fpmf.vlsu.rufpmf.vlsu.ru/fileadmin/kafedry/biology/konferencii/sbornik_er4.pdf · УДК 574 ББК...

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Владимирский государственный университет имени

Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»

ЭКОЛОГИЯ РЕГИОНОВ

СБОРНИК МАТЕРИАЛОВ IV Международной научно-практической

конференции

Под общей редакцией профессора Т.А. Трифоновой

Владимир 2012

УДК 574 ББК 28.081л0 Ч-52

Редакционная коллегия

Т.А. Трифонова, ответственный редактор, д.б.н., проф. Н.В. Селиванова, зам. отв. редактора, к.т.н., проф. А.Н. Краснощёков, член редколлегии, к.т.н., доц.

Ч-52 Четвертая Международная научно-практическая конферен-ция «Экология регионов». / редкол.: Т.А.Трифонова (отв.ред.) [и др.] – Владимир; ВООО ВОИ, 2012. – 208с.: ил.

ISBN 978-5-93907-076-8 CIP ГУК «Владимирская областная научная библиотека»

УДК 574 ББК 28.081л0

В представленных материалах освещены вопросы экологи-

ческого мониторинга, результаты исследований и оценки загряз-нения ландшафтов, проблемы загрязнения поверхностных и подземных водных ресурсов, оценка медико-экологической ситуации в регионах, проблемы повышения экологичности и безотходности производств, вопросы экологического образова-ния и безопасности жизнедеятельности.

Исследования на кафедре экологии ВлГУ выполнены в рамках федеральных целевых программ: «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы, «Исследования и разработки по приоритетным направ-лениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы»; государственных заданий на НИР высшим учебным заведениям Министерства образования и науки РФ на 2012 год; грантов РФФИ.

Предназначен для широкого круга специалистов, занимаю-щихся проблемами экологии.

Материалы изданы в авторской редакции.

ISBN 978-5-93907-076-8 © Владимирский государственный

университет, 2012

СОДЕРЖАНИЕ

3


I. МОНИТОРИНГ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ……………………………………. 7 1. Горбатов Е.С., Рассказов А.А. Состояние поверхностных вод и пожароопасная обстановка в Шатурском районе Московской области ………………………………………………………………..

7 2. Злывко А.С., Чеснокова С.М. Оценка допустимой антропогенной нагрузки на эвтрофные водотоки урбанизированных территорий .

10

3. Карапетян К.О. Экологический след: исследование на примере Владимирской области ………………………………………………

14

4. Краснощёков А.Н., Larissa Yagolnitzer Разработка принципов многофакторной оценки комфортности проживания населения в регионе ………………………………………………………………..

24 5. Кулагина Е.Ю. Оценка и зонирование территории Центрального федерального округа РФ по биоклиматической комфортности ….

28

6. Пронина Е.Л., Любишева А.В. Социально-экологическая оценка рекреационного потенциала Владимирской области ….................

31

7. Репкин Р.В., Мищенко Н.В., Трифонова Т.А. Разработка экологи-ческого паспорта водосборного бассейна малой реки ……………

35

8. Трифонова Т.А., Ширкин Л.А., Феоктистова И.Д. Математичес-кая модель дозо-ответной реакции почв в зависимости от содержания нефтепродуктов и суммарного показателя загряз-нения почв тяжелыми металлами ………………………………….

38 9. Чеснокова С.М. Критерии оценки экологического состояния малых водотоков урбанизированных территорий …....................

41

II. ЛАНДШАФТЫ. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ЛАНДШАФТОВ ……………………………. 46 1. Забелина О.Н., Трифонова Т.А. Особенности применения показа-телей биологической активности в экологической оценке состоя-ния городских почв ………………………………………………….

46 2. Мищенко Н.В., Дмитриев С.Н. Почвенно-продукционный потен-циал малого речного бассейна и его пространственная изменчи-вость …………………………………………………………………..

50 3. Мкртчян А.Л. Деградация почв Араратской равнины в условиях изменения окружающей среды ……………………………………...

54

4. Игнатьева К.В., Сахно О.Н. Оценка состояния запечатанных почв г. Владимира на основе показателей биологической активности ...

