ, Т. 22, № 1, сс. 167–176. DOI: 10.21443/1560-9278-2019-22-1-167-176.
8. Даувальтер, В. А., Кашулин, Н. А., Денисов, Д. Б., Зубова, Е. М., Слуковский, З. И. и Мицуков, А. С. (2020). Изменение геоэкологического состояния арктического озера Куэтсъярви в постсоветское время. В: Сергеевские чтения: геоэкологические аспекты реализации национального проекта «Экология». Диалог поколений. М.: РУДН, сс. 361–366.
9. Даувальтер, В. А., Кашулин, Н. А. и Сандимиров, С. С. (2012). Тенденции изменений химического состава донных отложений пресноводных субарктических и арктических водоемов под влиянием природных и антропогенных факторов. Труды Кольского научного центра РАН «Прикладная экология Севера», № 9, сс. 55–87.
10. Даувальтер, В. А., Моисеенко, Т. И. и Родюшкин, И. В. (1999). Геохимия редкоземельных элементов в озере Имандра, Мурманская область. Геохимия, № 37 (4), сс. 376–383.
11. Денисов, Д. Б., Косова, А. Л. и Вокуева, С. И. (2020). Палеоэкологические исследования субарктических озер Мурманской области в позднем плейстоцене и голоцене. В: Биогеография и эволюционные процессы. Материалы LXVI сессии Палеонтологического общества при РАН. СПб.: Картфабрика ВСЕГЕИ, сс. 191–193.
12. Кашулин, Н. А., Даувальтер, В. А., Денисов, Д. Б., Валькова, С. А., Вандыш, О. И., Терентьев, П. М. и Кашулин, А. Н. (2013). Некоторые аспекты современного состояния пресноводных ресурсов Мурманской области. Вестник МГТУ, Т. 16, № 1, сс. 98–107.
13. Красавцева, Е. А., Жилкин, Б. О., Макаров, Д. В., Светлов, А. В. и Горячев, А. А. (2020). Очистка сточных вод ООО «Ловозерский ГОК» от ионов фтора методом химической коагуляции. Труды Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН, № 17, сс. 297–301. DOI: 10.31241/FNS.2020.17.056.
14. Моисеенко, Т. И. (ред.) (2002). Антропогенные модификации экосистемы озера Имандра. М.: Наука, 403 с.
15. Мокрушина, О. Д. (2018). Первые данные по криотермометрии флюидных включений в нефелине лопаритового месторождения Ловозерского щелочного массива. Труды Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН, № 15, сс. 251–254. DOI: 10.31241/FNS.2018.15.062.
16. Никаноров, А. М. и Жулидов, А. В. (1991). Биомониторинг металлов в пресноводных экосистемах. Л.: Гидрометеоиздат, 312 с.
17. Петрова, В. А. и Пашкевич, М. А. (2011). Состояние водных объектов в зоне влияния горно-перерабатывающих предприятий на примере ОАО «Ковдорский ГОК». Научный вестник Московского государственного горного университета, № 9, сс. 67–71.
18. Пожиленко, В. И., Гавриленко, Б. В., Жиров, Д. В. и Жабин, С. В. (2002). Геология рудных районов Мурманской области. Апатиты: Изд-во Кольского НЦ РАН, 359 с.
19. Шабанов, В. В. и Маркин В. Н. (2009). Методика эколого-водохозяйственной оценки водных объектов. М.: ФГОУ ВПО МГУП, 154 с.
20. Dauvalter, V. A., Dauvalter, M. V., Kashulin, N. A. and Sandimirov, S. S. (2010). Chemical composition of bottom sedimentary deposits in lakes in the zone impacted by atmospheric emissions from the Severonickel plant. Geochemistry International, Vol. 48, Issue 11, pp. 1148–1153. DOI: 10.1134/
S0016702910110091.
21. Dauval’ter, V. A., Dauval’ter, M. V., Saltan, N. V. and Semenov, E. N. (2009). The chemical composition of surface water in the influence zone of the Severonikel smelter. Geochemistry International, Vol. 47, Issue 6, pp. 592–610. DOI:
10.1134/S0016702909060056.
22. Kashulin, N. A., Dauvalter, V. A., Denisov, D. B., Valkova, S. A., Vandysh, O. I., Terentjev, P. M. and Kashulin, A. N. (2017). Selected aspects of the current state of freshwater
resources in the Murmansk Region. Journal of Environmental Science and Health, Part A, Vol. 52, Issue 9, pp. 921–929. DOI:
10.1080/10934529.2017.1318633.
23. Moiseenko, T. I., Dinu, M. I., Gashkina, N. A. and Kremleva, T. A. (2013). Occurrence forms of metals in natural waters depending on water chemistry. Water Resources, Vol. 40, Issue 4, pp. 407–416. DOI: 10.1134/S009780781304009X.
24. Nikanorov, A. M. (2009). The Oddo-Harkins rule and distribution of chemical elements in freshwater ecosystems. Doklady Earth Sciences, Vol. 426, Issue 1, pp. 600–604. DOI:
10.1134/S1028334X09040205.
Телятникова А. М., Федоров С. В., Кудрявцев А. В.МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫХ КАМЕР
Telyatnikova A. M., Fedorov S. V., Kudryavtsev A. V.MODELING THE OPERATION OF SEPARATION CHAMBERS
DOI: 10.23968/2305-3488.2021.26.2.14-21
Введение. Разделительные камеры проектируются и строятся для полураздельной и раздельной систем
канализации населенных пунктов. Их основная функция заключается в отделении потока условно чистых
вод во время интенсивного дождя. Данный подход позволяет производить сброс условно чистых вод в водные
объекты или накопительные резервуары без очистки и тем самым значительно снизить нагрузку, оказываемую
на очистные сооружения. Для корректного проектирования разделительных камер требуется понимание
влияния их конструктивных особенностей на процесс деления потока. Изучение гидравлических характеристик
разделительных камер любой конструкции возможно при помощи компьютерного моделирования. В рамках
данной работы исследовались две конструкции: с кольцевым водосливом, имеющая натурный прототип, и со
спиралевидным водосливом, предложенная авторами. Методы. В основу исследования положено моделирование
в пакете конечно-элементного анализа ANSYS CFX. Для каждой конструкции выполнена серия из пяти опытов с
различными скоростями входящего потока. Результаты. Разработаны и качественно оценены модели двух видов
разделительных камер. Установлены и количественно оценены такие характеристики, как постоянство расхода,
отводимого на очистку, и коэффициент расхода водослива. Заключение. В результате выполнения исследования
сформирован и опробован принципиальный подход, позволяющий изучить гидравлические характеристики
разделительных камер различных конструкций для их дальнейшего применения в системе канализации.
Ключевые слова: канализационная сеть, сточные воды, дождевая канализация, разделительная камера, компьютерное моделирование, ANSYS CFX.
Список литературы: 1. Алексеев, М. И., Кудрявцев, А. В. и Масаева, Т. Р.
(1982). Ливнеспуск. Патент № SU983212A1.
2. Алексеев, М. И. и Курганов, А. М. (2000).
Организация отведения поверхностного (дождевого
и талого) стока с урбанизированных территорий:
учебное пособие. М.: Издательство АСВ; СПб.:
СПбГАСУ, 352 с.
3. Верещагина, Л. М. и Швецов, В. Н. (2016).
Разъяснение отдельных положений Рекомендаций
по расчету систем сбора, отведения и очистки
поверхностного стока с селитебных территорий и
площадок предприятий. Водоснабжение и санитарная
техника, № 1, сс. 50–58.
4. Гогоберидзе, M. И., Нижарадзе, Э. И.
и Джалагания, Г. М. (1989). Регулирующий резервуар-
ливнеспуск. Патент № SU1454932A1.
5. Дикаревский, В. С., Курганов, А. М., Нечаев,
А. П и Алексеев, М. И. (1990). Отведение и очистка
поверхностных сточных вод: учебное пособие для
вузов. Л.: Стройиздат, 224 с.
6. Кармазинов, Ф. В. (ред.) (2002). Отведение
и очистка сточных вод Санкт-Петербурга. 2-е изд.
СПб.: Новый журнал, 683 с.
7. Козак, Б., Яворска, М., Лагуд, Г. и Кузьмина, Т. Н.
(2014). Управление дождевыми и талыми водами.
В: ІІІ Всеукраїнська міжвузівська науково-технічна
конференція “Сучасні технології в промисловому
виробництві”. Суми: Сумський державний
університет, сс. 42–43.
8. Кудрявцев, А. В. (1982). Разделительные
камеры для полураздельной системы канализации.
Диссертация на соискание степени кандидата технических наук. Л.: Ленинградский инженерно-
строительный институт.
9. Курганов, А. М. (1984). Таблицы параметров
предельной интенсивности дождя для определения
расходов в системах водоотведения: справочное
пособие. М.: Стройиздат, 111 с.
10. Курганов, А. М. и Фёдоров, Н. Ф. (1973).
Справочник по гидравлическим расчётам систем
водоснабжения и канализации. Л.: Стройиздат, 408 с.
11. Репин, Б. Н. (ред.) (1995). Водоснабжение
и водоотведение. Наружные сети и сооружения. М.:
Высшая школа, 431 с.
12. Яковлев, С. В., Карелин, Я. А., Ласков, Ю. М.
и Калицун, В. И. (1996). Водоотведение и очистка
сточных вод: учебник для вузов. М.: Стройиздат,
591 с.
13. Abbas, A., Carnacina, I., Ruddock, F.,
Alkhaddar, R., Rothwell, G. and Andoh R. (2019).
An innovative method for installing a separate sewer
system in narrow streets. Journal of Water Management
Modeling, Vol. 27, C467. DOI: 10.14796/JWMM.C467.
14. Cembrano, G., Quevedo, J., Salamero, M., Puig, V.,
Figueras, J. and Martı́, J. (2004). Optimal control of urban
drainage systems. A case study. Control Engineering
Practice, Vol. 12, Issue 1, рр. 1–9. DOI: 10.1016/S0967-
0661(02)00280-0.
15. Coppes, B. A. (2002). The challenges of stormwater
management. Water Engineering & Management,
November 2002, pp. 18–23.
16. Marsalek, J., He, C. (2013). Hydraulic optimization
of a combined sewer overflow (CSO) storage facility
using numerical and physical modeling. Journal of
Environmental Engineering and Science, Vol. 8, Issue 1,
рр. 76–87. DOI: 10.1139/S08-050.
Фокина Н. В., Майоров Д. В., Горбачева Т. Т.АМОРФНЫЙ КРЕМНЕЗЕМ ИЗ НЕФЕЛИНОВОГО СЫРЬЯ В ДЕФОСФОТАЦИИ КОММУНАЛЬНЫХ СТОКОВ
Fokina N. V., Mayorov, D. V., Gorbacheva T. T.AMORPHOUS SILICA OBTAINED FROM NEPHELINE RAW MATERIALS IN THE DEPHOSPHORIZATION OF MUNICIPAL WASTEWATER
DOI: 10.23968/2305-3488.2021.26.2.22-29
Введение. Рассматривается важность извлечения лабильной формы фосфора из сточных вод с возможностью
его дальнейшего использования. Выделяются преимущества сорбционных методов, перспективы использования
аморфного кремнезема в качестве мелиоранта, обладающего пролонгированным удобрительным эффектом.
Методы. В работе проведено экспериментальное моделирование извлечения фосфатов из модельных растворов и
иловой смеси региональных канализационных очистных сооружений. В качестве сорбентов использован аморфный
кремнезем, полученный из местного нефелинового сырья методом кислотной переработки по запатентованной
технологии. Результаты. Получен сорбент на основе аморфного кремнезема с диаметром пор 8.41 нм.
Сорбционная емкость сорбента превышает 29 мгP/г по фосфатной форме, что соответствует среднему уровню
извлечения фосфора, отмеченному для ряда сорбентов, применяемых в международной практике дефосфотации
сточных вод при получении нетрадиционных мелиорантов. Заключение. Для эффективного извлечения фосфора из
коммунальных стоков с получением нетрадиционного мелиоранта с удобрительным эффектом по Si и P достаточен
расход сорбента 1 г/л.
Ключевые слова: аморфный кремнезем, сорбция, дефосфотация, коммунальные стоки.
Список литературы: 1. Захаров, Д. В., Захаров, К. В., Матвеев, В. А.
и Майоров, Д. В. (2002). Способ переработки силикатного
сырья.
