WWW.MASH.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - онлайн публикации
 

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |

«Объединенный научный совет «Экология и природные ресурсы» Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности РАН Совет молодых ученых НИЦЭБ РАН ...»

-- [ Страница 2 ] --

Россия, 191186, Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 18 E-mail: rvit@sutd.ru В сточных водах многих производств наличествуют токсические органические и неорганические примеси восстановительного характера – сульфиды, красители, фенолы, ПАВ, альдегиды и пр. Прямой сброс таких сточных вод в природные водоёмы и даже городские очистные сооружения недопустим. Адсорбционные и коагуляционные методы зачастую неэффективны и не приводят к полному удалению подобных веществ. Биологическое окисление напрямую часто невозможно из-за крайней ядовитости таких соединений. Каталитический метод окисления подобных примесей, является одним из удобных и быстрых способов обезвреживания .

Ключевые слова: волокнистые катализаторы; комплексы переходных металлов; очистка сточных вод;

каталитическое жидкофазное низкотемпературное окисление; модификация полиакрилонитрильных волокон;

полимеры специального назначения .

–  –  –

The wastewater of many industries contain toxic organic and inorganic impurities of reductive nature - sulfides, dyes, phenols, surfactants, aldehydes, etc. The direct discharge of wastewater into natural water bodies and city water treatment plant is unacceptable. Adsorption and coagulation methods are often ineffective and do not lead to complete removal of these substances. Directly biooxidation is often impossible due to extreme toxicity of these compounds .

Catalytic oxidation method is one of the convenient and fast ways to neutralize such impurities .

Keywords: fibrous catalysts; complexes of transition metals; waste water treatment; liquid-phase low-temperature catalytic oxidation; modification of polyacrylonitrile fibers; special-purpose polymers .

Актуальность связана с нерешёнными проблемами обезвреживания токсичных примесей сточных вод восстановительного характера. А также с возможностью решения некоторых из этих проблем методом гетерогенного каталитического окисления на волокнистых материалах .

Данная работа была проведена с целью изучения простого метода синтеза катализатора на основе волокон из полиакрилонитрила .

Основными задачами работы являлись:

Разработка метода модификации волокон из полиакрилонитрила с использованием комплекса • переходный металл – полиэтиленполиамин и соли гидроксиламина .

Изучение технологических условий синтеза приводящих к удовлетворительным каталитическим, • механическим свойствам волокна. А также минимизации затрат энергии, реактивов, времени и возможных токсичных отходов .

Изучение процессов деструкции некоторых загрязнителей (сульфиды, фенол, красители, • формальдегид) на полученных катализаторах в водных растворах .

Предметом исследования являлся процесс модификации волокон из полиакрилонитрила для придания им каталитических свойств и его каталитические свойства .

Объектом исследования являлся трикотажный материал из полипропиленовой мононити и комплексной нити из полиакрилонитрила. Работа проводилась с использованием стандартных химических и физико-химических методов анализа .

Результаты. Известно, что катализаторами окислительно-восстановительных процессов являются ионы переходных металлов и комплексные соединения на их основе [1, 2]. Наиболее быстро процессы окисления протекают с использованием растворимых катализаторов. К сожалению, их применение ограничено трудностью обратного извлечения дорогих и токсичных соединений металлов. Применение нерастворимых каталитических материалов ограничено трудностью доступа реагентов к каталитическим центрам и медленными скоростями реакций .





Поэтому основная работа совершенствования гетерогенных процессов связана с увеличением геометрической поверхности катализаторов. Перспективным решением является использование волокон .

Волокна доступны, дёшевы, выпускаются в громадном количестве различных типов. Они прочны, могут быть хемо и термостойкими. Их легко перерабатывать на стандартной технике в различные, удобные для применения тканые, трикотажные и нетканые формы. Волокна обладают громадной внешней поверхностью, доступной для реагентов. Их применение, поэтому предпочтительней гранулированных форм катализаторов .

В данной работе, в качестве основы для катализатора, используется трикотажное полотно, связанное из полипропиленовых мононитей, придающих материалу объёмную форму, и комплексных химически модифицированных нитей из полиакрилонитрила ПАН [3, 5]. Такой материал легко формируется в удобные контактные элементы, обладает низким гидравлическим сопротивлением, способствует интенсификации гидродинамического режима и ускоряет процессы растворения кислорода и диффузии реагентов .

Полиакрилонитрил, благодаря нитрильной группе доступен для огромного множества модификаций [6] .

Например, путём горячей обработки в автоклаве водными растворами солей гидразина, гидроксиламина с дальнейшей пропиткой растворами солей переходных металлов, промывкой и сушкой можно получить эффективные катализаторы окисления органических и неорганических сульфидов, красителей, фенолов, ПАВ, альдегидов [5] .

Недостатками материала является его дороговизна, сильная токсичность модифицирующих реагентов и недостаточная устойчивость в агрессивных сульфидных растворах .

В настоящей работе используется подобный метод синтеза с использованием прочного комплекса полиэтиленполиамин (ПЭПА) – переходный метал и сшивающего реагента – соли гидроксиламина в водном растворе. Благодаря применению повышенных температур (130 – 145 оС) и давлений, реакцию можно проводить с недостатком модифицирующих реагентов и в одну стадию. При этом, возможно применение нейтральной среды, рН = 6 – 7. ПАН волокно не подвергается гидролизу, остаётся прочным и хемостойким. Модификации подвергается только внешний слой волокна, а реагенты практически полностью расходуются на модификацию, чего не удавалось достичь прежними методами. Это значительно удешевляет и упрощает синтез .

Рис. 1. Сравнение каталитической активности волокнистого катализатора в реакции окисления сульфида натрия кислородом воздуха для образцов, синтезированных различными способами Примечание: Образец 1, синтезированный в условиях: 1 стадия, конц. NH2OH*HCl 30 г/л, конц N2H4*2HCl 40 г/л, рН 11, температура 140 оС, содерж. ПАН 50 г/л раствора, время обработки 45 мин, 2 стадия обработка кипящим водным раствором NaOH 4 г/л, время 30 сек, 3 стадия пропитка водным раствором NiSO4*6H2O, 50 г/л .

Содержание Ni в готовом образце 2.5 моль/г .

Образец 2, синтезированный в одну стадию в условиях: водный раствор, комплекс ПЭПА: Ni, [Ni2+(NH2)4], доза соответствует отношению аминогруппа ПЭПА – нитрильная группа ПАН 1: 5, NH2OH*HCl, доза соответствует отношению гидроксиламин – нитрильная группа 1: 5, температура в автоклаве 140 оС, время обработки 45 мин, рН 7 .

Количество катализатора в обоих опытах 15 г ПАН/литр раствора сульфида натрия, количество подаваемого воздуха соответствует 100 кратному избытку кислорода на полное окисление сульфида натрия до тиосульфата, температура опытов 20 оС .

На рис. 1 показаны результаты окисления Na2S в водном растворе до тиосульфата на образцах катализатора модифицированных смесью солей гидразина и гидроксиламина в условиях примерно 50 кратного избытка модифицирующих реагентов по отношению к ПАН и смесью комплекса ПЭПА – Ni и солью гидроксиламина в условиях пятикратного недостатка азот содержащих реагентов. При этом, получается значительное снижение расхода дорогих и токсичных модификаторов, практически полное их отсутствие в отработанном модифицирующем растворе, уменьшение стадий обработки с трёх до одной, уменьшение количества промывок, расхода воды, тепла и времени. А также значительное повышение каталитической активности за счёт более высокой прочности комплекса ПЭПА – Ni, по сравнению с комплексами гидроксамовая кислота – Ni в прежнем способе обработки .

Также значительно увеличивается химическая стойкость комплексов. На рис. 2 показано, как изменяется содержание никеля на волокне в процессе многих циклов окисления сульфида натрия на обоих синтезированных образцах в идентичных условиях .

Рис. 2. Сравнение химической прочности связи волокно – Ni для в реакции окисления сульфида натрия в кинетических условиях при многих циклах окисления для двух образцов катализатора Примечание: Образцы и условия окисления те же, что и на рис 1 .

Из рисунка видно, что химическая стойкость образца, синтезированного по описанной схеме, значительно выше ранее изученных .

Важным параметром является доза модифицирующих реагентов. Расчёт максимального количества реагентов делался исходя из следующих предположений: Нитрильная группа предоставляет одну связь для модификации, гидроксиламин и полиэтиленполиамин реагируют как одновалентное соединение, в комплексе металл-ПЭПА на 1 атом металла присутствуют 4 аминогруппы. В опытах использовался ПЭПА 1,8 г которого содержало 1 моль аминогрупп, что было установлено предварительным титрованием кислотой .

На рис. 3 показаны окислительные и механические свойства образцов, полученных при различном недостатке модифицирующих агентов по отношению к максимально возможному количеству .

Рис. 3. Влияние дозы модифицирующих реагентов на окислительные и механические свойства волокна Скорость окисления рассчитывалась средняя за всё время окисления сульфида в кинетических условиях .

Из рисунка видно, что в области мольного отношения ПАН : комплекс ПЭПА – никель и солянокислый гидроксиламин 0.2 – 0.6 достигаются удовлетворительные скорости окисления при незначительном падении механической прочности .

На рис. 4 показана кинетическая кривая окисления сульфида на полученном катализаторе, а на рис. 5 приведены кинетические кривые окисления некоторых органических соединений присутствующих в сточных водах на том же катализаторе пероксидом водорода. Из рисунков видно, что разработанный катализатор является эффективным для обезвреживания таких примесей в сточных водах .

Рис. 4. Кинетическая кривая окисления сульфидов кислородом воздуха на полученном катализаторе Примечание: Количество катализатора – 15 кг/м3 раствора, температура 20 оС, расход воздуха – 100 кратный избыток по отношению к необходимому для окисления сульфида до тиосульфата за время проведения опыта .

0,9 ПАВ ОП-10, 70 мг/л

–  –  –

Рис. 5. Кинетические кривые окисления некоторых органических соединений пероксидом водорода на полученном катализаторе Примечание: Количество катализатора – 15 кг/м3 раствора, температура 20 оС, количество пероксида водорода соответствует двухкратному избытку по отношению к его теоретическому количеству, необходимому для полной деструкции примеси до углекислого газа и воды .

Выводы. 1. В сточных водах присутствуют токсичные примеси восстановительного характера: сульфиды, фенолы, красители, ПАВ, альдегиды. Существующие методы обезвреживания дороги и не приводят к полной очистке. Перспективным является метод их окисления на гетерогенном волокнистом катализаторе, содержащим в своём составе, ионы переходных металлов .

2. В качестве такого катализатора удобно применять объёмный трикотажный материал, содержащий мононити из полипропилена и модифицированные комплексные нити из полиакрилонитрила .

3. Модификация заключается в введении в состав полиакрилонитрила комплексного соединения переходного металла путём горячей обработки водным раствором содержащим комплекс металл – полиэтиленполиамин, сшивающий реагент – солянокислый гидроксиламин .

4. Найдены соотношения модифицирующих реагентов и полиакрилонитрила, при которых получается материал с удовлетворительными каталитическими и механическими свойствами при минимальном расходе реагентов и их практически полным отсутствием в отработанном растворе .

5. Показана высокая эффективность найденного катализатора в обезвреживании сульфида и органических соединений – красителей, ПАВ, фенола, формальдегида .

ЛИТЕРАТУРА

1. Зильберман Е. Н. Реакции нитрилов. — Москва: Химия, 1972. — 448 с

2. Р. Ф. Витковская, А. Ю Смирнов, М. В. Орлова, С. В. Петров. Каталитические трикотажные материалы для обезвреживания токсичных промышленных выбросов. Технология текстильной промышленности № 1С (300), 2007, 3 с .

3.Окислительно-восстановительный катализ ионами металлов, в сб.: Комплексообразование в катализе, т .

13, М., 1968, с. 109-20 .

4. Сычев А. Я., А.П. Пурмаль. Окислительно-восстановительный катализ комплексами металлов, Киш., 1976 .

5. Пат. РФ № 2004115346/04, 20.05.2004

6. Пат. РФ № 2004115345/04, 20.05.2004

Краткая информация об авторах .

Раиса Федоровна Витковская, д.т.н., проф .

Почетный работник высшей школы РФ, профессор кафедры инженерной химии и промышленной экологии, член Ученого совета СПбГУПТД, член двух диссертационных советов, член редколлегии журнала «ВАК» .

Специализация: массо и теплообмен в насадочных, в том числе каталитических аппаратах; волокнистые материалы; методы и средства защиты окружающей среды E-mail: rvit@sutd.ru Vitkovskaya R. F. D.Sc., Prof .

Honorary worker of higher school, professor of Chemical engineering and industrial ecology, member of the Academic council SPbGUPTD, member of two dissertation councils, member of the editorial board of «WAC» .

Specialization: mass and heat exchange in packed (including catalytic), devices; fibrous materials; methods and devices of environmental protection E-mail: rvit@sutd.ru Герасимов Михаил Юрьевич, магистрант 2 курса СПбГУПТД .

E-mail: gerandos2011@list.ru Gerasimov M.J., undergraduate E-mail: gerandos2011@list.ru Сергей Викторович Петров, к.т.н., доц .

Доцент кафедры инженерной химии и промышленной экологии Специализация: очистка промышленных сточных вод и газовых выбросов E-mail: sergejpetrov@yandex.ru Petrov S.V. Ph.D., Associate Professor .

Associate Professor of Chemical Engineering and Industrial Ecology Specialization: treatment of industrial wastewater and gas emissions E-mail: sergejpetrov@yandex.ru

–  –  –

Приведены результаты экспериментальных исследований сорбционной способности в статических условиях из модельных растворов торфом, которые показали, что процесс сорбции протекает достаточно быстро и практически заканчивается через 20 минут. Определена эффективность сорбционного процесса, которая показала возможность использования торфа в качестве сорбента для доочистки сточных вод от ионов тяжелых металлов на промышленных объектах .

Ключевые слова: статическая сорбция; ионы тяжелых металлов; торф; эффективность сорбции .

–  –  –

The results of experimental studies of the sorption capacity under static conditions with model solutions of peat are given. These results showed that the sorption process is fast enough and almost ends in 20 minutes. The efficiency of the sorption process is defined. Efficiency showed the possibility of using peat as a sorbent for purification of wastewater from heavy metal ions in industrial facilities .

Keywords: static adsorption; heavy metal ions; peat; sorption efficiency .

К числу наиболее распространенных токсических примесей сточных вод относятся тяжелые металлы .

Источниками этих примесей являются воды текстильных, кожевенных, гальванотехнических, химических, машиностроительных предприятий, предприятий рудного и шахтного производства .

Анализ способов очистки сточных вод от тяжелых металлов позволяет выделить три основные группы методов:

реагентные;

• ионнообменные;

• электрохимические .

• Каждый из перечисленных методов имеет и свои преимущества, и недостатки. Так, для очистки концентрированных стоков целесообразно применять электрохимические методы, в результате которых происходит не только очистка воды, но и выделение ценных, достаточно дорогостоящих металлов. В промывных водах концентрация металлов недостаточна для того, чтобы электрохимические методы были экономичны .

Для очистки сточных вод перспективен сорбционный способ, позволяющий проводить доочистку до низких концентраций загрязнителя и повторно использовать очищенную воду в замкнутых системах водооборота предприятий [1] .

Актуальность настоящего исследования обусловлена тем, что свидетельством практической востребованности этого метода является стремительное развитие рынка промышленных сорбентов. За последнее время ассортимент продаваемых сорбентов вырос с 25 до порядка 200 наименований. Такой широкий спектр разнообразных по природе и качеству сорбентов свидетельствует с одной стороны о сложности адаптированного подбора сорбента, а с другой стороны позволяет производить индивидуальный его выбор в зависимости от природы удаляемых примесей, источника очищаемых вод, местных природных условий и возможностей предприятия в плане регенерации или утилизации отработанного сорбента .

При реализации данного метода применяется целый ряд сорбентов как природного, так и искусственного происхождения минеральной и органической природы. Для очистки от катионов металлов все большее применение находят сорбенты природного происхождения, которые отличаются дешевизной и доступностью. В качестве такого сорбента рассматривался торф [2] .

Использование торфа в качестве сорбента вредных примесей в настоящее время приобрело широкое распространение. Сорбционные свойства торфа из различных месторождений по отношению к тяжелым металлам были исследованы в работах [2-5]. Такой интерес обусловлен его дешевизной, доступностью и возможностью утилизации отработанного материала путем сжигания, получая при этом дополнительное количество тепла .

Данная работа была проведена с целью проведения сравнительного эксперимента по определению эффективности поглощения ионов тяжелых металлов, а именно ионов алюминия (III), хрома (VI), меди (II) и железа (III) торфом из месторождений Республики Татарстан, что ранее для данных образцов торфа не проводилось .

Основными задачами исследования являлись:

- проведение экспериментальных исследований по изучению сорбции ионов тяжелых металлов в статических условиях контакта раствора солей с сорбентами;

- определение эффективности очистки от катионов тяжелых металлов .

Предметом исследования является механизм протекания сорбции тяжелых металлов из модельных растворов с определением эффективности процесса .

Объектом исследования для поглощения ионов алюминия, хрома, меди и железа был выбран органический сорбент природного происхождения верховой торф из месторождения Борисоглебское Республики Татарстан .

Результаты взаимодействия торфа с модельными смесями в статических условиях представлены на рис. 1 .

Рис. 1. Зависимость эффективности очистки от ионов тяжелых металлов от времени взаимодействия с торфом Результаты исследования показывают, что сорбция ионов Fe3+, Cr6+ и Al3+ торфом наблюдается в течение первых 20 минут процесса в виде прямой пропорциональной зависимости между временем контакта и количеством поглощенного иона. Однако только в случае ионов Cr6+ на 20 минуте наступает сорбционное равновесие и эффективность очистки до 60 минуты контакта составляет ~ 90% .

В случае ионов железа на 20 минуте контакта эффективность очистки составляет ~ 98 %, затем наблюдается процесс десорбции, который завершается на 40 минуте и равновесное состояние достигается при эффективности извлечения ионов железа ~ 90% .

Процесс сорбции ионов Al3+ протекает в условиях эксперимента в три этапа: на первом (до 20 минуты контакта включительно) эффективность очистки воды составляет всего 10 %; затем скорость поглощения возрастает и за следующие 20 минут контакта эффективность очистки увеличивается в три раза (до 40%). Далее скорость процесса снижается и на 60 минуте контакта составляет ~ 50 % .

Особого внимания заслуживает процесс сорбции торфом ионов меди. В условиях эксперимента нами не было обнаружено признаков этого явления, хотя по имеющимся в литературе данным при исходной концентрации 10 мг/дм3 за 30 минут достигается 80–85%-ное извлечение меди торфом [1] .

Для объяснения полученных результатов образец торфа был протестирован на предмет содержания в нём ионов меди. Анализ водной вытяжки из торфа показал наличие в исходном торфе ионов меди в количестве порядка 86 мг/л. Такое высокое содержание ионов меди в торфе может быть объяснено поступлением его из окружающей среды, т.к. на территории Татарстана есть залежи меди [6] .

ЛИТЕРАТУРА

1. Лаптедульче Н. К., Дремичева Е. С. Сравнительная оценка эффективности сорбционной очистки сточных вод от тяжелых металлов // Вода: химия и экология. – 2014. – № 12, декабрь. – С. 81–87 .

2. Дремичева Е. С., Лаптедульче Н. К. Перспективы применения торфа для очистки промышленных сточных вод // Водоочистка. – 2015. – №1. – С. 20–25 .

3. Ларионов Н. С., Боголицын К. Г., Богданов М. В., Кузнецова И. А. Характеристика сорбционных свойств верхового торфа по отношению к d- и p-металлам // Химия растительного сырья. – 2008. – №4. – С. 147–152 .

4. Эпштейн С. А., Мейдель И. М., Нестерова В. Г., Минаев В. И., Мелик-Гайказов Я. И. Очистка промышленных сточных вод реагентами на основе торфа // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). – 2012. – № 9. – С. 303–311 .

5. Жуйкова А. В., Горленко Н. П., Чернов Е. Б., Наумова Л. Б. Математические модели сорбции ионов меди и кобальта верховым торфом // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. – 2013. – № 3. – С. 236–242 .

6. Гунько А. А. Исследования медных рудников XVII-XIX в.в. в Татарстане // Пещеры: вып. 31. – Пермь. – 2008. – С.74–90 .

Краткая информация об авторах .

Дремичева Елена Сергеевна, к.т.н .

Доцент кафедры «Технология воды и топлива»

Специализация: очистка сточных вод от нефтепродуктов и тяжелых металлов; изучение сорбционных свойств природных сорбентов минерального и органического происхождения и применение их для очистки воды и водоподготовки, вопросы развития малой энергетики в регионах РФ .

E-mail: lenysha@mail.ru Dremicheva E.S. PhD (technical) Docent of the Department of Technology of water and fuel Area of expertise: wastewater treatment from oil products and heavy metal ions; study of sorption properties of natural sorbents of mineral and organic origin and their application for water purification and water treatment, development of small power engineering in the Russian Federation regions .

E-mail: lenysha@mail.ru

–  –  –

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ МЕЖФАЗНОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ СТОКОВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ

ВОДНО-ДИСПЕРСИОННОЙ ЭМАЛИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального

–  –  –

Промывные сточные воды в производстве водно-дисперсной эмали для повторного использования необходимо разделять на жидкую и твердую фазы. В статье рассматривается один из возможных методов – электрокоагуляция. Для регулирования проводимости раствора использовались электролиты – сульфат натрия и алюминия. Экономия электроэнергии и оптимизация процесса фильтрования суспензии может достигаться за счет поддержания определенной концентрации электролита и разбавления эмали водой. Для минимизации энергопотребления и максимального съема фильтрата рекомендовано наименьшее разбавление эмали водой (1:9) и использование сульфата натрия концентрации 28 10-4 моль/л .

Ключевые слова: водно-дисперсная эмаль; электрокоагуляция; расход электроэнергии; электролит; сульфат натрия; сульфат алюминия; производительность фильтрования; количество гидроксида алюминия .

–  –  –

Waste water washings in the production of water-dispersed coatings for reuse must be separated into liquid and solid phases. The article describes one of the possible methods electrocoagulation. Conductivity adjusting solution used electrolytes sodium sulphate and aluminum. Energy saving and optimization of the slurry filtering process can be achieved by maintaining a certain concentration of electrolyte and diluting with water enamel. To minimize energy consumption and maximize removal of filtrate lowest recommended dilution enamel water (1:9) and the use of sodium sulphate at 28 10-4 mol / l .

Keywords: water-dispersed enamel; electrocoagulation; power consumption; an electrolyte; sodium sulphate; aluminum sulphate; filtering performance; the amount of aluminum hydroxide .

Введение. К важным мероприятиям по охране поверхностных вод относится трансформация сточных вод для рециклинга в промышленном производстве. Так, при получении водно-дисперсионных лакокрасочных материалов на стадии промывки оборудования образуются сточные воды. Межфазное разделение полученных дисперсий позволит вернуть исходные компоненты как для основного производства, так и для отмывки оборудования .

Существует несколько направлений очистки сточных вод лакокрасочных производств. Из них наиболее изученными являются методы реагентной коагуляции-флокуляции [1-5], мембранной микрофильтрации [5-7], электрохимического окисления [8-9], окисления по механизму Фентона [5, 10], электрокоагуляции [11]. Причем метод электрокоагуляции, благодаря своей универсальности и простоте ведения процесса, считается наиболее перспективным с точки зрения организации локальной очистки сточных вод [12]. Электрохимическая по сравнению с химической коагуляцией имеют ряд преимуществ: упрощение технологической схемы, возможность автоматизации процесса, уменьшение производственных площадей, обработка сточных вод без предварительного разбавления, снижение массы образующихся осадков .

Актуальность настоящего исследования состоит в том, что при организации локальной очистки сточных промывных вод методом электрокоагуляции можно повторно использовать очищенные воды и осадки в производстве ВД ЛКМ .

Данная работа была проведена с целью определения технологических параметров электрокоагуляции стоков при производстве эмали для систем отопления с фиксацией энерго- и ресурсозатрат .

Основными задачами исследования являлись:

Установление зависимости между затраченной энергией и концентрацией сульфатов алюминия и натрия, • степени разбавления эмали водой;

Определение взаимосвязи производительности фильтрования по жидкой фазе от вида и концентрации • электролита;

Оценка выхода твердой фазы при применении сульфата алюминия, обладающего двойным действием как • коагулянт и электролит .

Материалы и методы. Промывные сточные воды, образующиеся при чистке оборудования в процессе производства водно-дисперсной эмали (табл. 1), состоят из загрязнителей в виде тонкодисперсных взвешенных частиц, таких как силиконсодержащий пеногаситель, тальк, диоксид титана рутильной формы, аэросил (диоксид кремния), а также из водной дисперсии акрилового сополимера. Устойчивость системы обеспечивается наличием отрицательного заряда на поверхности частиц, образуемых, в первом случае, вследствие адсорбции соли полиакриловой кислоты (диспергатора) на поверхности частиц суспензии пигментов и наполнителей, а, во втором случае, в результате ориентации наружу звеньев акриловой кислоты, которая вшивается в полимерную цепь сополимера в процессе полимеризации акриловых мономеров. Введение в такую систему частиц с положительно заряженной поверхностью вызовет взаимную коагуляцию. Положительно заряженные частицы в виде гидроксидов образуются при гидролизе в разбавленных растворах солей алюминия, а, в нашем случае, в результате электрохимических превращений в электролитической ячейке .

В электролитической ячейке объемом 0,5 дм3 с алюминиевыми электродами размером 7,56 см и расстоянием между ними 1 см пропускался постоянный ток силой 1А. При этом плотность тока составляла 222 А/м2. Для уменьшения концентрационного перенапряжения в электролитической ячейке суспензия перемешивалась.

Расход электроэнергии рассчитывался на единицу объема обрабатываемого водного раствора эмали по формуле:

W = UIt/V, где U-напряжение, В; I-сила тока, А; t-время электрокоагуляции, ч; V – объем раствора, м3 Модельные растворы готовили путем смешения эмали с водой в соотношениях 1:30, 1:19, 1:12 и 1:9. Для регулирования электропроводности в водные растворы эмали вводили соли сульфата натрия и алюминия .

Концентрация сульфата натрия в растворе составляла14,110-4; 28,210-4; 42,310-4; 56,4 10-4 моль/л, а сульфата алюминия – 5,810-4; 11,610-4; 17,410-4; 23,210-4 моль/л .

Для исследования процесса фильтрования после электрокоагуляции 170 мл полученной суспензии перемешивали и выливали в воронку с фильтровальной бумагой. При этом определяли время отделения 50 мл водного раствора. Поверхность фильтрования (Sф) рассчитывали по следующим формулам .

Объем воронки: V = R2H/3, Н = Rtg и тогда V = tgR3/3, где R-радиус воронки, см (R=4,5 см); Н-высота воронки, см (Н=8 см) .

Тогда можно записать: V = tg(R3 - R3)/3 или R = (R3 - 3V/ tg)1/3 Боковая фильтрующая поверхность: S= RL, где L – длина боковой поверхности, см

При отделении V = 50 мл раствора площадь фильтрования будет равна:

Sф = S - S/2 = RL - (R2 - R2)/2cos или Sф = RL - [R2 - (R3 – 150/tg)2/3]/2cos 116 см2 Количество выделяющейся гидроокиси алюминия при электролизе водного раствора эмали зависит от трех видов перенапряжения: концентрационного, активационного и перенапряжения пленочного сопротивления .

Результаты. Влияние электролитасульфата натрия на электрокоагуляцию рассмотрены в контексте затрат электроэнергии, суммарного количества твердой фазы и фильтрующих свойств суспензии. Результаты экспериментов приведены в таблице 1. Установлено, что на количество образующей гидроокиси алюминия оказывает влияние как концентрация электролита, так и степень разбавления эмали. При этом можно выделить две

–  –  –

Области разбавления эмали – это соотношение между водой и эмалью в диапазонах 1:301:19 и 1:121:9. В первом диапазоне с повышением концентрации сульфата натрия от 14,1 10-4 до 56,4 10-4 моль/л количество гидроокиси алюминия увеличивается в 1,5 раза, а во второй области – 1,8 раза .