59

IV Международная научно-практическая конференция «ЭКОЛОГИЯ РЕГИОНОВ»

4

4. Папинян В.А., Казарян У.К. Использование барды для мелиора-ции содовых солонцов-солончаков Араратской равнины ………...

62

5. Унанян С.А., Мкртчян А.Л., Унанян А.С. Эколого-токсикологи-ческое значение навоза в почвах техногенных зон Алавердского горно-металлургического завода ……………………………………

72 6. Феоктистова И.Д., Сахно О.Н. Исследование некоторых показа-телей химического загрязнения почв автозаправочных станцийг. Владимира ………………………………………………………….

78 7. Феоктистова И.Д., Сахно О.Н. Цикл азота в оценке биологичес-кой активности городских почв ……………………………………..

81

III. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ И ПОДЗЕМНЫХ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ …... 85 1. Алибекова М.Т., Чеснокова С.М. Исследование влияния очистных сооружений города Суздаля на гидрохимические показатели реки Каменка ……………………………………………………………….

85 2. Анохин С.В., Ильина М.Е. Проблема модернизации водоочистных станций с внедрением современных технологий очистки воды ….

89

3. Васильев А.Н. Характеристика гидрогеологической системы лито-водосборного бассейна реки Клязьма в контексте рационального использования подземных вод ……………………………................

96 4. Васильева Е.Ю., Рассказов А.А. Особенности химического загряз-нения родниковых вод Подмосковья ……………………………….

100

5. Долгова А.А., Селиванова Н.В. Оценка водных ресурсов респуб-лики Чувашия ……………………………………………….............

104

6. Малыгин А.В., Чеснокова С.М. Изучение влияния СПАВ на эко-системы малых эвтрофных водотоков ……………………………...

106

7. Савельев О.В., Чеснокова С.М. Оценка трофности, сапробности и устойчивости к эвтрофикации экосистемы реки Каменка ………

109

8. Серёжина К.В., Чеснокова С.М. Исследование влияния трассы Москва – Нижний-Новгород на экосистему реки Рпень ………….

115

9. Шаров А.Ю., Чеснокова С.М. Оценка состояния экосистемы реки Илевна ………………………………………………………………...

119

IV. МЕДИКО-ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СИТУАЦИЯ В РЕГИОНЕ …………………….. 123 1. Беккулиева Ю.А., Селиванова Н.В. Оценка медико-демографичес-кой ситуации в округе Муром ………………………………………

123


5

2. Климов И.А., Смирнова М.Е. Некоторые особенности аккумуля-ции тяжелых металлов в биосубстратах младших школьников ….

125

3. Кулагина Е.Ю., Краснощёков А.Н. Влияние погодных условий на заболеваемость населения болезнями крови, кроветворных органов и отдельными нарушениями, вовлекающими иммунный механизм ……………………………………………………………...

129 4. Марцев А.А., Трифонова Т.А. Анализ динамики гельминтозов на территории Владимирской области ………………………………..

132

5. Мищенко Н.В., Климов И.А., Трифонова Т.А. Особенности адапта-ционных механизмов первоклассников, проживающих в услови-ях низкой степени техногенной нагрузки …………………………..

137 6. Папушева Е.В., Селиванова Н.В. Влияние водного фактора на здоровье населения Владимирской и Ивановской областей ……...

141

7. Трифонова Т.А., Марцев А.А. Анализ динамики природно-очаго-вых заболеваний во Владимирской области ………………………

145

V. ПОВЫШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧНОСТИ И БЕЗОТХОДНОСТИ ПРОИЗВОДСТВ …….. 151 1. Артемов А.Н., Селиванова Н.В. Разработка комплексной техно-логии очистки сточных вод, содержащих тяжелые цветные металлы ……………………………………………………………….

151 2. Лисятникова А.С., Ильина М.Е. Система экологического менедж-мента в агропромышленном комплексе ……………………………

154

3. Луговая Е.А., Лёшина В.А., Баранцева С.Е. Современные методы снижения пыления на стекольных предприятиях ………………

160

4. Луговая Е.А., Лёшина В.А., Баранцева С.Е. Стекловарение с пони-женными выбросами вредных веществ в окружающую среду …...