2. Матвеев, В. А., Майоров, Д. В. и Веляев, Ю. О. (2013).
Усовершенствование метода выделения чистого диоксида
кремния из растворов от серно-кислотного разложения
нефелина. Химическая технология, Т. 14, № 8, сс. 453–459.
3. 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.
4. ACS Material. Advanced Chemicals Supplier (2021).
Molecular sieves. [online] Available at: https://www.acsmaterial.
com/materials/molecular-sieves.html [Date accessed January 21,
2021].
5. Anastas, P. T. and Zimmerman, J. B. (eds.) (2013).
Innovations in Green Chemistry and Green Engineering:Selected Entries from the Encyclopedia of Sustainability Science
and Technology. New York: Springer, 334 p. DOI: 10.1007/978-
1-4614-5817-3.
6. Bacelo, H., Pintor, A. M. A., Santos, S. C. R.,
Boaventura, R. A. R. and Botelho, C. M. S. (2020). Performance
and prospects of different adsorbents for phosphorus uptake and
recovery from water. Chemical Engineering Journal, Vol. 381,
122566. DOI: 10.1016/j.cej.2019.122566.
7. Baker, M. J., Blowes, D. W. and Ptacek, C. J. (1998).
Laboratory development of permeable reactive mixtures for
the removal of phosphorus from onsite wastewater disposal
systems. Environmental Science & Technology, Vol. 32,
Issue 15, pp. 2308–2316. DOI: 10.1021/es970934w.
8. Choi, J.-W., Lee, S.-Y., Lee, S.-H., Lee, K.-B., Kim, D.-J.
and Hong, S.-W. (2012). Adsorption of phosphate by aminofunctionalized
and co-condensed SBA-15. Water, Air & Soil
Pollution, Vol. 223, Issue 5, pp. 2551–2562. DOI: 10.1007/
s11270-011-1047-7.
9. De-Bashan, L. E. and Bashan, Y. (2004). Recent advances
in removing phosphorus from wastewater and its future use
as fertilizer (1997–2003). Water Research, Vol. 38, Issue 19,
pp. 4222–4246. DOI: 10.1016/j.watres.2004.07.014.
10. Delaney, P., McManamon, C., Hanrahan, J. P., Copley,
M. P., Holmes, J. D. and Morris, M. A. (2011). Development
of chemically engineered porous metal oxides for phosphate
removal. Journal of Hazardous Materials, Vol. 185, Issue 1,
pp. 382–391. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2010.08.128.
11. Diagboya, P. N. E. and Dikio, E. D. (2018). Silicabased
mesoporous materials; emerging designer adsorbents for
aqueous pollutants removal and water treatment. Microporous
and Mesoporous Materials, Vol. 266, pp. 252–267. DOI:
10.1016/j.micromeso.2018.03.008.
12. Egle, L., Rechberger, H., Krampe, J. and Zessner, M.
(2016). Phosphorus recovery from municipal wastewater:
An integrated comparative technological, environmental and
economic assessment of P recovery technologies. Science of
The Total Environment, Vol. 571, pp. 522–542. DOI: 10.1016/j.
scitotenv.2016.07.019.
13. Huang, W., Zhang, Y. and Li, D. (2017). Adsorptive
removal of phosphate from water using mesoporous materials:
A review. Journal of Environmental Management, Vol. 193,
pp. 470–482. DOI: 10.1016/j.jenvman.2017.02.030.
14. Jing, X., Jiang, Y., Wang, Y., Liu, E., Cheng, R., Dai, J.,
Dai, X., Li, C. and Yan, Y. (2020). Phosphate removal using freestanding
functionalized mesoporous silica films with excellent
recyclability. Microporous and Mesoporous Materials, Vol. 296,
109953. DOI: 10.1016/j.micromeso.2019.109953.
15. Kroiss, H., Rechberger, H. and Egle L. (2011).
Phosphorus in water quality and waste management. In: Kumar,
S. (ed.) Integrated Waste Management - Volume II. [online]
Available at: https://www.intechopen.com/books/integratedwaste-
management-volume-ii/phosphorus-in-water-qualityand-
waste-management [Date accessed 11.03.2021]. DOI:
10.5772/18482.
16. Kumar, P. S., Korving, L., van Loosdrecht, M. C.
M and Witkamp, G.-J. (2019). Adsorption as a technology to
achieve ultra-low concentrations of phosphate: Research gaps
and economic analysis. Water Research X, Vol. 4, 100029. DOI:
10.1016/j.wroa.2019.100029.
17. Lin, K.-Y. A., Chen, S.-Y. and Jochems, A. P. (2015).
Zirconium-based metal organic frameworks: Highly selective
adsorbents for removal of phosphate from water and urine.
Materials Chemistry and Physics, Vol. 160, pp. 168–176. DOI:
10.1016/j.matchemphys.2015.04.021.
18. Liu, R., Chi, L., Wang, X., Sui, Y., Wang, Y. and
Arandiyan, H. (2018). Review of metal (hydr)oxide and other
adsorptive materials for phosphate removal from water. Journal
of Environmental Chemical Engineering, Vol. 6, Issue 4,
pp. 5269–5286. DOI: 10.1016/j.jece.2018.08.008.
19. Loganathan, P., Vigneswaran, S., Kandasamy, J. and
Bolan, N. S. (2014). Removal and recovery of phosphate
from water using sorption. Critical Reviews in Environmental
Science and Technology, Vol. 44, Issue 8, pp. 847–907. DOI:
10.1080/10643389.2012.741311.
20. Lǚ, J., Liu, H., Liu, R., Zhao, X., Sun, L. and Qu, J.
(2013). Adsorptive removal of phosphate by a nanostructured
Fe–Al–Mn trimetal oxide adsorbent. Powder Technology,
Vol. 233, pp. 146–154. DOI: 10.1016/j.powtec.2012.08.024.
21. Norton-Brandão, D., Scherrenberg, S. M. and van Lier,
J. B. (2013). Reclamation of used urban waters for irrigation
purposes – A review of treatment technologies. Journal of
Environmental Management, Vol. 122, pp. 85–98. DOI:
10.1016/j.jenvman.2013.03.012.
22. Ou, E., Zhou, J., Mao, S., Wang, J., Xia, F. and
Min, L. (2007). Highly efficient removal of phosphate by
lanthanum-doped mesoporous SiO2. Colloids and Surfaces A:
Physicochemical and Engineering Aspects, Vol. 308, Issues 1–3,
pp. 47–53. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2007.05.027.
23. Seliem, M. K., Komarneni, S. and Abu Khadra, M.
R. (2016). Phosphate removal from solution by composite of
MCM-41 silica with rice husk: Kinetic and equilibrium studies.
Microporous and Mesoporous Materials, Vol. 224, pp. 51–57.
DOI: 10.1016/j.micromeso.2015.11.011.
24. Sengupta, S. and Pandit, A. (2011). Selective removal
of phosphorus from wastewater combined with its recovery
as a solid-phase fertilizer. Water Research, Vol. 45, Issue 11,
pp. 3318–3330. DOI: 10.1016/j.watres.2011.03.044.
25. Shepherd, J. G., Sohi, S. P. and Heal, K. V. (2016).
Optimizing the recovery and re-use of phosphorus from
wastewater effluent for sustainable fertiliser development.
Water Research, Vol. 94, pp. 155–165. DOI: 10.1016/j.
watres.2016.02.038.
26. Shin, E. W., Han, J. S., Jang, M., Min, S.-H., Park, J. K.,
and Rowell, R. M. (2004). Phosphate adsorption on aluminumimpregnated
mesoporous silicates: surface structure and
behavior of adsorbents. Environmental Science & Technology,
Vol. 38, Issue 3, pp. 912–917. DOI: 10.1021/es030488e.
27. Wang, W., Zhou, J., Wei, D., Wan, H., Zheng, S., Xu, Z.
and Zhu, D. (2013). ZrO2-functionalized magnetic mesoporous
SiO2 as effective phosphate adsorbent. Journal of Colloid and
Interface Science, Vol. 407, pp. 442–449. DOI: 10.1016/j.
jcis.2013.06.053.
28. Xia, W.-J., Xu, L.-Z.-J., Yu, L.-Q., Zhang, Q., Zhao,
Y.-H., Xiong, J.-R., Zhu, X.-Y., Fan, N.-S., Huang, B.-C. and
Jin, R.-C. (2020). Conversion of municipal wastewater-derived
waste to an adsorbent for phosphorus recovery from secondary
effluent. Science of The Total Environment, Vol. 705, 135959.
DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.135959.
29. Zema, D. A., Bombino, G., Andiloro, S. and Zimbone,
S. M. (2012). Irrigation of energy crops with urban wastewater:
Effects on biomass yields, soils and heating values. Agricultural
Water Management, Vol. 115, pp. 55–65. DOI: 10.1016/j.
agwat.2012.08.009.
ЭКОЛОГИЯ
Волкова Н. Е., Подовалова С. В., Умерова Л. Р.МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ОЦЕНКЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРИРОДНЫХ И АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ НА РЕЧНЫЕ ГЕОСИСТЕМЫ
Volkova N. E., Podovalova S. V., Umerova L. R.METHODOLOGICAL APPROACHES FOR ASSESSING THE IMPACT OF NATURAL AND ANTHROPOGENIC FACTORS ON RIVER GEOSYSTEMS
DOI: 10.23968/2305-3488.2021.26.2.30-39
Введение. Усиление дефицита водных ресурсов в Республике Крым вследствие перекрытия внешнего
водоисточника подчеркнуло необходимость рационально использовать имеющийся водоресурсный потенциал, что
в свою очередь требует достижения баланса между интересами водопользователей и поддержанием благоприятной
экологической обстановки на водотоках полуострова. В российской и мировой практике существует целый ряд
подходов к оценке влияния антропогенных и природных факторов на состояние речных геосистем, однако не все
они могут быть применимы для решения обозначенной задачи. Методы. Выбор наиболее приемлемого подхода,
использование которого позволит разрабатывать целесообразные управленческие решения в водохозяйственной
сфере, был осуществлен на основе апробации комплексных методик, методов и моделей оценки влияния
человеческой деятельности на устойчивость речных природно-технических систем на примере р. Зуя. Результаты.
Сравнение возможностей применения балльно-индексного метода оценки устойчивости и уязвимости водотоков к
изменению физико-географических, гидрологических параметров, качества воды и методики комплексной оценки
геоэкологического состояния водных ресурсов малых рек и системной модели «Бассейн малой реки» показало, что
только использование последней позволит не просто оценить фактическую обстановку, но и выделить причины,
препятствующие рациональному использованию водотоков полуострова. Заключение. Использование правильно
подобранного методологического подхода оценки влияния антропогенных и природных факторов на устойчивость
речных геосистем позволит при разработке управленческих решений в водохозяйственной сфере Республики Крым
избежать ошибок при выборе мероприятий и расстановке приоритетов действий, направленных на достижение
рационального применения имеющегося водоресурсного потенциала.
Ключевые слова: водоток, антропогенная нагрузка, экологическая обстановка, комплексная оценка, рациональное
водопользование.
Список литературы: 1. Власова, А. Н. (2008). Гидрологическая
и гидроэкологическая характеристика реки Малый Салгир.
Ученые записки Таврического национального университета
имени В. И. Вернадского. Серия: География, Т. 21 (60), № 3,
сс. 94–101.
2. Волкова, Н. Е., Иванютин, Н. М. и Подовалова, С. В.
(2021). Оценка гидроэкологического состояния водных
объектов бассейна реки Малый Салгир. Вестник
Московского университета. Серия 5. География, № 3,
сс. 27–36.
3. Главный государственный санитарный врач
Российской Федерации (2003). Предельно допустимые
концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных
объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового
водопользования: Гигиенические нормативы. ГН 2.1.5.1315–
03. М.: Российский регистр потенциально опасныххимических и биологических веществ Министерства
здравоохранения Российской Федерации, 154 с.
4. Дмитриев, В. В. (2000). Эколого-географическая
оценка состояния внутренних водоемов. Диссертация на
соискание степени доктора географических наук. СПб.:
Санкт-Петербургский государственный университет.
5. Дмитриев, В. В., Бурцев, С. Н., Мандрыкова, О. Н.,
Ефимова, А. Ю., Кузьменко, Г. Ю., Лаптев, А. С.,
Нестерова, Н. В., Соловьев, В. А., Тимченко, Д. С. и
Шадрина, А. А. (2016). Оценка экологического состояния
малых озер Карельского Приладожья. Международный
журнал прикладных и фундаментальных исследований,
№ 8-4, сс. 647–655.