Поскольку количество осадка увеличивается с увеличением концентрации cульфата натрия, то и расход электроэнергии имеет такую же тенденцию. Однако, в изученном концентрационном диапазоне снижение расхода электроэнергии более существенное – примерно в 2 раза. Что касается зависимости производительности фильтрования по жидкой фазе от концентрации сульфата натрия, то она имеет максимум. При этом с уменьшением разбавления эмали происходило снижение съема фильтрата в области экстремума от 0,16 до 0,09 м3/(м2ч). Вне зависимости от разбавления эмали оптимальная концентрация сульфата натрия составляет 28,2 10-4 моль/л .

Результаты экспериментов по электрокоагуляции с использованием сульфата алюминия представлены в таблице 2. Установлено, что при использовании сульфата алюминия концентрация электролита и степень разбавления эмали оказывает влияние на технологические показатели. При этом влияние концентрации электролита на количество выделившегося осадка существенно зависит от соотношения между водой и эмалью .

–  –  –

Так, при разбавлении эмали 1:30 и 1:19 количество гидроокиси алюминия возрастает незначительно – в 1,25 раза. При увеличении органической фазы в суспензии наблюдается существенный рост гидроокиси алюминия

– в 2,5, 4,1 раза при разбавлении 1:12, 1:9 соответственно. На зависимости расхода электроэнергии от концентрации сульфата алюминия выявлен минимум при концентрации примерно 12 10-4 моль/л и разбавлении 1:30, 1:19. Функция расхода электроэнергии от концентрации применительно к соотношению воды к эмали 1:12 и 1:9 имеет прямолинейный характер, причем наблюдается снижение в 1,5 и 1,9 раза соответственно. Зависимость производительности фильтрования по жидкой фазе от концентрации электролита имеет минимум при содержании примерно 12 10-4 моль/л и разбавлении в диапазоне 1:191:9. При наименьшем разбавлении эмали (соотношение 1:9) съем фильтрата резко снижается в 3,1 раза. Наилучшие показатели по съему фильтрата установлены при концентрации сульфата алюминия 11,7 10-4 моль/л и разбавлении эмали водой до соотношения 1:30 .

Выводы .

При электрокоагуляции разбавленных растворов водно-дисперсионных эмалей с повышением доли 1 .

органической фазы и концентрации используемого электролита (сульфата натрия или алюминия) увеличивается количество твердой фазы, несмотря на поддержание постоянной силы тока .

Затраты электроэнергии при электрокоагуляции на единицу объема в основном снижается как с 2 .

уменьшением разбавления эмали водой, так с увеличением концентрации электролита .

Наиболее приемлемые технологические показатели (с учетом фильтрующих свойств гетерофазных систем 3 .

после электрокоагуляции), установлены при концентрации 28 10-4 моль/л сульфата натрия и 11,7 10-4 моль/л сульфата алюминия .

ЛИТЕРАТУРА

1. O. Dovletoglou, C. Philippopoulos, H. Grigoropoulou. Coagulation for treatment of paint industry wastewater // Journal of environmental science and health Part A. 2002. Vol. A37 No. 7 Р. 1361-1377 .

2. G. Eremektar, S. Goksen, F. G. Baburina, S. Dogruel. Coagulation-Floculation of Water-Based Paint and Allied Products Industry and its Effect on inert COD // Journal of еnvironmental science and health Part A. 2006. Vol 41 Р .

1843-1852 .

3. M. A. Aboulhassan, S. Souabi, A. Yaacoubi, M. Baudu. Improvement of paint effluent coagulation using natural and synthetic coagulant aid // Journal of Hazardous Materials. 2006. Vol B138 Р. 40-45

4. H. Asilian, Sh. Moradian fard, A. Rezaei, S.B., Mortazavi and A. Khavanin. The Removal of color and COD from wastewater containing water base color by coagulation process // Int. J. Environ. Sci. Tech. 2008. Vol. 3 P. 153M. Mamadiev, G. Yilmaz. Treatment and recycling facilities of highly polluted water-based paint wastewater // Desalination and Water Treatment 2011. Vol.26 P. 66-71 .

6. D. Smidova, P. Mikulasek, J. Skoupil. Treatment of wastewater from water-based paints industry // Environment Protection Environment Protection Engineering. 2005. Vol. 31 No 3-4 P. 45-50 .

7. B. K. Dey, M. A. Hashim, S. Hasan, B. Sen. Gupta. Microfiltration of water-based paint effluents // ELSEVIER Advances in Environmental Reseurch 2004. No 8 P. 455-466 .

8. B. K. Korbahti, N. Aktas, A. Taniolac. Optimization of electrochemical treatment of industrial paint wastewater with response surface methodology // ELSEVIER Journal of Hazardous Materials 2007. Vol. 147 P. 83-90 .

9. B. K. Korbahti, A. Taniolac. Electrochemical treatment of simulated industrial paint wastewater in continuous tubular reactor // ELSEVIER Chemical Engineering Journal 2009. Vol. 148 P. 444-451 .

10. U. Kurt, Y. Avsar, M. T. Gonullu. Treatability of water-based paint wastewater with Fenton process in different reactor types // ELSEVIER Chemosphere 2006. Vol. 64 P. 1536-1540 .

11. A. Akyol. Treatment of paint manufacturing wastewater by electrocoagulation // Desalination 2012. Vol .

285 P. 91-99 .

12. P. K. Holt, G. W. Barton, C. A. Mitchel. The Future for electrocoagulation as a localized water treatment technology // ELSEVIER Chemosphere 2005. Vol. 59 P. 355-367 .

13. Р. Ф. Витковская, И. В. Кочуров. Очистка сточных вод производства водно-диспер-сионных лакокрасочных материалов // Вода: Химия и Экология 2013. №8 C. 43-47 .

Краткая информация об авторах .

Власов Павел Петрович, к.т.н., доцент Специализация: технология неорганических веществ, техносферная безопасность (инженерная защита окружающей среды) E-mail: pvlasovp@mail.ru Pavel Petrovich Vlasov, Ph.D., Associate Professor Specialization: inorganic substances technology, technosphere Safety (environmental engineering) E-mail: pvlasovp@mail.ru

–  –  –

В работе рассматривается прикладной аспект капельного анализа, заключающийся в применении его при изучении адсорбционных процессов. Показана обоснованность применения предлагаемой схемы исследований, ее преимущества и недостатки, приводится пример ее применения. Установлено влияние способа модификации бентонита на его адсорбционную активность по отношению к о-фенилендиамину и сделан вывод о перспективах применения в очистке воды .

Ключевые слова: капельный анализ; адсорбция; сорбенты; адсорбционная очистка воды; модифицированный бентонит; о-фенилендиамин .

Istrashkina M. V .

THE USE OF QUALITY DRIP REACTIONS IN A COMPARATIVE STUDY OF THE ADSORPTIVE

ACTIVITY OF THE SORBENTS IN THE CONDITIONS OF THE FILTER

–  –  –

In this paper the applied aspect of drip analysis which applied when studying adsorption processes. Shows the reasonableness of the proposed scheme of studies, its advantages and disadvantages, is an example of its use. Effect of bentonite modification method on its adsorption activity against o-fenilendiaminu and concluded that the prospects foruse in water purification .

Keywords: spot analysis; adsorption; sorbents; adsorption water treatment; modified bentonite; o-phenylenediamine .

Введение. В условиях постоянного загрязнения водной среды различными химическими веществами особую важность приобретает качественная очистка сточных вод перед их сбросом в водоемы [1]. Особенно важен данный вопрос в отношении производственных стоков, которые могут содержать в своем составе самые разнообразные токсиканты в зависимости от специфики производства [2, 5] .

Адсорбционный метод очистки воды является одним из наиболее распространенных, поэтому получение новых сорбционных материалов для очистки сточных вод в настоящее время является актуальной областью различных научно-технических разработок. При разработке сорбционных материалов прежде всего требуется изучить различные варианты технологии их получения (синтеза, модификации), чтобы выявить наиболее эффективный для тех или иных целей вариант.

Нередко, когда необходимо определить эффективность сорбентов относительно каких-либо конкретных специфических загрязнителей, при анализе могут возникнуть определенные затруднения, которые, как правило, знакомы любому исследователю:

1) отсутствие методической базы для количественного определения многих веществ – для многих веществ не разработаны методики чувствительного количественного определения (либо они есть, но требуют уточнения);

2) отсутствие в лаборатории приборов или реактивов, требуемых по существующим методикам (не всегда в лаборатории имеется требуемый прибор; или требуются редкие или дорогостоящие реактивы, что характерно для множества органических соединений);

3) сложность анализа многих веществ, обусловленная их физико-химическими особенностями, что довольно характерно для органических соединений. Реакции между ними в отличие от неорганических реакций, как правило, характеризуются более сложным механизмом, протекают медленно (иногда в течение нескольких часов), зачастую в несколько стадий, нередко сопровождаются побочными реакциями. Многие реакции при комнатной температуре протекают чрезвычайно слабо, поэтому требуется нагревание, а при этом может ускоряться не только основная, но и побочная реакция [3]. Поэтому методики определения органических веществ обычно предполагают сложную и длительную пробоподготовку. Это делает анализ сложным, громоздким, многоэтапным и трудоемким .

Для упрощения анализа, сокращения его трудоемкости и длительности, а также для исключения излишних материальных затрат на его проведение целесообразно использовать различные экспресс-методы. Нами предлагается на пилотном этапе исследований в качестве такового использовать качественные капельные реакции

– разновидность качественного анализа. Общий принцип капельных реакций – смешивание капли исследуемого раствора и капли реагента или нескольких реагентов .

Цель работы заключалась в оценке возможности применения качественных капельных реакций при сравнительном изучении адсорбционной активности сорбентов, а также установлении влияния способа модификации бентонита на его адсорбционную активность по отношению к о-фенилендиамину и выявлении наиболее целесообразного способа модификации .

Материалы и методы Объектом исследования были различные варианты модифицированного бентонита (модификация осуществлялась сотрудниками ООО НПП «ЛИССКОН»): №1 – бентонит, t обжига 550° С (резкий обжиг); №2 – бентонит, модифицированный глицерином и углеродными нанотрубками (УНТ), t обжига 550 °С (резкий обжиг);

№3 – аналогичен сорбенту №2, но при постепенном обжиге; №4 – бентонит, модифицированный УНТ, t обжига 550° C (резкий обжиг); №5 – аналогичен сорбенту №4, но при постепенном обжиге .

В качестве модельного загрязнителя был взят о-фенилендиамин (о-ФДА). Данное вещество является типичным представителем ароматических аминосоединений (ААС), относящихся к числу распространенных загрязнителей водной среды ввиду их широкого промышленного применения. Промышленное значение этих веществ объясняется их высокой реакционной способностью, позволяющей использовать их в синтезе всевозможных химикатов различного назначения. Они широко используются в синтезе различных веществ – красителей, фотоматериалов, лекарств, пестицидов и др., и, как правило, всегда присутствуют в сточных водах этих предприятий [2, 5]. Сам о-ФДА характеризуется широким промышленным применением и характерен для сточных вод производств, использующих о-ФДА .

Эксперимент. На дно делительной воронки цилиндрической формы укладывали 20 г сорбента и пропускали через него раствор о-ФДА концентрации 100 мг/л. Образующийся фильтрат собирали отдельными порциями по 1 мл в пробирки с соответствующими отметками. Из каждой пробирки забирали каплю раствора и проводили качественную реакцию на о-ФДА с помощью реакции азосочетания по методике [4]. Фильтрование завершали по достижении момента проскока, под которым мы понимаем появление положительной качественной реакции в фильтрате .

Результаты. В адсорбционной технологии время работы слоя сорбента до проскока принято обозначать как время защитного действия слоя. В нашем случае этот показатель мы выражали не временем, а объемом раствора, прошедшего через слой до проскока включительно. Результаты эксперимента представлены на рис. 1. На оси абсцисс отмечены номера сорбентов, а на оси ординат – период защитного действия слоя сорбента (X) .

–  –  –

Чем выше цилиндр на диаграмме, тем продолжительнее период защитного действия слоя и тем эффективнее сорбент. Анализируя диаграмму, следует отметить, что сорбенты проявили различную адсорбционную способность к о-ФДА. Модификация бентонита органическими компонентами (№№ 2-5) в целом повышает его адсорбционную способность, но при этом совместная модификация бентонита УНТ и глицерином (№№2 и 3) повышает его адсорбционную способность лишь незначительно по сравнению с бентонитом, модифицированный исключительно УНТ (№№4 и 5). Резкий обжиг (№№2 и 4) имеет преимущество в сравнении с постепенным повышением температуры (№№3 и 5) .

Заключение. Без проведения аппаратурных измерений мы выявили характер влияния модифицирующих факторов на адсорбционные свойства сорбентов. Мы установили вариант сорбента, представляющий интерес для дальнейшего изучения, и проводим с ним более детальные количественные исследования. Результаты исследований подтверждают целесообразность применения качественных капельных реакций при изучении процесса адсорбции в качестве экспресс-метода. Качественный анализ может служить структурным этапом всего исследования в целом, помочь решить некоторые его задачи и существенно снизить его трудоемкость (а возможно и излишние материальные затраты) .

Данная методология применяется в рамках научно-исследовательской работы студентов и магистрантов кафедры «Экология» СГТУ им. Гагарина Ю.А. с 2015 г., в частности, она легла в основу бакалаврских выпускных квалификационных работ студентов кафедры (защита 2016 г.). Данный способ изучения сорбционных свойств сорбентов можно рекомендовать как в научно-технических исследованиях, так и в рамках учебных практик студентов, изучающих курсы прикладной экологии, аналитической химии, коллоидной химии и т. п .

Работа рекомендована: проф., д.т.н. Атамановой О.В. (СГТУ им. Гагарина Ю.А.) .

ЛИТЕРАТУРА

Атаманова О. В., Балдаев Д. Р. Совершенствование системы очистки сточных вод после мойки 1 .

автомобилей в городе Саратове // Экологические проблемы промышленных городов: Сб. науч. тр. по материалам 7-й Всероссийской науч.-практ. конф. Ч.2. – Саратов: СГТУ, 2015. – С.245-249 .

Исаенко, П. А., Истрашкина, М. В., Подольский, А. Л. Сравнение адсорбционных свойств 2 .

модифицированных форм бентонита по отношению к о-толуидину по продолжительности периода защитного действия слоя // Сб. материалов XX Международного и Межрегионального Биос-форума. СПб.: СПбНЦ РАН, ВВМ; СПб.: Любавич, 2015. – С. 140-143 .

Коренман, И. М. Фотометрический анализ. Методы определения органических соединений – М.: Химия, 3 .

1970. — 343 с .

Файгль, Ф. Капельный анализ органических веществ: пер. с англ. / под ред. В. И. Кузнецова. – М., 4 .

Госхимиздат, 1962. – 836 с .

Хузеев, М. И., Истрашкина, М. В., Подольский, А. Л. Адсорбция о-толуидина на органобентоните и ее 5 .

зависимость от начальной концентрации вещества в растворе // Сб. материалов XX Международного и Межрегионального Биос-форума – СПб.: СПбНЦ РАН, ВВМ; СПб.: Любавич, 2015. – с. 229-232 .

Краткая информация об авторах .

Истрашкина Мария Викторовна, аспирант Специализация: Адсорбционные процессы, методы их изучения, адсорбционная очистка сточных вод, адсорбция органических электролитов на модифицированном бентоните Email: marietta.2011@yandex.ru Istrashkina M. V., postgraduate student Area of expertise: Adsorption processes, methods of their study, the adsorption treatment of waste water, adsorption of organic electrolytes on a modified bentonite Email: marietta.2011@yandex.ru

–  –  –

В данной работе рассмотрены проблемы отсутствия соответствующей очистки и обеззараживания в нецентрализованных системах водоснабжения в ряде регионов Российской Федерации. Как путь решения данной проблемы предложено использование нового мобильного устройства для обеззараживания воды, принцип работы которого основан на получении насыщенного раствора реагента, что позволяет корректно с достаточной точностью подать в обрабатываемую воду расчетную дозу реагента .

Ключевые слова: очистка воды; обеззараживание воды; реагентное устройство; хлорсодержащие реагенты;

насыщенный раствор .

–  –  –

The problem of lack of proper purification and disinfection in decentralized water supply systems in some regions of the Russian Federation are considered in this paper. It is proposed to use the new mobile device for water disinfection as an effective way of solving this problem. Operating principle of the device is based on generating of a saturated solution of the reagent, that allows adding calculated dosage of the reagent with sufficient accuracy into water while it is treated .

Keywords: water purification; water disinfection; reagent device; chlorine-containing reagents; saturated solution .

Согласно водной стратегии Российской Федерации до 2020 года из общего объема воды, подаваемой в централизованные системы водоснабжения населенных пунктов, через системы водоподготовки пропускается не более 59 процентов, в сельских населенных пунктах этот показатель не превышает 20 процентов. Около 27 процентов водозаборов из поверхностных источников водоснабжения не имеют необходимого комплекса очистных сооружений, в том числе 16 процентов не оснащены обеззараживающими установками. Некачественную по санитарно-химическим и микробиологическим показателям питьевую воду потребляет часть населения в Республике Ингушетия, Республике Калмыкия, Республике Карелия, Карачаево-Черкесской Республике, в Приморском крае, в Архангельской, Курганской, Саратовской, Томской и Ярославской областях, в ХантыМансийском автономном округе - Югре и Чукотском автономном округе [1] .

Подобная ситуация сложилась и в Северо-Западном регионе. Водные объекты области интенсивно загрязнены и относятся по уровню антропотехногенной нагрузки к источникам III степени санитарной опасности .

Подобное состояние водных объектов связанно с высокой техногенной нагрузкой на окружающую среду, в частности - со сбросом загрязненных или недостаточно очищенных сточных вод в поверхностные воды региона .

Особую опасность представляют недостаточно очищенные сточные воды, сбрасываемые в природные водные объекты, являющиеся источниками хозяйственно-питьевого водоснабжения [3] .

По данным долгосрочной целевой программы «Чистая вода Ленинградской области» на 2011-2017 годы», обеспеченность городского населения централизованным хозяйственно-питьевым водоснабжением составляет 95%, сельского населения – 74%. Остальная часть жителей обеспечивается питьевой водой из индивидуальных шахтных колодцев и скважин без необходимой предварительной очистки [3] .

Стоит отметить, что в процессах очистки воды необходимым условием для ее безопасного пользования является обеззараживание. Обеззараживание воды производят для уничтожения содержащихся в ней патогенных бактерий и вирусов, которые могут стать возбудителями различных заболеваний .

В этой связи актуальным становится решение проблемы, связанной с очисткой воды, в частности с ее обеззараживанием, как в ряде регионов Российской Федерации так и за ее пределами .

Целью проводимой разработки было обеспечение малых населенных пунктов и пунктов, не имеющих централизованного водоснабжения, безопасной водой, прошедшей обеззараживание, как одну из важнейших проблемой обеспечения населения безопасной водой .

Предметом разработки являлся мобильный реагентный комплекс для обеззараживания воды .

Отметим, что на сегодняшний день наиболее распространенным методом обеззараживания воды на водопроводных станциях остается обработка воды хлорсодержащими реагентами. При этом для достижения длительного обеззараживающего эффекта необходимо грамотно определить дозу вводимого реагента и обеспечить необходимую длительность его контакта с водой .

Применение для обеззараживания воды, в частности, гипохлорита натрия и гипохлорита кальция связано с обеспечением специальных условий для их транспортировки, хранения, приготовления, дозирования, ввода в обрабатываемую воду и смешения с обрабатываемой водой, что делает реагентные хозяйства достаточно громоздким и рассчитанными на длительную эксплуатацию [2]. В связи с этим, использование таких реагентных хозяйств для не больших или временных водоочистных сооружений в системах нецентрализованного водоснабжения, а также при необходимости очистки и обеззараживания воды в аварийных ситуациях, является затруднительным .

Принцип работы нового мобильного реагентного устройства основан на получении насыщенного раствора реагента в зависимости от его растворимости и содержания активной части в продукте, что позволяет корректно с достаточной точностью подать в обрабатываемую воду расчетную дозу реагента .

На рисунке представлена схема мобильной реагентной установки Рис. 1. Мобильное реагентного устройство: а – входной патрубок; б – корпус; в – дренаж из пористого полиэтилена; г – выходной патрубок; д – патрубок опорожнения; 1 – напорная водопроводная линия; 2 – задвижка;3 – патрубок; 4 – расходомер; 5 – манометр; 6 – реагентный аппарат; 7 –твердый реагент; 8 – ротаметр; 9

– патрубок ввода реагента; 10 – шланг .

Полученные результаты показывают, что представленное мобильное устройство для обеззараживания воды предназначено для решения ряда проблем, связанных с отсутствием соответствующей водоподготовки .

Кроме того, небольшие габариты и простота эксплуатации, дает возможность применения его как для систем нецентрализованного водоснабжения, так и в аварийных ситуациях .

ЛИТЕРАТУРА

1. Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации [Электронный ресурс]: Водная стратегия Российской Федерации до 2020 года / М., 2009. URL:

https://www.mnr.gov.ru/regulatory/detail.php?ID=128717 – Загл. с экрана

2. Николадзе Г. И. Технология очистки природных вод. М., Высшая школа, 1987. 479 с .

3. Схема комплексного использования и охраны водных объектов (СКИОВО) рек и озер бассейна Финского залива (от границы Российской Федерации с Финляндией до северной границы бассейна реки Нева) .

Оценка экологического состояния и ключевые проблемы бассейнов рек и озер бассейна Финского залива (от границы Российской Федерации с Финляндией до северной границы бассейна реки Нева).- Утв. 2015-10-23. – 77-85 с .

Краткая информация об авторах .

Ким Аркадий Николаевич, доктор технических наук, профессор Научные интересы: Очистка природных (поверхностных и подземных), сточных и дождевых вод фильтрованием, в т.ч. с использованием местных фильтрующих материалов, кондиционирование питьевой воды с использованием природных и модифицированных сорбентов .

E-mail: kimkan17@mail.ru Kim Arkadiy Nikolaevich, doctor of Engineering, professor Research interests: Treatment of natural (surface and underground) water, wastewater and storm water filtration, including using local filter materials, air-conditioning of drinking water with natural and modified sorbents .

E-mail: kimkan17@mail.ru Телятникова Анна Максимовна, студент магистратуры E-mail: sik3000@list.ru Telyatnikova Anna Maksimovna, master’s degree student E-mail: sik3000@list.ru УДК 504.054

–  –  –

Проведена оценка качества источников питьевого водоснабжения города Уссурийска. Повышенные концентрации марганца связаны с региональной особенностью, г. Уссурийск входит в Уссурийскую геохимическую провинцию, где повышено фоновое содержание железа и марганца. Проведенные исследования поверхностных и подземных вод на территории г. Уссурийска выявили существенные различия в их качестве .

Ключевые слова: водоснабжение; качество питьевых вод; здоровье человека .

–  –  –

Assessed the quality of the drinking water sources of the city of Ussuriysk. Elevated concentrations of manganese are associated regional particularity, Ussuriysk included in the Ussuri geochemical province, where elevated background levels of iron and manganese. Performed study of surface water and groundwater in the territory of Ussuriisk revealed significant differences in their quality .

Keywords: water; quality of drinking water; human health .

Обеспечение санитарно-эпидемиологического благополучия населения является одним из приоритетных направлений в социальной политике государства. Однако крайне сложное социально-экономическое положение ряда регионов не только приводит к ухудшению условий жизни многих категорий населения, но и служит потенциальной причиной отрицательного воздействия на окружающую среду и здоровье населения [2] .

Роль воды в жизнеобеспечении человека неоценима в обществе, ее доступность, необходимое количество и качество выступают одновременно как медико-экологическая, техногенная, социальная и экономическая компоненты образа и условий жизни. Проблема обеспечения населения качественной питьевой водой – важная проблема настоящего времени .

В настоящее время проблема качества воды является предметом особого внимания мирового сообщества, законодательных и исполнительных органов во всех цивилизованных странах, регионах и городах в том числе и в городе Уссурийске, что обусловлено ростом водопотребления, качественными изменениями водоисточников, подвергающихся зачастую неконтролируемому антропогенному воздействию .

За последние годы ситуация с состоянием поверхностных и подземных источников централизованного и децентрализованного водоснабжения и качеством воды в местах водозабора в г. Уссурийске существенно не изменилась и остается неудовлетворительной .

Хозяйственно-питьевое водоснабжение г. Уссурийска осуществляется в основном по централизованному типу, охвачено 93 % населения, 7 % населения используют воду хозяйственно-питьевого назначения из децентрализованных водоисточников .

Забор воды для коммунального водопровода города осуществляется из 2 водоисточников:

Раковское водохранилище, расположенное на р. Раковка в 44,5 км от ее устья .

1 .

Славянский водозабор включает в себя 5 подземных водоисточников, расположенных в восточной 2 .

части Пушкинской депрессии .

Целью исследования была санитарно-гигиеническая оценка качества питьевой воды в г. Уссурийске за период с 2012 по 2015 год. Мониторинг качества питьевой воды в г. Уссурийске проводился в 11-и мониторинговых точках: Раковское водохранилище, водопровод, эксплуатационные скважины в разных частях города, колодцы общего пользования. Химические анализы воды, результаты которых рассматриваются в настоящей статье, проводились в экологической лаборатории инструментального контроля кафедры географии, экологии и охраны здоровья детей Дальневосточного федерального университета согласно утвержденным нормативным документам .

Анализ результатов был направлен на решение следующих основных задач:

- выявление гидрохимических особенностей питьевых вод различных водных источников;

- определение соответствия качества питьевых вод установленным экологическим нормативам;

- выявление участков с наиболее неблагоприятной экологической ситуацией .

Наличие органического вещества в водных объектах оценивалось потреблением кислорода. За весь период наблюдений величина БПК5 не превышала предельно допустимых концентраций для водоемов санитарнобытового назначения. В среднем в воде из Раковского водохранилища она составляла 1,46 мгО2/дм, в скважинных водозаборах значения БПК колебались в пределах 1,0 до 1,4 мг О2/дм. Величина БПК5 является наиболее информативным показателем чистоты водоемов. В диапазоне БПК5 от 1,1 до 1,9 мгО2/дм вода считается «чистой» .

По этому показателю вода всех исследуемых скважин считается «чистая». БПК5 проб, отобранных из колодцев общего пользования, варьируется от 1,7 до 2,4 мгО2/дм, таким образом, в соответствии с нормативами экологосанитарной классификации качества вод, они соответствовали классам вод «удовлетворительной чистоты» .

Вода исследуемых водных объектов по величине общей жесткости относится к «очень мягким» и «мягким» водам, во всех участках наблюдения не превышала ПДК. Наименьшая жесткость отмечается в Раковском водохранилище и скважинных водозаборах, составляет 0,7-1,7 ммоль/дм. В колодцах общего пользования общая жесткость на порядок выше: 3,2-4,2 ммоль/дм, это объясняется гидрологической связью с поверхностными водотоками .

Для воды в летне-осеннюю межень характерно явно выраженное преобладание кальция над магнием .

Количество кальция и магния, обусловливающее наличие общей жесткости велико в шахтных колодцах: 59-76 и 31-56 мг/дм соответственно .

Содержание углекислого газа не превышает предельно допустимые концентрации только в Раковском водохранилище, в остальных участках наблюдений отмечено явное превышение, особенно характерно для грунтовых вод, это объясняется тем, что на глубине количество углекислоты в воде увеличивается преимущественно за счет гниения и при этом уменьшается количество растворенного О2 .

Концентрация сульфатов находится на низком уровне в Раковском водохранилище. Отмечалось, что в водах скважин среднегодовое содержание сульфатов не превышало 15,0 мг/дм. Проанализированные пробы воды из колодцев по содержанию сульфатов существенно превышают допустимые уровни, в отдельных случаях концентрация достигала 4-5 ПДК. По всей видимости, это могло быть результатом загрязнения поверхностными водами, принимающими сточные воды. Низкие концентрации хлоридов свидетельствуют, что солевое загрязнение в момент исследований отсутствовало .