165

5. Селиванова Н.В., Тропман Э.П., Селиванов О.Г. Реагенты на основе отходов и побочных продуктов химической и нефте-химической промышленности ………………………………………

169 6. Чухланов В.Ю., Селиванова Н.В., Селиванов О.Г., Чухлано-

ва Н.В., Михайлов В.А. Проблемы утилизации гальваношламов предприятий Владимирской области ……………………………….

173

VI. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ И БЕЗОПАСНОСТЬ

ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ …………………………………………………..

177 1. Баландина Е.А. Проблема выбора средств индивидуальной защи-ты работника при производстве углеродных наноматериалов …...

177


6

2. Додонова А.А., Толков А.В. Определение степени профессиональ-ного риска …………………………………………………………….

180

3. Князьков И.Е., Любишева А.В. Проверка и контроль результатов обучения экологии в вузе ……………………………………………

183

4. Митюшина И.Ю. Взаимодействие спортивного и экологического туризма в целях изучения и сохранения природы Владимирского края ……………………………………………………………………

187 5. Морохова Н.А. Улучшение условий труда на основе анализа результатов аттестации рабочих мест ………………………………

190

6. Семченко М.И. , Трифонова Т.А. Энергосберегающие технологии для «умного дома» – экономическое обоснование использования геотермальной скважины для теплоснабжения здания ……………

193 7. Толков А.В., Мегис Е.К. Страхование работников от несчастных случаев на производстве ……………………………………………..

199

8. Тычкина С.М., Репкин Р.В. Проект по экологически целесообраз-ному использованию бытовых отходов в игровой деятельности ...

203

I. Мониторинг окружающей среды

7

I. МОНИТОРИНГ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

СОСТОЯНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД И ПОЖАРООПАСНАЯ ОБСТАНОВКА В ШАТУРСКОМ РАЙОНЕ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Е.С. Горбатов, А.А. Рассказов Российский университет дружбы народов, г. Москва

The article traced the relationship between fire danger situation in Shatura region and

the current state of surface water; is proposed and analyzed long-term methods for reducing the risk of peat fires and wildfires.

Шатурский район расположен в восточной части Подмосковья, в

пределах Туголесско-Дубасовской низменной равнины (Центральная Мещера). Гидрографическая сеть района включает обширные переходные болота, многочисленные групповые озера (более 50) и малые реки. Питание рек осуществляется за счет атмосферных осадков, стока болот и озер, разгрузки грунтовых вод. Местные болота выступают в роли природных резервуаров воды, сглаживая годовые колебания речного стока и снижая выраженность летней межени на реках. С другой стороны, вследствие повышенного испарения и транспирации, они уменьшают среднюю величину стока с территории. Доля подземного питания рек составляет всего около 25 %.

Большинство озер имеет типичное водно-ледниковое происхождение и характеризуется небольшой глубиной (1-2 м), при этом они достигают крупных для Подмосковья размеров (до 13 км2). Скопления озер и болот приурочены к озерно-ледниковым котловинам в плейстоценовых ложби-нах стока ледниковых вод. Наиболее выражены Шатурская, Туголесская группы озер и система проточных озер долины реки Пра (Клепиковская группа). Речная сеть территории состоит из малых рек Окского района Волжского бассейна [3]. На юге протекают реки Цна (длина 104 км) и Пра (192 км) – левые притоки Оки, однако их протяженность в пределах района составляет всего 10-15 км. Ялма – правый приток Пры, берет начало среди Туголесских озер и болот, имеет длину 34 км. Правый приток Клязьмы река Поля при общей длине 90 км, течет по Шатурскому району на протяжении 50 км, и может считаться в нем основной.

Гидрографическая сеть района сегодня сильно изменена в результате осушения земель зандровых и долинно-зандровых равнин. В 30-е годы


8

ХХв. было прорыто большое количество каналов глубиной до 8 м, произошел спуск первого уровня грунтовых вод, оказались пересушен-ными торфяники и прилегающие к ним лесные массивы, что привело к возрастанию количества лесоторфяных пожаров. В 20-30-е гг. на территории района началась добыча торфа способом ручной резки с целью его использование как топлива для Шатурской ГРЭС (Петровско-Кобелев-ские торфоразработки). Массовая разработка торфяников производилась в 60-80-е гг. фрезерным способом [2]. Именно в этот период заметно возросла частота возникновения пожаров.