6. Дунаева, Е. А. и Коваленко, П. И. (2013). Типизация
бассейнов рек Крыма по агроландшафтам и экологической
нагрузке на них. Научный журнал Российского НИИ
проблем мелиорации, № 4 (12), сс. 157–167.
7. Иванютин, Н. М. и Подовалова, С. В. (2019). Оценка
современного экологического состояния реки Биюк-Карасу.
Вода и экология: проблемы и решения, № 1 (77), сс. 54–63.
DOI: 10.23968/2305-3488.2019.24.1.54-63.
8. Иванютин, Н. М., Подовалова, С. В. и Волкова, Н. Е.
(2020). Изучение пространственно-временной
трансформации качественного состава вод реки Салгир.
Экология и промышленность России, Т. 24, № 3, сс. 65–71.
DOI: 10.18412/1816-0395-2020-3-65-71.
9. Карпенко, Н. П. (2018). Оценка геоэкологической
ситуации речных бассейнов на основе атрибутивных
показателей и обобщенных геоэкологических рисков.
Природообустройство, № 2, сс. 15–22. DOI: 10.26897/1997-
6011/2018-2-15-22.
10. Крымгипроводхоз (1992). Паспорт реки Зуя.
Симферополь: Крымгипроводхоз, 102 с.
11. 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.
12. 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.
13. Позаченюк, Е. А. и Тимченко, З. В. (2017).
Современные ландшафты бассейна р. Ускут. Экономика
строительства и природопользования, № 2 (63), сс. 39–49.
14. Примак, Е. А. (2009). Интегральная оценка
устойчивости районов Ладожского озера к изменению
параметров естественного и антропогенного режимов.
Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 7.
Геология. География, № 3, сс. 151–159.
15. Тимченко, З. В. (2002). Водные ресурсы
и экологическое состояние малых рек Крыма. Симферополь:
Доля, 152 с.
16. Тимченко, З. В. (2017). Гидрографические
и гидрологические характеристики реки Джарджавы.
Строительство и техногенная безопасность, № 8 (60),
сс. 133–139.
17. Тимченко, З. В. (2018). Анализ современного
состояния реки Победная (главного коллектора № 5).
Строительство и техногенная безопасность, № 11 (63),
сс. 213–219.
18. Умерова, Л. Р. и Дунаева, Е. А. (2020). Оценка
состояния бассейна реки Салгир с использованием цифровых
технологий. В: Национальная научная конференция «Лесная
мелиорация и эколого-гидрологические проблемы Донского
водосборного бассейна». Волгоград: Федеральный научный
центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного
лесоразведения Российской академии наук, сс. 458–462.
19. Шищенко, П. Г. (1988). Прикладная физическая
география. Киев: Выща школа, 192 с.
20. Яцык, А. В. (1997). Экологические основы
рационального водопользования. Киев: Издательство
«Генеза», 640 с.
21. Li, B., Wang, G., Ding, H. and Chen, Y. (2017). An
evaluation method of the sustainability of water resource in
karst region: a case study of Zunyi, China. Applied Water
Science, Vol. 7, Issue 3, pp. 1391–1397. DOI: 10.1007/s13201-
015-0362-3.
Джамалов Р. Г., Власов К. Г., Григорьев В. Ю., Галагур К. Г., Решетняк О. С., Сафронова Т. И.МАСШТАБ И МНОГОЛЕТНЯЯ ДИНАМИКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ БАССЕЙНА ОКИ
Dzhamalov R. G., Vlasov K. G., Grigorev V. Y., Galagur K. G., Reshetnyak O. S, Safronova T. I.SCALE AND LONG-TERM DYNAMICS OF OKA RIVER BASIN POLLUTION
DOI: 10.23968/2305-3488.2021.26.2.40-53
Введение. В статье представлена многолетняя динамика загрязнения речных вод бассейна Оки. Бассейн реки
является основным источником питьевого водоснабжения и приёмником стоков ряда областей Европейской части
России. Методы. Оценка качества проведена по основным 12 гидрохимическим показателям, построены карты их
распределения с разбивкой на два основных периода (1990–1999 гг. и 2000–2017 гг.). Также был произведен расчет
антропогенной нагрузки по створу в г. Горбатов. Рассчитаны коэффициенты ранговой корреляции Спирмена и их
статистическая значимость. Результаты. Для 18 постов с 25 и более годами наблюдений были выполнены оценка
величины линейного тренда (%/год) с помощью функции Тейла–Сена и статистической значимости линейного
тренда (Манн-Кендалл тест) для отдельных постов и для всего бассейна с помощью модифицированного теста
Волкера (Walker). Расчет стока загрязняющих веществ (ЗВ) с территории городов проведен между створами выше
и ниже городов в верховьях бассейна р. Оки. Проведен расчет объемов ЗВ р. Оки с территорий городов Орёл,
Белёв и Калуга за период 1990–2017 гг. Выполненный расчет стока ЗВ на участках между створами выше и ниже
города позволил определить роль городов в формировании точечного загрязнения в верховьях р. Оки. Уровень
антропогенной нагрузки по длине реки Оки по притоку химических веществ варьирует от категории «малая» до
категории «высокая». Нагрузка во многом обусловлена поступлением ЗВ и остается довольно высокой, водоемы
и водотоки городов являются приёмниками очищенных и недостаточно очищенных сточных вод различных
предприятий. Заключение. Практически по всему бассейну Оки наблюдается напряженное состояние качества
воды. Статистический анализ показал существующую взаимосвязь между определенным типом землепользования
и концентрациями веществ в поверхностных водах. Выявлено, что самоочищающая способность реки достаточна
для того, чтобы загрязняющие вещества не накапливались по течению реки.
Ключевые слова: река Ока, речной сток, качество воды, антропогенная нагрузка, приток химических веществ.
Список литературы: 1. Абрамова, Е. А. (2011). Оценка уровня антропогенной
нагрузки на бассейн реки Оки в пределах Московской
области. Электронный журнал «Вестник Московского
государственного областного университета», № 2. сс. 20–26.
2. Григорьев, В. Ю., Фролова, Н. Л. и Джамалов, Р.
Г. (2018). Изменение водного баланса крупных речных
бассейнов европейской части России. Водное хозяйство
России: проблемы, технологии, управление, № 4. сс. 36–47.
3. Джамалов, Р. Г., Мягкова, К. Г., Никаноров, А. М.,
Решетняк, О. С., Сафронова, Т. И. и Трофимчук, М. М.
(2017). Гидрохимический сток рек бассейна Оки. Вода
и экология: проблемы и решения, № 4, сс. 26–39. DOI:
10.23968/2305–3488.2017.22.4.26–39.
4. Джамалов, Р. Г., Никаноров, А. М., Решетняк, О. С.,
Мягкова, К. Г. и Сафронова, Т. И. (2017). Качество вод
бассейна р. Оки и степень их загрязнения. Избранные труды
Института водных проблем РАН: 1967–2017, Т. 2, сс. 671–689.
5. Джамалов, Р. Г., Никаноров, А. М., Решетняк, О. С.
и Сафронова, Т. И. (2017). Воды бассейна Оки: химический
состав и источники загрязнения. Вода и экология: проблемы
и решения, № 3, сс. 114–132. DOI: 10.23968/2305–
3488.2017.21.3.114–132.
6. Джамалов, Р. Г., Решетняк, О. С. и Трофимчук, М. М.
(ред.) (2020). Гидрохимический сток рек Европейской части
России. Атлас. М.: ИВП РАН, 155 с.
7. Джамалов, Р. Г. и Фролова, Н. Л. (ред.) (2015). Атлас
возобновляемых водных ресурсов Европейской части
России. М.: ИВП РАН, 96 с.
8. Джамалов, Р. Г. и Фролова, Н. Л. (ред.) (2015).
Современные ресурсы подземных и поверхностных вод
Европейской части России. М.: ГЕОС, 320 с.
9. Министерство природных ресурсов и экологии
Российской Федерации (2014). Р 52.24.819-2014.
Рекомендации. Оценка антропогенной нагрузки на речные
экосистемы с учетом их региональных особенностей.
Ростов-на-Дону: Росгидромет, ФГБУ «ГХИ», 35 с.
10. Орлов, М. С., Абрамова, Е. А. и Щерба, В. А. (2014).
К оценке антропогенной нагрузки на воды речных бассейнов
Подмосковья и Крыма. Геополитика и экогеодинамика
регионов, Т. 10, Вып. 2, сс. 681–684.
11. Решетняк, О. С. (2018). Антропогенная нагрузка
и изменчивость состояния экосистем на различных участках
реки Ока. Вода: химия и экология, № 7–9 (116), сс. 110–118.
12. Решетняк, О. С., Лямперт, Н. А. и Гришанова, Ю. С.
(2015). Пространственная изменчивость химического
состава и качества воды р. Ока. В: Материалы
научной конференции с международным участием
«Современные проблемы гидрохимии и мониторинга
качества поверхностных вод», Т. 2, Ч. 2. Ростов-на-Дону:
Гидрохимический институт, сс. 278–282.
13. Решетняк, О. С., Никаноров, А. М., Трофимчук, М. М.
и Гришанова, Ю. С. (2017). Оценка гидроэкологического
риска в бассейне реки Ока. Вода и экология: проблемы
и решения, № 3, сс. 158–170. DOI: 10.23968/2305–
3488.2017.21.3.159–171.
14. Федеральная служба государственной статистики
(2020). Окружающая среда. [online] Доступно по ссылке:
https://rosstat.gov.ru/folder/11194 [Дата обращения:
15.06.2020].
15. Dzhamalov, R. G., Vlasov, K. G., Myagkova, K. G.,
Reshetnyak, O. S., and Safronova T. I. (2019). The space and
time variations of water quality and water pollution dynamics
in the Oka basin. Water Resources, Vol. 46, Suppl. Issue l. pp.
74–84. DOI: 10.1134/S0097807819070078.
16. Wilks, D. S. (2006). On “field significance” and the
false discovery rate. Journal of Applied Meteorology and
Climatology, Vol. 45, Issue 9, pp. 1181–1189. DOI: 10.1175/
JAM2404.1.
Климовский Н. В., Морева О. Ю., Матвеев Н. Ю., Новоселов А. П.ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ Р. ЗИМНЯЯ ЗОЛОТИЦА В ЗОНЕ ОПОСРЕДОВАННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ГОРНО- ОБОГАТИТЕЛЬНОГО КОМБИНАТА
Klimovskiy N. V., Moreva O. Y., Matveev N. Y., Novoselov A. P.ECOLOGICAL STATE OF THE ZIMNYAYA ZOLOTITSA RIVER IN THE AREA OF THE INDIRECT IMPACT OF THE MINING AND PROCESSING PLANT
DOI: 10.23968/2305-3488.2021.26.2.54-64
Введение. Средние реки имеют важное экологическое значение — дренируя значительную площадь водосбора, они
определяют водность, качество и режим крупных водотоков. В то же время совместное воздействие таких факторов,
как их незначительные размеры и деятельность человека, в конечном итоге нарушают равновесие экосистем, тем
самым повышая уязвимость самих рек. Значительные негативные изменения, как правило, происходят быстрее
и сильнее в долинах рек. Целью исследований является оценка экологического состояния экосистемы р. Зимняя
Золотица в зоне опосредованного воздействия сточных вод горно-обогатительного комбината алмазоносного
месторождения им. М. В. Ломоносова. Методы. В работе применены общепринятые методики определения
основных биогенных элементов и нефтяных углеводородов. Результаты. Представлены содержание биогенных
элементов в водах, значения водородного показателя, показатели растворенного кислорода и минерализации, а
также содержание нефтяных углеводородов в воде и донных отложениях. Заключение. В результате проведенных
исследований установлено, что концентрации солей фосфора, азота, кремния и нефтяных углеводородов в летний
период наблюдений не превысили предельно допустимых значений для рыбохозяйственных водоемов.
Ключевые слова: река Зимняя Золотица, растворенный кислород, водородный показатель, биогенные элементы, нефтяные углеводороды, донные отложения.
Список литературы: 1. Алекин, О. А. (1953). Основы гидрохимии. Л.:
Гидрометеорологическое издательство, 296 с.
2. Жила, И. М. и Алюшинская, Н. М. (ред.) (1972).
Ресурсы поверхностных вод СССР. Т. 3. Северный край. Л.:
Гидрометеоиздат, 663 с.