Из результатов проведенных исследований следует, что качество питьевых вод по содержанию железа в г. Уссурийске различное. Это обусловлено неодинаковым состоянием водопроводных сооружений и водоразводящих сетей, а также гидрогеологическими особенностями формирования водоисточников. Так, в течение периода с 2012 по 2014 гг. питьевая вода из водохранилища, при выходе из водопроводного крана превышает ПДК в 2-3 раза, это связано с коррозией металлических труб в результате эксплуатации, использовании хлора для обеззараживания воды. Минимальное количество отрицательных проб отмечено для вод из скважин, что объясняется работой станции обезжелезивания .

Марганец во все сезоны года имеет концентрации в питьевых водах Раковского водохранилища и колодцев общего пользования ниже 0,1 мг/дм3. В проанализированных пробах воды скважинных водозаборов концентрация марганца составляла 1,2-2,4 ПДК. Повышенные концентрации марганца связаны с региональной особенностью, г. Уссурийск входит в Уссурийскую геохимическую провинцию, где повышено фоновое содержание железа и марганца .

Проведенные исследования поверхностных и подземных вод на территории г. Уссурийска выявили существенные различия в их качестве. Отмечено, что питьевая вода коммунального водопровода Раковского водоисточника отвечает гигиеническим требованиям. Приоритетными загрязнителями питьевой воды в коммунальном водопроводе являются железо. К причинам высокого содержания солей железо относится коррозия металлических труб в результате эксплуатации, использовании хлора для обеззараживания воды, отсутствия станции обезжелезивания. Содержание железа в воде выше ПДК вызывает развитие железобактерий, отложение осадка в трубах и их засорение. Эти обрастания вторично ухудшают органолептические свойства за счет слизеобразования, присущего железобактериям. При оценке результатов анализа подземных вод, выявлено, что качество питьевых вод скважинных водозаборов отличается высокими показателями перманганатной окисляемости, что свидетельствует о загрязнении трудно разлагаемым органическим веществом .

Следовательно, для снижения токсического действия химических веществ питьевой воды необходимо изыскание путей снижения сбросов от предприятий в водоисточники, совершенствование системы очистки и лабораторного контроля сбросов, разработка программ по внедрению локальных систем доочистки питьевой воды, адаптированных к характеру загрязнения воды, а также замена водопроводных сетей, подвергшихся коррозии, на трубы из современного материала .

ЛИТЕРАТУРА

1. Информационный бюллетень о состоянии геологической среды на территории Приморского края за 2002 год. Выпуск 5. Книга 4. Результаты инспектирования водозаборных сооружений и объектов хозяйственной деятельности на территории г. Уссурийска. Издательство «Уссурийск-Водоканал». - 2002. -17 с .

2. Преображенский Б. В. Отчет по разработке мероприятий по улучшению качества питьевой воды из Раковского водохранилища. Владивосток: ДВОРАН, ТИГ. - 2002. – 84 с .

3. Физическая география Приморского края. Учебное пособие / Колл. авт., отв. ред. Г. В. Свинухов .

Владивосток: издательство Дальневосточного института. - 1990. – 208 с .

Краткая информация об авторах .

Ключников Д. А., к.б.н., заведующий кафедрой географии, экологии и охраны здоровья детей Научные интересы: Качество питьевых вод и ее влияние на здоровье человека, оценка потенциального риска .

E-mail: klyuchnikov_da@mail.ru Klyuchnikov, D. A., c.b.n., head of the Department of geography, environment and children's health Research interests: drinking water Quality and its impact on human health, assessment of potential risk .

E-mail: klyuchnikov_da@mail.ru Яровенко А. А., магистрант по направлению подготовки 44.04.01 Педагогическое образование (Экологическое образование) Научные интересы: Качество объектов питьевого водоснабжения, экологическое образование и устойчивое развитие E-mail: yarovenko_artem@mail.ru Yarovenko, A. A., graduate student in the field of training 44.04.01 teacher education (Environmental education) Research interests: the Quality of facilities of drinking water, environmental education and sustainable development E-mail: yarovenko_artem@mail.ru

–  –  –

Для бассейна северной части Финского залива, бассейна р. Нева и рек Ладожского озера и бассейна р .

Луга и рек южной части Финского залива рассчитан индекс интегральной нагрузки (ИИН) и определена степень и характеристика нагрузки по 25 расчетным водохозяйственным подучасткам. Создана геоинформационная система (ГИС) исследуемого бассейна, в которой выполнено зонирование участков по степени нагрузки. Выделены наиболее нагруженные расчетные участки, определены лимитирующие показатели и предложены рекомендации по снижению химической нагрузки на водные объекты .

Ключевые слова: интегральная оценка; фактическая нагрузка; допустимая нагрузка; химическая нагрузка; водный бассейн; геоинформационная система; интегральный индекс нагрузки; расчетный водохозяйственный подучасток;

нормативы допустимого воздействия; ингредиенты; загрязняющие вещества; масса сброса; лимитирующие показатели .

–  –  –

Basin the Northern part of the Gulf of Finland, Neva river basin and rivers of the lake Ladoga and the basin of the Luga river and rivers of the southern part of the Gulf of Finland calculated the index of the integrated load (IIN) and the degree and characteristics of the load at 25 calculated water subsections. Created geoinformatsionnye system (GIS) of the test basin which made zoning according to the degree of load. The most loaded design sections are defined limiting the indicators and proposed recommendations to reduce the chemical load on water bodies .

Keywords: integral estimation; actual load; permissible load; chemical load; water basin; geographic information system;

integrated load index; calculated water podcaster; the standards of admissible impact; ingredients; contaminants; weight relief; limiting performance .

Одним из основных видов воздействия на водные объекты является химическое загрязнение, которое и будет рассматриваться в работе. Фактическая химическая нагрузка (Мфакт) от водопользователей участка бассейна не должна превышать установленных нормативов допустимого воздействия (НДВ) по привносу химических веществ для управляемых источников загрязнения (НДВхимупр). Сравнение фактической с допустимой нагрузкой позволяет определить уровень нагрузки на исследуемом участке. Такие сравнения приведены для некоторых бассейнов в проектах СКИОВО по веществам, но интегральных оценок (совокупно по всем загрязняющем веществам) нет .

Актуальность настоящего исследования обусловлена с одной стороны необходимостью дополнения разработанных СКИОВО для бассейнов РФ, а с другой принять необходимые действия для снижения нагрузки на водный бассейн Финского залива .

Цель работы: рассчитать индекс химической нагрузки на примере водного бассейна Финского залива с использованием геоинформационной системы .

Задачи:

Провести анализ методик для оценки и прогноза химической нагрузки на водные бассейны;

1 .

Обосновать необходимость расчета ИИН;

2 .

Провести апробацию ИИН на водном бассейне Финского залива с использованием геоинформационной 3 .

системы;

Предложить рекомендации по снижению фактической нагрузки на исследуемых участках .

4 .

Предметом исследования является интегральная оценка фактической и допустимой химической нагрузки от водопользователей в рамках водного бассейна .

Объектом исследования в соответствии с водохозяйственным районированием [9] территория СанктПетербурга, является водосборная площади трех бассейнов: бассейн северной части Финского залива; бассейн р .

Нева и рек Ладожского озера; бассейн р. Луга и рек южной части Финского залива .

Используемые методы исследования: интегральные и бальные методы экологической оценки, картографирование в геоинформационной системе ArcGisv.10., общенаучные методы исследований, основанные на объективности, достоверности, а так же сравнительном и системном анализе .

Результаты исследований В настоящее время, в связи с изменениями в водном законодательстве в области управления качеством водных ресурсов, возникла задача в обосновании проводимых природоохранных мероприятий. Существующие методики и разработанные по ним проекты НДВ и СКИОВО по водным бассейнам Российской Федерации должны решать данную задачу, но при экспертизе и анализе данных документов было выяснено, что оценка фактических нагрузок не проводится. Существующие подходы по оценки нагрузки [1, 2] на водный бассейн не учитывают интегральный подход .

Методы оценки качества воды хорошо известны в области экологического мониторинга, где применяются комплексные и интегральные индексы качества воды, основанные на данных концентраций загрязняющих веществ в водных объектах. Наиболее часто на практике рассчитывают гидрохимический индекс загрязнения воды и удельный комбинаторный индекс загрязнения воды по методическим указаниям РД 52.24.643-2002. ИЗВ позволяет усреднять превышения концентраций над ПДК по выбранным ингредиентам, а УКИЗВ кроме превышений учитывает частоту превышений во времени .

Таким образом, заменяя концентрацию фактической массой, а ПДК НДВ, применив аналогичный механизм расчета, вводим индекс интегральной нагрузки. Формула для определения индекса приведена ниже .

М

–  –  –

Используя исходные данные из проектов НДВ и СКИОВО, а именно значения фактических и допустимых масс ЗВ был рассчитан ИИН для РВП. Используя среду ГИС с помощью программы ArcGisv.10 были оцифрованы границы исследуемых РВП. Далее полученные результаты занесены в среду ГИС и с помощью классификации определены степень и характеристика нагрузки для каждого расчетного участка. Результаты представлены в среде ГИС (рис. 1) .

Рис. 1. Карта-схема зонирования РВП бассейна Финского залива (часть РФ) по индексу интегральной нагрузки Представленные результаты на карте-схеме позволяют выделить РВП из трех исследуемых бассейнов с той или иной степенью нагрузки.

Особое внимание следует уделить РВП, где:

7 - чрезвычайно высокая нагрузка: №№ РВП: 005.01, 004.01, 004.02, 004.05, 007.04, 003.04, 003.11;

• 6 – очень высокая нагрузка: №№ РВП: 003.05, 003.10;

• 5 – высокая нагрузка: №№РВП: 005.04, 005.05, 003.11, 003.06, 006.02 .

• На перечисленных участках фактическая масса сброса в 4 и более раз превышает допустимую нагрузку .

Участки, на которых допустимая нагрузка (НДВ) не превышена, соответствуют степени нагрузки: 1 – очень низкая и 2 – пониженная. К ним относятся РВП с №№ 003.03, 003.09, 004.03, 004.04, 007.01 - 007.03 .

Лимитирующими показателями являются:

для Бассейна северной части Финского залива: БПКполное, фосфор общий, железо, нефтепродукты, • марганец;

для бассейна р. Нева и реки бассейна Ладожского озера: ХПК, БПК, фосфор общий;

• для Бассейна р. Луга и рек бассейна южной части Финского залива: БПКполное, азот нитритный, фосфор • общий, нефтепродукты .

Для снижения степени нагрузки на выделенные РВП необходимо уменьшить фактическую массу загрязняющих веществ от водопользователей. При этом были рассчитаны значения, на сколько необходимо уменьшить фактическую массу загрязняющих веществ в процентах (таблица 2) .

Таблица 2 Доля снижения фактической массы загрязняющих веществ по степени нагрузки по РВП бассейна северной части Финского залива

–  –  –

В таблице 6 отмечены символом «v» текущие степени нагрузки на каждом РВП. Для РВП № 005.01 степень нагрузки которого «7 – высокая», чтобы снизить нагрузку до уровня «6 – повышенная» необходимо уменьшить массу загрязняющих веществ от 25 до 50 % и т. д .

Основные достигнутые результаты работы: В ходе работы была проведена оценка фактической нагрузки по бассейну северной части Финского залива, бассейна р. Нева и рек Ладожского озера, бассейна р. Луга и рек южной части Финского залива. Индекс интегральной нагрузки рассчитан для 25 расчетных водохозяйственных подучастков. Разработана геоинформационная система для исследуемых водных бассейнов с зонированием участков по степени нагрузки .

Разработанный метод оценки фактической нагрузки может быть использован для: зонирования водных объектов по степени нагрузки с использованием ГИС; включения разработанного алгоритма и методики ГИС технологий для разработки проектов «Нормативов допустимого воздействия» и «Схем комплексного использования водных ресурсов»; разработки рекомендаций по снижению массы загрязняющих веществ на бассейновых участках; принятия решений по обоснованию комплекса природоохранных мероприятий в рамках территориального природно-технического комплекса; управления качеством водных ресурсов на бассейновом, региональном и федеральном уровнях .

ЛИТЕРАТУРА

Рыбкина И. Д., Стоящева Н. В., Курепина Н. Ю. Методика зонирования территории речного 1 .

бассейна по совокупной антропогенной нагрузке (на примере Обь-Иртышского бассейна)//Водное хозяйство России №4, 2011. С. 42-52 .

Селезнева А. В. Антропогенная нагрузка на реки от точечных источников загрязнения // Известия 2 .

Самарского научного центра Российской академии наук, т. 5, №2, 2003. С. 268 – 277 .

Краткая информация об авторах .

Шишкин Александр Ильич, к.т.н., профессор .

Специализация: математическое моделирование, прогнозирование, экологическое и технологическое нормирование антропогенной нагрузки на природные экосистемы .

E-mail: aishishkin@yandex.ru Shishkin Alexandr, candidate of engineering sciences, professor .

Specialty: mathematical modeling, forecasting, environmental and technological regulation of anthropogenic pressure on natural ecosystems .

E-mail: aishishkin@yandex.ru Антонов Иван Владимирович, старший преподаватель .

Специализация: математическое моделирование, прогнозирование, экологическое и технологическое нормирование антропогенной нагрузки на природные экосистемы .

E-mail: antonovivv@yandex.ru Antonov Ivan, senior lecturer .

Specialty: mathematical modeling, forecasting, environmental and technological regulation of anthropogenic pressure on natural ecosystems .

E-mail: antonovivv@yandex.ru Кушнеров Александр Игоревич, аспирант .

Специализация: комплексные и интегральные оценки качества природных водных объектов, экологическое нормирование, общественный экологический контроль .

E-mail: kushnerov.a.i@yandex.ru Kushnerov Alexandr, post-graduate student .

Specialty: a complex and integrated assessment of the quality of natural water object, environmental regulations, public environmental control .

E-mail: kushnerov.a.i@yandex.ru

–  –  –

Данная статья посвящена проблеме бактериального загрязнения прибрежных вод Финского залива. Для количественной оценки микробной загрязненности были проведены лабораторные исследования проб воды из Финского залива (г. Зеленогорск) и руч. Жемчужного, впадающего в залив. Показана связь микробиологического загрязнения с режимом осадков. Основными причинами загрязненности являются: поступление неочищенных сточных вод (дождевых и хозяйственно-бытовых) в водотоки, впадающие в залив, неудовлетворительное состояние канализационных очистных сооружений (КОС), гидрологические особенности прибрежной акватории (прежде всего, мелководность, снижающая возможности самоочищения). Для решения проблемы необходимо организовать отведение и очистку поверхностно-ливневых вод, не допуская их поступления в водотоки или непосредственно в Финский залив .

Ключевые слова: бактериальная загрязненность; прибрежные воды; Финский залив; ручей Жемчужны; сточные воды .

–  –  –

This article is devoted to the problem of bacterial contamination of coastal waters of the Gulf of Finland. To quantify microbial contamination were conducted laboratory tests of water samples from the Gulf of Finland (Zelenogorsk) and brook. Pearl, which flows into the bay. The connection of microbiological contamination with the regime of precipitation. The main causes of contamination are: receipt of raw sewage (rainwater and domestic) into streams that flow into the bay, the poor state of sewage treatment plants (WWTP), hydrological features of coastal waters (mainly shallow water, which reduces the possibility of self-cleaning). To solve the problem, you must arrange disposal and treatment surface storm water, preventing them from entering watercourses or directly to the Gulf of Finland .

Keywords: bacterial contamination; coastal waters; the Gulf of Finland; creek Pearl; wastewater .

Северное побережье восточной части Финского залива территориально относится к Курортному району Санкт-Петербурга. На территории района расположены города Сестрорецк и Зеленогорск, поселки Белоостров, Солнечное, Репино, Комарово, известные своими оздоровительными учреждениями – санаториями и пансионатами. Песчаные пляжи, лесные массивы – все это привлекает отдыхающих. Ежегодно на Золотой пляж в Зеленогорске приезжают многие жители Санкт-Петербурга и Ленинградской области, чтобы искупаться в заливе .

Однако, в 2016 г. как и в предыдущие годы, ни один из пляжей Финского залива не прошел проверку Роспотребнадзора .

Почему? Основной причиной является высокая бактериальная загрязненность прибрежных вод залива. Эта проблема существует еще с советских времен. До 1957 года централизованной канализации в городе не было, и сточные воды сбрасывались непосредственно в залив и водотоки, в том числе – в ручей Жемчужный (Зеленогорский). В 1964 году были запущены первые очистные сооружения с небольшой проектной производительностью. Уже к 1969 году, в связи с расширением канализационной сети, КОС работали с перегрузкой. В 1974 году началось строительство новых очистных сооружений. Только в 1981 году были завершены пуско-наладочные работы и, в соответствии с приемочным актом, «…эффект очистки сточной воды по химическим и бактериологическим показателям отвечает санитарным нормам и требованиям…» [2]. Тем не менее, на территории города до сих пор остаются обширные неканализованные территории и продолжается сброс неочищенных сточных вод в ручей Жемчужный. В настоящее время КОС г. Зеленогорска требуют модернизации, так как имеют малую производительность. Первый этап работ планируется завершить к 2020 г., а второй, предусматривающий обеззараживание – лишь к 2028 г. [3] .

В последние годы ситуация осложняется активным строительством на побережье Финского залива (апартаменты, коттеджные поселки, частные жилые дома). С одной стороны, это увеличивает нагрузку на КОС. С другой – может приводить к поступлению в водные объекты неочищенных стоков от частных домов, расположенных на неканализованных территориях .

В связи с этим, каждый год актуальность проблемы бактериального загрязнения прибрежных вод залива возрастает .

Цель настоящей работы - оценка уровня и динамики микробиологического загрязнения воды для разработки предложений по улучшению ситуации .

Объектами исследования являлись прибрежные воды Финского залива (г. Зеленогорск, пляж «Золотой») и ручей Жемчужный, впадающий в залив в границах пляжа .

Для оценки микробной загрязненности проводились посевы проб воды на дифференциальнодиагностическую среду Эндо, которая используется для выявления общих колиформных бактерий (ОКБ) .

Результаты исследований приведены в таблице 1 .

Таблица 1 Количество микроорганизмов (в среднем за июль-август, КОЕ/100 мл) Объект 2015 г. 2016 г .

Финский залив 1,1 х 103 6,6 х 104

Ручей Жемчужный 2,3 х 104 9,5 х 104

Как видно из таблицы, оба водных объекта характеризовались высокой степенью бактериального загрязнения. При этом в июле-августе 2016 г. в прибрежных водах залива содержание бактерий было в 60 раз выше, чем в тот же период 2015 г., в ручье Жемчужном – в 4 раза. Одной из причин резкого возрастания бактериального загрязнения является, по-видимому, аномально высокое количество осадков, выпавших в летний период 2016 года (в 3-4 раза выше нормы) и обусловившее поступление больших объемов неорганизованных, неочищенных дождевых стоков, как в прибрежье залива, так и в водотоки .

Известно, что именно поверхностно-ливневые сточные воды вносят основной вклад (88%) в загрязнение водных объектов общими колиформными бактериями (ОКБ) на территории от г. Зеленогорска до г. Сестрорецка .

Вклад хозяйственно-бытовых стоков составляет 11%, а промышленных – только 1% [4] .

Ручей Жемчужный признан одним из самых загрязненных водных объектов побережья. Так, в 2011 г .

содержание ОКБ в среднем за сезон составляло 1,7 х 104, а максимальное значение достигало 3,9 х 104 КОЕ/100 мл [4]. В соответствии с СанПиН 2.1.5.98-00 для водоемов рекреационного водопользования, а также в черте населенных мест, устанавливается содержание ОКБ не более 500 КОЕ в 100 мл. То есть нормативное значение в р .

Жемчужном регулярно превышается в десятки раз. Таким образом, данный водоток может рассматриваться как один из основных источников бактериального загрязнения прибрежных вод пляжа «Золотой» .

По данным Роспотребнадзора [1] доля проб из Финского залива, не соответствующих санитарным требованиям по микробиологическим показателям из года в год превышает 80% .

Еще одной причиной загрязнения водных объектов можно считать неудовлетворительное состояние КОС, которые не справляются с увеличившимися расходами сточных вод и нуждаются в реконструкции .

Проблему загрязненности Финского залива, а так же водотоков, решить достаточно сложно. Помимо высокой антропогенной нагрузки связанной с отсутствием организованной хозяйственно-бытовой, а также дождевой канализации в уже застроенных районах и сбросом неочищенных сточных вод, определенный вклад в проблему вносят природные условия. С одной стороны, большое количество водотоков обеспечивает поступление загрязняющих веществ и микроорганизмов в прибрежные воды залива. Вынос загрязнений повышается с ростом атмосферных осадков. С другой стороны, мелководность прибрежной зоны обусловливает низкий коэффициент смешения и тормозит процессы самоочищения .

Выводы. Результаты проведенных исследований показывают, что особое внимание следует уделить очистке поверхностно-ливневых стоков. Необходимо запроектировать их очистку в уже застроенных районах, например, создать дренажные канавы с фильтрующим слоем из щебня, а так же предусмотреть сброс дождевых и талых стоков с парковок в сеть канализации с фильтрацией через фильтр-патроны, удаляющие нефтепродукты и взвешенные вещества. Кроме того, целесообразно увеличить штраф за сброс неочищенных сточных вод в водоёмы; обязать собственников устанавливать локальные очистные сооружения в границах участка (например, септики) .

В проектируемых объектах необходимо предусмотреть раздельную систему водоотведения; возможность установки локальных очистных сооружений на весь объект застройки каждой системы канализации. Для лучшего разбавления очищенных сточных вод, сбрасываемых в залив, запроектировать рассеивающие выпуски в водоем .

ЛИТЕРАТУРА

1. Государственный доклад «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Санкт-Петербурге» в 2014 году. - Санкт-Петербург 2015 год. - 11-12 с .

2. Дмитриев В. Д. Водоснабжение и водоотведение населенных пунктов Курортного района /Под науч .

ред. Г. П. Медведева.- СПб.: Новый журнал, 2008.- 244 с .

3. Схема комплексного использования и охраны водных объектов (СКИОВО) рек и озер бассейна Финского залива (от границы Российской Федерации с Финляндией до северной границы бассейна реки Нева) .

Оценка экологического состояния и ключевые проблемы бассейнов рек и озер бассейна Финского залива (от границы Российской Федерации с Финляндией до северной границы бассейна реки Нева).- Утв. 2015-10-23. – 32-37 с .

4. Постановление Правительства Санкт-Петербурга от 11 декабря 2013 года №989 «Об утверждении схемы водоснабжения и водоотведения Санкт-Петербурга на период до 2025 года с учетом перспективы до 2030 года (с изменениями на 25 сентября 2015 года) [Электронный ресурс] Режим доступа:

https://gu.spb.ru/laws/72124/?by=list .

Краткая информация об авторах .

Макарова Светлана Витальевна, кандидат биологических наук, доцент E-mail: s.makarius@mail.ru Svetlana Vitalievna Makarova, PhD of Biol. Sci., Associate Professor E-mail: water@spbgasu.ru, s.makarius@mail.ru Идаева Валерия Руслановна, студент магистратуры E-mail: valery_idaeva@mail.ru Idaeva Valeria Ruslanovna, master’s degree student E-mail: valery_idaeva@mail.ru

–  –  –

В статье приводится описание сущности метода альголизации. Выполнена оценка влияния штамма Crolella vulgaris на эффективность очистки сточных вод от автозаправочной станции .

Ключевые слова: альголизация; хлорелла; дафнии; гидроботаническая площадка; биотестирование .

–  –  –

The article describes the essence of the method algolization. The evaluation of the effect of strain Crolella vulgaris on the efficiency of wastewater treatment to a filling station .

Keywords: algolization; chlorella; daphnia; hydrobotanical playground; biotesting .

Актуальность исследования заключается в том, что все постоянно возрастает нагрузка на водные объекты, принимающие сточные воды от предприятий, в том числе и автозаправочных станций, что приводит к деградации и даже гибели водной экосистемы .

Целью работы является оценка внедрения на автозаправочной стации метода альголизации, для достижения нормативных значений при очистке сточных вод.

Основными задачами исследования являлись:

изучение методик биотестирования и проведения отбора проб;

• проведение биостестирования по двум биосенсорным системам;

• расчет концентраций загрязняющих веществ;

• анализ полученных данных .

• Предметом исследования является влияние штамма Crolella vulgaris на эффективность очистки сточных вод автозаправочной станции .

Объектом исследования является штамм Crolella vulgaris .

В работе представлены результаты биотестирования, показывающие положительное влияние внесения водоросли в гидроботаническую площадку модельного объекта .

В наши дни стремительно развивается транспортная инфраструктура. С каждым годом число автотранспорта на планете увеличивается. Выхлопные газы, образующиеся в процессе их функционирования, наносят вред окружающей среде. Улучшение качества очистки точных вод на автозаправочных станциях необходимо, поскольку на их территориях осуществляется загрязнение воздуха, накопление тяжелых металлов в почве и сброс сточных вод [1] .

В последние годы придаётся большое значение биологической реабилитации водоёмов, как комплексу решений по восстановлению и поддержанию химического и биологического баланса до естественного уровня и безопасного состояния для человека и окружающей среды. Сточная вода, прошедшая дополнительную очистку в гидроботанических прудах, освобождается от взвесей, нефтепродуктов, тяжелых металлов. Альголизация – запатентованная российская биотехнология, представляющая собой процесс вселения в водоем оригинального штамма Crolella vulgaris – вида одноклеточных зеленых водорослей [4] .

–  –  –

Метод альголизации основан на искусственном увеличении численности зеленых водорослей, которые подавляют развитие цианобактерий. Таким образом, хлорелла борется с сине–зелеными водорослями за счет прямой конкуренции. Участвуя в процессе фотосинтеза, она поглощает углекислый газ и выделяет кислород .

Кислород в период выделения, находясь в атомарном состоянии, обладает повышенной окислительной способностью. Именно в этот момент атомарный кислород окисляет (разрывает) длинные цепочки гидрофильных углеводородов, входящих в состав нефтепродуктов, образуя гидрофобные обрывки радикалов нефтепродуктов, которые оседают на дно водоемов, где подвергаются дальнейшему разложению с помощью нефтеперерабатывающих бактерий. Атомарный кислород окисляет растворенные в воде металлы, переводя ионы металлов в высшие валентности, что также способствует выпадению высших окислов металлов в осадок [2] .

Поскольку микроскопическая водоросль хлорелла имеет природное происхождение и в каждом водоеме имеются разновидности, так называемой аборигенной хлореллы, то вновь привнесенная культура хлореллы вступает в естественную пищевую цепочку, становясь пищей для микроорганизмов и рачков водоема, что приводит к увеличению популяции низших организмов .

Для проведения анализа были отобраны пробы сточных вод на сбросе от одной из автозаправочных станций г. Санкт-Петербурга. Затем в лаборатории по двум биосенсорным системам осуществлялось биотестирование (водоросли хлорелла и с помощью рачков дафний), как наиболее информативный метод, сигнализирующий об опасности среды, независимо от того, какие вещества и в каком сочетании вызывают изменения жизненно важных функций у тест-объектов.

При этом использовалось следующее оборудование:

измеритель плотности суспензии ИПС-03, многокюветный культиватор водорослей КВМ-05, пипетка объемом 5 миллилитров и климатостат Р-2 [3] .

Результаты биотестирования показали, что по смертности дафний исходная вода проявляет токсичность .

По данным испытаний по изменению плотности культуры водоросли хлореллы, результаты более благоприятные - сточная вода является малотоксичной (таблица 1) .

–  –  –

Далее был проведён анализ имеющихся данных по химическому составу стоков автозаправочной станции по величинам БПКполн, ХПК, содержанию взвешенных веществ, нефтепродуктов, азота аммонийного, хлоридов, железа и рассчитано значение индекса загрязнения воды (ИЗВ). Он позволяет удобной скалярной величиной оценить уровень загрязненности воды по широкому перечню показателей качества, классифицировать воду по степени загрязненности .