Торфоразработки занимают более 20% площади района, что составляет около 60% первоначальной общей площади торфяников вместе с болотами [2]. Основные районы добычи торфа расположены к северу от г. Шатура (16000 га), к югу от п. Шатурторф (3000 га), к югу от п. Туголесский Бор (24000 га). В результате длительного антропогенного вмешательства в природные экосистемы, земли на месте торфоразработок были превращены в бросовые ландшафты, на которых ежегодно стали возникать пожары.

После развала торфяной промышленности в начале 1990-х годов система лесомелиоративных каналов в большинстве случаев находится в запущенном состоянии, часть из них заросла растительностью, и сток вод по ним затруднен. На участках торфодобычи возникло большое количест-во искусственных водоемов, которые вследствие нарастания на водной поверхности сплавин из мхов и осок постепенно превращаются во вторич-ные болота.

Торфяные пожары относятся к наиболее опасному и экологически неблагоприятному виду лесных пожаров, поскольку они устойчивы к выпадению атмосферных осадков, способны продолжаться в холодный период года, практически не поддаются тушению, вызывают вредное задымление. Для прекращения тления торфа необходимо его полное выгорание или обводнение торфяной толщи от поверхности на всю мощность (достигает 15 м), что зачастую может происходить только во время весеннего половодья.

За последние 50 лет более 80 % лесных и торфяных пожаров на территории Подмосковья произошло в Шатурском, Егорьевском, Орехово-Зуевском, Ногинском и Павлово-Посадском районах. Так, по данным открытых источников в засушливый летний сезон 1972 г. в них было


9

зарегистрировано 3080 лесных и торфяных пожаров на общей площади 33000 га, 1992 г. – 1198 на 2300 га, 2002 г. – 2046 на 3000 га, 2010 г. – 2500 на 5500 га.

Основными факторами высокой пожароопасности территории Шатурского района следует считать антропогенные: снижение уровня грунтовых вод в ходе осушения земель в советское время, и связанные с ним изменения гидрологических характеристик рек и озер; искусственное создание субаэрального режима, как в осушенных, так и в складированных массивах торфа, ведущее к его опасному высыханию. Важно отметить, что при низкой влажности торф способен к самовозгоранию.

Для решения острой проблемы лесоторфяных пожаров необходимо не только повышение эффективности прогнозирования и тушения пожаров в районе, но и долгосрочное снижение риска их возникновения, что, по мнению авторов, должно обеспечиваться путем восстановления гидрологи-ческого режима территорий, преобразованных торфодобычей, при этом чрезвычайно важно сохранить состояние поверхностных вод региона. Эффективным способом профилактики торфяных пожаров является созда-ние противопожарных разрывов и водных заслонов на торфоразработках, окапывание торфяников. Снижение пожароопасности простым обводне-нием торфяников водами местных рек и озер представляется ошибочным, поскольку ресурсы поверхностных вод Окского бассейна сильно отграничены, а реализация подобных программ грозит пересыханием рек и опустыниванием ландшафтов.

В долгосрочной перспективе возможно постепенное обводнение торфяников без принудительной подачи воды, а путем перекрытия стока существующих дренажных каналов или их полной засыпки, создания земляных дамб по периметру торфяников. Одним из показателей восста-новления режима грунтовых вод на территории станет повышение уровня озер Шатурской и Туголесской группы, гидрологически тесно связанных с окружающими их торфяниками. Некоторый подъем уровня грунтовых вод уже произошел в силу естественного засорения мелиоративной сети, но этого недостаточно. По завершении дифференциального обводнения территории разумно создать систему искусственного регулирования режима увлажнения земель, предотвращающего как их высыхание, так и затопление.