3. Макушенко, М. Е., Потапов, А. А. и Филин, Р. А.
(2008). Зоопланктон как индикатор качества воды
природных водотоков в районе месторождения алмазов
им. М. В. Ломоносова. Вестник Санкт-Петербургского
университета. Сер. 3, Вып. 3, cc. 17–28.
4. Метелев, В. В., Канаев, А. И. и Дзасохова, Н. Г. (1971).
Водная токсикология. М.: Колос, 247 с.
5. Московченко, Д. В. (1998). Нефтедобыча и
окружающая среда: эколого-геохимический анализ
Тюменской области. Новосибирск: Наука, 112 с.
6. Никаноров, А. М., Иванов, В. В. и Брызгало, В. А.
(2007). Реки Российской Арктики в современных условиях
антропогенного воздействия. Ростов-на-Дону: НОК, 280 с.
7. Никаноров, А. М. и Страдомская, А. Г. (2008).
Проблемы нефтяного загрязнения пресноводных экосистем:
монография. Ростов-на-Дону: НОК, 222 с.
8. Привезенцев, Ю. А. (1973). Гидрохимия пресных
водоемов. М.: Пищевая промышленность, 119 с.
9. Студенов, И. И, Новоселов, А. П. и Павленко,
В. И. (2013). Физико-географическая характеристика
водных экосистем Беломорско-Кулойского полуострова
(Архангельская область). Арктика: экология и экономика,
№ 1 (9), сс. 36–45.
Ложкин В. Н., Ложкина О. В.ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ КОНТРОЛЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ПОЛЛЮТАНТАМИ АВТОТРАНСПОРТА НА ПРИМЕРЕ САНКТ‑ПЕТЕРБУРГА
Lozhkin V. N. Lozhkina O. V.IMPROVING THE QUALITY OF INFORMATION SUPPORT FOR MONITORING AIR POLLUTION FROM VEHICLES (CASE STUDY OF ST. PETERSBURG)
DOI: 10.23968/2305-3488.2021.26.2.65-74
Введение. Санкт-Петербург является культурной и морской столицей России с экологическими проблемами,
репрезентативными крупнейшим городам мира. В мегаполисе действует техническая система инструментального
онлайн-контроля и расчетного прогнозирования качества воздушной среды. Методы. Система обеспечивает
функционирование информационного процесса путем расчетного мониторинга текущего и перспективного
ее состояния. Результаты. В статье описываются методологические подходы генерации инструментальной
информации о структуре и интенсивности автотранспортных потоков на улично-дорожной городской сети и
цифрового ее преобразования в информационные ГИС-карты содержания в воздухе поллютантов, в долях предельно
допустимых их значений. Заключение. Оригинальная информационная технология контроля качества воздушной
среды в форме официальной методики внедрена на региональном уровне и применяется в управленческой
природоохранной деятельности.
Ключевые слова: городской автотранспорт, интенсивность движения, поллютанты, качество воздушной среды, информационная система мониторинга, управление.
Список литературы: 1. Ложкин, В. Н. и Ложкина, О. В. (2011). Управление
экологической безопасностью городского транспорта.
Исследование эффективности управления экологической
безопасностью городского транспорта на примере
Санкт-Петербурга. Саарбрюккен: LAP Lambert Academic
Publishing, 204 c.
2. Ложкин, В. Н., Ложкина, О. В., Селиверстов,
С. А. и Крипак, М. Н. (2020). Прогнозирование
опасного загрязнения воздуха круизными судами и
автотранспортными средствами в зонах их совместного
влияния в Севастополе, Владивостоке и Санкт-Петербурге.
Вода и экология: проблемы и решения, № 1 (81), сс. 38–48.
DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.1.38-50.
3. Ложкина, О. В. (2018). Методология прогнозирования
и мониторинга чрезвычайного воздействия транспорта на
городскую среду и население. Диссертация на соискание
учёной степени доктора технических наук. СПб.: СПбУ
ГПС МЧС России.
4. Министерство природных ресурсов и экологии
Российской Федерации (2019). Государственный
доклад «О состоянии и об охране окружающей среды
Российской Федерации в 2018 году». [online] Доступно
по ссылке: http://www.mnr.gov.ru/upload/iblock/
c24/%D0%93%D0%94-2018%2030.08.19.pdf [Дата
обращения 10.06.21].
5. Официальный сайт Генерального директората
Европейской комиссии по окружающей среде (2021). [online]
Доступно по ссылке: https://ec.europa.eu/environment/air/
sources/road.htm [Дата обращения 10.06.21].
6. Серебрицкий, И. А. (ред.) (2019). Доклад об
экологической ситуации в Санкт-Петербурге в 2018 году.
[online] Доступно по ссылке:
https://www.gov.spb.ru/static/writable/ckeditor/
uploads/2019/08/12/42/doklad_za_2018_EKOLOGIA2019.pdf
[Дата обращения 10.06.21].
7. 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.
8. Lozhkina, O., Lozhkin, V., Vorontsov, I. and Druzhinin, P.
(2020). Evaluation of extreme traffic noise as hazardous
living environment factor in Saint Petersburg. Transportation
Research Procedia, Vol. 50, pp. 389–396. DOI: 10.1016/j.
trpro.2020.10.046.
9. Lozhkin, V., Gavkalyk, B., Lozhkina, O., Evtukov, S. and
Ginzburg, G. (2020). Monitoring of extreme air pollution on
ring roads with PM2.5 soot particles considering their chemical
composition (case study of Saint Petersburg). Transportation
Research Procedia, Vol. 50. pp. 381–388. DOI: 10.1016/j.
trpro.2020.10.045.
№3 (87)
ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ
Ambrosova G. T., Kruglikova A. V., Kolodeznikova A. P., Semenova A. P.ANALYSIS OF DESIGNS OF COMPACT WASTEWATER TREATMENT PLANTS
Амбросова Г. Т., Кругликова А. В., Колодезникова А. П., Семенова А. П.АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ КОМПАКТНЫХ УСТАНОВОК ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНОЙ ЖИДКОСТИ
DOI: 10.23968/2305-3488.2021.26.3.3-15
Введение. В настоящей работе рассмотрены принцип действия, особенности, достоинства и недостатки компактных
установок, предназначенных для очистки бытовых стоков, предлагаемых отечественными производителями.
Применяемые до 2000 года компактные установки рассчитывались на снижение в сточной жидкости двух показателей:
БПК и взвешенных веществ. С 2000 года и по настоящее время в Российской Федерации разрабатывают и монтируют
современные компактные установки, способные снижать четыре показателя: БПК, взвешенные вещества, азот и фосфор.
Методы. В современных компактных установках использованы биологические методы удаления из сточной жидкости
органических веществ и азота. Удаление фосфора осуществляется как биологическим, так и физико-химическим
методами. Основной проблемой при эксплуатации компактных установок, предназначенных для очистки бытовых
стоков, является крайне неравномерное их поступление; коэффициент часовой неравномерности может составлять
3,5 и более. Серьёзной проблемой при эксплуатации компактных установок является снижение температуры сточной
жидкости в холодный период года до критических значений, препятствующих протеканию процессов биохимического
окисления органических веществ в аэротенках. В районах с вечной мерзлотой (Якутия) влияние этого фактора заметно
даже в теплый период года. Результаты. Авторами настоящей работы на основании теоретических исследований и
многолетнего опыта наладочных работ удалось выявить последствия проектных недоработок и нарушений в процессе
эксплуатации для стабильности и эффективности работы компактных установок разных модификаций. Заключение.
Выполненная работа позволила разработать и рекомендовать оптимальный вариант очистки сточной жидкости,
позволяющий обеспечить доведение показателей до предельно допустимых концентраций загрязнений (взвешенные
вещества 2–3 мг/л, БПКпол 3–5 мг/л, азот аммония 0,4 мг/л, азот нитратов 9 мг/л, фосфор 0,2 мг/л), установленных для
сброса в рыбохозяйственные водоёмы.
Ключевые слова: компактная установка, очистка стоков, удаление азота и фосфора, температура сточной жидкости, современная технология.
Список литературы: 1. Ambrosova, G. and Kruglikova, A. (2016). Affect
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.
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. Амбросова, Г. Т., Семенова, А. П. и Колодезникова, А. П.
(2018). Компактные установки для очистки бытовых стоков.
Строительство и техногенная безопасность, № 12 (64),
сс. 109–115.
4. Возная, Н. Ф. (1979). Химия воды и микробиология.
2-е издание. М.: Высшая школа, 340 с.
5. Залетова, Н. А. (1999). Очистка городских сточных
вод от биогенных веществ (соединений азота и фосфора).
Диссертация на соискание ученой степени доктора
технических наук. М.: Научно-исследовательский институт
коммунального водоснабжения и очистки воды.
6. Колобанов, С. К., Ершов, А. В. и Кигель, М. Е. (1977).
Проектирование очистных сооружений канализации. К.:
Будiвельник, 224 с.
7. Лукиных, Н. А., Липман, Б. Л. и Криштул, В. П.
(1978). Методы доочистки сточных вод. 2-е издание. М.:
Стройиздат, 156 с.
8. Министерство строительства и жилищно-
коммунального хозяйства Российской Федерации (2019).
Свод правил СП 32.13330.2018. Канализация. Наружные
сети и сооружения. СНиП 2.04.03-85. М.: Стандартинформ,
70 с.
9. Мирный, А. Н., Скворцов, Л. С., Пупырев, Е. И.
и Корецкий, В. Е. (2007). Коммунальная экология. М.:
Прима-Пресс-М, 806 с.
10. Рандольф, Р. (1987). Что делать со сточными водами.
2-е издание. М.: Стройиздат, 120 с.
11. Самохин, В. Н. (ред.) (1981). Канализация
населенных мест и промышленных предприятий.
2-е издание. М.: Стройиздат, 639 с.
12. Степанов, С. В. (2020). Технологический расчет
аэротенков и мембранных биореакторов. М.: АСВ, 224 с.
13. Яковлев, С. В. и Воронов, Ю. В. (2002).
Водоотведение и очистка сточных вод. 2-е издание. М.:
АСВ, 703 с.
14. Яковлев, С. В., Карелин, Я. А., Жуков, А. И.
и Колобанов, С. К. (1975). Канализация. 5-е издание. М.:
Стройиздат, 632 с.
15. Яковлев, С. В. и Карюхина, Т. А. (1980).
Биохимические процессы в очистке сточных вод. М.:
Стройиздат, 200 с.
ЭКОЛОГИЯ
Белоусова А. П., Руденко Е. Э.ИНТЕГРАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ РАЗНОХАРАКТЕРНОЙ ТЕХНОГЕННОЙ НАГРУЗКИ НА ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ
Belousova A. P., Rudenko E. E.INTEGRAL ASSESSMENT OF THE IMPACT OF THE DIVERSE TECHNOGENIC LOAD ON THE ENVIRONMENTAL STATE IN BRYANSK REGION
DOI: 10.23968/2305-3488.2021.26.3.16-32
Введение. Статья приурочена к скорбной дате — 35-летию аварии на Чернобыльской атомной станции. Наиболее
пострадавшим регионом на территории России является Брянская область. В связи с этим целью исследований,
представленных в статье, является оценка интегральной разнохарактерной техногенной нагрузки в Брянской области,
которая имеет развитую промышленность и сельское хозяйство, несмотря на негативные последствия от аварии на
Чернобыльской АЭС. Оценка техногенной нагрузки на различные компоненты окружающей среды выполнена в рамках
ранее разработанной методики для выявления наиболее экологически неблагоприятных территорий. Методы. На
основе ежегодных данных НПО «Тайфун» о радиационном мониторинге, государственных и областных докладов
о состоянии окружающей среды проведен анализ радиационной обстановки в Брянской области. Ряд территорий на
юго-западе Брянской области в настоящее время имеют высокий уровень загрязнения почвы радионуклидом техногенного
происхождения 137Cs — более 40 Ки/км2. Для оценки влияния техногенной нагрузки на окружающую среду разработан
новый методический подход к учету разноразмерных составляющих в районах исследуемой области. Данный подход
базируется на действии, которое позволяет объединить в расчетах все разноразмерные характеристики и привести их к
безразмерным значениям. Дальнейшие оценки и сравнения проводятся исключительно в рамках Брянской области, и ими
можно пользоваться только внутри ее объектов; если необходимо сравнить ее с другими областями РФ или в целом по РФ,
то следует внести средние сравнительные величины. Результаты. Проведена оценка влияния суммарной техногенной
нагрузки на окружающую среду в Брянской области, которая включает исследование: техногенной нагрузки на
окружающую среду, социально-экологической ситуации, радиационной обстановки, интегральной нагрузки (техногенной,
социально-экологической и радиационной). Заключение. Интегральная оценка влияния разнохарактерной нагрузки на
экологическое состояние в Брянской области показала, что для западной части региона характерна только высокая и очень
высокая интегральная нагрузка, что обусловлено техногенной нагрузкой и радиоактивным загрязнением. В связи с этим
для дальнейших исследований представляет интерес западная часть Брянской области.