Воды биологического пруда автозаправочной станции относятся к VI классу качества вод и являются очень грязными .

Для определения влияния хлореллы на эффективность очистки сточных вод, в гидроботаническую площадку был введен штамм водоросли Crolella vulgaris. После двухнедельного нахождения штамма в водном объекте был произведен повторный отбор проб и проведено биотестирование. По полученным данным видно, что концентрации определяемых показателей стали меньше после внесения штамма водоросли хлорелла .

–  –  –

По работе сделаны следующие выводы:

Рассмотренный метод альголизации, как метод доочистки сточных вод, путем введения в • биологическое очистное сооружение культуры водоросли хлорелла, является целесообразным и перспективным .

Благодаря проведенным исследованиям было выявлено сокращение количества загрязняющих веществ после введения в гидроботаническую площадку хлореллы .

Метод биологической реабилитации водоёмов позволит восстановить и поддержать химический и • биологический баланс до естественного уровня и безопасного состояния для человека и окружающей среды В перспективе улучшение степени доочистки, возможно усовершенствования устройства • гидроботанической площадки, путем добавления фильтрующих блоков, которые смогут повысить степень очистки, сократив содержание в воде загрязняющих веществ .

Также при эксплуатации данного биологического очистного сооружения, необходима своевременная • чистка данного покрытия гидроботанической площадки. Именно в донной части будут накапливаться осаждаемые в процессе окисления растворенные в воде металлы .

ЛИТЕРАТУРА

Главчук С. Л. Влияние АЗС на окружающую среду/С. Л. Главчук и др.//Экология: проблемы и 1 .

перспективы социально–экологической реабилитации территорий и устойчивого развития материалы конф./отв .

Ред. Л.Г Рувинова 2010–С. 36–37 .

Кривицкий С. В. Биоинженерная защита берега водоема/Экология и промышленность/С.В. Кривицкий. – 2 .

России, научный журнал – 2007 – № 1 Музафаров, А. М. Культивирование и применение микроводорослей/А.М. Музафаров, Т. Т. Tay. – 3 .

Ташкент, «Фан», 1984.–136 с .

Биологическая реабилитация водоемов [Электронный ресурс]: Режим доступа – URL:

4 .

www.algobiotehnologia.com Краткая информация об авторах .

Макарычева Ольга Владимировна, студентка 1-го курса института технологии ВШТЭ СПбГУПТД Специализация: гидрохимическая и гидробиологическая оценка качества водных объектов, методы очистки сточных вод .

E-mail: makolya1996@mail.ru Makaricheva Olga, student of the 1st course of institute of technology SPbSUITD Area of expertise: hydrochemical and hydrobiological assessment of quality of water objects, methods of sewage treatment .

E-mail: makolya1996@mail.ru Антонов Иван Владимирович, старший преподаватель .

Специализация: математическое моделирование, прогнозирование, экологическое и технологическое нормирование антропогенной нагрузки на природные экосистемы, оценка качества водных объектов .

E-mail: antonovivv@yandex.ru Antonov Ivan, senior lecturer Area of expertise: mathematical modeling, forecasting, environmental and technological regulation of anthropogenic pressure on natural ecosystems .

E-mail: antonovivv@yandex.ru

–  –  –

В статье рассмотрена оценка воздействия нефтепродуктов на гидробионты в пределах акватории Балтийского моря. Показано влияние загрязнений на отдельные группы гидробионтов (фитопланктон, донные водоросли, зоопланктон, ихтиофауна). Проведено сравнение реальных показателей мониторинга с экспериментальными данными .

Ключевые слова: нефть; гидробионты; загрязнение; влияние; Балтийское море; нефтепродукты; мониторинг;

водоросли .

–  –  –

In article assessment of impact of oil products on hydrobionts within the water area of the Baltic Sea is considered .

Influence of pollution on separate groups of hydrobionts (phytoplankton, ground seaweed, zooplankton, a fish fauna) is shown. Comparison of real indicators of monitoring with experimental data is carried out .

Keywords: oil; hydrobionts; pollution; influence; Baltic Sea; oil products; monitoring; seaweed .

Балтийское море, в связи с его полузакрытым характером, подвергается сильному влиянию человеческой деятельности, оказывающему серьезное воздействие на морские экосистемы. Поэтому страны, прилегающие к Балтике, создали и подписали в 1974 г. Хельсинкскую конвенцию об экологической защите Балтийского моря .

Актуальность данного исследования обусловлена тем, что значимая проблема Балтики – это загрязнение воды нефтью, попадающей в акваторию с различными стоками. Пленка нефти, покрывающая поверхность водного зеркала, не пропускает кислород вглубь. Также на поверхности воды накапливаются токсичные вещества, вредные для живых организмов. Аварийные разливы нефти в большинстве случаев происходят в прибрежных и шельфовых зонах, наиболее продуктивных и в то же время уязвимых районах моря .

Цель исследования – оценка воздействия нефтепродуктов на группы гидробионтов (фитопланктон, донные водоросли, зоопланктон, ихтиофауна) в акватории Балтийского моря. Основными задачами стали сбор и обработка данных локального и регионального мониторинга; выявление воздействия нефтепродуктов на различные группы гидробионтов; проведение сравнения реальных данных, с установленными экспериментальными данными (по С. А. Патину и др.). Предметом исследования стало влияние нефтяного загрязнения на гидробионты. Объектом исследования было содержание нефтепродуктов в Балтийском море .

В акватории Балтийского моря в 2014 г. было обнаружено 47 пятен, из них 23 в районе мониторинга (рис .

1). По сравнению с предыдущими годами их количество продолжало уменьшаться (рис. 2) .

Рис. 1. Карта нефтяных пятен, на 2014 г. по результатам анализа спутниковых РЛИ

–  –  –

Самые крупные нефтяные пятна наблюдались в районе порта Балтийск. Основными источниками нефтяного загрязнения на поверхности моря остаются интенсивное судоходство и эксплуатация портов .

Концентрация нефтепродуктов в точках регионального мониторинга менялась от 0,007 до 0,045 мг/л, а локального

– от 0,008 до 0,049 мг/л. Незначительное превышение ПДК до 0,061 мг/л [1] однократно наблюдалось в июле .

Концентрации нефтепродуктов в донных осадках практически везде были ниже уровня определения метода (40 мкг/г), исключение составил глубоководный район с наиболее тонкими осадками. В устьевой части шести рек, впадающих в Балтику на северном побережье Самбийского полуострова, за период наблюдений повышенные концентрации нефтепродуктов в воде были выявлены лишь в августе: в устьевой части р. Светлогорки (0,10 мг/дм3) и в р. Медвежьей (0,11 мг/дм3) [1] .

Результаты. Воздействие нефтепродуктов на фитопланктон. Всего в составе фитопланктона обнаружено 86 видов водорослей из 8 систематических отделов [1]. Наибольшим числом видов были представлены отделы зеленых, диатомовых, синезеленых, динофитовых, криптофитовых, меньшим – золотистых, эвгленовых, гаптофитовых водорослей. Относительно низкое видовое разнообразие определяется солоноватостью вод Балтийского моря, превышающей критические значения для развития пресноводных видов. Для пресноводных видов оптимальное значение солености 0,1-0,2 ‰, а соленость Балтийского моря варьируется от 1-2 ‰ (в заливах) до 25-30‰ (в проливах). Ближе к центру моря солёность становится 6-8 ‰ у поверхности, увеличиваясь с глубиной (на дне 13‰). Степень воздействия разлива нефти на фитопланктон может варьировать от стимулирующего (усиление роста и вспышка развития) до ингибирования фотосинтеза и роста. Данные многолетних исследований позволяют однозначно утверждать об отсутствии каких-либо устойчивых нарушений структуры и функций планктонных сообществ при нефтяных разливах в открытой области моря в силу следующих причин: быстрого (в течение часов и суток) снижения концентраций разлитой нефти по мере ее диспергирования, биодеградации и разбавления в водной толще до безвредных уровней и высокой скорости восстановления численности биомассы фито- и зоопланктона как за счет быстрого размножения многих видов (часы и сутки), так и в результате переноса с водными массами из прилегающих областей .

Воздействие нефтепродуктов на донные водоросли. Всего было обнаружено 11 видов макроскопических водорослей (рис. 3). Большинство видов относились к разделу красных водорослей, 4 вида принадлежали разделу зеленых, а 2 вида – к бурым. По средней биомассе доминировали красные водоросли .

Наибольшая биомасса зеленых водорослей была отмечена на глубине 3-4 м, а бурых – на глубине 5-6 м. Прямого негативного воздействия нефтяного загрязнения на рост и развитие многолетних видов-индикаторов водорослеймакрофитов не выявлено, но нельзя исключить его воздействие на альгоценозы и биоту прибрежной зоны в совокупности с другими факторами среды .

Рис. 3. Среднее (и стандартное отклонение) число видов макрофитобентоса по трем разделам водорослей (красные, бурые и зеленые) в июле и октябре Воздействие нефтепродуктов на зоопланктон. В составе летнего зоопланктона в 2014 г., в отличие от прошлых лет, в большинстве районов доминировали веслоногие рачки Copepoda. Коловратки, обычно самые массовые в летнем планктоне, составляли не более трети численности сообщества (численность варьировалась от 1,1 до 28,5 тыс. экз./м3, биомасса – от 0,6 до 28,1 мг/м3). Выявленное в 2007-2013 гг. повышение численности усоногих рачков в районе нефтепровода сохранилось и в 2014 г. Общая численность зоопланктона в июле изменялась от 50,8 тыс. экз./м3 в глубоководной части района до 190,9 тыс. экз./м3 в районе нефтепровода .

Величины биомассы зоопланктона варьировались от 444,8 мг/м3 на прибрежном мелководье до 1950,4 мг/м3 с максимумом в области со средними глубинами. Среднее значение биомассы зоопланктона в июле 2014 г. оказалось одним из самых высоких показателей за все время наблюдений – 1116,4 мг/м3; средняя численность зоопланктона была ближе к низким значениям – 98,9 тыс. экз./м3 (рис. 4) .

Рис. 4. Средние значения численности и биомассы зоопланктона в районе мониторинга за 2003-2014 гг.) Беспозвоночные (зоопланктон) являются хорошими индикаторами загрязнения от сбросов в силу своей ограниченности в передвижении. Влияние разливов нефти на беспозвоночные может длиться от недели до 10 лет .

Колонии зоопланктона в больших объемах воды возвращаются к прежнему (до разлива) состоянию быстрее, чем те, которые находятся в небольших объемах воды. Это происходит из-за большого разбавления выбросов в воде и большей возможности подвергнуть воздействию зоопланктон в соседних водах [3]. Таким образом, количество зоопланктона может указывать на экологическое состояние акватории .

Воздействие нефтепродуктов на ихтиофауну. При небольших разливах нефти ихтиофауна страдает в меньшей степени, чем другие группы морских организмов. Это связано с тем, что большинство подвижных видов рыб способны уйти из зоны сильного загрязнения, и тем самым избежать последствий острой интоксикации. В то же время, малоподвижные донные рыбы, а также личинки и молодь многих видов, могут подвергаться острому летальному воздействию в случае появления здесь больших количеств разлитой нефти. Реальные потери и ущербы для рыбного хозяйства возникают в результате: прекращения прибрежного промысла во время и после нефтяных разливов; ухудшения качества среды и условий для выращивания морских организмов; утраты товарных качеств объектов рыболовства; нефтяного загрязнения орудий рыболовства .

По экспериментальным данным С. А. Патин установил, что биологический эффект воздействия нефти отсутствует при концентрации суммы нефтяных углеводородов до 1 мкг/л в воде и 10 мкг/л в донных осадках, т.е .

гораздо меньшие величины, чем принятые ПДК, а именно 1-10 мкг/л для морской воды и 10-100 мкг/л для донных осадков [4] .

Верхняя граница недействующих концентраций растворенных углеводородов нефти находится примерно на уровне 1,0 мкг/л. Диапазон 1,0-10,0 мкг/л – зона обратимых пороговых эффектов, а выше – зоны проявления сублетальных и летальных эффектов. Установленное ПДК для нефти равно 50 мкг/л [2]. Повышенная концентрация нефтепродуктов в районах, прилежащих к Калининградской области, варьирует от 8 до 49 мкг/л в поверхностном слое (зона проявления сублетальных и летальных эффектов) .

Выводы. Балтийское море является хрупкой экосистемой в силу своей географии и гидрографии. Это внутреннее море, состав воды которого обновляется только каждые 30 лет. Но, несмотря на это, многочисленные экологические проблемы намеренно замалчиваются властями стран региона, так как оглашение реального уровня его загрязнения может препятствовать развитию туристической отрасли и реализации балтийской рыбы на внешних рынках. По данным С. А. Патина уровень загрязнений гораздо выше допустимого .

ЛИТЕРАТУРА

1. Семенова И. В. Промышленная экология. Учебное пособие для студентов высших учебных заведений. – М:

Издательский центр «Академия», 2009. – 528 с .

2. Геоэкологическая оценка риска при освоении биологических и нефтегазовых ресурсов Балтийского моря / И. Р .

Рагулина, Е. В. Краснов // Балтийский морской форум: материалы международного морского форума, 28-31 мая 2013 г., – Калининград: Изд-во БГАРФ, 2013. С. 60-62. № гос. регистрации: 0321304373

3. Петер Х. Алберс, Служба охраны рыбных ресурсов и диких животных США [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.npacific.ru/np/sovproblem/oil_sea/vozdeistvie/razliv/public1.htm

4. Обзор результатов экологического мониторинга морского нефтяного месторождения «Кравцовское» (D-6): 2014 г. ООО «ЛУКОЙЛ-КМН», 2015 г. – 47 с. Режим доступа: http://www.lukoil-kmn.com/ecology/monitoring2014 Краткая информация об авторах .

Горенькова Виктория Сергеевна, студентка 4 курса БГАРФ (Транспортный факультет);

Новоселов Кирилл Андреевич, курсант 3 курса БГАРФ (Судомеханический факультет) .

E-mail: Kirill-N1996@mail.ru УДК 551.464+543.3

–  –  –

Дана оценка экологического состояния прибрежной зоны восточной части Финского залива на основании данных о концентрациях тяжелых металлов в донных отложениях и придонной воде. Определен уровень загрязненности донных отложений цинком, кадмием, свинцом и медью. Рассчитаны относительные концентрации подвижных форм тяжелых металлов в донных отложениях. Установлены корреляционные зависимости между концентрациями различных форм тяжелых металлов в донных отложениях и придонной воде .

Ключевые слова: донные отложения; придонная вода; тяжелые металлы; инверсионно-вольтамперометрический метод; коэффициент корреляции .

–  –  –

The environmental assessment of the east part of the Gulf of Finland coastal area based on the concentrations of heavy metals in the sediments and bottom water is produced. The zinc, cadmium, lead and copper pollution of the sediments is determined. Correlation dependences between heavy metals species concentrations in the sediments and bottom water are established .

Keyword: sediments; bottom water; heavy metals; stripping voltammetry method; correlation coefficient .

Тяжелые металлы (ТМ) токсичны даже в небольших концентрациях, при этом только подвижные, свободные формы ТМ опасны для живых организмов, и по этой причине определение подвижных форм ТМ наряду с их валовым содержанием необходимо для прогнозирования развития экотоксикологической ситуации в водоеме .

Вследствие того, что донные отложения (ДО) накапливают ТМ, поступающие с водосборов длительное время, их можно рассматривать как один из наиболее информативных объектов при оценке экологического состояния водоемов. Этим обусловлена актуальность исследования донных осадков прибрежной зоны восточной части Финского залива, испытывающей сильное антропогенное воздействие из-за большой промышленной, строительной и транспортной активности в Санкт-Петербурге и Ленобласти [3] .

Цель работы – оценка содержания различных форм цинка, кадмия, свинца и меди в пробах донных отложений и придонных водах восточной части Финского залива .

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

подготовить пробы донных отложений и придонной воды для фракционного анализа 1 .

определить валовые концентрации и концентрации подвижных форм тяжелых металлов в донных 2 .

отложениях и придонной воде установить корреляционные зависимости между различными формами тяжелых металлов в 3 .

донных отложениях и придонных водах .

Объект исследования: донные отложения и придонная вода прибрежной зоны восточной части Финского залива .

Предмет исследования: концентрации различных форм тяжелых металлов (Zn, Cd, Pb, Cu) в донных отложениях и придонной воде .

Методы исследования и аппаратура Пробы придонной воды и верхний слой донных осадков отбирались в летний период 2012, 2014, 2015 и 2016 гг. в восточной части Финского залива. Отбор проб осуществлялся на 13 станциях, представленных на рисунке 1 согласно ГОСТу [1] .

–  –  –

Донные осадки высушивались до воздушно-сухого состояния при температуре 20±5 оС и просеивались через сито с диаметром ячеек 1 мм. Для определения валовой концентрации ТМ (Zn, Cd, Pb, Cu, Fe) в ДО отбирали представительную пробу, которую растирали в агатовой ступке. Измерение валовой концентрации осуществлялось методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS). Для определения концентраций подвижных форм ТМ (Zn, Cd, Pb, Cu) в ДО отбирали 3 г пробы и проводили ее экстракцию ацетатным буферным раствором (рН 4,8) объемом 15 мл. Анализ фильтратов осуществлялся инверсионно-вольтамперометрическим методом [2] на анализаторе АВА-3 (НПП «Буревестник»). Этим методом определены общее содержание ТМ (при рН 2,0) в пробах придонной воды и концентрации подвижных форм ТМ в пробах придонной воды и донных осадков. Все анализы проводились в трехкратной повторности, погрешность одного измерения не превышала 20% .

Результаты и их обсуждение. В целом, уровень загрязненности тяжелыми металлами донных осадков был невысоким за исключением районов Приморска, Мартышкино и Стрельны .

Для установления зависимостей между концентрациями ТМ, были вычислены коэффициенты корреляции Пирсона r. Расчеты r проводились в программе STATISTICA, позволяющей работать с большим массивом данных .

Из рисунка 2 видно, что существует сильная положительная корреляция между концентрациями подвижных форм ТМ и валовыми концентрациями ТМ в ДО .

Концентрации подвижных (лабильных) форм на графиках обозначены как [LabТМ], валовых – как [ValТМ] .

–  –  –

0,4 0,3 0,2 0,1 0 0,0

-1 -0,1

–  –  –

При этом значения r возрастают в ряду Zn Pb Cu (0,74; 0,83 и 0,99). Относительные концентрации (доли) подвижных форм ТМ составляют 6,2; 32; 1,0; 5,2 % для Zn, Cd, Pb, Cu соответственно. Очевидно, что самый подвижный металл – Cd, а Pb связан с ДО наиболее прочно .

Также наблюдается положительная корреляция между содержанием подвижных форм ТМ в придонной воде и валовой концентрацией ТМ в ДО, что представлено на рисунке 3 .

Значения r и в этом случае возрастают в последовательности Zn Pb Cu и составляют 0,20; 0,30 и 0,99, соответственно, отсюда следует, что между концентрациями подвижных форм Zn и Pb в придонной воде и валовыми концентрациями этих ТМ в ДО связь незначительна, в отличие от Cu .

–  –  –

-10 -100

-10 0 10 20 30 40 50 60 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

–  –  –

С другой стороны, установлена сильная положительная связь между концентрациями железа в донных осадках и валовым содержанием меди и свинца (рисунок 4), что указывает на высокую сорбционную способность аморфных оксидов железа. В этом случае значения r для Zn, Pb и Cu равны 0,41, 0,81 и 0,85 соответственно .

–  –  –

0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4

–  –  –

Заключение. Определены валовые концентрации и концентрации подвижных форм цинка, кадмия, свинца и меди в донных отложениях и придонной воде прибрежной зоны восточной части Финского залива. Уровень загрязненности тяжелыми металлами донных отложений относительно невысок, за исключением прибрежных зон Приморска, Мартышкино и Стрельны. Концентрации подвижных форм тяжелых металлов в донных осадках и придонной воде коррелируют с валовыми (коэффициенты корреляции 0,99-0,78). Подвижность или биодоступность элементов в донных осадках увеличивается в ряду Cu Pb Zn Cd, откуда следует, что наибольшую угрозу для бентоса представляет кадмий. Высокие коэффициенты корреляции между концентрациями тяжелых металлов и оксидов железа подтверждают высокую сорбционную способность аморфных оксидов железа по отношению к ионам тяжелых металлов .

Работа рекомендована: к.х.н. Кудрявцевой Валентиной Александровной .

ЛИТЕРАТУРА

1. ГОСТ 17.1.5.01-80. Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб донных отложений водных объектов для анализа на загрязненность. – Введ. 01-01-1982. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 2002. – 7 с .

2. Кудрявцева В. А., Макарова Е. Д. Возможность применения инверсионной вольтамперометрии для анализа почвенных экстрактов и высокоцветных природных вод // Научное приборостроение. – 2000. – Т. 10. – № 3. – С. 35–40 .

3. Питулько В. М., Иванова В. В., Кулибаба В. В. Экологическая безопасность морских природнохозяйственных систем Российской Прибалтики: монография. – М. : ИНФРА-М, 2016. – 317 с .

Краткая информация об авторах .

Попова Татьяна Андреевна Младший научный сотрудник .

Специализация: геоэкология, биогеохимия .

E-mail: tatiana88popova@gmail.com Popova T. A .

Jinior researcher .

Area of expertise: geoecology and, biogeochemistry .

E-mail: tatiana88popova@gmail.com Кудрявцева Валентина Александровна, к.х.н .

Заведующая лабораторией .

Специализация: гидрохимия, экологическая химия, трансформация химических и физико-химических форм экотоксикантов .

E-mail: valenkud@yandex.ru Kudryavtseva V. A., DSc (Chem.) Head of laboratory .

Area of expertise: hydrochemistry, ecological chemistry, transformation of chemical and physical forms of ekotoxicants .

E-mail: valenkud@yandex.ru Шигаева Татьяна Дмитриевна, к.х.н .

Старший научный сотрудник .

Специализация: геохимия водных объектов, трансформация и миграция органических и неорганических токсикантов в экосистемах .

E-mail: t.sh54@mail.ru Shigaeva T. D., DSc (Chem.) Senior researcher .

Area of expertise: geochemistry of water objects, transformation and migration of organic and inorganic toxicants in ecosystems .

E-mail: t.sh54@mail.ru Левит Раина Лазаревна Старший научный сотрудник .

Специализация: экологическая геохимия, поведение тяжелых металлов в экосистемах .

E-mail: rina_levit@mail.ru Levit R. L .

Senior researcher .

Area of expertise: ecological geochemistry, behaviour of heavy metals in the ecosystems .

E-mail: rina_levit@mail.ru

–  –  –

Изучено влияние гормоноподобного ксенобиотика нонилфенола на рост, проницаемость клеточных оболочек и содержание малонового диальдегида у цианобактерий и мицелиальных грибов. Определены токсикологические параметры нонилфенола для роста цианобактерий и мицелиальных грибов. Показана большая устойчивость грибов к НФ по сравнению с цианобактериями. Установлено, что в условиях стресса, вызванного НФ, у цианобактерии Planktothrix agardhii происходит увеличение проницаемости клеток и содержания малонового диальдегида, в то время как у терригенного гриба Aspergillus sp. эти показатели снижаются .

Ключевые слова: нонилфенол; цианобактерии; мицелиальные грибы; проницаемость; малоновый диальдегид .

–  –  –

The impact of the endocrine disrupting xenobiotic nonylphenol on a growth, permeability of cells and level of malondialdehyde in cells of cyanobacterium and terrigenous fungi was studied. Toxicological parameters of nonylphenol for growth of cyanobacteria and terrigenous fungi were determined. The highest resistance of fungi to NP in comparison with cyanobacteria was shown. It was found that under the stress caused by NP the cells permeability and content of malondialdehyde in cells of cyanobacterium Planktothrix agardhii has increased while that of a terrigenous fungus Aspergillus sp. has decreased .

Keywords: nonylphenol; cyanobacteria; terrigenous fungi; cell permeability; malondialdehyde .

Нонилфенолэтоксилаты (НФЭО) - поверхностно-активные вещества, широко используемые во всем мире в промышленности и в быту. НФЭО в окружающей среде трансформируются с образованием более токсичных соединений, в частности, нонилфенолов (НФ) [8]. НФ занимают одно из ведущих мест среди гормоноподобных загрязнителей окружающей среды. В силу схожести химической структуры нонилфенолов с эндогенными гормонами, они могут влиять на механизмы регуляции репродуктивной функции живых организмов. В окружающую среду нонилфенолы попадают в основном со сточными водами и обнаруживаются во всех экосистемах. Содержание нонилфенолов в поверхностных водах варьирует от низких, не детектируемых концентраций, до достаточно высоких (0,644 мг/л) [7]. НФ являются гидрофобными соединениями, вследствие чего они сорбируются в донных осадках [10] .

Нонилфенолы оказывают токсическое действие на гидробионты, прежде всего, на зоопланктон и водные растения [8] .

Несмотря на значительное количество публикаций, посвященных токсическому действию нонилфенолов на гидробионты высших трофических уровней, данные по их влиянию на цианобактерии и терригенные грибы ограничены .

Целью настоящей работы было изучение влияния нонилфенола на рост, клеточную проницаемость и содержание малонового диальдегида у цианобактерий и терригенных грибов .

Материалы и методы исследования В качестве объектов исследования использовали альгологически чистые культуры цианобактерий Microcystis aeruginosa, Anabaena variabilis, Aphanizomenon flos-aquae, Nodularia spumigena, Planktothrix (Oscillatoria) agardhii из коллекции Биологического института СПбГУ (Россия) и терригенные грибы Aspergillus sp. и Penicillium sp., выделенные из донных осадков прибрежной зоны восточной части Финского залива .

Культивирование микроводорослей проводили на среде BG11 [6] в статических условиях при температуре 25±2оС в колбах Эрленмейера объемом 250 мл, объем среды составлял 100 мл. Интенсивность освещения составляла 1000 лк при световом режиме свет:темнота – 12 часов: 12 часов. Продолжительность культивирования составляла 2-14 суток .

Культивирование грибов проводили в колбах Эрленмейера объемом 250 мл с 50 мл жидкой среды Чапека, содержащей 2% глюкозы, на качалке Certomat BS-1 (BB1, Германия) при 230 об/мин при 25 ± 1°С .

Продолжительность культивирования составляла от 2 до 7 суток .

Технический нонилфенол (смесь изомеров) (НФ) CAS: 84852-15-3 производства Sigma-Aldrich, США вносили в питательные среды в виде растворов: для микромицетов - в этиловом спирте, создавая концентрации от 0,01 мг/л до 100 мг/л, содержание этанола в каждом варианте было постоянным и составляло 0,04% об.; для цианобактерий – в диметилсульфоксиде (ДМСО), создавая концентрации НФ 5 х 10-4 – 4,0 мг/л, при этом содержание ДМСО в каждом варианте оставалось неизменным и составляло 0,02% об .

Рост микроорганизмов контролировали по сухому весу. В качестве токсикологического параметра использовали ЕС50 – концентрацию токсиканта, вызывающую 50% ингибирование роста микроорганизма .

Об изменении уровня проницаемости клеток микроорганизмов судили по «утечке» из клеток в среду метаболитов, имеющих полосы поглощения в ультрафиолетовой области (220-350 нм) [5]. При определении проницаемости клеточных оболочек клетки микроорганизмов, выращенные в присутствии нонилфенола, отделяли от питательной среды, дважды промывали дистиллированной водой, заливали 10 мл дистиллированной воды и проводили экстракцию в течение 1 часа при температуре 30 ± 1°С при постоянном перемешивании. Клеточную суспензию центрифугировали 10 мин при 6000 об./мин. Оптическую плотность супернатанта измеряли на спектрофотометре Genesys 10uv scanning (Thermo Spectronic, США). Проницаемость выражали в условных единицах на грамм абсолютно сухой биомассы .

Содержание малонового диальдегида (МДА) оценивали по степени накопления продукта его реакции с тиобарбитуровой кислотой [4]. Измерения проводили на спектрофотометре Genesys 10uv scanning (Thermo Spectronic, США). Содержание МДА представляли в мM на грамм абсолютно сухой биомассы .