10

Альтернативным вариантом реабилитации бросовых пожароопасных территорий может стать создание на их месте лесопосадок или высоко-продуктивных сельскохозяйственных земель. В этом случае рекультиви-рованный почвенно-растительной покров будет успешно защищать торфяники от опасного высыхания в засушливые сезоны, однако потребу-ются большие материальные затраты на восстановление почв и реконст-рукцию изношенной дренажной системы. Рекультивация торфяных гарей потребует разработки отдельной программы, поскольку на них сформиро-ваны особые пирогенные почвы, непригодные для развития прежнего растительного покрова. Для восстановления этих земель необходима насыпка на поверхности гарей нового слоя грунта, его перемешивание с оставшимся торфом, посадка саженцев деревьев или семян луговых трав, дренаж территории.

Библиографический список 1. Вагнер Б.Б., Дмитриева В.Т. Озера и водохранилища Московского регион. Учебное пособие по курсу «География и экология Московского региона». – М.: МГПУ, 2006.

2. Лукьянова Т.С., Матвеев Н.П., Ганина Т.Д., Сушкова И.В. Современные проблемы пожароопасных территории Западной Мещеры // Вестник МГОУ. Серия «Естественные науки». – М.: Изд-во МГОУ, 2011. №3. – С.117-121.

3. Малые реки Волжского бассейна / под ред. Н.И. Алексеевского. – М.: Изд-во МГУ, 1998. – 233с.

ОЦЕНКА ДОПУСТИМОЙ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ НА ЭВТРОФНЫЕ ВОДОТОКИ УРБАНИЗИРОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЙ

А.С. Злывко, С.М. Чеснокова Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,

г. Владимир Article studied the intensity of the dose nitrification of ammonia and determine the

validity of human influence on the ecosystem of the watercourse for ammonia nitrogen. Антропогенному эвтрофированию в настоящее время подвержена

значительная часть поверхностных вод РФ. Особенно интенсивно эти


11

процессы протекают в водных объектах урбанизированных территорий, так как они интенсивно загрязняются соединениями биогенных элементов (суточные нормы поступления загрязняющих веществ в водные объекты от каждого сельского жителя составляет по азоту 4,8 г, по фосфору 0,7 г, по взвешенным веществам 13 г) [1].

Эвтрофирование вызывает изменение структуры гидробиоценоза и ухудшение качества воды, что делает водный объект непригодным для любого вида пользования. Кроме того, эвтрофирование способствует дополнительному образованию органических веществ в экосистеме, что приводит к нарушению кислородного режима и создаёт условия для интенсивного развития патогенной микрофлоры и сине-зеленых водорослей – продуцентов токсичных галогенметанов [2].

Исходя из этого, проблема определения допустимой антропогенной нагрузки на эвтрофные водотоки и водоёмы в настоящее время приобре-тает особую актуальность.

Цель данной работы – оценка уровня загрязнения соединениями биогенных элементов вод р. Содышка и определение допустимой антропо-генной нагрузки на эвтрофные водотоки.

Река Содышка протекает по северо-западной окраине г. Владимира, является правым притоком реки Рпень. Длина водотока – 22 км, площадь водосбора – 82,7 км2. Основными источниками загрязнения вод реки являются птицефабрики, ОАО “Владимирский моторно-тракторный завод”, МУП “Владимирводоканал”, ливневые стоки с коллективных садов, окрестных деревень и жилого массива Октябрьского района г. Владимира.

В истоке реки расположены очистные сооружения птицефабрик ОАО “Центральная”, ОАО “Юрьевецкая”, и промплощадка для компости-рования твёрдых отходов птицефабрики “Центральная”.

Приоритетными загрязнителями водотока являются соединения биогенных элементов, главным образом соли аммония и органические вещества (табл. 1).

Таким образом, река Содышка имеет все признаки эвтрофных водотоков: высокий уровень загрязнения соединениями биогенных элементов, органическими веществами, нарушенный кислородный режим.