Ключевые слова: социально-экологическая ситуация, радиационная обстановка, мониторинг, радионуклиды, загрязнение
подземных вод, источники загрязнения, интегральная техногенная нагрузка.
Список литературы: 1. Белоусова, А. П. (2001). Качество подземных вод.
Современные подходы к оценке. М.: Наука, 339 с.
2. 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.
3. Белоусова, А. П. (2015). Мониторинг подземных вод
в районах расположения АЭС. Разведка и охрана недр, № 4,
сс. 65–71.
4. Белоусова, А. П., Гавич, И. К., Лисенков, А. Б.
и Попов Е. В. (2006). Экологическая гидрогеология.
Учебник для вузов. М.: ИКЦ «Академкнига», 397 с.
5. Белоусова, А. П., Миняева, Ю. В. и Руденко, Е. Э. (2019).
Методы оценки защищенности и уязвимости подземных
вод к загрязнению в регионах со сложной экологической
ситуацией. Экосистемы: экология и динамика, Т. 3, № 2,
сс. 100–130.
6. Белоусова, А. П. и Проскурина, И. В. (2010). Подходы
к оценке техногенной нагрузки как фактора опасности
загрязнения подземных вод. Вода: химия и экология, № 12
(30), сс. 2–11.
7. 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.
8. Белоусова, А. П. и Руденко, Е. Э. (2020). Диагностика
экологического состояния бассейна реки Волга. Вода и
экология: проблемы и решения, № 2 (82), сс. 12–26. DOI:
10.23968/2305-3488.2020.25.2.12-26.
9. 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.
10. Belousova, A. P. (2000). A concept of forming a structure
of ecological indicators and indexes for region sustainable
development. Environmental Geology, Vol. 39, Issue 11,
pp. 1227–1236. DOI: 10.1007/s002549900092.
11. Belousova, A. P. (2003). Structure of ecological indicators
and indices for sustainable groundwater development. Water
Resources Systems—Water Availability and Global Change
(Proceedings of symposium HS02a held during IUGG2003 at
Sapporo, July 2003). IAHS Publication, No. 280, pp. 48–53.
Джамалов Р. Г., Решетняк О. С., Власов К. Г., Галагур К. Г., Оботуров А. С., Сафронова Т. И.ОСОБЕННОСТИ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И КАЧЕСТВА ВОДЫ В БАССЕЙНЕ РЕКИ ЛЕНЫ
Dzhamalov R. G., Reshetnyak O. S., Vlasov K. G., Galagur K. G., Oboturov A. S., Safronova T. I.SPECIFIC FEATURES OF WATER CHEMISTRY AND QUALITY IN THE LENA RIVER BASIN
DOI: 10.23968/2305-3488.2021.26.3.33-43
Введение. Река Лена — одна из самых крупных рек России и главная транспортная артерия Якутии. Методы.
Водный режим р. Лены рассматривался за 1981–2019 гг. на уровне среднемесячных расходов воды. Количественная
оценка гидрохимического стока проведена на основе широко применяемого ландшафтно-гидрологического метода.
Такой анализ позволил оценить связь между качеством природных вод и экологическим состоянием водосборов.
Результаты. Установлено, что повышение зимней температуры привело к уменьшению глубины промерзания
почвы и увеличению ее дренирующих свойств, росту количества и продолжительности зимних оттепелей. Наиболее
заметный рост годовых расходов воды произошел в восточной части бассейна р. Лены, в бассейне р. Алдан. Оценка
современного состояния качества поверхностных вод проведена по основным гидрохимическим показателям:
минерализация воды, главные ионы — сульфаты (SO42–); биогенные вещества — азот нитритный (NO2–);
органические вещества по показателям БПК5 и ХПК; нефтепродукты; фенолы, соединения железа (Fe) и меди (Cu).
Качество воды соответствует 3-му классу качества и на различных участках речного бассейна вода характеризуется
как «загрязненная» или «очень загрязненная», при этом наиболее напряженная ситуация отмечается в р. Олекма.
Заключение. Представлены результаты анализа пространственно-временной изменчивости содержания
наиболее информативных гидрохимических компонентов за два периода (2001–2009 и 2010–2019 гг.) в бассейне
р. Лены в соответствии с существующими наиболее жесткими нормативами для водоёмов рыбохозяйственного
использования. Построены графики и карты временной динамики основных загрязняющих веществ.
Ключевые слова: речные воды, гидрохимический сток, антропогенное воздействие, качество воды, химические вещества, загрязняющие вещества.
Список литературы: 1. Георгиади, А. Г., Тананаев, Н. И. и Духова, Л. А.
(2019). Гидрохимический режим реки Лены в августе 2018 г.
Океанология, Т. 59, № 5, сс. 881–884. DOI: 10.31857/S00301574595881884.
2. Джамалов, Р. Г., Решетняк, О. С., Галагур, К. Г.,
Власов, К. Г., Сафронова, Т. И. и Оботуров, А. С. (2020).
Гидрохимический сток рек Европейской части России //
Недропользование XXI век, № 5 (88), сс. 114–121.
3. Джамалов, Р. Г., Решетняк, О. С. и Трофимчук, М. М.
(ред.) (2020). Гидрохимический сток рек Европейской части
России. Атлас. М.: ИВП РАН, 155 с.
4. Джамалов, Р. Г. и Сафронова, Т. И. (2017).
Современные водные ресурсы Восточной Сибири. Природа,
№ 8 (1224), сс. 24–31.
5. Джамалов, Р. Г. и Фролова, Н. Л. (ред.) (2014). Атлас
возобновляемых водных ресурсов Европейской части
России. М.: ИВП РАН, 96 с.
6. Джамалов, Р. Г. и Фролова, Н. Л. (ред.) (2015).
Современные ресурсы подземных и поверхностных вод
Европейской части России. М.: ГЕОС, 319 с.
7. Джамалов, Р. Г., Фролова, Н. Л., Киреева, М. Б.
и Телегина, А. А. (2013). Изменения поверхностного и
подземного стока рек России и их режимов в условиях
нестационарного климата. Вестник РФФИ, № 2 (78), сс. 34–42.
8. Никаноров, А. М. (2011). Региональная гидрохимия.
Ростов н/Дону: НОК, 389 с.
9. Иванова, Р. Н. и Санников, И. И. (2018). Экологическое
состояние природных систем среднего и нижнего течения
р. Лены. Вестник СВФУ. Серия «Науки о Земле», № 3 (11),
сс. 34–41. DOI: 10.25587/SVFU.2018.11.17745.
10. Саввинов, Д. Д. (ред.) (1992). Экология бассейна
р. Вилюй: промышленное загрязнение. Якутск: ЯНЦ СО
РАН, 120 с.
11. Трофимчук, М. М. (ред.) (2019). Качество
поверхностных вод Российской Федерации. Ежегодник.
2018. Ростов н/Дону: ГХИ, 561 с.
12. Шпакова, Р. Н. (1999). Формирование качества воды
реки Лена в современный период. Автореферат диссертации
на соискание степени кандидата географических наук.
Москва.
13. Dzhamalov, R. G., Krichevets, G. N. and Safronova T. I.
(2012). Current changes in water resources in Lena River basin.
Water Resources, Vol. 39, Issue 2, pp. 147–160. DOI: 10.1134/
S0097807812020042.
14. Dzhamalov, R. G. and Safronova, T. I. (2018). Effect
of permafrost rocks on water resources formation in Eastern
Siberia: case study of some rivers in Eastern Siberia. Water
Resources, Vol. 45, Issue 4, pp. 455–465. DOI: 10.1134/
S0097807818040097.
Красавцева Е. А., Горбачева Т. Т., Иванова Л. А., Максимова В. В.КОММУНАЛЬНЫЕ СТОКИ В ОПЫТАХ ПО РЕКУЛЬТИВАЦИИ ОТХОДОВ ОБОГАЩЕНИЯ ЛОПАРИТОВЫХ РУД
Krasavtseva E. A., Gorbacheva T. T., Ivanova L. A., Maksimova V. V.MUNICIPAL WASTEWATER IN EXPERIMENTS ON RECLAMATION OF LOPARITE ORE DRESSING TAILINGS
DOI: 10.23968/2305-3488.2021.26.3.44-55
Введение. Обсуждается эффективность применения осветленных коммунальных стоков (ОКС) и осадка сточных вод (ОСВ)
для создания устойчивых фитоценозов на хранилищах отходов редкометалльной промышленности Мурманской области.
Восстановление растительного покрова на хвостохранилищах лимитируется низким содержанием органического вещества
и связанного с ним азота, незначительной биодоступностью элементов питания растений (K, Ca, Mg, P). Применение
ОСВ и других мелиорантов органической природы является разновидностью химической мелиорации, направленной,
прежде всего, на улучшение эдафических свойств техногрунта. Методы. Объектом исследований являлись отходы
рудообогащения лопаритовых руд, отобранные на действующем поле хвостохранилища предприятия редкометалльной
промышленности в центре Кольского полуострова. Определена пригодность техногрунта к рекультивации. Для
формирования сеяного фитоценоза в лабораторном эксперименте применяли семена овсяницы луговой (Festuca pratensis
Huds.). Схема лабораторного опыта включала внесение в грунт ОКС, ОСВ, смеси ОСВ с опокой и контрольный вариант.
Анализ грунта и растений проводился методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. Оценка качества
сеянного ценоза осуществлялась по следующим параметрам: зеленая биомасса, высота растений, проективное покрытие.
Результаты. Предварительная оценка пригодности техногрунта к рекультивации показала, что отходы рудообогащения
лопаритовых руд имеют неблагоприятные характеристики как для естественного возобновления растительного покрова,
так и для биологической рекультивации. Внесение мелиорантов оказало стимулирующий эффект на прирост наземной
биомассы при формировании фитоценоза в лабораторных условиях. Результаты листовой диагностики подтвердили
эффективность поверхностного внесения добавок органической природы на отходы рудообогащения лопаритовых руд.
Заключение. В условиях лабораторного опыта с имитацией поверхностного внесения подтвержден стимулирующий
эффект нетрадиционных мелиорантов (осветленных коммунальных стоков, осадка сточных вод и его композиции
с кремнистой породой (опокой)) на питательный режим рекультивируемых отходов обогащения лопаритовых руд.
Исследуемые мелиоранты могут быть признаны пригодными для биорекультивации отходов обогащения редкометалльной
промышленности без проведения затратных работ по землеванию и нанесению защитных полимерных покрытий.
Ключевые слова: химическая мелиорация, осветленные коммунальные стоки, осадок сточных вод, рекультивация хвостохранилищ.
Список литературы: 1. Горбачева, Т. Т., Иванова, Л. А., Румянцева, А. В.
и Максимова, В. В. (2020). Повышение биогенности
техногрунтов при создании растительного покрова как
способа консервации хвостохранилищ горнопромышленных
отходов. Вестник СГУГиТ, Т. 25, № 4, сс. 159–171. DOI:
10.33764/2411-1759-2020-25-4-159-171.
2. Копцик, Г. Н., Смирнова, И. Е., Копцик, С. В.,
Захаренко, А. И. и Турбаевская, В. В. (2015). Эффективность
ремедиации почв техногенных пустошей вблизи комбината
«Североникель» на Кольском полуострове. Вестник
Московского университета. Серия 17: Почвоведение, № 2,
сс. 42–48.
3. Кордаков, И. А. (1976). Способ рекультивации
золоотвалов и хвостохранилищ. Авторское свидетельство
№ SU515482A1.
4. Кузнецов, В. В. и Дмитриева, Г. А. (2006). Физиология
растений. М.: Высшая школа, 736 с.
5. Лукина, Н. В., Полянская, Л. М. и Орлова, М. А.
(2008). Питательный режим почв северотаежных лесов. М.:
Наука, 342 с.
6. Макаров, Д. В., Белобородов, В. И. и Суворова, О. В.