Статистическую обработку проводили с помощью программы Statistica (версия 6, Statsoft) .

Результаты исследования показали, что НФ более токсичен для цианобактерий, чем для мицелиальных грибов. 50%-ое ингибирование роста цианобактерий наблюдалось в диапазоне концентраций НФ – 0,45 – 1,6 мг/л, в то время как рост исследованных микромицетов Aspergillus sp. и Penicillium sp. подавлялся на 50% при 5,0 мг НФ/л и 20,0 мг НФ/л, соответственно (табл. 1) .

–  –  –

Одним из ведущих факторов в проявлении токсичности поллютантов является проницаемость клеток. При действии на микробные клетки токсичные вещества во многих случаях вызывают нарушение функций цитоплазматической мембраны, что приводит к потере клетками ионов, аминокислот, нуклеотидов, нарушению концентрационных градиентов, ингибированию транспортных процессов [2, 3] .

Исследование влияния НФ в ингибирующих рост концентрациях (2 мг/л для P. agardhii и 50 мг/л для Aspergillus sp.) на проницаемость клеточных оболочек исследуемых микроорганизмов показало, что выход УФпоглощающих метаболитов значительно – в 2,3 раза возрастал у цианобактерии P. agardhii и в 3 раза снижался у микромицета Aspergillus sp. (рис.1 А) .

Известно, что алкилфенолы повышают внутриклеточный уровень активных форм кислорода, вызывающих окислительный стресс у живых организмов [9]. Малоновый диальдегид - продукт перекисного окисления жирных кислот мембранных липидов – является важным показателем, отражающим окислительные повреждения клеток при стрессах [1, 9] .

А Б

–  –  –

Характер изменения содержания МДА в клетках цианобактерий и грибов в присутствии НФ был аналогичен изменениям в проницаемости клеток (рис. 1 Б). Под действием нонилфенола уровень МДА в клетках цианобактерии P. agardhii возрастал в 2,2 раза, в то время как у Aspergillus sp. его содержание снижалось на 55% по сравнению с контролем .

Анализируя полученные результаты, можно предположить, что увеличение клеточной проницаемости и повышение количества малонового диальдегида у цианобактерии P. agardhii происходит вследствие окисления мембранных липидов в условиях стресса, вызванного нонилфенолом. Уменьшение уровня малонового диальдегида в клетках гриба Aspergillus sp. свидетельствует о снижении перекисного окисления мембранных липидов у микромицетов, что способствует повышению стабильности клеточных мембран и, возможно, является одной из причин снижения проницаемости клеток .

Таким образом, нонилфенолы оказывают ингибирующее действие на рост цианобактерий и мицелиальных грибов. Мицелиальные грибы проявляют большую устойчивость к нонилфенолу, чем цианобактерии .

Ингибирование роста в условиях стресса, вызванного нонилфенолом, у цианобактерии P. agardhii сопровождалось увеличением проницаемости клеточных оболочек и повышением содержания малонового диальдегида. Снижение содержания конечного продукта перекисного окисления липидов – малонового диальдегида (биологического индикатора окислительного стресса) в клетках микромицета Aspergillus sp. и уменьшение проницаемости клеточных оболочек свидетельствуют о более высоком, по сравнению с цианобактериями, потенциале защитных факторов грибов, обуславливающих повышенную устойчивость их к нонилфенолам .

ЛИТЕРАТУРА

Ильин Д. Ю., Лихачев А. Н. Влияние тяжелых металлов на образование малонового диальдегида как 1 .

индикатора окислительного стресса у микромицетов // Иммунопатология, аллергология, инфектология. - 2010. С. 24 .

Овчинников Ю. А., Иванов В. Г., Шкроб А. М. Мембраноактивные комплексоны. -М.: Наука, 1974. - 385 2 .

с .

Сенцова О. Ю., Максимов В. Н. Действие тяжелых металлов на микроорганизмы // Успехи 3 .

микробиологии. - 1985. - Т. 20. - С. 227–252 .

Сибгатуллина Г. В., Хаертдинова Л. Р., Гумерова Е. А., Акулов А. Н., Костюкова Ю. А., Никонорова Н .

4 .

А., Румянцева Н. И. Методы определения редокс-статуса культивируемых клеток растений: учебно-методическое пособие – Казань: Казанский (Приволжский) Федеральный университет, 2011. – 61 с .

5. Fenderson B.A., Eddy E.M., Hakomori S.I. Glycoconjugate expression during embryogenesis and its biological significance // BioEssays. - 1990. - V. 12, N4. - Р. 173 –179 .

6. Rippka R., Deruelles J., Waterbury J.B., Herdman M., Stanier R.Y. Genetic assignments, strain histories and properties of pure cultures of cyanobacteria // Journal of General Microbiology. - 1979. - V. 111. - P. 1-61 .

Uuz, C., can, M., Togan,. Alkylphenols in the Environment and Their Adverse Effects on Living 7 .

Organisms // Kocatepe Vet J. - 2009. - V.2, № 1. - P. 49-58 .

8. Vazquez-Duhalt R., Marquez-Rocha F., Ponce E., Licea A.F., Viana M.T. Nonylphenol, an integrated vision of a pollutant. Scientific Review // Applied Ecology and Environmental Research. - 2005. - V. 4. - P. 1–25 .

9. Wan J., Guo P., Peng X., Wen K. Effect of erythromycin exposure on the growth, antioxidant system and photosynthesis of Microcystis flos-aquae // Journal of Hazardous Materials. - 2015. - V. 283. - P. 778–786 .

10. Wu Z.B., Zhang Z., Chen S.P., He F., Fu G.P., Liang W. Nonylphenol and octylphenol in urban eutrophic lakes of the subtropical China // Fresenius Environ. Bull. - 2007. Vol. 16. - P. 227–234 .

Краткая информация об авторах .

Руссу А. Д .

Младший научный сотрудник лаборатории биологических методов экологической безопасности Специализация: изучение влияния ксенобиотиков на природные микробоценозы E-mail: angelarussu@list.ru Russu A. D .

Junior researcher in the laboratory of biological methods of environmental safety Area of expertise: study of the effect of xenobiotics on natural microbiocenoses E-mail: angelarussu@list.ru Багнюкова Анастасия Владимировна Магистрант ГБОУ ВО СПХФА Министерства здравоохранения РФ Специализация: производственная биотехнология и биоинженерия E-mail: nastena.bagnyukova@mail.ru Bagnyukova A. V .

Student in the master’s programm in Saint Petersburg State Chemical Pharmaceutical Academy Area of expertise: industrial biotechnology and bioengineering E-mail: nastena.bagnyukova@mail.ru

–  –  –

В работе обобщен опыт наблюдения за десятиногими раками, используемыми в качестве тест-объектов при проведении производственного биологического мониторинга качества воды. По нескольким параметрам проведен сравнительный анализ десятиногих раков трех видов – Procambarus clarkii (Girard), Pontastacus leptodactylus (Esch.) и Cherax quadricarinatus (von Martens) – и даны рекомендации для их дальнейшего использования .

Ключевые слова: биологический мониторинг; качество воды; десятиногие раки; водопользование; биоиндикаторы .

–  –  –

The paper summarizes the experience of observation over decapods used as test objects during the industrial biological water quality monitoring. The comparative analysis of the three species of decapod crustaceans - Procambarus clarkii (Girard), Pontastacus leptodactylus (Esch.) and Cherax quadricarinatus (von Martens) - is made based on several parameters. Recommendations for their further use are provided .

Keywords: bio;ogical monitoring; water quality; decapods, water use; bioindicators .

Вводная часть. Проблема качества воды характерна для систем водопользования всех крупных населенных пунктов, в том числе и для Санкт-Петербурга. Для контроля качества воды в городе применяется сочетание различных методов, а именно - физико-химических и биологических. Десятиногие раки давно зарекомендовали себя как хорошие индикаторы качества воды, и в Санкт-Петербурге они уже более десяти лет используются при проведении биологического мониторинга на водоочистных [1, 2] и водозаборных [3] станциях ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» .

Актуальность и новизна настоящего исследования обусловлена тем, что наблюдения за изменениями различных характеристик объектов-биоиндикаторов осуществляются в режиме реального времени, что позволяет наиболее точно отследить динамику изменения качества водной среды .

Данная работа была проведена с целью калибровки биологической составляющей системы станций производственного биологического мониторинга качества воды, реализуемого на водозаборных и водоочистных станциях ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» .

Основные задачи работы следующие:

• Проанализировать адекватность выбора тест-объектов для исследуемых вод;

• Дать практические рекомендации по обслуживанию системы биомониторинга качества воды .

Предметом исследования является прохождение десятиногими раками разных стадий жизненного цикла в процессе проведения биомониторинга качества вод .

Объектом исследования стала работа системы станций производственного биологического мониторинга качества воды в системе водопользования Санкт-Петербурга .

Полученные результаты исследования показывают, что в целях биомониторинга качества вод целесообразно использовать взрослых особей десятиногих раков, у которых состояние покоя и состояние стресса хорошо различаются между собой, в отличие от их молоди. Для проведения биомониторинга на водозаборных станциях ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» наиболее подходят аборигенные виды раков, например, Pontastacus leptodactylus, в то время как на водоочистных станциях, где летом температура воды достаточно высока, лучше использовать теплолюбивые виды раков, такие как Procambarus clarkii или Cherax quadricarinatus. Быстрое повышение температуры воды на несколько градусов способно индуцировать линьку животных, поэтому предпочтительно не допускать резких изменений температурного режима в аквариумах, так как полинявшее животное до момента затвердевания карапакса не пригодно для работы в качестве биоиндикатора .

Выводы .

1. Раки вида Pontastacus leptodactylus подходят для круглогодичного проведения биомониторинга на водозаборных станциях ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга», а также для использования на водоочистных станциях в холодное время года .

2. Раки видов Procambarus clarkii и Cherax quadricarinatus целесообразно использовать при проведении биомониторинга на водоочистных станциях в теплое время года .

3. Резкое изменение температурного режима в аквариумах может привести к необходимости замены биоиндикаторов вследствие линьки животных .

Работа рекомендована: Холодкевич Сергей Викторович, д.т.н., проф .

ЛИТЕРАТУРА

Сладкова С. В., Сафронова Д. В., Холодкевич С. В. Изучение влияния изменений режимов 1 .

освещенности, температуры и процесса кормления на кардиоактивность раков-биоиндикаторов в биоэлектронных системах мониторинга качества поверхностных вод / Вестник Санкт-Петербургского университета, серия 3 биология. - 2016, №1. – С. 137-149 .

2. Valery P. Fedotov, Sergey V. Kholodkevich, Anatoly G. Strochilo, Daria V. Safronova. Assessment of the adaptive abilities of crayfish during early ontogenesis by the physiological parameters of cardiac activity / Freshwater Crayfish 14. – Quertaro, 2004. – P. 165-170 .

3. S.V. Kholodkevich, A.V. Ivanov, A.S. Kurakin, E.L. Kornienko, V.P. Fedotov. Real time biomonitoring of surface water toxicity level at water supply stations / Environmental Bioindicators. - 2008, № 1, V. 3. - P .

23 – 34 .

Кратка информация об авторе .

Сафронова Дарья Вячеславовна Ассистент, кафедра прикладной экологии биологического факультета Специализация: экология E-mail: dollydolly@mail.ru Safronova D.V .

Assistant Area of expertise: ecology E-mail: dollydolly@mail.ru

–  –  –

В статье рассмотрена десорбция ионов железа (II) из отработанного кленового опада, используемого в качестве сорбционного материала при очистке модельной воды от вышеупомянутых ионов. Сорбционный процесс проводился в течение 60 мин. Степень очистки составила 68,15 %. После процесса сорбции было последовательно проведено несколько этапов регенерации сорбционного материала до полного извлечения ионов железа (II) с использованием раствора соляной кислоты с концентрацией 1 моль/дм3 в течение 45 мин. Степень десорбции составила 53,27 %, что недостаточно, следовательно, требуется увеличение времени десорбции и концентрации раствора соляной кислоты .

Ключевые слова: модельная вода; ионы железа (II); сорбция; кленовый опад; десорбция .

–  –  –

The article considers desorption of iron ions (II) from maple tree waste, which used as sorption material in model water purification from aforementioned ions. The sorption process was carried out for 60 minutes. The degree of purification was 68,15 %. After sorption process was consistently held several regeneration stages of sorption material until complete extraction of the iron (II) ions using hydrochloric acid solution with a concentration of 1 mol/dm3 for 45 min. The degree of desorption was 53,27 %, which is insufficient, hence, it is required the increase of desorption time and the concentration of hydrochloric acid solution .

Keywords: model water; iron (II) ions; sorption; maple tree waste; desorption .

Повышающиеся уровни токсичных металлов, которые выбрасываются в окружающую среду в качестве промышленных стоков, представляют серьезную угрозу здоровью человека, биологическим ресурсам и экологическим системам. Например, избыточное железо в воде способно откладываться в органах (почки, селезенка, печень, желчный пузырь и др.), что повышает нагрузку на них и может вывести из строя. Также ионы железа могут оказывать негативное влияние на органолептические рецепторы, которые впоследствии длительного приема железной воды могут стать гиперчувствительными. [1] .

Актуальность настоящего исследования состоит в том, что в качестве способа для очистки модельной воды был применен процесс адсорбции, который стал одним из альтернативных методов очистки в последние годы. Важным является поиск новых недорогих адсорбентов, у которых присутствуют способности к связыванию ионов металлов [2]. В данном исследовании в качестве сорбционного материала (СМ) был применен кленовый листовой опад (КЛО) деревьев вида Acer platanoides (клён остролистный), который является отходом от уборки городских территорий .

Данная работа была проведена с целью изучения сорбции ионов железа (II), а также изучения возможности регенерации КЛО при помощи десорбции с использованием соляной кислоты с концентрацией 1 моль/дм3. Известно, что наличие в кленовом опаде целлюлозы, лигнина и дубильных веществ способствует протеканию как физической, так и химической сорбции с участием функциональных групп в составе названных биополимеров [3,4,5] .

Основными задачами исследования являлись:

1) расчет степени очистки и количества адсорбированных ионов железа (II) после проведения процесса сорбции;

2) последовательное проведение нескольких этапов десорбции с использованием соляной кислоты с концентрацией 1 моль/дм3;

3) определение количества этапов десорбции, необходимых для полного извлечения ионов железа из КЛО;

4) расчет числа ионов Fe(II), выделившихся после регенерации СМ и степени десорбции .

Установлено, что оптимальное время сорбции составляет 60 мин. Однако, в ходе проведенных экспериментов возник вопрос о повторном использовании отработанного сорбционного материала, поскольку КЛО, содержащий ионы железа (II), может стать причиной вторичного загрязнения окружающей среды при попытке его утилизации .

Предметом исследования является возможность регенерации отработанного СМ для его повторного использования. Объектом исследования стал отработанный КЛО после процесса сорбции. Для проведения экспериментов в настоящем исследовании в качестве модельного поллютанта использовался FeSO4 · 7H2O, причем навески брались с учетом кристаллизационной воды. Эксперименты по сорбции ионов железа из модельного раствора проводились путем выдерживания СМ в модельной воде при постоянном перемешивании в течение 60 мин при комнатной температуре. Соотношение массы СМ (г) к объему модельной воды (см3) составило 2,5:100 .

Проводилось по три параллельных опыта .

Вначале проводился процесс сорбции I ионов железа (II). В плоскодонную колбу объемом 250 см3 приливалось 200 см3 модельной воды, содержащей ионы железа (II) с концентрацией 840 мг/дм3, и насыпался предварительно высушенный и измельченный до размера фракции 5 мм КЛО в количестве 5 г. Далее, содержимое колбы подвергалось перемешиванию при помощи лабораторного шейкера в течение 60 мин. После окончания процесса сорбции содержимое колб отделялось от СМ, который высушивался до достижения постоянной массы, а в фильтратах определялась концентрация ионов Fe(II) комплексонометрическим методом [6]. Результаты определения исходной концентрации модельной воды С(Fe)исх (мг/дм3), остаточной концентрации ионов железа C(Fe)ост (мг/дм3), степени очистки (%) и погрешности эксперимента (%) представлены в таблице 1 .

Таблица 1 Результаты эксперимента по сорбции I Процесс С(Fe)исх, мг/дм3 C(Fe)ост, мг/дм3 ±, % 269,36 Сорбция I 840 253,96 68,15 ± 3,64 279,16

–  –  –

Краткая информация об авторах .

Силайчева Марина Владимировна Магистрант 2-го года обучения на кафедре инженерной экологии .

Специализация: охрана окружающей среды .

E-mail: silmarina93@mail.ru .

Silaycheva M. V .

Master's student of the 2nd year of study at the Engineering ecology department .

Area of expertise: environmental protection .

E-mail: silmarina93@mail.ru .

Степанова Светлана Владимировна, канд. тех. наук, доцент Доцент кафедры инженерная экология .

Специализация: рекуперация промышленных и сельскохозяйственных отходов; очистка промышленных сточных вод .

E-mail: ssvkan@yandex.ru .

Stepanova S. V., Ph.D. in Engineering Science, associate professor Associate professor of Engineering ecology department .

Area of expertise: recycling of industrial and agricultural waste; treatment of industrial wastewater .

E-mail: ssvkan@yandex.ru .

УДК 628.3

–  –  –

Ухудшение качества подземных и поверхностных источников водоснабжения является весьма актуальной проблемой. Предотвращение негативных последствий может быть достигнуто при комплексной очистке минерализованных вод. В статье представлены исследования нанофильтрационного обессоливания слабоминерализованных вод .

Ключевые слова: нанофильтрационная мембрана; концентрирование; пермиат; селективность; продуктивность .

–  –  –

The deterioration of the quality of groundwater and surface water sources is a very urgent problem. Preventing the negative effects can be achieved with an integrated cleaning mineralized water. The article presents research nanofiltration desalination of brackish water .

Keywords: nanofiltration membranes; concentration; permeate; selectivity; productivity .

Введение. В настоящее время наблюдается дефицит многих природных ресурсов, поэтому вода является важным стратегическим ресурсом, основной составляющей сталого развития любой страны .

Актуальность данного исследования обусловлена тем, что на сегодняшний день проблема обеспечения населения и промышленности качественной водой становится все более острой. Качество питьевой воды определяется количественными и качественными характеристиками источников водоснабжения. Следует отметить, что промышленные регионы, которые используют огромное количество воды для собственных нужд, имеют ограниченные водные ресурсы. К тому же, в связи с огромными сбросами этих вод, происходит значительное повышение минерализации поверхностных источников водоснабжения. Ситуация усугубляется при сбросе шахтных вод, которые характеризуются высоким содержанием ионов жесткости, сульфатов, хлоридов и нитратов [1]. Очистка данных вод необходимый компонент при переходе к устойчивому водопотреблению и созданию замкнутых систем в производстве. Наиболее целесообразно использовать мембранные методы, в частности преимуществом нанофильтрации является экономия затрат на очистку минерализованных вод с получением воды необходимого качества, экономия производственных площадей .

Данная работа была проведена с целью определения эффективности баромембранных процессов деминерализации воды.

Основными задачами исследования являлись:

• Определение селективности нанофильтрационной мембраны по хлоридам, сульфатам, ионам жесткости;

• Исследование производительности мембраны в зависимости от давления;

• Оценка эффективности опреснения слабоминерализованных вод на обратноосмотической мембране низкого давления в зависимости от степени отбора пермиата .

Материалы и методы. Предметом исследования являются процессы баромембранного умягчения и обессоливания минерализованных вод. Внедрение данных методов позволит решить многие проблемы водоподготовки и очистки сточных вод .

Объектом исследования была слабоминерализованная шахтная вода, которая имела следующие характеристики: Ж = 12,30 мг-экв/дм3, С(Са2+) = 4,30 мг-экв/дм3, С(Mg2+) = 8,00 мг-экв/дм3, Щ = 5,80 мг-экв/дм3, С(SO42-) = 15,00 мг-экв/дм3, С(Сl-) = 3,00 мг-экв/дм3 .

При выполнении данной работы для опреснения воды использовали мембрану ОПМН-П, рабочие характеристики которой приведены в таблице 1 .

–  –  –

Раствор заливали в ячейку объемом 1,0 дм3 с площадью мембраны 113,04 см2. Рабочее давление изменяли от 0,25 до 0,40 МПа. При заданном давлении отбирали пробы пермиата объемом по 0,1 дм3. Степень отбора пермиата изменяли от 10 до 70 %. В пермиате определяли содержание сульфатов, хлоридов, жесткость, содержание кальция, концентрацию магния, щелочность .

Селективность (R) и производительность (J) мембраны рассчитывали по формулам:

C0 C п. V R= 100 J= С0 S t где С0, Сп. – концентрация соответсвенно в исходном растворе и пермиате, V – объем пермиата (дм3), что прошел через мембрану S (м2) за время отбора t (год) .

Результаты исследования показывают, что производительность мембраны имеет прямопропорциональную зависимость от рабочего давления; при увеличении степени отбора пермиата производительность уменьшается. При этом, как видно с рис. 1, снижение приозводительности мембраны ОПМНП со временем более заметно при давлении 0,40 МПа, нежели при более низких давлениях .

При фильтровании модельного раствора через нанофильтрационную мембрану удалось снизить жесткость раствора до значений ~ 1,4 мг-экв/дм3, содержание сульфатов в пермиате было на уровне ~ 1,3 мг-экв/дм3 при всех значениях рабочего давления. Таким образом, селективность мембраны по сульфатам и ионам жесткости превышала 90 %. Поскольку процесс нанофильтрации позволяет опреснить растворы за счет извлечения сульфатов и частичного умягчения воды, то концентраты, что при этом образуются, целесообразно очищать реагентным методом [2, 3]. Это позволит уменьшить минерализацию растворов до уровней допустимых на сброс в канализацию или поверхностные водоемы .

–  –  –

Выводы. Таким образом внедрение технологических решений при использовании мембраных методов позволяет решить проблему очистки минерализованных вод, что существенно снижает техногенную нагрузку на окружающую среду .

ЛИТЕРАТУРА

1. Трус И. Н. Ионообменная очистка минерализованных вод / И. Н. Трус, Н.Д. Гомеля, В. Н. Грабитченко, В. И. Воробьева, А. Ю. Флейшер // Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение. – 2016. – № 5. – С. 20-22 .

2. Трус І. М. Застосування алюмінієвих коагулянтів для очищення стічних вод від сульфатів при їх пом’якшенні / І. М. Трус, В. М. Грабітченко, М. Д. Гомеля // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2012. – № 6/10 (60). – С. 13-17 .

3. Трус І. М. Очищення високомінералізованих шахтних вод від сульфатів при використанні вапна та металічного алюмінію / І. М. Трус, В. М. Грабітченко, А. І. Петриченко, М. Д. Гомеля // Екологічна безпека. – 2012 .

– № 2. – С. 77-79 .

Краткая информация об авторах .

Трус Инна Николаевна, к.т.н., старший преподаватель Специализация: водоочистка, водоподготовка E-mail: inna.trus.m@gmail.com Trus Inna, PhD (Candidate of Engineering Sciences), Senior Lecturer Area of expertise: water treatment, water conditioning E-mail: inna.trus.m@gmail.com Гомеля Николай Дмитриевич, д.т.н., профессор Специализация: водоочистка, водоподготовка Gomelia Mykola, doctor of technical sciences, professor Area of expertise: water treatment, water conditioning Флейшер Анна Юрьевна, к.т.н., ассистент Специализация: химическая технология вяжущих веществ E-mail: watrushkoo@mail.ru Fleisher Hanna, PhD (Candidate of Engineering Sciences), Assistant Area of expertise: chemical technology of binding materials E-mail: watrushkoo@mail.ru Воробьева Виктория Ивановна, к.т.н., ассистент Специализация: технология электрохимических процессов и защита от коррозии Vorobyova Viktoriya, PhD (Candidate of Engineering Sciences), Assistant Area of expertise: technology of electrochemical processes and corrosion protection

–  –  –

Исследована возможность разделения водомасляных эмульсий ультрафильтрационными полисульфонамидными мембранами с массой отсекаемых частиц 50 кДа, обработанными в потоке высокочастотной емкостной плазмы пониженного давления в газовой среде аргона и азота, аргона и воздуха .

Определены параметры плазмообработки, при которых достигаются наибольшая производительность и селективность разделения 3 % -ной эмульсий типа «масло в воде» на основе масла «И-20А» .

Ключевые слова: водомасляные эмульсии; мембраны; плазма; разделение .

–  –  –

The possibility of separating oil water emulsions ultrafiltration polisulfonamid membranes with a mass of 50 kDa cut off by the particles treated in a stream of high-frequency capacitive plasma of low pressure in the atmosphere of argon gas and nitrogen, argon and air. The parameters plazmoobrabotki that achieves the highest performance and selectivity of separation of 3% emulsions "oil water" oil-based "I-20A" .

Keywords: water-oil emulsions; membranes; plasma; separation .

Введение. Эмульгированные сточные воды образуются при переработке, хранении и транспортировке нефти и нефтепродуктов (НП) на предприятиях химии и нефтехимии, а также на автозаправочных станциях, при эксплуатации железнодорожного транспорта и нефтеналивных танкеров .

В сточных водах НП по дисперсному составу могут быть в свободном, эмульгированном и растворенном состоянии. В основной массе НП в стоках находятся в свободном состоянии, образуя плавающую пленку на водной поверхности. Меньшая часть может оказаться в тонкодисперсном состоянии, образуя эмульсию типа «масло в воде» .

Применяемые в настоящее время методы обезвреживания эмульгированных сточных вод не обеспечивают достижение необходимой степени очистки и/или характеризуются сложными технологическими схемами .

Перспективным представляется использование мембранных методов, которые имеют ряд преимуществ:

упрощение технологической схемы, простоту автоматизации процесса, сокращение производственных площадей .

Однако, мембранной очистке свойственны и некоторые недостатки - забивание пор фильтр-элементов НП и снижение, соответственно, производительности и уменьшение селективности [1] .

В этой связи, обоснованной, с научной и практической точек зрения, является обработка мембран плазмой, способствующей гидрофилизации поверхности последних, и, как следствие, увеличению смачиваемости и отталкиванию гидрофобных углеводородов нефтепродуктов [2-3] .

Актуальность работы заключается в необходимости интенсификации мембранной очистки сточных вод, содержащих эмульгированные НП, применением плазмообработанных мембран .

Целью работы является определение параметров плазмообработки мембран, при которых достигается наибольшая эффективность и производительность разделения эмульсии.

На основании поставленной цели определены следующие задачи:

1) выбор и плазмообработка мембран;

2) проведение разделения модельной эмульсии .

Материалы и методы исследования. ПСА мембраны, применяемые в исследовании, обработаны в потоке высокочастотной емкостной (ВЧЕ) плазмы пониженного давления в газовых средах аргона и азота, аргона и воздуха при значениях анодного напряжения плазмотрона Ua = 1,5; 3,5; 5,5 и 7,5 кВ и времени обработки = 1,5;

4 и 7 мин. Названные параметры определены в результате ранее проведенных экспериментов по исследованию параметров плазменной обработки на технологические характеристики мембран [4, 5] .

Используемая в качестве разделяемой среды эмульсия приготовлена на основе индустриального масла марки «И-20А», стабилизирована ПАВ марки «Косинтол-242» при следующих соотношениях: масло – 3 %, ПАВ – 0,3 % и дистиллированная вода – 96,7 % .

Основными показателями мембранного разделения являются производительность и эффективность .

Первый показатель характеризуется отношением количества прошедшего через мембрану потока разделяемой среды к произведению времени процесса и площади мембраны. Эффективность определяется по изменению значений ХПК эмульсии до и после процесса разделения .

Первоначальным этапом исследования были проведены эксперименты по разделению 3 %-ной эмульсии мембранами, обработанными плазмой в газовой среде аргона и азота. Полученные результаты исследования показывают, что с увеличением времени плазмообработки в среде аргона и азота при анодном напряжении Ua = 1,5 кВ, производительность мембран повышается. Однако, максимальная производительность мембраны, плазмообработанной в течение 7 минут, адекватна максимальной производительности исходной мембраны .