12

Таблица 1 Гидрохимические показатели вод р. Содышка

Гидрохимические показатели

Створы

1. Исток

2. До ПФ

3. После

ПФ

4. До

плоти-

ны

5. После

плоти-

ны

6. Устье

рН 7,10 6,60 6,50 7,10 6,70 6,80 Жесткость общая, мг⋅экв/л

1,80 1,80 1,90 2,30 2,40 2,40

Степень насыще-ния кислородом, %

74 60 54 80 62 57

Перманганатная окисляемость, мг О2/л

8,0 10,20 8,90 8,10 10,40 8,50

ХПК, мг О2/л 136 209 240 104 216 224 NO3

- , мг/л 3,90 3,50 15,50 1,70 2,50 12,30 PO4

3-, мг/л 0,75 0,70 4,20 0,35 0,30 1,40 NNH4

+, мг/л 6,40 1,40 4,30 6,67 0,83 4,52 Fe (общее), мг/л 0,10 0,44 0,46 0,50 0,18 0,16 I нитр,% 25,3 26,6 33,6 26 26,4 28

Содержание аммонийного азота в водотоке варьируется в пределах 17-13 ПДК. Трансформация аммонийного азота происходит за счет процессов нитрификации в две стадии [2]:

4NH4+ +6O2 =4NO2

- + 8H+ + 4H2O 4NO2

- + 2O2 = 4NO3-

Нитриты и нитраты поглощаются фитопланктоном или подвергают-ся денитрификации и удаляются из экосистемы.

Для изучения зависимости интенсивности процесса нитрификации от дозы аммония и определения допустимой антропогенной нагрузки на экосистему водотока по аммонийному азоту нами проведено лабораторное моделирование процессов нитрификации с водой, отобранной из водотока.

В стеклянные сосуды объёмом 11 литров помещали по 8 литров речной воды из водохранилища. В каждый сосуд вводили определённый объём стандартного раствора сульфата аммония, и через 10 дней в каждом


13

сосуде определяли концентрацию остаточного аммонийного азота. Расчет предельно допустимой нагрузки по аммонийному азоту проводили с использованием программы MATHCAD и специального алгоритма, разработанного на кафедре экологии ВлГУ.

В проведенном исследовании зависимость «доза – эффект» для азота аммонийного и интенсивности процесса нитрификации характеризовалась трапецеидальной кривой, которая, относится к классу экспоненциальных распределений, описываемых единой аналитической моделью:

( ) ( )

−−=

α

λσαλσα ЦXxГ

xp exp12

где λ – коэффициент, определяющийся по формуле:

( )( )α

αλ

31

ГГ

=

σ – среднеквадратическое отклонение; Xц – координата центра распреде-ления; Г (z)– гамма-функция; α – некоторая характерная для данного распределения постоянная – его показатель степени, который может принимать дробные положительные значения.

Рис. 1. Зависимость интенсивности процессов нитрификации

от концентрации азота аммонийного

Из рис. 1 следует, что наиболее интенсивно процессы нитрификации происходят при концентрациях азота аммонийного равных 110 мг/г, при


14

этой концентрации степень превращения принимает максимальное значе-ние и составляет 93%.

Предельно допустимая доза азота аммонийного для острого угнетения процесса нитрификации составляет 203 мг/л и соответствующая этой концентрации степень превращения равна 28%. Превышение указанной концентрации приведёт к полной способности экосистемы восстановить своё первоначальное состояние.

Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки РФ, ФЦП, соглашение № 14.В37.21.0640.

Библиографический список 1. Нежиховский Р.А. Гидролого-экологические основы водного хозяйст- ва. – Л.: Гидрометеоиздат, 1990. – 229с.

2. Сакевич А.И. Экзометаболиты пресноводных водорослей. – Киев: Наукова Думка, 1985. – 200с.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ СЛЕД: ИССЛЕДОВАНИЕ НА ПРИМЕРЕ ВЛАДИМИРСКОЙ ОБЛАСТИ

К.О. Карапетян Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,

г. Владимир Введение В данной работе представлены некоторые результаты исследования

экологического следа отдельных домохозяйств, проведенного автором в 2006 г. Измерения производились на основании статистических данных по Владимирской области за 2004 год (Федеральная Служба Государственной Статистики, 2004).

Использованные автором данные статистики включали в себя подробную информацию о потреблении пищи, товаров и услуг, жизненных условий и бюджета для 3-х типов домохозяйств: среднегородского, сельского и усредненного по региону в целом домохозяйства. Эти данные были использованы, чтобы создать «потребительский портрет» для каждой из трех категорий. Затем, с помощью «Калькулятора Экологического Следа для домохозяйств» (Household Ecological Footprint Calculator, 1997) был посчитан Экологический след для каждого из них.