(2008). Техногенные минеральные ресурсы Кольского
полуострова и перспективы их использования. Минералогия
техногенеза, Т. 9, сс. 158-180.
7. Мосейкин, В. В., Гальперин, А. М., Ермолов, В. А.
и Круподеров, В. С. (2013). Анализ ситуации с
горнопромышленными отходами (геоэкологические
аспекты). Горный информационно-аналитический
бюллетень, № S1, сс. 7–23.
8. Падалкин Н. В. и Евшин П. Н. (2019).
Модифицированные сорбенты на основе опоки для очистки
вод. Труды Кольского научного центра РАН, Т. 10, № 1–3, сс.
262–269. DOI: 10.25702/KSC.2307-5252.2019.10.1.262-269.
9. Федорец, Н. Г., Соколов, А. И., Шильцова, Г. В.,
Германова, Н. И., Крышень, А. М. и Антипина, Г. С.
(1999). Начальные стадии формирования биогеоценозов на
техногенных землях Европейского Севера. Петрозаводск:
Карельский научный центр РАН, 74 с.
10. Asensio, V., Covelo, E. F. and Kandeler, E. (2013). Soil
management of copper mine tailing soils — Sludge amendment
and tree vegetation could improve biological soil quality.
Science of The Total Environment, Vol. 456–457, pp. 82–90.
DOI: 10.1016/j.scitotenv.2013.03.061.
11. Chen, Y. Y., Liu, W. S., Ding, K. B., Tang, Y. T. and
Qiu, R. L. (2018). Effects of organic amendments and biochar
on ecological remediation of ionic rare earth mine tailing. Acta
Scientiae Circumstantiae, Vol. 38, No. 12, pp. 4769–4778. DOI:
10.13671/j.hjkxxb.2018.0295.
12. Harder, R., Peters, G. M., Svanström, M., Khan, S. J.
and Molander, S. (2017). Estimating human toxicity potential
of land application of sewage sludge: the effect of modeling
choices. The International Journal of Life Cycle Assessment,
Vol. 22, Issue 5, pp. 731–743. DOI: 10.1007/s11367-016-
1182-x.
13. Kauppinen, A., Martikainen, K., Matikka, V.,
Veijalainen, A.-M., Pitkänen, T., Heinonen-Tanski, H. and
Miettinen, I. T. (2014). Sand filters for removal of microbes and
nutrients from wastewater during a one-year pilot study in a
cold temperate climate. Journal of Environmental Management,
Vol. 133, pp. 206–213. DOI: 10.1016/j.jenvman.2013.12.008.
14. Kefeni, K. K., Msagati, T. A. M. and Mamba, B. B.
(2017). Acid mine drainage: Prevention, treatment options, and
resource recovery: A review. Journal of Cleaner Production,
Vol. 151, pp. 475–493. DOI: 10.1016/j.jclepro.2017.03.082.
15. Koptsik, G. N., Koptsik, S. V. and Smirnova, I. E.
(2016). Alternative technologies for remediation of technogenic
barrens in the Kola subarctic. Eurasian Soil Science, Vol. 49,
Issue 11, pp. 1294–1309. DOI: 10.1134/S1064229316090088.
16. Li, M. S. (2006). Ecological restoration of mineland
with particular reference to the metalliferous mine wasteland in
China: A review of research and practice. Science of the Total
Environment, Vol. 357, Issues 1–3, pp. 38–53. DOI: 10.1016/j.
scitotenv.2005.05.003.
17. Santibáñez, C., Verdugo, C. and Ginocchio, R. (2008).
Phytostabilization of copper mine tailings with biosolids:
Implications for metal uptake and productivity of Lolium
perenne. Science of the Total Environment, Vol. 395, Issue 1,
pp. 1–10. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2007.12.033.
18. Sheoran, V. and Choudhary, R. P. (2021).
Phytostabilization of mine tailings. In: Bauddh, K., Korstad, J.
and Sharma, P. (eds.) Phytorestoration of Abandoned Mining
and Oil Drilling Sites. Amsterdam, Netherlands; Oxford,United Kingdom; Cambridge, MA: Elsevier, pp. 307-324. DOI:
10.1016/B978-0-12-821200-4.00016-9.
19. Smyntek, P. M., Chastel, J., Peer, R. A. M., Peer, E. A.,
Anthony, E., McCloskey, J., Bach, E., Wagner, R. C.,
Bandstra, J. Z. and Strosnider, W. H. J. (2017). Assessment
of sulphate and iron reduction rates during reactor start-up
for passive anaerobic co-treatment of acid mine drainage and
sewage. Geochemistry: Exploration, Environment, Analysis,
Vol. 18, Issue 1, pp. 76–84. DOI: 10.1144/geochem2017-001.
20. Strosnider, W. H. J., Winfrey, B. K., Peer, R. A. M. and
Nairn, R. W. (2013). Passive co-treatment of acid mine drainage
and sewage: Anaerobic incubation reveals a regeneration
technique and further treatment possibilities. Ecological
Engineering, Vol. 61, Part A, pp. 268–273. DOI: 10.1016/j.
ecoleng.2013.09.037.
21. Tapia, A., Cornejo-La Torre, M., Santos, E. S., Arán, D.
and Gallardo, A. (2019). Improvement of chemical quality of
percolated leachates by in situ application of aqueous organic
wastes on sulfide mine tailings. Journal of Environmental
Management, Vol. 244, pp. 154–160. DOI: 10.1016/j.
jenvman.2019.05.040.
22. Tordoff, G. M., Baker, A. J. M. and Willis, A. J. (2000).
Current approaches to the revegetation and reclamation of
metalliferous mine wastes. Chemosphere, Vol. 41, Issues 1–2,
pp. 219–228. DOI: 10.1016/S0045-6535(99)00414-2.
23. Wang, L., Ji, B., Hu, Y., Liu, R. and Sun, W. (2017).
A review on in situ phytoremediation of mine tailings.
Chemosphere, Vol. 184, pp. 594–600. DOI: 10.1016/j.
chemosphere.2017.06.025.
24. Wong, J. W. C. and Ho, G. (1994). Sewage sludge as
organic ameliorant for revegetation of fine bauxite refining
residue. Resources, Conservation and Recycling, Vol. 11,
Issues 1–4, pp. 297–309. DOI: 10.1016/0921-3449(94)90097-3.
25. Younger, P. L. and Henderson, R. (2014). Synergistic
wetland treatment of sewage and mine water: pollutant removal
performance of the first full-scale system. Water Research,
Vol. 55, pp. 74–82. DOI: 10.1016/j.watres.2014.02.024.
26. Zanuzzi, A., Arocena, J. M., van Mourik, J. M. and
Faz Cano, A. (2009). Amendments with organic and industrial
wastes stimulate soil formation in mine tailings as revealed by
micromorphology. Geoderma, Vol. 154, Issues 1–2, pp. 69–75.
DOI: 10.1016/j.geoderma.2009.09.014.
27. Zema, D. A., Bombino, G., Andiloro, S. and
Zimbone, S. M. (2012). Irrigation of energy crops with urban
wastewater: Effects on biomass yields, soils and heating values.
Agricultural Water Management, Vol. 115, pp. 55–65. DOI:
10.1016/j.agwat.2012.08.009.
28. Zhang, L., Liu, W., Liu, S., Zhang, P., Ye, C. and
Liang, H. (2019). Revegetation of a barren rare earth mine
using native plant species in reciprocal plantation: effect
of phytoremediation on soil microbiological communities.
Environmental Science and Pollution Research, Vol. 27, Issue 2,
pp. 2107–2119. DOI: 10.1007/s11356-019-06645-2.
29. Zhou, L., Li, Z., Liu, W., Liu, S., Zhang, L., Zhong, L.,
Luo, X. and Liang, H. (2015). Restoration of rare earth mine areas:
organic amendments and phytoremediation. Environmental
Science and Pollution Research, Vol. 22, Issue 21, pp. 17151–
17160. DOI: 10.1007/s11356-015-4875-y.
Максимова Ю. Г., Овечкина Г. В., Максимов А. Ю.БИОАУГМЕНТАЦИЯ АКРИЛАМИД-ДЕГРАДИРУЮЩИХ БАКТЕРИЙ В МИКРОБИОТЕ РЕЧНОГО ИЛА
Maksimova Yu. G., Ovechkina G. V., Maksimov A. Yu.BIOAUGMENTATION OF ACRYLAMIDE-DEGRADING BACTERIA IN THE MICROBIOTA OF RIVER SLUDGE
DOI: 10.23968/2305-3488.2021.26.3.56-65
Введение. Биоаугментация — подход биоремедиации in situ, который заключается в интродукции популяции
микроорганизмов с определенными биодеградационными способностями. Акриламид — токсичное вещество, которое
может подвергаться биодеградации. Цель работы: оценка выживания аллохтонных бактериальных культур Alcaligenes
faecalis 2 и Acinetobacter guillouiae 11h при внесении в речные илы и эффективности разложения акриламида илами
с интродуцированными амидазосодержащими бактериями. Методы. Микробиота ила малых рек Пермского края
была инокулирована биомассой штаммов A. faecalis 2 и A. guillouiae 11h, обладающих амидазной активностью, и в
условиях лабораторного эксперимента изучено выживание этих бактерий, а также биодеградационная способность
микробиоты по отношению к акриламиду после 3 и 6 месяцев инкубации при 5 и 25 °С. Трансформация акриламида
оценена методом ВЭЖХ, биоразнообразие речного ила — методом метагеномного секвенирования генов 16S рРНК.
Результаты. Инкубация илов при 25 °С в течение 3–6 месяцев приводит к ухудшению биодеградационных возможностей
микробиоты по отношению к акриламиду, и трансформация этого загрязняющего вещества происходит только при
аугментации биомассы амидазосодержащих бактерий, причем ацинетобактерии имеют преимущество перед бактериями
рода Alcaligenes. После инкубации илов при 25 °С филогенетическое разнообразие увеличивается и возрастает доля
представителей филумов Actinobacteria, Chloroflexi, Ignavibacteriae, Candidatus Saccharibacteria, Acidobacteria, при этом подавляющая часть бактериальной биоты во всех образцах относится к филуму Proteobacteria, а 10–30 % приходится
на долю филума Firmicutes. Подтверждено присутствие представителей родов Alcaligenes и Acinetobacter в микробиоте биоаугментированных илов после 6 месяцев инкубации при 25 °С. После инкубации при 5 °С микробиота нативных илов
способна разлагать акриламид, но со скоростью в несколько раз меньшей, чем при биоаугментации. После инкубации
ила р. Данилихи с внесенной биомассой штаммов A. guillouiae 11h и A. faecalis 2 при 5 °С в течение 6 месяцев полная трансформация акриламида наблюдалась к 4 и 20 сут. соответственно, нативным илом — к 35 сут.
Ключевые слова: речной ил, микробиота, биоаугментация, акриламид, амидаза, биодеградация, метагеномика.
Список литературы: 1. Вдовина, Т. В., Сироткин, А. С., Кобелева, Й. В.
и Горшкова, Е. С. (2020). Биоаугментация нитрифицирующих
микроорганизмов для повышения эффективности окисления
соединений азота в процессе биофильтрации сточных вод.
Биотехнология, Т. 36, № 2, сс. 99–107.
2. Двинских, С. А. и Китаев, А. Б. (2011). Экологическое
состояние малых рек города Перми. Географический
вестник, № 2 (17), сс. 32–43.
3. Михайлова, Ю. В., Кевбрина, М. В., Грачев, В. А.,
Асеева, В. Г. и Николаев, Ю. А. (2015). Биоаугментация —
приём повышения эффективности нитрификации при
очистке сточных вод. Вода: химия и экология, № 9 (87),
сс. 18–27.
4. Николаев, Ю. А., Грачев, В. А. и Михайлова, Ю. В.
(2015). Использование технологии биоаугментации для
улучшения качества очистки сточных вод. Водоочистка,
№ 5–6, сс. 13–22.
5. Bedade, D. K. and Singhal, R. S. (2018). Biodegradation
of acrylamide by a novel isolate, Cupriavidus oxalaticus
ICTDB921: Identification and characterization of the
acrylamidase produced. Bioresource Technology, Vol. 261,
pp. 122–132. DOI: 10.1016/j.biortech.2018.04.012.