Производительность мембран, подвергнутых воздействию плазмы при меньших временных интервалах (1,5 и 4 минуты) гораздо ниже такового показателя исходного фильтр-элемента .

В последующем проводилось разделение эмульсии ПСА мембранами, обработанными плазмой в среде аргона и воздуха. Очевидно, что с увеличением времени воздействия плазмы на мембраны в среде аргона и воздуха, производительность последних увеличивается .

Следует отметить, что напряжение на аноде плазмотрона также влияет на производительность мембран .

Так, плазмообработка при Ua = 5,5 кВ приводит к снижению производительности мембран ниже такового показателя исходного фильтр-элемента .

В тоже время, плазмообработка при Ua = 7,5 кВ способствует, как увеличению максимальной производительности, так и значения производительности в течение всего времени разделения. Максимальная производительность, составляющая несколько более 18 дм3/м2·ч, наблюдалась у мембран, подвергшихся воздействию плазмы при Ua = 3,5 и 7,5 кВ в среде аргона с воздухом в течение 7 минут .

Эффективность процесса мембранного разделения оценивалась по изменению показателя химического потребления кислорода (ХПК). Значения ХПК фильтратов после прохождения мембраны представлены в таблице 1 .

Анализ значений показателя ХПК фильтратов, полученных при разделении эмульсии, показывает снижение рассматриваемого параметра при использовании плазменно-модифицированных фильтр-элементов по сравнению с исходным образцом. При этом, в случае мембран, обработанных плазмой в среде аргона и азота, отмечено снижение значений ХПК с увеличением значений анодного напряжения. В случае мембран, обработанных в среде аргона и воздуха, аналогичной зависимости не выявлено .

–  –  –

Значение ХПК исходной эмульсии составило 22750 мг О2/дм3, значение ХПК фильтратов исходной и мембраны, плазмообработанной в среде аргона и азота при Ua = 5,5 кВ и = 4 мин, - 7880 и 1750 мг О2/дм3, соответственно. Таким образом, эффективность очистки составила 65 и 92 %, соответственно .

Выводы: экспериментальными данными показана целесообразность модификации ПСА мембран высокочастотной емкостной плазмой с целью увеличения эффективности разделения водомасляной эмульсии .

Определены параметры плазмообработки, при которых достигается максимальная производительность и наименьшее значение ХПК фильтрата .

ЛИТЕРАТУРА

Минаков В. В., Кривенко С. М., Никитина Т. О. Новые технологии очистки от нефтяных загрязнений // 1 .

Экология и промышленность России. - 2002. - N 5. - С. 7-9 .

Плазмохимическая модификация поверхности полимерных 2.

URL:

http://www.isuct.ru/konf/plasma/LECTIONS/Gilman_lection.htm (дата обращения 18.08.2016) .

Абдуллин И. Ш., Ибрагимов Р. Г., Парошин В. В. Модификация композиционных мембран // Вестник 3 .

Казанского технологического университета. - 2012. - N 15. - С. 76-84 .

Дряхлов В. О., Капралова Н. Н., Шайхиев И. Г., Абдуллин И. Ш., Ибрагимов Р. Г., Батыршин Р. Т .

4 .

Исследование разделения водомасляных эмульсий, стабилизированных ПАВ «Неонол», с помощью плазменномодифицированных мембран // Вестник Казанского технологического университета. - 2011. - N 6. - С .

31-35 .

Дряхлов В. О., Шайхиев И. Г., Абдуллин И. Ш., Ибрагимов Р. Г., Батыршин Р. Т. Исследование разделения 5 .

водомасляных эмульсий с помощью плазменномодифицированных мембран // Вестник Казанского технологического университета. - 2010. - N 11. - С. 43-48 .

Краткая информация об авторах .

Федотова Алина Викторовна, аспирант кафедры инженерной экологии .

Специализация: очистка сточных вод, содержащих нефтепродукты, с использованием плазмообработанных мембран .

E-mail: felina.93@mail.ru Fedotova A. V., postgraduate student of Engineering Ecology Department .

Area of expertise: wastewater treatment containing petroleum products using membranes treated by plasma .

E-mail: felina.93@mail.ru Шайхиев Ильдар Гильманович, д.т.н., заведующий кафедрой инженерной экологии .

Специализация: очистка вод от загрязнений различной природы; альтернативные методы очистки сточных вод .

E-mail: ildars@inbox.ru Shaikhiev I. G., ph.d., head of Engineering Ecology Department .

Area of expertise: treatment of waste waters from pollutants of different nature; alternative methods of wastewater treatment .

E-mail: ildars@inbox.ru Дряхлов Владислав Олегович, к.т.н., ассистент кафедры инженерной экологии .

Специализация: очистка сточных вод, содержащих нефтепродукты, с использованием плазмообработанных и электретированных мембран .

E-mail: vladisloved@mail.ru Dryakhlov V. O., assistant of Engineering Ecology Department .

Area of expertise: wastewater treatment containing petroleum products using membranes treated by plasma and electrets .

E-mail: vladisloved@mail.ru Абдуллин Ильдар Шаукатович, д.т.н., проректор по научной работе .

Специализация: плазмообработка материалов .

Abdullin I. Sh., ph.d., vice-rector of science work .

Area of expertise: plasma processing of materials .

–  –  –

Исследована возможность применения нативных и термообработанных плодовых оболочек зерен овса в качестве сорбционных материалов для очистки модельных вод, загрязненных нефтью. В качестве образца сравнения использовался активированный уголь. Определена сорбционная емкость при различной концентрации нефти .

Ключевые слова: альтернативные сорбционные материалы: нативные и термообработанные плодовые оболочки зерен овса; термообработка; сорбция; нефть .

–  –  –

The possibility of using native and heat-treated fruit coats of corns in the capacity of sorbtion materials for cleaning model waters which are roily oil, was researched. In the capacity of an example of comparison absorbent carbon was used. Sorption capacity at various oil concentrations were determined .

Keywords: alternative sorption materials is native and heat-treated fruit coats of corns; heat treatment; sorption; oil .

Одной из oсновных проблем развития цивилизации в нaстоящее время является глобальная экологическая проблема .

Вследствие интенсивного aнтропогенного воздействия особое место занимает необходимость снижения прoникновения отходов в гидросферу. Решение данной проблемы не терпит отлагательства, так как сбрoс загрязненных стoков в водоем ведет к сeрьезным изменениям геофизических параметров вoдной среды, что влечет за собой значительное ухудшение ее кaчества, изменение органoлептических свойств и пoявление вредных веществ для живых организмов [1] .

Выделяют физичeские (мехaническое, радиоактивное, световое, шумoвое, электромагнитное и тепловое), биологические (биотичсекое, микро- и макробиологическое) и химические загрязнения биoсферы.

Клaссификация химических зaгрязнителей вoды в зависимости от степени и осoбенностей воздействия химических вeществ на живую среду выглядит следующим образoм:

- биолoгически нестойкие органические сoединения;

- малотoксичные неорганические сoли;

- биогенные сoединения;

- вещества со cпецифическими тoксическими свойствами, в тoм числе тяжелые мeталлы, биолoгически жесткие (неразлагающиеся) органические синтетические сoединения;

- нефтепрoдукты и др .

Нефть и нефтепродукты составляют осoбую группу загрязнителей гидрoсферы. Загрязнение воды нефтепродуктами прoисходит при добыче, транспoртировке и переработке нефти, использовании нефтепрoдуктов в качестве тoплива для судoвых двигателей, при прoмывке цистерн нефтеналивных судoв, а также в результате стoка воды с загрязненной нефтепрoдуктами территории суши и др .

Для очистки воды от нефти и нефтепродуктов применяются различные метoды: мехaнические, физикохимические, химические, биoхимические. Из физико-химических методов большой интерес представляет адсорбция [2] .

В качестве дешевых сорбентов используются сoрбционные материалы на базе отхoдов промышленности .

С этoй целью можно использовать отходы от перерабoтки растительного сырья, шелуху, листовой опад [3] .

Актуальность иccледования обусловлена тем, что в нaстоящее время нефть и нефтепродукты являютcя главными загрязнителями сточных вод. Для минимизации воздействия на водные объекты нефтяной oтрасли имеется большoе разноoбразие сорбционных материалов для oчистки сточных вод от нефти. Перспективные и эконoмически выгодные сорбенты представляется вoзможным изготавливать из вторичного сырья. Используя их в качестве сорбентов, решaются две основные эколoгические проблемы: очистка загрязненной воды и утилизация отходов .

Цель исследовательской работы заключается в исследовании сорбции нефти альтернативными сорбционными материалами: отходами злаковых культур .

Задачами исследования являлись:

Иcследование процесса очистки водных oбъектов от нефти, и вoзможности интенсификации 1 .

данного прoцесса путем термoобработки сoрбционного материала .

Исследование сорбционных свойств мaтериалов по отношению к нефти .

2 .

Предметом исследования является сорбционные свойства термoобработанных плодовых оболочек зерен овса .

Объектом исследования стали нефтезагрязненные воды, сорбционные материалы: нативные плодовые оболочки зерен овса (ПОЗО), термообработанные плодовые оболочки зерен овса (ТОПОЗО), активированный уголь МС .

Термическая обработка ПОЗО проводилась при температуре 150-160 0С в течение 15 мин .

Полученные результаты. Процесс сорбции проводился с пoмощью имитации нефтяного загрязнения (0,1, 0,5, 1, 2, 5 см3) в oпределенном объеме воды (70 см3), сoрбционный материал массой 1 г в латунном коробе oпускали в воду и выдерживали 15 минут. Количество oстаточной нефти после сoрбции определялось метoдом экстракции [4]. Рассчитывали сoрбционную емкость и строили изотермы адсорбции (рис. 1) .

Для описания процессов адсoрбции полученных изoтерм пользoвались клaссификацией Гильса. Согласно данной клaссификации, выделяется 18 типов изoтерм адсорбции раствoров (рис. 2) .

Рис. 2. Клaссификация изотерм адсорбции из растворов по Гильсу Для изотерм ПОЗО, ТОПОЗО и АУ характерен тип «С-1» (рис.1). Это поясняется постоянным распределением растворенного вещества между адcорбатом и адсорбционным слоем. Данные изотермы свойственны для микропористых сорбентов. По размерам микрoпоры соизмеримы с размерами адсoрбируемых молекул. Энергия адсoрбции в микропорах значительно выше, чем при адсорбции в переходных порах и макропорах. Благoдаря своей микропористой структуре, ПОЗО И ТОПОЗО обладают высoкой поглoщающей способностью и могут быть использованы для oчистки вод в качестве нефтяного сoрбента .

Увеличение пoверхности адсорбента в результате адсорбции пропорционально количеству адсорбата .

Проиcходит физическая адсoрбция, процесс, при котором наблюдается притяжение молекул адcорбата к поверхности адсорбента. Далее наблюдается пoверхностная реакция, которая представляет cобой диффузию молекул адcорбата с прoникновением во внутреннюю пoверхность пористого слоя. Число свобoдных адсорбционных центров в широкой области кoнцентрации растворов постоянно. По мере запoлнения одних центров возникают новые, это cвязано с дoступной поверхностью для адсорбции, которая увеличивается пропорционально количеству адсoрбированного из раствора вещества .

Выводы. Проведенные исследования пoказывают возможность использования ТОПОЗО и ПОЗО в качестве нефтесорбента. Очитка вoд происходит за счет физической адсoрбции .

ЛИТЕРАТУРА

Евлантьев С. С., Войтюк А. А., Сахарова Н. А. Исследование метoдов очистки сточных вод текстильного 1 .

прoизводства от красителей // Научный потенциал регионов на службу модернизации. – 2012. –№ 2. – С.111-113 .

Сироткина Е. Е., Новоселова Л. Ю. Материалы для адсoрбции очистки воды от нефти и нефтепродуктов // 2 .

Химия в интересах устойчивого развития. – 2005. – № 3. – С. 359-377 .

Алексеева А. А., Шаймарданова А. Ш., Степанова С. В. Исследoвание эффективности плазменной 3 .

обрабoтки растительных сoрбентов по отнoшению к ионам железа (II) // Журнал ЭиПБ. – 2014. – № 1-2. – С. 12-15 .

Лурье Ю. Ю. Аналитическая химия прoмышленных сточных вод. – М.: Химия, 1984. – 448 с .

4 .

Краткая информация об авторах .

Шайдуллина Алия Амировна – магистрант кафедры Инженерной экологии Казанского национального исследовательского технологического университета .

E-mail: aliashaidul@mail.ru;

Shaidullina A. A.– master’s degree student of Engineering Ecology Department of Kazan National Research Technological University .

E-mail: aliashaidul@mail.ru;

Степанова Светлана Владимировна – к.т.н., доцент кафедры Инженерной экологии Инженерной экологии Казанского национального исследовательского технологического университета .

E-mail: ssvkan@yandex.ru .

Stepanova S. V. – Ph. D, Associate Professor of Engineering Ecology Department of Kazan National Research Technological University .

E-mail: ssvkan@yandex.ru .

УДК 504.054 А. А. Яровенко *, А. В. Науменко

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ МАЛЫХ ВОДОТОКОВ УРБАНИЗИРОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЙ (НА

ПРИМЕРЕ РЕКИ РАКОВКА)

–  –  –

В статье выполнен анализ качества состояния реки Раковка в г. Уссурийске. Выявлена динамика ежегодных изменений гидрохимических показателей. По результатам физико-химического анализа вод определили индекс загрязнения вод .

Ключевые слова: малые водотоки; гидрохимические показатели вод; интегральный показатель – ИЗВ .

–  –  –

This article gives an analysis of the quality of the river Rakovka state in Ussuriysk. The dynamics of the annual changes in hydro-chemical indicators. According to the results of physico-chemical analysis of water determined the index of water pollution .

Keywords: small streams; hydro-chemical indicators of water; integral index - WPI .

Один из наиболее привлекательных для отдыха и туризма объектов - водотоки и водоемы. Самый многочисленный среди них - малые реки, составляющие основу речной сети Приморского края. В городах малые реки являются неотъемлемой частью городского ландшафта, выполняя определенные полезные функции, украшающие городскую среду, они делают территорию привлекательной для рекреации и экологического туризма .

Несмотря на значимость таких объектов, их изучению уделяется мало внимания по сравнению со всеми остальными типами водных объектов, особенно на урбанизированных территориях .

Данная работа была проведена с целью оценки качество воды реки Раковки и определение индекса загрязнения вод на урбанизированной территории .

Основными задачами исследования являлись:

• Определение физико-химических показателей реки Раковка

• Изучение динамики сезонных изменений гидрохимических показателей в речной системе г .

Уссурийска

• Расчет индекса загрязнения вод Предметом исследования является интегральная оценка экологического состояния р. Раковка и сравнение контролируемых показателей в устьевой зоне и на территории города .

Объектом исследования стала река Раковка, расположенная в Приморском крае, протекающая на территории города Уссурийска и Уссурийского городского округа .

Река Раковка берет начало на западных склонах Сихотэ-Алиня, в районе Уссурийского заповедника .

Ширина реки в районе города 5-10 метров. Берега высотой 1,2-2 м, крутые или обрывистые, дно песчаное .

Нами были выбраны и охарактеризованы 6 ключевых участков для отбора проб воды. Первый участок – в буферной зоне Уссурийского заповедника, 4 участка в городской черте и последний перед Раковским водохранилищем .

В пробах воды определяли следующие показатели качества воды: БПК5, ХПК, растворенный кислород, нитриты, нитраты, ионы аммония, хлориды, жесткость, рН, железо общее и органолептические показатели. Были использованы фотометрический, титрометрический, потенциометрический и весовой методы анализа .

В течение 4 сезонов 2015 года определялись основные показатели загрязнения воды в р. Раковка необходимые для расчета ИЗВ Речная вода имела нейтральную и слабощелочную реакцию (рН 7,1 -8,5), что соответствует норме .

Содержание растворенного кислорода находится в пределах допустимого. Достаточное количество кислорода объясняется малой глубиной и искусственными перекатами, которые способствуют обогащению воды кислородом. Однако, в летний период происходит значительное снижение этого показателя по всем ключевым участкам, а на участке № 3 количество растворенного кислорода в 3 раза ниже ПДК (6,00 мг О2/дм3) .

Биологическое потребление кислорода (БПК5) в подавляющем большинстве проб превышает ПДК в 1,2 раза. Вероятно, это связано со значительным содержанием в воде биохимически легкоокисляемых органических веществ. ХПК (химическое потребление кислорода) превышает норму в 3-5 раз .

В таблице 1 представлены дополнительные физико-химические показатели качества воды в реке Раковка, которые определялись в течение 3 сезонов 2015 г .

–  –  –

Концентрация нитратов во всех исследуемых точках не превышает предельно допустимую, что объясняется отсутствием вокруг Раковки сельскохозяйственных полей, основного источника нитратов. В осенний период концентрация нитратов ниже, чем весной и летом. Сезонные изменения содержания нитратов характеризуются отсутствием их зимой и появлением весной при разложении неживого органического вещества .

Наибольшая концентрация нитратов наблюдается в конце лета, их присутствие связано с активностью фитопланктона. Осенью содержание нитратов уменьшается. Общая жесткость обусловлена главным образом присутствием растворенных соединений кальция и магния в воде. Вода в р. Раковка по показателям общей жесткости вкладывается в диапазон 4 -8 ммоль эквив./л, т. е. вода средней жесткости. Самые большие показатели общей жесткости наблюдались весной, летом и осенью значения значительно уменьшались. Варьирование показателей общей жесткости в зависимости от сезона объясняется тем, что весной количество растворенных солей кальция и магния увеличивается за счет талой воды (использование антиобледенителей, содержащих соли кальция, которые попадают на прилегающие к реке Раковке городской территории). Варьирование показателей жесткости в разных ключевых участках связано с различием типов пород и почв, из которых происходит вымыв солей кальция и магния .

Содержание хлоридов не зависит от времени года и находится в постоянном диапазоне, но наблюдаются некоторые различия по ключевым точкам. В реке содержание хлоридов колеблется в диапазоне от 13 до 18 мг/л, говорит о незначительном, но все же попадании хлоридов со сбросами хозяйственно - бытовых и промышленных сточных вод .

В поверхностных водах железо содержится в виде достаточно устойчивого гуминовокислого железа. Как видно из таблицы 2, содержание железа в воде р. Раковке значительно превышает ПДК (0,1 мг/л). Это характерная особенность практически всех природных вод Приморского края .

Сухой остаток характеризует содержание минеральных веществ и частично органических веществ, образующих с водой истинные и коллоидные растворы. Содержание минеральных веществ в р. Раковка довольно велико, и особенно повышается в весенний период. Это связано со смывом в реку с талыми водами большого количества растворенных солей .

Для комплексной оценки степени состояния водного объекта был выбран коэффициент ИЗВ (индекс загрязнения воды), как интегральный показатель, относящийся к категории наиболее часто используемых для оценки качества и степени загрязненности водных объектов. ИЗВ р. Раковка, исходя из выше упомянутых показателей, равняется 21, что позволяет отнести воду реки к VII классу качества воды - чрезвычайно грязные .

Оценка качества воды по гидрохимическим показателям является частью комплексного экологического мониторинга р. Раковка. Для этого, наряду с традиционными физическими и химическими методами исследования, используются методы биологической индикации, проводится мониторинг изменений, происходящих в водном объекте под влиянием антропогенной и рекреационной нагрузок .

ЛИТЕРАТУРА

Осипова Н. А., Попов В. А. О чем не знает река // Чтобы реки жили: Сб. материалов об 1 .

общественном движении в защиту рек. — Новосибирск, 2000. — С. 159—161 .

Беликов, В. В., Обеспечение гидрогиологической безопасности при застройке пойменных 2 .

территорий / В.В. Беликов, Е.С. Третьюхина, Н.В. Никитина / /Материалы международной научно-практической конференции «Роль природообустройства в обеспечении устойчивого функционирования и развития экосистем» М.: МГУП, 2006.-С. 175-18 <

Краткая информация об авторах .

Яровенко А. А., магистрант по направлению подготовки 44.04.01 Педагогическое образование (Экологическое образование) .

Научные интересы: Качество объектов питьевого водоснабжения, экологическое образование и устойчивое развитие .

E-mail: yarovenko_artem@mail.ru Yarovenko, A. A., graduate student in the field of training 44.04.01 teacher education (Environmental education) .

Research interests: the Quality of facilities of drinking water, environmental education and sustainable development .

E-mail: yarovenko_artem@mail.ru Науменко А. В., магистрант по направлению подготовки 44.04.01 Педагогическое образование (Экологическое образование) .

Научные интересы: Качество объектов питьевого водоснабжения, экологическое образование и устойчивое развитие .

E-mail: ivan_deniska@inbox.ru Naumenko A. V., graduate student in the field of training 44.04.01 teacher education (Environmental education) .

Research interests: the Quality of facilities of drinking water, environmental education and sustainable development .

E-mail: ivan_deniska@inbox.ru СЕКЦИЯ 3

ПРОБЛЕМЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА. ВОЗДЕЙСТВИЕ ТРАНСПОРТНЫХ

СРЕДСТВ НА СОСТОЯНИЕ АТМОСФЕРЫ

–  –  –

В статье рассматриваются особенности состава снегового покрова г. Казань и его окрестностей. Вариации значений отдельных компонентов и параметров талой снеговой воды могут достигать существенных величин .

Основной фактор, определяющий эти вариации, – степень удаленности от крупных промышленных предприятий и автомагистралей .

Ключевые слова: снеговой покров; талая вода; минерализация; гидрогеохимический тип .

–  –  –

In article features of structure of a snow cover Kazan and its vicinities are considered. Variations of values of separate components and parameters of thawed snow snow can reach essential sizes. The major factor defining these variations – remoteness degree from the large production enterprises and highways .

Keywords: snow cover; thawed snow; mineralization; hydrogeochemical type .

Введение. Одним из основных методов оценки экологического состояния территорий является изучение состава снегового покрова, что связано с концентрированием в нем значительной части продуктов техногенеза изза высокой сорбционной способности снега и относительно длительного его экспонирования; и площадные данные по составу атмосферных осадков могут являться одним из главных инструментов разномасштабного геоэкологического районирования. Цель исследования – геоэкологическая характеристика г. Казани на основе данных изучения состава снегового покрова .

Материалы и методы. Опробование снегового покрова микрорайонов г. Казани и его окрестностей авторами проведено в феврале 2016 г. Пробы отбирались в чистые 5 л пластиковые бутыли или полиэтиленовые мешки с помощью пластиковой трубы диаметром 110 мм на полную мощность снегового покрова. Талая вода профильтровывалась через фильтр “синяя лента”, далее фильтрат направлялся на ионный хроматограф Dionexдля выявления концентраций основных анионов и катионов (SO42-, Cl-, NO3-, NO2-, F-, Br-, PO43-, Ca2+, Mg2+, Na+, K+, NH4+, Li+) и атомно-абсорбционный спектрометр ContrAA-700 для анализа микрокомпонентов (в первую очередь тяжёлых металлов – Fe, Mn, Ni, Cu, Co, Cr, Pb, Zn, Cd). Кроме этого в фильтратах определялись значения и концентрации рН, электропроводности, гидрокарбонатов, кремнекислоты, перманганатной окисляемости. Масса взвеси, остающейся на фильтрах, использовалась для расчета количества пылевых атмосферных выпадений на единицу площади. Химико-аналитические исследования проводились по действующим нормативным документам (ПНД Ф 14.2:4.176-2000, ПНД Ф 14.1:2:4.131-98 и др.). Общее количество отобранных и проанализированных проб

– 82 .

Результаты. Наиболее общие особенности состава талой снеговой воды по данным 82 проб представлены в таблице 1 .

Таблица 1 Вариации состава снеговой воды Жёсткость общая, Электропровод Минерализация Гидрогеохимический тип воды рН ммоль/дм3 ность, мкСм/см расчётная, мг/дм3 5,77HCO3/Ca – Cl-HCO3-SO4/Na-Ca 7,55 0,08-0,4 11-37 25-69 SO4-HCO3/NH4-Ca 6,1-6,6 Примечание. В числителе – пределы колебаний, в знаменателе – преобладающие значения .

Довольно значительные разбросы значений некоторых интегральных показателей состава талой воды связаны с широкими вариациями условий формирования снегового покрова в разных частях города и его окрестностей. Для выявления наиболее ярких черт сходства-различия составов отдельных проб был проведён факторный анализ методом главных компонент. В координатах первых двух факторов, имеющих 56 % вклад в общую дисперсию системы и отражающих щёлочность и жёсткость снеговых вод (FI (29%)=0,9NO2 + 0.85pH + 0.74HCO3 + 0,73Жёстк +0,7Mg), а также их минерализацию, обусловленную повышенными концентрациями хлоридов и натрия (FII (27%)=0,98Cl +

0.98Na + 0.86Минер), точки составов образовали отдельные обособленные поля. Минимальными значениями минерализации, жёсткости (здесь и далее подразумевается общая жёсткость), рН, концентраций практически всех компонентов отличается снеговой покров за пределами города. Более высокие содержания анализировавшихся компонентов отмечаются в снеге городских парковых зон и жилых микрорайонов, удалённых от промышленных предприятий и автодорог. Максимальная минерализация и жёсткость снеговой воды фиксируется в окрестностях промышленных предприятий и на небольшом (до 50–70 м) удалении от основных автодорог. Таким образом, основные черты геохимии снегового покрова в пределах крупных промышленно-гражданских агломераций определяются степенью удалённости от крупных источников загрязнения атмосферы, среди которых ведущее место занимают наиболее оживлённые автомобильные дороги. Это хорошо известное положение дополнительно конкретизируется предельными и преобладающими значениями некоторых показателей состава снеговой воды в отдельных природнотехногенных ландшафтных зонах г. Казани и его окрестностей (табл. 2, 3) .

Таблица 2 Интегральные показатели состава снеговой воды за городской чертой

–  –  –

Примечание. В числителе – пределы колебаний, в знаменателе – преобладающие значения;

охарактеризованы окрестности следующих промышленных предприятий – “Оргсинтез”, “Нэфис”, “КАПО им .

Горбунова”, “ТЭЦ-1” .

Выделенные природно-техногенные ландшафтные зоны отличаются и индивидуальными показателями пылевых атмосферных выпадений (табл. 4) .

–  –  –

Выводы. В пределах г. Казани в зимний период выпадает примерно 3,3 тыс. тонн вещества, из них 1,83 тыс. тонн генерируются самим городом. Интерес представляют и следующие данные: количество растворённых солей в парковых зонах Казани примерно соответствует минерализации снеговой воды в бассейне р. Солзан, расположенной в окрестностях Байкальского целлюлозно-бумажного комбината [2], тогда как в чистых районах Российской Федерации, вне пределов промышленно-гражданских зон, минерализация талой снеговой воды обычно не превышает 10–20 мг/дм3; минерализация снеговой воды вдоль крупных автотрасс и транспортных развязок города близка к солесодержанию снегового покрова в наиболее “напряжённых” участках таких промышленных уральских городов, как Карабаш и Кыштым [1]; концентрации в значительном объёме “казанского” снега таких компонентов как NH4+, NO2-, Zn, Cu, Co превышают ПДК для воды рыбохозяйственных водоёмов .

При геоэкологическом районировании территорий и зонировании площадей отдельных населенных пунктов необходимо использовать такие показатели, как интенсивность выпадения растворенного и нерастворенного вещества с зимними осадками в т/км2 или мг/м2*сут. Целесообразно эти показатели связывать с показателями медицинского благополучия населения, проживающего на исследуемых территориях. Кроме этого, необходимо соблюдать или ввести санитарно-защитные зоны (санитарные разрывы) вдоль наиболее оживлённых крупных автомобильных дорог, а не застраивать ближайшее примыкание таких дорог новыми многоэтажными жилыми домами, что отмечается как в Казани, так и других крупных российских городах .

ЛИТЕРАТУРА

1. Грачёва И. В. Минерализация и кислотно-щелочные свойства снегового покрова промышленных городов Челябинской области //Известия Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена. – 2010. – Вып. 135. – С. 112–117 .