15

Экологический след. Методика вычисления. Единицей измерения как экологического следа (отражающего

потребление ресурсов), так и биоемкости (отражающей воспроизводство ресурсов) является «глобальный гектар» (гга). Один глобальный гектар представляет собой биологическую продуктивность 1 га земли, имеющего среднемировую продук-тивность.

В Измерении Экологического Следа биологически продуктивная поверхность Планеты обычно подразделяется на шесть категорий (рис. 1).

1. Пашня. Площадь, занятая сельско-хозяйственными культурами, продовольст-венными и техническими, используемыми для производства волокон. А также земля под кормовыми, масличными и каучуковы-ми культурами. Это наиболее продуктивная земля, на которой может произрастать наибольшее количество биомассы. Считается, что эта земля в 2,8 раза более продуктивна, чем усредненная биологически продуктивная поверхность Земли. Это наиболее ценная земля для производства пищи, т.к. именно на ней выращиваются зерновые культуры.

2. Пастбища. Земля для выгона скота, источника мяса и молока, кожи и шерсти. Принято считать, что продуктивность такой земли составляет лишь 40% от среднемировой. Кроме того, учитывается, что при переходе от растений к животным теряется 90% полезной для человека биохимической энергии.

3. Леса. Эта категория включает естественные леса и искусственные насаждения. Несмотря на целый ряд таких важных экологических функций как уравновешивание климата, предотвращение эрозий почв и защита биоразнообразия, выполняемых лесами, здесь учитывается площадь лесов, как источника древесины. Продуктивность этой категории земли на 20% выше продуктивности среднемировой.

4. Рыбопромысловые зоны. Эта категория Земной поверхности включает в себя только прибрежные части морей в 300-км зоне от берега,

Рис. 1. Составляющие Экологического Следа


16

т.к. 90% всего промышленного лова рыбы производится именно в этой зоне, считающейся наиболее продуктивной. Она насчитывает 2,9 миллиар-да га, или только 8% всей поверхности морей и океанов. Продуктивность единицы такой пространства обычно оценивается как 6% от продуктив-ности среднемировой поверхности.

5. Застроенные земли. Земля, занятая поселениями и их инфраструк-турой: жилыми и промышленными зданиями, дорогами и т.д. А также водохранилищами ГЭС. Эти земли когда-то были пашнями, поэтому их продуктивность приравнивается к показателям наиболее ценного, пахот-ного типа земель.

6. Углеродный след. Это площадь земли, покрытой лесом, необходи-мая для связывания выбросов СО2, выделяемого при сжигании ископае-мого топлива, кроме выбросов, поглощаемых океаном. Обычно авторы приписывают этой категории земли такую же продуктивность, как и лесам.

Вычисление экологического следа страны Основной подход к вычислению Экологического Следа заключается

в так называемом составном вычислении (Compound calculation) (Chambers et al., 2000). Этот подход основан на анализе национального потребления пищи, волокна, древесины и энергии, а также производимых отходов. Само вычисление состоит из трех частей.

Во-первых, подсчитываются величины потребления пищи, волокна и древесины, причем величина импорта прибавляется, а экспорт вычитается. Затем, эти величины делятся на соответствующие значения среднемиро-вых показателей биопродуктивности. Так, M. Wackernagel и Chambers (2000) используют в своих работах данные Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) (Организации по вопросам Продовольствия и Сельского Хозяйства при ООН) для оценки средне-мировых показателей урожайности. После этого величины потребления пересчитываются в соответствующие площади пахотной земли, пастбищ, лесов и морского пространства, необходимых, чтобы поддержать этот уровень потребления.

Вторая стадия состоит из подсчета Энергетического или Углерод-ного Следа. По сути, это подсчет энергетического баланса – баланса между энергией, материализованной в продаваемых товарах, и произведенной энергией. В зависимости от основного вида используемого при произ-водстве этой энергии топлива, это дает количество углеродного


17

эквивалента и, следовательно, площадь, требующуюся, чтобы обеспечить поглощение отходов производства и использования энергии. Например, площадь леса, необходимая для поглощения выделяемого СО2.