6. Dueholm, M. S., Marques, I. G., Karst, S. M.,
D’Imperio, S., Tale, V. P., Lewis, D., Nielsen, P. H. and
Nielsen, J. L. (2015). Survival and activity of individual
bioaugmentation strains. Bioresource Technology, Vol. 186,
pp. 192–199. DOI: 10.1016/j.biortech.2015.02.111.
7. Herrero, M. and Stuckey, D. C. (2015). Bioaugmentation
and its application in wastewater treatment: A review.
Chemosphere, Vol. 140, pp. 119–128. DOI: 10.1016/j.
chemosphere.2014.10.033.
8. Jansson, J. K., Björklöf, K., Elvang, A. M. and
Jørgensen, K. S. (2000). Biomarkers for monitoring efficacy
of bioremediation by microbial inoculants. Environmental
Pollution, Vol. 107, Issue 2, pp. 217–223. DOI: 10.1016/S0269-
7491(99)00140-2.
9. Kusnin, N., Syed, M. A. and Ahmad, S. A. (2015).
Toxicity, pollution and biodegradation of acrylamide –
a mini review. Journal of Biochemistry, Microbiology and
Biotechnology, Vol. 3, No. 2, pp. 6–12.
10. Ma, Q., Qu, H., Meng, N., Li, S., Wang, J., Liu, S., Qu, Y.
and Sun, Y. (2020). Biodegradation of skatole by Burkholderia
sp. IDO3 and its successful bioaugmentation in activated sludge
systems. Environmental Research, Vol. 182, 109123. DOI:
10.1016/j.envres.2020.109123.
11. Maksimova, Yu. G., Ovechkina, G. V., Selyaninov, A. A.,
Baranova, A. A. and Maksimov, A. Yu. (2020). Temperature
dependence of the processes of acrylamide biodegradation in
river silt suspensions at their inoculation by selected bacterial
strains. Water Resources, Vol. 47, Issue 1, pp. 130–136. DOI:
10.1134/S0097807820010182.
12. Maksimova, Yu. G., Vasil’ev, D. M., Zorina, A. S.,
Ovechkina, G. V. and Maksimov, A. Yu. (2018). Acrylamide
and acrylic acid biodegradation by Alcaligenes faecalis 2
planktonic cells and biofilms. Applied Biochemistry and
Microbiology, Vol. 54, Issue 2, pp. 173–178. DOI: 10.1134/
S0003683818020084.
13. Mrozik, A. and Piotrowska-Seget, Z. (2010).
Bioaugmentation as a strategy for cleaning up of soils
contaminated with aromatic compounds. Microbiological
Research, Vol. 165, Issue 5, pp. 363–375. DOI: 10.1016/j.
micres.2009.08.001.
14. Nzila, A., Razzak, S. A. and Zhu, J. (2016).
Bioaugmentation: an emerging strategy of industrial wastewater
treatment for reuse and discharge. International Journal of
Environmental Research and Public Health, Vol. 13, Issue 9,
846. DOI: 10.3390/ijerph13090846.
15. Sharma, M., Sharma, N. N. and Bhalla, T. C. (2009).
Amidases: versatile enzymes in nature. Reviews in Environmental
Science and Bio/Technology, Vol. 8, Issue 4, pp. 343–366. DOI:
10.1007/s11157-009-9175-x.
16. Shishir, T. A., Mahbub, N. and Kamal, N. E. (2019).
Review on bioremediation: a tool to resurrect the polluted
rivers. Pollution, Vol. 5, Issue 3, pp. 555–568. DOI: 10.22059/
POLL.2019.272339.558.
17. Thompson, I. P., van der Gast, C. J., Ciric, L. and
Singer, A. C. (2005). Bioaugmentation for bioremediation: the
challenge of strain selection. Environmental Microbiology, Vol. 7,
Issue 7, pp. 909–915. DOI: 10.1111/j.1462-2920.2005.00804.x.
18. Wang, C. C., Lee, C. M. and Wu, A. S. (2009). Acrylic
acid removal from synthetic wastewater and industrial wastewater
using Ralstonia solanacearum and Acidovorax avenae isolated
from a wastewater treatment system manufactured with
polyacrylonitrile fiber. Water Science and Technology, Vol. 60,
Issue 11, pp. 3011–3016. DOI: 10.2166/wst.2009.710.
19. Yoon, S.-H., Ha, S.-M., Kwon, S., Lim, J., Kim, Y.,
Seo, H. and Chun, J. (2017). Introducing EzBioCloud:
a taxonomically united database of 16S rRNA gene sequence
and whole-genome assemblies. International Journal of
Systematic and Evolutionary Microbiology, Vol. 67, Issue 5,
pp. 1613–1617. DOI: 10.1099/ijsem.0.001755.
20. Yuan, Q.-B., Shen, Y., Huang, Y.-M. and Hu, N.
(2018). A comparative study of aeration, biostimulation and
bioaugmentation in contaminated urban river purification.
Environmental Technology & Innovation, Vol. 11, pp. 276–285.
DOI: 10.1016/j.eti.2018.06.008.
21. Zhao, X., Bai, S., Li, C., Yang, J. and Ma, F. (2019).
Bioaugmentation of atrazine removal in constructed wetland:
Performance, microbial dynamics, and environmental impacts.
Bioresource Technology, Vol. 289, 121618. DOI: 10.1016/j.
biortech.2019.121618.
22. Zhu, X., Liu, R., Liu, C. and Chen, L. (2015).
Bioaugmentation with isolated strains for the removal of toxic
and refractory organics from coking wastewater in a membrane
bioreactor. Biodegradation, Vol. 26, Issue 6, pp. 465–474. DOI:
10.1007/s10532-015-9748-z.
Митрукова Г. Г., Капустина Л. Л., Курашов Е. А.ДИНАМИКА СОСТОЯНИЯ БАКТЕРИОПЛАНКТОНА ЩУЧЬЕГО ЗАЛИВА ЛАДОЖСКОГО ОЗЕРА ПОСЛЕ ЗАКРЫТИЯ ПРИОЗЕРСКОГО ЦБК
Mitrukova G. G., Kapustina L. L., Kurashov E. A.DYNAMICS OF THE BACTERIOPLANKTON STATE IN THE SHCHUCHIY BAY OF LAKE LADOGA AFTER THE CLOSURE OF THE PRIOZERSKY PULP AND PAPER MILL
DOI: 10.23968/2305-3488.2021.26.3.66-74
Введение. Щучий залив расположен в западной части шхерного района Ладожского озера вблизи г. Приозерска. Залив
почти 20 лет испытывал антропогенное воздействие от попадания в него неочищенных сточных вод Приозерского
целлюлозно-бумажного комбината (ЦБК). Систематические микробиологические исследования экосистемы Щучьего
залива начаты с середины 70-х годов прошлого столетия Институтом озероведения РАН и продолжились после закрытия
ЦБК в 1986 г. по настоящее время. Материалы и методы. Подробно экосистема залива изучалась на протяжении
вегетационного сезона 2013–2014 гг., периодические исследования проводились в 2015–2018 гг. Также для анализа
были привлечены ретроспективные данные. Пробы воды отбирали на четырех станциях с поверхностного горизонта.
Определялись следующие микробиологические показатели: общая численность бактериопланктона и процентные
соотношения различных морфологических типов бактериальных клеток. Результаты и их обсуждение. Сравнение
количественного уровня развития бактериального сообщества залива в различные временные периоды показало
постепенное снижение общей численности бактериопланктона (ОЧБ) по мере ослабления антропогенного воздействия
после закрытия Приозерского ЦБК с 12,40 млн кл. мл–1 в 1987 г. до среднего значения 2,62±1,03 млн кл. мл–1 в 2013–2018 гг. Обнаружена положительная корреляция между концентрацией бактерий и температурой воды. Процентное
содержание палочковидных форм микроорганизмов в воде залива также снизилось по мере уменьшения антропогенного
пресса с 73,4 % в 1987 г. до 53,1±7,6 % в 2013–2018 гг., что свидетельствовало об улучшении качества вод. Заключение.
Стабильное снижение общего количества бактерий с уровня, характерного для сильнозагрязненных и эвтрофных
водоемов, до уровня, свойственного мезотрофным и мезотрофно-эвтрофным водоемам, является надежным критерием
восстановления экосистемы Щучьего залива до состояния, характерного для подобных заливов Ладожского озера.
Ключевые слова: Ладожское озеро, Щучий залив, общая численность бактериопланктона, морфотипы бактерий, трофический статус.
Список литературы: 1. Александрова, Д. Н. и Капустина, Л. Л. (1982). Бактериальные сообщества в озере. В: Петрова, Н. А. (ред.). Антропогенное эвтрофирование Ладожского озера. Л.: Наука,
сс. 156–163.
2. Андроникова, И. Н. и Распопов, И. М. (2007). Зоны
экологического риска в прибрежных районах Ладожского
озера. Биология внутренних вод, № 2, сс. 3–10.
3. Дзюбан, А. Н., Косолапов, Д. Б., Корнева, Л. Г. и Столбунова, В. Н. (2007). Комплексная оценка экологического
состояния мелководий Рыбинского и Горьковского водохра-
нилищ. Биология внутренних вод, № 4, сс. 3–8.
4. Игнатьева, Н. В. и Сусарева, О. М. (2011). Особенности гидрохимического режима прибрежной зоны озера. В:
Курашов, Е. А. (ред.). Литоральная зона Ладожского озера.
СПб.: Нестор-История, сс. 45–51.
5. Капустина, Л. Л. (2011). Бактериопланктон литоральной зоны Ладожского озера. В: Курашов, Е. А. (ред.). Литоральная зона Ладожского озера. СПб.: Нестор-История,
сс. 139–155.
6. Киреева, И. Ю. (2007). Морфобиологические и структурные показатели бактериопланктона как биоиндикаторы.
В: Румянцев, В. А. и Трифонова, И. С. (ред.). Биоиндикация в мониторинге пресноводных экосистем: сборник материалов международной конференции (Санкт-Петербург,
23–27 октября 2006 г.). СПб.: ЛЕМА, сс. 191–193.
7. Кожова, О. М. и Дутова, Н. В. (1989). Морфологическое разнообразие планктонных бактерий как показатель качества вод. Гидробиологический журнал, Т. 25, № 1,
сс. 42–48.
8. Копылов, А. И. и Косолапов, Д. Б. (2007). Микробиологические
индикаторы эвтрофирования пресных водоемов.
В: Румянцев, В. А. и Трифонова, И. С. (ред.). Биоиндикация
в мониторинге пресноводных экосистем: сборник материалов международной конференции (Санкт-Петербург, 23–
27 октября 2006 г.). СПб.: ЛЕМА, сс. 176–181.
9. Копылов, А. И. и Косолапов, Д. Б. (2008). Бактериопланктон
водохранилищ Верхней и Средней Волги. М.:
Изд-во СГУ, 377 с.
10. Копылов, А. И. и Косолапов, Д. Б. (2011). Микробная
«петля» в планктонных сообществах морских и пресноводных экосистем. Ижевск: КнигоГранд, 332 с.
11. Кузнецов, С. И. (1970). Микрофлора озер и ее геохимическая деятельность. Л.: Наука, 440 с.
12. Кузнецов, С. И. и Дубинина, Г. А. (1989). Методы
изучения водных микроорганизмов. М.: Наука, 288 с.
13. Мосевич, М. В. (1962). Влияние сточных вод Сясьского и Приозерского ЦБК на микрофлору Ладожского озера. Научно-технический бюллетень ГосНИОРХ, вып. 16,
сс. 46–51.
14. Науменко, М. А. (2015). Общая характеристика озера. В: Румянцев, В. А. (ред.). Ладожское озеро и достопримечательности его побережья. Атлас. СПб.: Нестор-История, сс. 15–20.
15. Протопопова, Е. В. (2011). Фитопланктон литоральной зоны Ладожского озера. В: Курашов, Е. А. (ред.). Литоральная зона Ладожского озера. СПб.: Нестор-История,
сс. 102–127.
16. Протопопова, Е. В. (2017). Оценка качества воды
по фитопланктону залива Щучий (Ладожское озеро). В:
Румянцев, В. А. и Трифонова, И. С. (ред.). Биоиндикация в
мониторинге пресноводных экосистем III: материалы меж-
дународной конференции (Санкт-Петербург, 23–27 октября
2017 г.). СПб.: Своё издательство, сс. 262–266.
17. Распопов, И. М., Андроникова, И. Н., Слепухина, Т. Д., Расплетина, Г. Ф., Рычкова, М. А., Барбашова, М. А., Доценко, О. Н. и Протопопова, Е. В. (1998).