Химический состав снеговых и речных вод юго-восточного побережья оз. Байкал / Соровикова Л. М., 2 .

Синюкович В. Н., Нецветаева О. Г. и др. //Метеорология и гидрология. – 2015. – № 5. – С. 71–83 .

Краткая информация об авторах .

Галлямов Рустам Рамилович, cтудент 1-го курса магистратуры .

Специализация: гидрогеология и инженерная геология урбанизированных территорий .

E-mail: gallyamovrustam1@mail.ru Gallyamov R. R., student Area of expertise: Hydrogeology and engineering geology urbanized areas .

E-mail: gallyamovrustam1@mail.ru Зотина Ксения Эдуардовна, студентка IV курса Института геологии и нефтегазовых технологий Казанского федерального университета .

Специализация: гидрогеология и инженерная геология .

E-mail: zt.ksenya@mail.ru Zotina K. E., student Area of expertise: Hydrogeology and engineering geology E-mail: zt.ksenya@mail.ru Курлянов Никита Андреевич, инженер казанского федерального университета .

Специализация: инженерная геология и гидрогеология E-mail: nikitakurlyanov@gmail.com Kurlyanov N. A., engineer .

Area of expertise: Engineering geology and hydrogeology .

E-mail: nikitakurlyanov@gmail.com Мусин Рустам Хадиевич, к.г.-м.н., доцент .

Специализация: геоэкология урбанизированных территорий E-mail: Rustam.Musin@kpfu.ru Musin R. Kh., associate professor .

Area of expertise: geoecology urbanized areas E-mail: Rustam.Musin@kpfu.ru УДК 504.3.054

–  –  –

В работе выполнен эколого-экономический анализ перехода с автомобиля с двигателем внутреннего сгорания на электромобиль на уровне современного домохозяйства, и представлено эколого-экономическое обоснование данного перехода в г. Санкт-Петербург .

Ключевые слова: автомобильный транспорт, электромобили, автомобили с двигателем внутреннего сгорания, загрязнение атмосферного воздуха .

–  –  –

This article is made ecological and economic analysis of the transition from the car with an internal combustion engine on the electric cars at the household level, and is represented by the ecological and economic rationale of the transition in St. Petersburg Keywords: motor vehicles, electric cars, cars with internal combustion engines, air pollution .

В настоящее время остро стоит проблема загрязнения атмосферного воздуха в городах, основной причиной которого является автомобильный транспорт .

Актуальность исследования обусловлена тем, что переход с автомобиля с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) на электромобиль на уровне домохозяйства может решить данную проблему и существенно снизить уровень загрязнения атмосферного воздуха в г. Санкт-Петербург .

Цель данной работы – Оценка и эколого-экономическое обоснование возможности перехода к автомобилям на альтернативных видах топлива на уровне домохозяйства в г. Санкт-Петербург .

Основными задачами исследования являлись:

Оценка воздействия автотранспорта на воздушную среду г. Санкт-Петербург;

• Анализ возможности перехода к электромобилям на уровне домохозяйства в г. Санкт-Петербург;

• Анализ барьеров, препятствующих широкому распространению электромобилей;

• Разработка мер стимулирования перехода домохозяйств на электромобили .

• Предмет исследования – эколого-экономическое обоснование перехода с автомобилей с ДВС на электромобили .

Объектом исследования стали электромобили и автомобили с ДВС .

На сегодняшний день автомобильный транспорт является главной причиной загрязнения атмосферы городов. В г. Санкт-Петербург за 2014 год выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух составили 513,2 тыс. т. Из них 441,7 тыс. т. приходится на автомобильный транспорт. За 2015 год выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух составили 521 тыс. т. 446,7 тыс. т. из которых приходится на автомобильный транспорт .

Такие статистические данные говорят о том, что 85,9% загрязнения атмосферного воздуха в г. Санкт-Петербург за последние годы обусловлено автомобильным транспортом .

В МВД ГИБДД на 2015 год было зарегистрировано 1 876 142 ед. автотранспортных средств, из них 1 638 183 – легковые автомобили. Переход на электромобили может в разы уменьшить влияние автомобильного транспорта на атмосферу г. Санкт-Петербург, в силу отсутствия выбросов загрязняющих веществ от электромобиля .

Экономическая целесообразность перехода от автомобиля с ДВС на электромобиль проявляется в существенном снижении одной из важных статей расходов – расходов на топливо (энергию) .

Для сравнения были взяты два автомобиля одного класса:

Электромобиль Smart Fortwo Electric Drive (75 л.с) с расходом энергии 15,1 кВт.ч/100 км .

1 .

Автомобиль с бензиновым двигателем Smart Fortwo II (71 л.с) с расходом топлива 4,5л/100 км 2 .

(городской цикл) .

Расходы на энергию для электромобиля при одноставочном тарифе на электроэнергию для населения, проживающего в Санкт-Петербурге в домах, оборудованных газовыми плитами (4,22 руб. кВт.ч.) и пробеге 1000км/ месяц, составляют 7465 рублей в год. При одноставочном тарифе для населения, проживающего в домах, оборудованных электрическими плитами (2,88 руб. за кВт.ч.) расходы, составляют 5219 рублей в год .

Расходы на топливо для автомобиля с бензиновым двигателем при цене на бензин 38 рублей/литр и пробеге 1000 км/месяц составляют 28 888 рублей .

Результаты исследования показывают, что переход домохозяйств в г. Санкт-Петербург на электромобили экономически обоснован. При прочих равных затратах, расходы на энергию для электромобиля меньше в 3-4 раза, чем расходы на топливо для автомобиля с ДВС .

Препятствиями к переходу на электромобили являются:

Высокая цена электромобиля. Потребителю электромобиль обойдется на 15-25% дороже 1 .

автомобиля с ДВС того же класса;

Неразвитая инфраструктура. В Санкт-Петербурге всего 2 зарядные станции для электромобилей;

2 .

Малый запас хода;

3 .

Долгая зарядка электромобиля, около 6-8 часов;

4 .

Из-за низких температур снижается емкость аккумулятора и предполагается дополнительный 5 .

расход энергии на обогрев автомобиля .

Возможные меры стимулирования перехода домохозяйств на электромобили:

Продвигать идею перехода на электромобили в массы;

1 .

Создать инфраструктуру для электромобилей (зарядные станции);

2 .

Освободить владельцев электромобилей от налога на лошадиные силы;

3 .

Снизить ввозные пошлины на электромобили;

4 .

Организовать национальное производство электромобилей .

5 .

Вывод: Переход домохозяйств на электромобили экологически и экономически целесообразен, и государство должно способствовать данному процессу. Это позволит частично решить проблему, связанную с загрязнением атмосферного воздуха городов и развить Единую энергетическую систему России .

ЛИТЕРАТУРА

Доклад об экологической ситуации в Санкт-Петербурге в 2014 году/ Под редакцией И. А .

1 .

Серебрицкого – СПб.: ООО «Дитон», 2015. – 180 с. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://gov.spb.ru /;

Доклад об экологической ситуации в Санкт-Петербурге в 2015 году/ Под редакцией И. А .

2 .

Серебрицкого – СПБ.: ООО «Сезам-Принт», 2016. – 168с [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://gov.spb.ru /;

Технические характеристики Smart fortwo II 1.0 AT. [Электронный ресурс]. Режим 3 .

доступа: http://avto-russia.ru/;

Smart Fortwo Electric Drive III. Технические характеристики. [Электронный ресурс]. Режим 4 .

доступа: http://ecoconceptcars.ru/ .

Краткая информация об авторах .

Гогин Артем Дмитриевич, студент .

E-mail: ArtyomGogin@mail.ru Gogin A. D. Student E-mail: ArtyomGogin@mail.ru Амбарян Мария Георгиевна, магистрант .

E-mail: oreoni@yandex.ru Ambaryan M. G., undergraduate .

E-mail: oreoni@yandex.ru УДК 502:504

–  –  –

В статье выполнен анализ данных концентрации СО, О3, NO2 на девяти стационарных постах Государственной службы наблюдений за состоянием окружающей среды, принадлежащих ФГБУ «СевероЗападное УГМС» в г.Санкт – Петербург и на станции в НИИФ СПбГУ (г. Петергоф). Проведен сравнительный анализ загрязнения атмосферы г. Санкт – Петербург в девяти различных районах и атмосферного воздуха на станции г. Петергоф на примере СО .

Ключевые слова: атмосфера; концентрация; диоксид азота; озон; оксид углерода .

–  –  –

observation of the environment, nine stationary posts of the State Service of observations of the environment belonging FGBI "North - West UGMS" in Saint - Petersburg and the station at St. Petersburg State University NIIF ( Peterhof). A comparative analysis of air pollution from Saint - Petersburg in nine different areas and air in the station in Peterhof on the example of CO .

Keywords: atmosphere; concentration; nitrogen dioxide; ozone; carbon monoxide .

Вводная часть. В связи с ростом численности населения, в связи с увеличением числа транспортного средства передвижения возросло и количество вредных выбросов в атмосферу. В связи с близким расположением г.Петергоф с г.Санкт – Петербург (около 35 км от центра), Петербург является антропогенным источником загрязнения для Петергофа. Следовательно, необходимо отслеживать концентрацию вредных веществ в городах, близлежащих к крупным населенным пунктам и мегаполисам .

Цель проведенной работы – проверить, как г.Санкт – Петербург влияет своей антропогенной деятельностью на близлежащую местность. Сравнить, на сколько изменилась концентрация СО в 2013-2014 гг .

Имеется ли сезонная зависимость .

Задачи исследования представляют собой обработку данных по СО в г.Петергоф, а также сравнительный анализ данных .

Методы исследования и аппаратура. Непрерывные наблюдения за содержанием озона в приземном слое воздуха г.Санкт – Петербург получены при осуществлении эксплуатации автоматических газоанализаторов типа 49С и О342 М, установленных на станциях Автоматизированной системы мониторинга атмосферного воздуха (АСМ). [1] Проведен анализ измерения приземных концентраций СО в г.Петергоф.Для измерений использовался локальный датчик Los Gatos Research (модель CO-23r). Данный газоанализатор осуществляет непрерывные измерения уровней окиси углерода в окружающей среде в режиме реального времени. Принцип действия данного прибора основан на внеосевой интегральной внутрирезонаторной лазерной спектроскопии (Off-axis ICOS). [3]

Результаты. В результате работы было рассмотрено следующее:

Концентрация диоксида азота за 2013-2014гг. За 2013г. средняя концентрация диоксида азота в целом по городу составила 2,0 ПДК. В 2014 г. - 1,7 ПДК. Значение среднегодовых концентраций диоксида азота по постам варьировались от 1,4 ПДК до 2,5 ПДК (2013г.) и от 1,1 до 2,6 ПДК (2014г.) В 2013г. Уровень загрязнения атмосферы диоксидом азота в целом по городу по сравнению с предыдущим годом не изменился и остался в категории «высокий». [1,2]

Рис. 1. Концентрация диоксида азота за 2013-2014 гг .

Концентрация озона за 2013-2014гг. За 2013г. средняя за год концентрация озона в целом по городу составила 1 ПДК. За 2014г.она составила 0,9 ПДК. Как показано на Рис.2 максимум в 2013г. по концентрации озона наблюдается в апреле. В 2014г. максимум приходится также на апрель. В целом по городу за 2013-2014гг .

уровень загрязнения атмосферного воздуха озоном не изменился. Оценивается как низкий.[1,2]

Рис. 2. Концентрация озона за 2013-2014гг .

Сравнение концентрации оксида углерода в г. Санкт – Петербург и в г. Петергоф за 2013-2014гг .

Проведен анализ измерения приземных концентраций СО в г.Петергоф с помощью локального датчика Los Gatos Research (модель CO-23r). Приведены результаты измерений концентраций СО в различных районах г. Санкт – годом. В Петербурге за 2013г. средняя концентрация равна 1,3 мг/м3, в Петергофе - 0,215 мг/м3. В 2014г. в Петербург за 2012-2013 гг. В целом, концентрация угарного газа в 2013 году не изменилась по сравнению с 2012 Петербурге 1,2 мг/м3, в Петергофе - 0,225 мг/м3.[1,2] Также видно, что концентрация СО напрямую зависит от наличия автотранспорта. Только за 2013 г. в атмосферный воздух Санкт – Петербурга автотранспортом было выброшено 374,4 тыс.т, в то время как от стационарных источников и автотранспорта - 396,85 тыс.т. И с каждым годом эти цифры только растут.[1] В г. Петергоф концентрация угарного газа варьируется. За 2013 г в феврале - максимум, минимум – в октябре. За 2014 г максимум был отмечен в ноябре, минимум – в июне. На Рис.3 виден спад концентрации ближе к теплым месяцам и подъем ближе к зиме. Это можно объяснить наступлением отопительного сезона. В целом по городу уровень загрязненности нельзя назвать высоким. Концентрация стабильна в 2013-2014гг. и сильно не изменилась .

–  –  –

Так как, в основном, коэффициенты корреляции имеют отрицательные значения, то имеет место антикорреляция. Чем ниже скорость ветра, тем больше вероятность накопления примеси СО в погранслое. И наоборот. В работе приведены коэффициенты корреляции Пирсона, которые подтверждают антикорреляцию .

Рис. 4. Роза ветров для летнего сезона 2013 г .

Также была рассмотрена зависимость концентрации угарного газа от направления ветра. Была построена роза ветров .

Выводы. Концентрация угарного газа обратно пропорционально зависит от скорости ветра. Концентрация СО и скорость ветра антикоррелируют, что подтвеждается отрицательными значениями коэффициентов корреляции Пирсона, полученными между концентрацией СО и скоростью ветра. г. Санкт – Петербург является мощным антропогенным источником различных загрязнений для г. Петергоф, в том числе и источником СО .

Данный вывод основан на приведенной в работе зависимости концентрации угарного газа от направления ветра .

ЛИТЕРАТУРА

1. Охрана окружающей среды, природопользование и обеспечение экологической безопасности в СанктПетербурге в 2013 году/Под ред. И.А.Серебрицкого. - СПб.:ООО"Балтийская волна", 2014.- 436 с., рис. 289, табл .

70 .

2. Охрана окружающей среды, природопользование и обеспечение экологической безопасности в СанктПетербурге в 2014 году/Под ред. И.А.Серебрицкого. - СПб.:ООО"Балтийская волна", 2015.- 404 с., рис. 277, табл .

66 .

3. Официальные периодические издания/Научный парк СПбГУ/ Оборудование РЦ Геомодель.[СПб]:

http://researchpark.spbu.ru/equipment-geomodel-rus/1274-geomodel-izmereniye-klimaticheskih-parametrov-atmosferi (дата обращения 3.12.16) Краткая информация об авторе Дюрягина Александра Борисовна, студентка РГГМУ .

Специальность: физика .

E-mail: sashka18881phisics0@gmail.com Dyuryagina А.B., student RSHU .

Area of expertise: physics .

E-mail: sashka18881phisics0@gmail.com УДК 574: 539.1.04: 614.73

–  –  –

В статье представлены результаты исследования состояния аэродисперсной системы дочерних продуктов распада Rn-222 в лабораторных условиях. Выявлена динамика изменения неприсоединенной фракции дочерних продуктов распада радона в зависимость от концентраций аэрозольных частиц .

Ключевые слова: неприсоединенная фракция, дочерние продукты распада радона, концентрация аэрозолей .

–  –  –

Research results of aerodisperse system laboratory condition of radon decay products were presented in this paper .

The change dynamic of unattached fraction share was detected in dependence on aerosol particles concentration .

Keywords: unattached fraction, radon decay products, aerosol concentration .

Введение: Радон является доминирующим фактором радиационной нагрузки на населения в качестве источника внутреннего облучения [1]. Для корректной оценки дозы внутреннего облучения необходимо знать информацию о распределении активности дочерних продуктов распада (ДПР) радона (полоний, свинец, висмут) по размеру аэрозольных частиц. Большой интерес в этом вопросе преставляют процессы преобразования ДПР радона .

С возникновением атома Po-218, в результате радиоактивного распада Rn-222, начинается формирование аэрозольных частиц, содержащих атомы продуктов распада радона. Характерной его особенностью является то, что при образовании 80-85% атомов полония, в процессе испускания альфа-частицы материнским ядром, лишаются орбитального электрона, что делает их положительно заряженными. Остальные 15-20% остаются нейтральными [2, 3]. Именно радиоактивный распад позволяет генерировать очень мелкие частицы положительно заряженных атомов полония в атомарной состоянии, которые формируют кластеры с размером единиц нанометров в виде «неприсоединенной» фракции после взаимодействия с газами и водяными парами в атмосфере. Помимо этого, высокодисперсные частицы «неприсоединенной» фракции могут взаимодействовать с существующими частица и газами в атмосфере, образовывая более крупные частицы «присоединенной» фракции. На рисунке 1 схематично представлены процесс образования аэрозольных частиц ДПР радона .

Рис. 1. Схема процесса образования аэрозольных частиц ДПР Rn-222 Целью данной работы является выявление общих закономерностей динамики изменения состояния аэрозольной системы: определение доли свободных атомов ДПР радона от концентрации аэрозольных частиц в атмосфере .

Материалы и методы: Объектом исследования в данной работе являлась атмосфера с высоким содержанием дочерних продуктов распада Rn-222. Измерения проводились в радоновом боксе объемом 2 м3 с известным распределением активности по размерам частиц ДПР радона [4] и со средним значением эквивалентной равновесной объемной активности (ЭРОА) от 2000 до 4000 Бк/м3. Непрерывный контроль концентрации аэрозольных частиц выполнялся с помощью диффузионного аэрозольного спектрометра фирмы AeroNanoTech mod. 2702. До момента проведения эксперимента концентрация аэрозольных частиц в радоновом боксе была представлена только ДПР радона и была меньше нижнего порога обнаружения: 100 см-3. При этом среднее значение температуры составляло 23 – 24оС, а относительная влажность 40 – 45% .

Для создания дополнительных ядер конденсации и увеличения концентрации аэрозольных частиц в радоновой бокс инжектировали дым на основе растительного глицерина и полипропиленгликоля со средним размером частицы 150 нм .

Долю свободных атомов ДПР радона в атмосфере бокса оценивали при помощи одного стального сетчатаго экрана с диаметром волокон 30 мкм, шириной раскрытия 40 мкм и плотностью материала 7,8 г/см3. Диаметр 50% отсечки для трех стальных сеток составляет ~ 5 нм. Аэрозольную составляющую контролировали при помощи аналитических фильтров АФА-РСП-20 .

Первый отбор проб был выполнен для оценки доли неприсоединенной фракции до инжекции аэрозольных частиц. После первого отбора была произведена инжекция дыма из испарителя в течение 10 мин. Последующие отборы проб проводились 8 раз с периодичностью 1 раз в 60 минут. В течение всего эксперимента контролировалось количество и размерное распределение аэрозольных частиц с помощью диффузионного аэрозольного спектрометра ДАС 2702 .

После каждого 5-ти минутного пробоотбора оценивалось значения ЭРОА радона на каждом уваливающем элементе при помощи метода Кузнеца [5] .

Результаты: На рисунке 2 представлена динамика изменения концентрации частиц в боксе в течение эксперимента, полученная с помощью аэрозольного спектрометра ДАС-2702 .

Рис. 2. Средние значения контроля концентрации аэрозольных частиц в атмосфере радонового бокса для типового эксперимента Видно, что пик концентрации частиц приходится на временной интервал с 30 до 50 минут после инжекции дыма. Это обусловлено не мгновенным распределением дыма внутри бокса, а также осаждением частиц на стенки бокса и процессами образования более крупных аэрозольных частиц – процессами нуклеации и коагуляции .

Динамика изменения доли ЭРОА, которая представлена свободными атомами и конденсационными аэрозолями, изображена на рисунке 3 .

Рис. 3. Динамика изменения доли ЭРОА на различных носителях

Наибольший интерес с точки зрения внутренней дозиметрии представляет информация о динамике изменения доли неприсоединенных атомов. В лабораторных условиях после инжекции дыма потребуется около 3 суток на то, чтобы система вернулась в начальное состояние. За это время аэрозольные частицы осядут на стенках бокса за счет броуновского движения и силы гравитации. На рисунке 2 видно, что минимальное значение доли неприсоединенной фракции приходится на период времени с момента инжекции дыма в бокс до 90 минут спустя, после чего она начинает увеличиваться. Это обусловлено как осаждением крупных частиц внутри бокса, отбором проб, так и параллельным с ходом эксперимента распада радона-222, что обуславливает цикличность процессов возникновения единичных атомов металлов и их кластеров. Однако данная зависимость позволяет характеризовать динамику изменения доли неприсоединенной фракции только в лабораторных условиях данного эксперимента .

Более информативными с практической точки зрения являются данные о зависимости доли неприсоединенной фракции от концентрации аэрозолей, представленные на рисунке 4 .

Рис. 4. Зависимость доли свободных атомов ДПР радона от концентрации аэрозольных частиц .

В начальные момент времени доля присоединенной (49%) и неприсоединенной (51%) фракций практически равны. После инжекции дыма доля свободных атомов уменьшается по экспоненциальному закону, = 0,036 + 0,486 0,002 представленному формулой 1 .

(1) Выводы: исследование показывает, что изменение доли свободных атомов ДПР радона в зависимости от концентрации аэрозоля в лабораторных условиях описывается экспоненциальной функцией концентрации частиц .

Обнаружено, что при больших значениях концентраций (~104 см-3) концентрация ДПР радона в атомарном состоянии не превышает ~5% от общей активности. Данное состояние атмосферы может характеризоваться некоторым равновесием между процессами конденсации аэрозолей и генерации «свежих» дочерних продуктов в результате радиоактивного распада .

Работа рекомендована: Жуковским Михаилом Владимировичем, профессор, доктор технических наук .

ЛИТЕРАТУРА

Ярмошенко И. В., Малиновский Г. П., Васильев А. В., Жуковский М. В. Обзор рекомендаций МАГАТЭ по 1 .

защите от облучения радоном в жилищах. – АНРИ. 2015, 4(83), С. 22-28

2. Goldstein S. D., Hopke P. H. Environmental neutralization of polonium-218. – Environmental science technology, 1985, v. 19, № 2, p. 146 – 150

3. Postendorfer J., Reineking A. Indoor Behavior and Characteristics of radon progeny. – Radiation Protection Dosimetry, 1992, v. 45, p. 303 – 311

4. Rogozina M., Zhukovsky M., Suponkina A. Size distribution of radon decay products in the range 0.1 – 10 nm. – Radiation Protection Dosimetry, 2014, v. 160, № 1-3, p. 192 – 195 Жуковский М. В., Ярмошенко И. В. Радон: измерение, дозы, оценка риска. УрО РАН, 1997. 231 с .

5 .

Краткая информация об авторах .

Коровина Анастасия Дмитриевна, магистрант Специализация: разработка универсальной методики измерения и расчета размерного распределения аэрозолей ДПР радона .

E-mail: nestea.91@inbox.ru Korovina A. D .

Specialization: development of universal aerosol measurement method and calculation of radon decay products size distribution .

E-mail: nestea.91@inbox.ru Васянович Максим Евгеньевич, аспирант Специализация: приборы и методы экспериментальной физики .

Vasyanovich М. Е .

Specialization: devices and methods of experimental physics .

–  –  –

ПЛАНИРОВОЧНО-ГРАДОСТРОИТЕЛЬНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ

КАК ЭЛЕМЕНТ СНИЖЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ГОРОДОВ (НА ПРИМЕРЕ

Г. КАЗАНЬ)

–  –  –

Основным источником загрязнения атмосферного воздуха города Казани являются выбросы автотранспорта. Несмотря увеличение количества автотранспортных средств, отмечается устойчивая тенденция снижения выбросов, обусловленных автотранспортом. Одним из факторов, приводящим к снижению уровня загрязнения атмосферы в городе, является разработка и реализация комплекса планировочно-градостроительных мероприятий .

Ключевые слова: загрязнение атмосферы, выбросы автотранспорта, метрополитен, планировочноградостроительные мероприятия .

–  –  –

The main source of the city of Kazan of air pollution are transport emissions. Despite the increase in the number of vehicles, there is a steady downward trend in emissions from transport. One of the factors leading to a decrease in the level of air pollution in the city, is to develop and implement a package of the planning and urban development activities .

Keywords: air pollution, vehicle emissions, the subway, the planning and urban development activities .

Актуальность работы обусловлена тем, что состояние атмосферного воздуха представляет собой один из основных факторов, оказывающих влияние на здоровье населения. Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха в городах (исключая природные и трансграничные) являются выбросы промышленных предприятий (в т.ч. энергетика) и автотранспорт .

Цель и задачи исследования: определить влияние комплекса планировочно-градостроительных мероприятий на изменение выбросов от основных источников загрязнения. Для достижения цели необходимо провести анализ временной изменчивости показателя объемов выбросов загрязняющих веществ в атмосферу города Казань, определить основные источники и выявить взаимосвязь внедрения рядя планировочноградостроительных мероприятий (введение в эксплуатацию метрополитена) и выбросов загрязняющих веществ от автотранспорта .

Предметом исследования является уровень загрязнения атмосферного воздуха, находящийся в прямой зависимости от объемов выбросов загрязняющих веществ от стационарных и передвижных источников .

Объект исследования – территория города Казань, ее планировочно-градостроительные особенности .

Результаты исследования показали, что в структуре выбросов загрязняющих веществ в атмосфере г .

Казани наибольший вклад в ее загрязнение вносит автотранспорт. Доля автотранспорта в загрязнении атмосферного воздуха, составляя от 58 – 77% от общих объемов, превышает аналогичные показатели выбросов промышленных предприятий в 1,4 – 3,4 раза (табл.1). Особенностью выбросов от автотранспорта является их более сложное рассеивание в атмосфере и накопление загрязняющих веществ около автотрасс и в селитебной зоне города, что негативно отражается на здоровье населения .

Показатели выбросов от промышленных предприятий остаются относительно стабильными на протяжении 2000 – 2014 гг. Так, выбросы промпредприятий за исследуемый период изменялись от 25,9 (2005 г.) до 38,7 (2002 г.) тыс. тонн в год .

–  –  –

Основными стационарными источниками загрязнения атмосферного воздуха в г.Казани являются ОАО «Казаньоргсинтез», Казанские ТЭЦ–1, ТЭЦ-2, МУП ПО «Казэнерго», ООО «Казанский завод силикатных стеновых материалов». К числу основных веществ, загрязняющих атмосферный воздух, относят ЛОС, оксиды азота, оксид углерода, углеводороды и диоксид серы [6] .

Анализ динамики выбросов в атмосферу от автотранспорта с 2000 по 2014 годы в г. Казань показал тенденцию увеличения показателей на протяжении 2000-2009 гг. В 2010 году объем выбросов резко уменьшился (с 105,5 до 65 тыс.т) и в последующие годы показатели выбросов автотранспорта характеризовались определённой стабильностью, изменяясь в интервале 65-77,8 тыс. т в год. Следует отметить, что уменьшение выбросов от автотранспорта наблюдается несмотря на то, что количество автотранспортных средств за исследуемый период увеличилось более, чем в 2,5 раза .

Система мероприятий по снижению загрязнению атмосферного воздуха от автотранспорта включает следующие основные направления: планировочно-градостроительные, технологические, санитарнотехнологические и административно-технологические [7]. На наш взгляд основной причиной снижения загрязнения атмосферного воздуха от автотранспорта в городе Казань обусловлено планировочноградостроительными мероприятиями – в частности строительством метрополитена и вводом в эксплуатацию новых станций .

Анализ структуры автопарка показывает преобладание автомобилей у частных лиц (на их долю приходится 80 – 91% всех автомобилей города) (рис.1) .

–  –  –

Причем, фиксируется снижение доли личного автотранспорта – в 2001-2007 гг. этот показатель изменялся в интервале 11-17%, в 2008-2014 – 9-10%. Наиболее серьезные проблемы, связанные с передвижением автотранспорта и выбросами загрязняющих веществ, характерны для центральной части города, характеризующейся относительно узкими транспортными магистралями. Открытие метрополитена в г. Казань в 2005 году не привело к существенным сокращениям выбросов, поскольку первые станции метрополитена были расположены лишь в центральной части города и достаточно долго дублировали маршруты наземного транспорта .

Дальнейшее развитие подземного транспорта внесло изменение в структуру общественного транспорта и позволило «перефоматировать», изменить схему наземного общественного транспорта. Так, в центральной части города были демонтированы трамвайные пути, что послужило снижением количества заторов на дорогах и увеличением пропускной способности автомобильных дорог [8] .

Исследования показали, что в условиях города двигатель автомобиля работает 30 % времени на холостом ходу, 30-40 % с постоянной нагрузкой, 20-25 % в режиме разгона и 10-15 % в режиме торможения. При этом на холостом ходу автомобиль выбрасывает 5-7 % оксида углерода к объему всего выхлопа, а в процессе движения с постоянной нагрузкой — только 1—2,5 %. Поэтому наибольший выброс вредных примесей отмечается при нахождении автомобилей в пробках, задержках машин у светофоров, при стоянке с невыключенным двигателем в ожидании зеленого света, при трогании с места и форсировании работы мотора .

Строительство и ввод станциий метро в северном (Козья слобода, Яшьлек, Северный вокзал, Авиастроительная) и южном (Проспект Победы) направлениях существенно разгрузили наземные виды транспорта .

Выводы. Снижение количества выбросов в атмосферу города при росте количества авторанспортных средств отражает взаимосвязь внедрения рядя планировочно-градостроительных мероприятий (введение в эксплуатацию метрополитена) и выбросов загрязняющих веществ от автотранспорта .

ЛИТЕРАТУРА

1. Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды Республики Татарстан в 2010 году – Казань, 2011. - 427 с .

2. Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды Республики Татарстан в 2011 году – Казань, 2012. - 490 с .

3. Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды Республики Татарстан в 2012 году – Казань, 2013. - 504 с .

4. Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды Республики Татарстан в 2013 году – Казань, 2014. - 560 с .

5. Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды Республики Татарстан в 2014 году – Казань, 2015. - 531 с .

6. Алексеев С. А., Сафина Г. Р., Федорова В. А. Влияние предприятий химического комплекса на формирование и развитие городских агломераций в Республике Татарстан // Вестник Казанского технологического университета, 2013. № 17. С. 277-280 .

7. Экология города Казани. – Казань: Изд-во «Фэн» Академии наук РТ, 2005. – 576 с .

8. Safina G. R. Territorial reserves of major cities: challenges, experience, solutions /G.R.Safina, V.A.Fedorova, V.V.Sirotkin, I.M.Gasanov // International Journal of Pharmacy & Technology. Sep-2016. Vol. 8. Issue No.3. P. 14864Краткая информация об авторах .

Медведева Регина Азатовна, аспирант .

Специализация: город, планировочно-градостроительные мероприятия, загрязнение воздушной среды .

E-mail: gregina8@mail.ru Medvedeva Redina Azatovna, graduate student Area of expertise: city, the planning and urban development activities, air pollution .

E-mail: gregina8@mail.ru Федорова Виктория Алексеевна, к.г.н., доцент .

Доцент кафедры ландшафтной экологии Специализация: город, планировочно-градостроительные мероприятия, подземная урбанистика, воздушная среда .

E-mail: fva_14@mail.ru Fedorova Victoria Alekseevna, PhD (Geography) Area of expertise: city, the planning and urban development activities, underground urban studies, air environment .

E-mail: fva_14@mail.ru Сафина Гузель Рашитовна, к.г.н., доцент .

Доцент кафедры ландшафтной экологии Специализация: город, система, планировочно-градостроительные мероприятия, подземная урбанистика, воздушная среда .

E-mail: Safina27@mail.ru Safina Guzel Rashitovna, PhD (Geography) Assistant professor, Department of the Landscape Ecology, Institute of Ecology and Environmental Sciences Area of expertise: city, the planning and urban development activities, underground urban studies, air environment E-mail: Safina27@mail.ru УДК 613.99: 613.164(476.6)

–  –  –

При определении уровней шумового загрязнения в г. Гродно установлено, что уровни шума в большинстве точек замеров превышали предельно допустимые до 7 дБА для внешнего шума и от 1–5 дБА – для внутриквартального. Зонирование улиц по уровню шума позволило составить шумовую карту города и отнести городские кварталы к разным классам шумового загрязнения. Потенциальный риск для состояния здоровья населения оценен как приемлемый для жителей 10 улиц (0,0002–0,01), удовлетворительный – для 21 улицы 0,01– 0,017), как неудовлетворительный (свыше 0,17) – для 1 улицы .

Ключевые слова: транспортный шум; риск; состояние здоровья .

–  –  –

We have found during determining the levels of noise in the Grodno that the most indicators exceeded the established limits up to 7 dB for external noise and from 1 to 5 dBA for intradistrict noise. Zoning of streets according to the level of noise allowed to compose the noise map of the city and to separate areas of the city into the various classes of noise pollution. The potential risk for the health of the population rated as acceptable for the residents of 10 streets (0.0002satisfactory – for 21 streets (0.01-0.017), unsatisfactory (over 0.17) – for the one street .

Keywords: traffic noise; risk; health status .

Введение. С ростом урбанизации возрастает гигиеническое значение транспортного шума как одного из важнейших загрязнителей городской среды [1, 2], так как превышение его значений свыше предельно допустимого уровня предельно допустимого уровня (далее – ПДУ) представляет собой реальную опасность для состояния здоровья населения, ведет к ухудшению качества жизни, снижает производительность труда на предприятиях, что, в свою очередь, приводит к значительным экономическим потерям [3] .

Основным источником шума в современных городах, в том числе и в г. Гродно, является автомобильный транспорт, вклад которого в общий уровень акустического загрязнения превышает 70%. Причем автомобильный парк постоянно растет. Так, в г. Гродно за последние 20 лет он увеличился более чем в 4 раза, в основном за счет легкового транспорта, что сделало данный областной центр наиболее насыщенным автотранспортом на душу населения в Республике Беларусь. При общем увеличении автотранспорта продолжает увеличиваться и доля автомобилей с большим сроком эксплуатации, выработавших свой технический ресурс, и являющихся наиболее неблагоприятными по акустическим характеристикам .

Острой для г. Гродно является также проблема транзитного транспорта. Так, подавляющая часть транспортных автомагистралей не имеют обходов города и связаны между собой в пределах городских улиц и дорог, что ведет к концентрированию транспортных потоков. Кроме этого, историческая часть г. Гродно с ее своеобразной, сложившейся еще в XV-XIX веках, архитектурно-планировочной организацией территории, характеризуется низкой пропускной способностью основных дорог, сокращением площади зеленых насаждений, несоответствием градостроительного баланса города нормативному, что усугубляет негативное влияние акустического загрязнения на экологическую обстановку городской среды. В связи с этим создание акустического благополучия в г. Гродно является весьма актуальной проблемой, а ее решение возможно только при комплексном подходе, максимально учитывающем все существующие особенности исследуемой территории и необходимость использования геоинформационных систем и технологий .

Цель исследования: создание шумовой карты г. Гродно в зависимости от интенсивности движения транспортных средств и риска для состояния здоровья населения .

Задачи исследования:

Изучить уровни шумового загрязнения окружающей среды г. Гродно .

1 .

Оценить риск для состояния здоровья населения г. Гродно существующего шумового загрязнения 2 .

окружающей среды .

Материалы и методы. Оценка шумового загрязнения окружающей среды г. Гродно, проведена по методике В.И. Стурмана [4]. Замеры уровней шума проводились стандартным шумомером круглогодично на 45 улицах условно-чистых и условно-грязных районов г. Гродно на протяжении 2015-2016 гг .

Расчет риска для состояния здоровья населения (Rсрb) с учетом существующего шумового загрязнения окружающей среды проведен на основании Инструкции 2.1.8.10-12-3-2005 «Оценка риска здоровью населения от воздействия шума в условиях населенных мест», утвержденной Постановлением Главного государственного санитарного врача Республики Беларусь от 22.02.2005 г. №20. Риск был оценен для населения, проживавшего на 32 улицах. При этом допускалось, что конкретный индивидуум будет проживать на данной территории в течение 30 лет при суточном воздействии шума в течение 16 ч. в сутки .

Результаты. Установлено, что из 45 улиц, где была просчитана интенсивность движения, к 3 классу, то есть к магистралям общегородского значения с регулируемым движением и транспортно-пешеходным улицам районного значения с интенсивностью движения от 1101 дол 1200 ед/час были отнесены только 3 улицы .

Большинство улиц (29) были отнесены к 6 классу, то есть к транспортно-пешеходным улицам районного значения с интенсивностью движения 501–1000 ед/час. К 8 классу были отнесены 11 пешеходно-транспортных улиц районного значения с интенсивностью движения 301–400 ед/час. К 10 классу, то есть к улицам местного значения с интенсивностью движения менее 2ОО ед/час были отнесены только 2 улицы .

Шумовая ситуация в 2016 г. по сравнению с предыдущим годом, исходя из величины (Rсрb- среднего) алгебраического отклонения, от автомобильного (Rcр = 1,24) транспорта существенных изменений не претерпела .

Потенциальный риск предъявления жалоб населением на превышение уровней шума в жилых домах, оцениваемый как приемлемый, находился в пределах 0,0002–0,017 для жителей 10 улиц, удовлетворительный – для жителей 21 улицы. Только для населения 1 улицы был установлен неудовлетворительный уровень риска, составивший 0,17 .

По результатам измерений уровня шума была составлена уточненная классификация транспортных магистралей г. Гродно в зависимости от интенсивности движения транспортных средств и существующего риска для ухудшения состояния здоровья населения .

Выводы. Таким образом, проведенное зонирование улиц по уровню шума позволило составить шумовую карту г. Гродно, отнести городские кварталы к разным классам шумового загрязнения и оценить существующий риск для состояния здоровья населения. Это позволяет обосновать необходимость реализации комплекса защитных мероприятий: активное внедрение стеклопакетов; перевод первых этажей жилых зданий в центральной части города в нежилые; озеленение и благоустройство дорог; строительство объездных дорог, транспортных развязок и разгрузка транспортного потока в исторической части города .

Работа рекомендована для публикации на заседании кафедры общей гигиены и экологии учреждения образования «Гродненский государственный медицинский университет» (протокол № 3 от 11.10.2016 г.) .

ЛИТЕРАТУРА

1. Кириллов, С. Н., Половинкина Ю. С. Практическое применение геоэкологической оценки территории на примере города Волгограда // Проблемы региональной экологии. – 2011. – № 3. – С. 79–84 .

2. Экология города: учебное пособие / В. В. Денисов [и др.]. – М.; Ростов-на-Дону: МарТ, 2008. – 832 с .

3. Елдышев, Ю. Н. Шумовая атака на здоровье // Экология и жизнь. – 2010. – № 8. – С. 86–88 .

4. Стурман, В. И. Экологическое картографирование: монография. – М.: Аспект Пресс, 2003. – 251 с .

Краткая информация об авторе .

Наумов Антон Игоревич .

Студент лечебного факультета учреждения образования «Гродненский государственный медицинский университет» .

Специализация: исследование эколого-гигиенических проблем .

E-mail: kge_grgmu@mail.ru Naumov A. I .

Student of medical faculty of establishment of education "The Grodno state medical university" .

Specialization: research of ecology-hygienic problems .

–  –  –

ОЦЕНКА РИСКА И ЭКОЛОГИЧЕСКОГО УЩЕРБА ОТ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ВОЗМОЖНЫХ

ИНЦИДЕНТОВ НА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДАХ ГОРОДА САНКТ-ПЕТЕРБУРГА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологии и дизайна»

Россия, 191186, Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 18 E-mail: StasyNord@mail.ru В статье исследованы основные причины, способствующие возникновению аварий на сетях газоснабжения и газорегуляторных пунктах (ГРП), проведен анализ опасностей на газовом предприятии, а также осуществлен расчет вероятности возникновения инцидентов на распределительных газопроводах и расчет на основе использования статистических данных и уравнения Пуассона, а также экологического ущерба от инцидентов, на примере предприятия ООО «ПетербургГаз» .

Ключевые слова: инциденты, аварии, газораспределительные сети, экологический ущерб, риск .

–  –  –

The article examines the main causes that contribute to accidents on the gas supply networks and gas control points (GCP), the analysis of hazards in gas plant, and calculates the probability of occurrence of incidents on distribution pipelines and calculation based on the use of statistics and the Poisson equation, and environmental damage from incidents, for example, the company "PeterburgGaz" .

Keywords: incidents, accidents, gas distribution, environmental damage, risk .

Введение:

Системы газового комплекса любых уровней, начиная от скважины, магистральных и распределительных газопроводов и заканчивая газовой плитой конечного потребителя, относятся к числу опасных промышленных объектов. Аварии, аварийные ситуации и инциденты, возникающие на системах газового комплекса, зачастую приводят к травматизму и жертвам среди персонала и населения, разрушению зданий и сооружений, различного рода ущербам у эксплуатирующих организаций и потребителей .

Актуальность данного исследования является одним из важнейших моментов для принятия решений по повышению безопасности и надежности работы газового комплекса, а проведенный расчет вероятности возникновений инцидентов позволит на предприятии провести мероприятия по их предотвращению, предусмотреть необходимые суммы выплат и различного рода затрат, необходимых при ликвидации аварийного выброса газа в атмосферу город [5] .

Данная работа была проведена с целью оценки риска и экологического ущерба от возможных инцидентов на распределительных газопроводах города Санкт-Петербурга .

В работе был выполнен сбор данных об инцидентах на газораспределительных сетях в СПб, проведена их статистическая обработка, сделан расчет вероятности возникновения инцидентов на основе использования уравнения Пуассона. При расчете экологического ущерба были использованы данные и нормативные документы [2-3, 8-9] .

Основными задачами исследования являлись:

Сбор и обработка статистических данных за 2014-2016 г.г. по количеству инцидентов и объему выбросов природного газа в атмосферу на распределительных газопроводах предприятия ООО «ПетербургГаз»;

Исследование причин возникновений инцидентов на газовых предприятиях;

Расчет вероятности возникновения инцидентов на распределительных газопроводах города СанктПетербурга;

Расчет рисков возникновения экологического ущерба, полученный окружающей средой от инцидентов на газопроводах предприятия .

В настоящее время Россия занимает первое место в мире по разведанным запасам газа (25% общемировых запасов), а российская газотранспортная система является крупнейшей в мире. Однако основная часть газотранспортной системы РФ была построена в 70-80 годы прошлого века. К настоящему времени износ основных фондов составляет: более 50% магистральных и распределительных газопроводов, что непосредственно приводит к частым авариям и инцидентам в этой отрасли.

Помимо этой основной проблемы, существует ряд причин возникновения аварий в газовом комплексе:

Антропогенные воздействия: наезды автотранспорта, земляные или строительные работы, воздействие 1 .

посторонних лиц .

Природные воздействия: падение деревьев, ЛЭП под влиянием ветра, снегопады и пр .

2 .

Коррозионные воздействия: подземная коррозия, атмосферная коррозия .

3 .

Дефекты: труб, соединительных деталей, оборудования .

4 .

Качество СМР: дефекты сварки, нарушение технологии засыпки, крепления опор, повреждение или 5 .

отсутствие изоляции или краски, дефекты или отсутствие электрохимической защиты .

Отказы оборудования: на трубопроводной части, на газо-редуцирующих пунктах, компрессорных станция 6 .

и т.д .

Нарушение условий и режимов эксплуатации: низкое, неквалифицированное качество обслуживания, 7 .

внешние воздействия – колебание давления, качество очистки газа, ошибки обслуживающего персонала и т.д. [11] .

Характеристика исследуемого объекта:

ООО «ПетербургГаз» относится к предприятиям, эксплуатирующим взрывоопасные вещества (природный газ).

Опасные производственные объекты, эксплуатируемые ООО «ПетеребургГаз»., относятся к следующим классам опасности:

сеть газоснабжения г. Санкт-Петербурга (3 класс опасности);

сети газоснабжений Ленинградской области (3 класс опасности);

транспортный участок (4 класс опасности) [9] .

Сеть газоснабжения Санкт-Петербурга – это комплекс сооружений, технических устройств и трубопроводов, обеспечивающих бесперебойную подачу и распределение газа между потребителями в соответствии с их спросом.

В ведении ООО «ПетербургГаз» находится газораспределительный комплекс СанктПетербурга, включающий:

газовые сети – 7450,718 км;

газорегуляторные пункты (ГРП) – 552 шт;

дюкерные переходы – 155 переходов (трубопровод для транспортировки жидкостей или газов, прокладываемый при пересечении водных преград (рек, озёр, водохранилищ, мор. акваторий и др.) [9] .

Максимальный расход природного газа составляет 58160241 м3/сут .

Расчет вероятности возникновения инцидентов на газопроводах распределительных сетей СанктПетербурга, ООО «ПетербургГаз»:

Вероятности возникновения инцидентов можно рассчитать на основе использования теоремы Пуассона, независимых испытаний достаточно велико, то вероятность того, что событие наступит N раз, приближенно равна:

которая гласит, что если вероятность наступления события в каждом испытании постоянна и мала, а число

–  –  –

Формулу Пуассона обычно используют, если производится хотя бы несколько десятков опытов, и тогда этот метод дает приемлемую точность [6] .

По полученным данным от отдела экологии предприятия ООО «ПетербургГаз», за 2 года, в период с 3 квартала 2014 года по 2 квартал 2016 года, произошло 134 инцидента (табл.1), тогда вероятность возникновения (67 1)67 (671) = = 4,9 102 инцидента будет равна:

67!

Из этого можно сделать вывод, что вероятность возникновение инцидентов на газопроводах предприятия очень высокая. Существует определенная зависимость возникновения инцидентов, большее их число приходится на теплые периоды времени года, когда увеличивается число строительных работ в городе .

Выполненная оценка инцидентов, проведенная по формуле Пуассона коррелирует с величинами вероятности такого рода происшествий полученными на основе экспертных оценок при рассмотрении «дерева событий» .

Также важно знать количество выбросов природного газа в атмосферный воздух при возникновении инцидентов на предприятии, исходя из этих данных можно посчитать экологический ущерб, нанесенный в результате инцидентов окружающей среде. В состав газа, проходящего по трубопроводам, входят такие вещества как метан CH4 (наиболее взрывоопасная концентрация 9,5%) и меркаптаны RSH. Метан- природный горючий бесцветный газ, который относится к четвертому классу опасности, ПДКмр = 50 мг/м3, ПДК рабочей зоны -7000мг/м2 [1][4] .

–  –  –

Меркаптаны - органические производные сероводорода, которые обладают специфическим запахом. В ничтожных концентрациях вызывают головную боль, тошноту, рвоту. В высоких концентрациях поражают центральную нервную систему, вызывая судороги, параличи, коллапс; смерть — от остановки дыхания [7] .

Предельно допустимая концентрация (ПДК) метилмеркаптана - 0,8 мг/м3, этилмеркаптана - 1 мг/м3 .

Метилмеркаптан относится ко 2-му классу опасности, для других меркаптанов класс опасности не установлен [1] .

На рис.1 представлен график объемов выбросов природного газа от инцидентов на городских газопроводах за два года .

квартал квартал квартал квартал квартал квартал квартал квартал

–  –  –

Рис. 1. Объем выбросов природного газа от инцидентов на газопроводах ООО «ПетербургГаз»

С целью улучшения рационального использования природных ресурсов определяется экономический эффект природоохранных мероприятий, который должен включать в себя не только экономию годового объема текущих затрат за счет осуществления природоохранных мероприятий, но и общий предотвращенный ущерб .

Ущерб, наносимый природе, представляет собой вред, причиняемый окружающей среде в результате хозяйственной деятельности человека. Он может быть выражен в двух основных формах: экологической и экономической [12] .

Экологический ущерб — это вред, нанесенный окружающей среде, выраженный в натуральных единицах измерения, Экологический ущерб полученный окружающей средой от инцидентов на предприятии,

–  –  –

Рис. 2. Экологический ущерб, возмещенный в качестве платы за негативное воздействие на окружающую среду от инцидентов на газопроводах ООО «ПетербургГаз»

Заключение: За исследуемый период на газораспределительных трубопроводах города Санкт-Петербурга произошло в сумме 134 инцидента, которые повлекли за собой утечки природного газа объемом в 213 781 м3, а величина экологического ущерба, выплаченная предприятием, составила 586 278,34 тыс. рублей. В результате произведенных исследований наблюдается большая вероятность инцидентов на газовых сетях и сооружениях газораспределительной организации Санкт-Петербурга. Причем необходимо отметить их сезонную зависимость, связанную с проведением ремонтно-строительных работ третьих лиц. Таким образом основная причина возникновения инцидентов на газораспределительных сетях в конкретном случае является повреждение их третьими лицами (физическими или юридическими) .

ЛИТЕРАТУРА



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |



Похожие работы:

«Экосистемы, их оптимизация и охрана. 2010. Вып. 3. С. 76–81. УДК 595.792 (477.75) НАЕЗДНИКИ-ИХНЕВМОНИДЫ ПОДСЕМЕЙСТВА ANOMALONINAE (HYMENOPTERA, ICHNEUMONIDAE) ФАУНЫ КРЫМА Нужна А. Д. Институт зоологи...»

«отзыв ведущей организации о научно-практической ценности диссертации Наталии Викторовны Артеевой на тему "Электрокардиографическое отображение гетерогенности реполяризации в желудочках сердца (экспериментальное и модельное исследование)",...»

«Вестник Белорусско-Российского университета. 2010. № 2(27) _ Белорусско-Российского университета ТРАНСПОРТ МАШИНОСТРОЕНИЕ. МЕТАЛЛУРГИЯ СТРОИТЕЛЬСТВО . АРХИТЕКТУРА ПРИБОРОСТРОЕНИЕ ОХРАНА ТРУДА. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. ГЕОЭКОЛОГИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА Научно-методический журнал Издается с октября...»

«Памяти неизвестных героев века минувшего посвящается. Андреев Иван Тихонович Г. В. Фуфыгина (Смышляева) А. Н. Фуфыгин Составляя родословную фамилии СМЫШЛЯЕВЫХ (см. Кольский родословец №№ 1-3), много времени пришлось провести...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА Студент_Горбунова Я.Ю._ Юридический...»

«Вестник Томского государственного университета. Биология. 2013. № 3 (23). С. 83–90 УДК 597.95 + 575.222.72+591.551 doi: 10.17223/19988591/23/7 В.В. ярцев, В.Н. Куранова Томский государственный университет (г. Томск) О ВОЗМОжНОСТИ ГИБРИДИЗАЦИИ П...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "САРАТОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н.Г.ЧЕРНЫШЕВСКОГО" Кафедра уголовного, экологического права и кр...»

«УДК 616.8 А.Ф. Кононов, Г.А.Переяслов, Б.И. Хлабустин ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ АППАРАТНО-ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА "МИОКОМ"В статье описываются назначение, функциональные возможности и основные области применения аппаратно – программного комплекса (АПК) "МИОКОМ". В частности описаны критерии, определивш...»

«КОНТРОЛЬНО-КАССОВАЯ ТЕХНИКА УМКА-01-ФА Исполнение STANDART РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ Содержание 1. Общие указания 1.1.Взаимодействие с ФНС через ОФД 2. Основные сведения о ККТ 3. Описание КК...»

«Голоднова Светлана Юрьевна учитель биологии и химии Муниципальное образовательное учреждение Новоульяновская средняя общеобразовательная школа №1 г . Новоульяновск Ульяновской области МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА УРОКА БИОЛОГИИ В 10 КЛАССЕ "ДЕЛЕНИЕ КЛЕТКИ. МИТОЗ" Тема: Деление клетки. Митоз Цели урока: Образовательные: Формиров...»

«Щепотина Елена Георгиевна Полиморфизм генов цитохромов Р450 подсемейства 3А, прегнанового Х рецептора и вариабельность активности CYP3A 03.00.04 биохимия Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Новосибирск – 2008 Работа выполнена в Государственном учреждении Научн...»

«Ненашева Татьяна Анатольевна Физиологическая роль немышечных миозинов в подвижности клеток 03.00.13 физиология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Екатеринбу...»

«СОВРЕМЕННАЯ МОЛОДЕЖЬ: ПРОБЛЕМА САМООРГАНИЗАЦИИ Литвинович В. М. (г. Минск) В современном мире любое общество можно рассматривать как сложноорганизованную саморазвивающуюся открытую си стему, которая обладает...»

«Издание второе дополненное Е.Н.Аитова, кандидат биологических наук И.А.Рудаков, доктор медицинских наук РУКОВОДСТВОБИБЛИОТЕКА ДИСТРИБЬЮТОРА ПО ПРИМЕНЕНИЮ ПРОДУКЦИИ СПРАВОЧНИК ПО ПРОДУКЦИИ ANTI-AGE. CРЕДСТВА ПРОТИВ СТАРЕНИЯ КОЖИ Старени...»

«1 р-элементы пятой группы К р-элементам пятой группы относятся следующие элементы: азот, фосфор, мышьяк, сурьма, висмут. Их строение атомов: 7N 1s 2s 2p 15P 1s 2s 2p 3s 3p 33As 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 51Sb 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 5s 5p 83Bi 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 6s 6p Общая электронная фор...»

«ЧТЕНИЯ ПАМЯТИ АЛЕКСЕЯ ИВАНОВИЧА КУРЕНЦОВА A. I. Kurentsov's Annual Memorial Meetings _ 2003 вып. XIII УДК 595.775 ЭКОЛОГО-ФАУНИСТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БЛОХ МЕЛКИХ МЛЕКОПИТАЮЩИХ ЮГА ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА (Сообщение первое. Массовые виды блох грызунов) М. Н. Литвинов1, Е. А. Литвинова2 Уссурийс...»

«1 От авторов Природа Анивского района не только богата, но и крайне уязвима. И если мы будем к ней относиться так же, как сейчас – трагедии не избежать . Эта книга – попытка привлечь внимание к проблемам живой природы....»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ Кафедра клеточной биологии и биоинженерии растений БАЛКОВСКАЯ Анна Владимировна СОЗДАНИЕ КОЛЛЕКЦИИ АСЕПТИЧЕСКИХ КУЛЬТУР ТРУДНОРАЗМНОЖАЕМЫХ СОРТОВ КЛЕМАТИС...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ "ВИТЕБСКАЯ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ" Кафедра нормальной и патологической физиологии ОБЩАЯ НОЗОЛОГИЯ (учебно-методическое пособие...»

«БРАГИН АНТОН ГЕННАДЬЕВИЧ СТЕХИОМЕТРИЯ МИНОРНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ И ГЕТЕРОПЛАЗМИЯ МИТОХОНДРИАЛЬНОГО ГЕНОМА BETA VULGARIS 03.03.04 – клеточная биология, цитология, гистология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискании учёной степени кандидата биологических наук Новосибирск 2010 Раб...»

«Педагогико-психологические и медико-биологические проблемы физической культуры и спорта, №3(16) 2010 ISSN 2070 4798 ПЕДАГОГИКО-ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ ПЕДАГОГИКО-ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ И МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ И МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛ...»

«Казанский Федеральный Университет Институт фундаментальной медицины и биологии Кафедра морфологии и общей патологии Лекция 2: УЧЕНИЕ О ГРЫЖАХ (ГЕРНИОЛОГИЯ) ТОПОГРАФИЧЕСКАЯ АНАТОМИЯ ПЕРЕДНЕЙ СТЕНКИ ЖИВОТА И ЕЕ СЛАБЫХ МЕСТ СТРОЕНИЕ ТИПИЧНЫХ ГРЫЖ ЭТАПЫ ТИПИЧНОГО ГРЫЖЕСЕЧ...»

«КОНФЕРЕНЦИИ "Газоочистка 2005" испытание электричеством выдержала России предстоит усовершенствовать подходы к решению экологических задач и внедрить ряд новых технологий Петр Степаненко К онференция специалистов по очистке газов от загрязнений и применению серы, организо ванная ОАО "Гипрогазоочист ка", проходила...»







 
2019 www.mash.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.