Прибрежно-водные экотоны больших озер. СПб.: РТП ИК
«Синтез», 54 с.
18. Родина, А. Г. и Кузьмицкая, Н. К. (1963). Численность и распределение бактериопланктона в Ладожском
озере. Микробиология, Т. XXXII, вып. 2. сс. 288–295.
19. Романенко, В. И. (1979). Микробиологические показатели качества воды и методы их определения. Водные
ресурсы, Т. 6, № 6, сс. 139–153.
20. Романенко, В. И. (1985). Микробиологические процессы продукции и деструкции органического вещества во
внутренних водоемах. Л.: Наука, 295 с.
21. Романенко, В. И. и Кузнецов, С. И. (1974). Экология
микроорганизмов пресных водоемов. Л.: Наука, 194 с.
22. Худяков, В. И., Садчиков, А. П., Плеханов, С. Е.
и Мятлев, В. Д. (2013). Анализ площади воздействия сточных вод Байкальского целлюлозно-бумажного комбината по
состоянию бактериопланктона. Прикладная токсикология,
Т. 4, № 2 (10), сс. 47–52.
23. Currie, D. J. (1990). Large-scale variability and
interactions among phytoplankton, bacterioplankton, and
phosphorus. Limnology and Oceanography, Vol. 35, Issue 7,
рр. 1437–1455. DOI: 10.4319/lo.1990.35.7.1437.
24. Felip, M., Pace, M. L. and Cole, J. J. (1996). Regulation
of planktonic bacterial growth rates: The effects of temperature
and resources. Microbial Ecology, Vol. 31, Issue 1, рр.15–28.
DOI: 10.1007/BF00175072.
25. Hobbie, J. E., Daley, R. J. and Jasper S. (1977). Use
of nuclepore filters for counting bacteria by fluorescence
microscopy. Applied and Environmental Microbiology,
Vol. 33, No. 5, рр. 1225–1228. DOI: 10.1128/AEM.33.5.1225-
1228.1977.
26. Il’nskii, V. V., Mosharova, I. V., Akulova, A. Yu.
and Mosharov, S. A. (2013). Current state of heterotrophic
bacterioplankton in the Kosinskie Lakes. Water Resources,
Vol. 40, Issue 5, рр. 518–527. DOI: S0097807813050035.
27. Krieg, N. R. (1976). Biology of the Chemoheterotrophic
Spirilla. Bacteriological Reviews, Vol. 40, No. 1, рp. 55–115.
28. Pomeroy, L. R. (1974). The ocean’s food web,
а changing paradigm. Bioscience, Vol. 24, No. 9, рр. 499–504.
DOI: 10.2307/1296885.
29. Raspopov, I. M., Andronikova, I. N., Dotsenko,
O. N., Kurashov, E. A., Letanskaya, G. I., Panov, V. E.,
Rychkova, M. A., Telesh, I. V. Tchernykh, O. A. and Vorontsov,
F. F. (1996). Littoral zone of Lake Ladoga: ecological state
evaluation. Hydrobiologia, Vol. 322, Issues 1–3, рр. 39–47.
DOI: 10.1007/BF00031803.
30. Shchetinina, E. V., Maksimov, V. V., Kraikivskaya, O. V.
and Maksimova, E. A. (2013). Assessing the state of water
masses of the Southern Baikal in the zone of influence of
Baikal PPM by many-year microbiological characteristics.
Water Resources, Vol. 40, Issue 6, рр. 649–656. DOI: 10.1134/
S0097807813060109.
31. Timakova, T. M., Kulikova, T. P., Litvinova, I. A.,
Polyakova, T. N., Syarki, M. T., Tekanova, E. V. and
Chekryzheva, T. A. (2014). Changes in biocenoses of Kondopoga
Bay, Lake Onego, under the effect of effluents from a pulp
and paper mill. Water Resources, Vol. 41, Issue 1, рр. 78–86.
DOI: 10.1134/S0097807814010126.
32. Wetzel, R. G. (1983). Limnology. 2nd edition.
Philadelphia: Saunders College Publishing, 858 р.
Теканова Е. В., Макарова Е. М., Калинкина Н. М.ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ВОДЫ УРБАНИЗИРОВАННОГО ПРИТОКА ОНЕЖСКОГО ОЗЕРА ПО ХИМИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ
Tekanova E. V., Makarova E. M., Kalinkina N. M.ENVIRONMENTAL ASSESSMENT OF WATER QUALITY IN THE ONEGO LAKE URBAN TRIBUTARY BY CHEMICAL INDICATORS
DOI: 10.23968/2305-3488.2021.26.3.75-84
Введение. Река Лососинка — урбанизированный приток Онежского озера, в нижнем течении протекает по территории
г. Петрозаводска, принимая неочищенные городские стоки ливневой канализации. Река впадает в Петрозаводскую губу
Онежского озера — источник централизованного питьевого водоснабжения города. Методы. В период открытой воды
2015 г. в воде фонового и городского участков р. Лососинки общепринятыми методами измерялись содержание кислорода,
Feобщ, цветность, рН, взвешенные вещества, БПК5, нефтепродукты, бихроматная окисляемость. Результаты. В речной
воде выявлены высокие величины цветности воды (132 град.), Feобщ (1,5 мг/л), бихроматной окисляемости (23 мг О/л),
что связано с геохимическими особенностями поверхностных вод Карелии, обогащенных гумусовым веществом.
Сезонные возрастания концентраций этих веществ были связаны с паводками. Насыщение воды кислородом достигало
90 % из-за быстрого течения и перекатов. К показателям загрязнения воды отнесены Робщ (60 мкг Р/л), Рмин (40 мкг Р/л),
БПК5 (1,5 мг О2/л), взвешенные вещества (25,5 мг/л), нефтепродукты (0,02 мг/л). Сезонные изменения этих веществ не
были связаны с гидрологическим режимом реки. В стоках ливневой канализации города ПДКрх для БПК5 превышены
в 4 раза, для нефтепродуктов — в 15 раз. Тест Краскела–Уоллеса показал, что все изученные химические показатели в
городском и фоновом участках р. Лососинки не имеют значимых различий. Заключение. Качество воды р. Лососинки —
удовлетворительное по большинству изученных показателей. Содержание Feобщ характеризует воду как загрязненную,
цветность — как грязную. ПДКрх по Feобщ в фоновом и городском участках реки превышены в 10 раз. Общероссийские
стандарты качества воды и ПДКрх для Feобщ и цветности неприменимы для водных объектов Карелии с высокими
фоновыми значениями этих веществ. Речная система соответствует эвтрофному состоянию. Усилению загрязнения воды
на территории города препятствует хорошее насыщение воды кислородом, способствующее процессам самоочищения.
Ключевые слова: река Лососинка, гидрохимические показатели, сезонная динамика, загрязнение воды, ливневые сточные
воды, качество воды, предельно допустимые концентрации.
Список литературы: 1. Алекин, О. А., Семенов, А. Д. и Скопинцев, Б. А.
(1973). Руководство по химическому анализу вод суши.
3-е издание. Л.: Гидрометеоиздат, 269 с.
2. Балаганский, А. Ф., Карпечко, В. А., Литвиненко, А. В.
и Сало, Ю. А. (2015). Ресурсы речного стока и водный
баланс. В: Филатов, Н. Н. (ред.). Крупнейшие озера-
водохранилища северо-запада европейской территории
России: современное состояние и изменения экосистем
при климатических и антропогенных воздействиях.
Петрозаводск: КарНЦ РАН, сс. 31–38.
3. Варшал, Г. М., Велюханова, Т. К. и Кощеева, И. Я.
(1993). Геохимическая роль гумусовых кислот в миграции
элементов. В: Орлов, Д. С. (ред.). Гуминовые вещества
в биосфере. М.: Наука, сс. 97–117.
4. Волков, И. В., Заличева, И. Н., Шустова, Н. К.
и Ильмаст, Т. Б. (1996). Есть ли экологический смысл у
системы общефедеральных рыбохозяйственных ПДК?
Экология, № 5, сс. 350–354.
5. Заличева, И. Н. и Волков, И. В. (1994). К вопросу
о регламентировании антропогенной нагрузки биогенными
веществами на водные экосистемы в таежной природно-
климатической зоне. Водные ресурсы, Т 21, № 6, сс. 674‒679.
6. Карпечко, В. А. (2013). Гидрографическая
и гидрологическая характеристика водотоков. В:
Литвиненко, А. В. и Регеранд, Т. И. (ред.). Водные объекты
города Петрозаводска. Петрозаводск: КарНЦ РАН, сс. 25–27.
7. Китаев, С. П. (2007). Основы лимнологии для
гидробиологов и ихтиологов. Петрозаводск: КарНЦ РАН,
395 с.
8. Лозовик, П. А. и Платонов, А. В. (2005). Определение
региональных предельно допустимых концентраций
загрязняющих веществ на примере Карельского
гидрографического района. Геоэкология. Инженерная
геология, гидрогеология, геокриология, № 6, сс. 527‒532.
9. Лозовик, П. А., Сабылина, А. В. и Рыжаков, А. В.
(2013). Химический состав озерных вод. В: Филатов, Н. Н.
и Кухарев, В. И. (ред.). Озера Карелии. Справочник.
Петрозаводск: КарНЦ РАН, сс. 30–37.
10. Лозовик, П. А., Шкиперова, О. Ф., Зобков, М. Б.
и Платонов, А. В. (2006). Геохимические особенности
поверхностных вод Карелии и их классификация по
химическим показателям. Труды Карельского научного
центра РАН, № 9, сс. 130–143.
11. Лукина, Ю. Н. и Беличева, Л. А. (2013). Оценка
качества вод на основе биомаркеров. В: Литвиненко, А. В. и
Регеранд, Т. И. (ред.). Водные объекты города Петрозаводска.
Петрозаводск: КарНЦ РАН, сс. 85–91.
12. Михайлов, В. Н., Добровольский, А. Д.
и Добролюбов, С. А. (2007). Гидрология. 2-е издание. М.:
Высшая школа, 463 с.
13. Оксиюк, О. П., Жукинский, В. Н., Брагинский, Л. П.,
Линник, П. Н., Кузьменко, М. И. и Кленус, В. Г. (1993).
Комплексная экологическая классификация поверхностных
вод суши. Гидробиологический журнал, № 4 (29), сс. 62–76.
14. Рыжков, Л. П., Горохов, А. В. и Марченко, Л. П.
(2012). Трансформация химического состава вод реки
Лососинки под воздействием природных и антропогенных
факторов. Ученые записки ПетрГУ, № 8 (129), Т. 1, сс. 20–24.
15. Сабылина, А. В. (2016). Поступление в Онежское
озеро органического углерода, общего фосфора и общего
азота с речным стоком и вынос с водами р. Свири в 1965–
2008 годах. Труды Карельского научного центра РАН, № 9,
сс. 68–77. DOI: 10.17076/lim307.
16. Семенов, А. Д. (ред.) (1977). Руководство по
химическому анализу поверхностных вод суши. Л.:
Гидрометеоиздат, 541 с.
17. Теканова, Е. В., Калинкина, Н. М. и Кравченко, И. Ю.
(2018). Геохимические особенности функционирования
биоты в водоемах Карелии. Известия Российской академии
наук, Серия географическая, № 1, сс. 90–100. DOI: 10.7868/
S2587556618010083.
18. Теканова, Е. В., Макарова, Е. М. и Калинкина, Н. М.
(2015). Оценка состояния воды притоков Онежского
озера в условиях антропогенного загрязнения по
микробиологическим и токсикологическим показателям.
Труды Карельского научного центра РАН, № 9, сс. 44‒52.
DOI: 10/17076/lim35.
19. Lozovik, P. A. (2013). Geochemical classification
of surface waters in humid zone based on their acid-base
equilibrium. Water Resources, Vol. 40, Issue 6, pp. 631–639.
DOI: 10.1134/S0097807813060067.
20. Sabylina, A. V., Lozovik, P. A. and Zobkov, M. B.
(2010). Water chemistry in Onega Lake and its tributaries.
Water Resources, Vol. 37, Issue 6, pp. 842–853. DOI: 10.1134/
S0097807810060102.
21. Slukovskii, Z. I. and Polyakova T. N. (2017). Analysis
of accumulation of heavy metals from river bottom sediments
of the urban environment in the bodies of oligochaetes. Inland
Water Biology, Vol. 10, Issue 3, pp. 315–322. DOI: 10.1134/
S1995082917030154.