В завершение, результаты, полученные для различных категорий земли, суммируются, давая величину национального Экологического Следа. Учитывая количество населения страны, такие данные могут быть представлены в пересчете на душу населения. Этот результат затем сравнивается с «биопотенциалом», или «биоемкостью» страны, т.е. площадью доступной биологически продуктивной поверхности. Если национальный биопотенциал оказывается меньше или больше измеренного Экологического Следа, принято говорить об экологическом «дефиците» страны или экологическом «излишке» соответственно.

Экологический след персонального потребления Помимо подсчета экологического следа стран и континентов, эта

методика стала применяться к исследованиям уровня потребления городов, организаций и даже отдельных домохозяйств. Так, программа, названная Калькулятором Экологического Следа для домохозяйств (Household Ecological Footprint Calculator-Wackernagel et al., 1997), предназначена для вычисления экологического следа отдельного домохозяйства, и позволяет измерить величину биопродуктивного пространства, необходимого для поддержания уровня потребления его обитателей.

Она представляет собой электронную таблицу, содержащую 80 вопросов в 6 различных категориях потребления: пищи, жилищно-комму-нальные расходы, товары, услуги, отходы. В программе используются тот же принцип вычисления, что и для подсчета экологического следа стран: количество потребленных домохозяйством за год продуктов, товаров, услуг и т.д., пересчитывается в необходимые для их производства площади пашни, пастбищ, леса и т.д. Причем, программа использует параметры пересчета, основанные на среднемировых показателях урожайности, что делает результаты вычислений теоретически сравнимыми для различных стран. Программа представляет результаты в единицах площади, гектарах или акрах, в зависимости от выбранной метрической системы. Эта методика также показывает детальное распределение Экологического Следа по каждой категории потребления для всех типов биопродуктивной земли.


18

Экологический след домохозяйств Владимирской области Результаты измерений Данные вычисления представлены в таблице № 1, и рисунках 2 и 3. Городское хозяйство Владимирской области Общая величина Экологического следа для сореднегородского

домохозяйства Владимирской области равна 4.4 га на человека. Как мы можем заключить из приведенных таблиц, наибольшая экологическая нагрузка (49%) приходится на энергозоны. Анализируя подробные данные, приведенные в работе Karapetyan K. (2006), мы заметим, что эта нагрузка в значительной степени (12% из 49%) состоит из воздействия транспорта и покупок товаров (13% из 49%). Значителен также вклад потребления пищи в нагрузку на энергозоны (10 из 49%), поскольку в городском рационе велика доля готовой, упакованной и привезенной издалека пищи, что требует больших затрат ископаемых видов топлива.

Также можно заметить, что почти половина Следа составляется потреблением пищи. Причем, наибольшее воздействие оказывается на пашни и рыболовецкие зоны (Karapetyan K., 2006), что объясняется боль-шой зависимостью городов от полуфабрикатов. Так, согласно данным статистики, только 8% потребляемой в городах пищи производится на приусадебных участках (Федеральная служба государственной статис-тики, 2004).

Сельское домохозяйство Владимирской области Экологический След для сельского домохозяйства равен 4.09 га.

Нагрузка на энергозону все еще преобладает, хотя и снизилась до 35 %. Подробный анализ объясняет это существенным уменьшением доли обработанной, упакованной и привозной пищи в рационе питания и уменьшением вдвое транспортных расходов. С другой стороны, влияние жилищно-коммунальных расходов на эту категорию земельных ресурсов заметно возросло (4431 м2 вместо 2941 м2) из-за большего потребления древесины для сооружения зданий и их обогрева в сельской зоне. По данным статистики в 2004 25% всех жилых домов на селе обогревались дровами (Федеральная Служба Государственной Статистики, 2004).


19

Таблица 1 Экологический след на одного жителя (га) в среднем домохозяйстве

Владимирской области, среднегородском и сельском Категории Среднее по обл. Городское Сельское

Пища 1,97 2,03 1,84 Жилищно-коммунальные расх. 0,77 0,55 1,16 Транспорт 0,44 0,58 0,27 Товары 0,77 0,84 0,67 Услуги 0,11 0,13 0,03 Отходы 0,2 0,26 0,12 Итого, га 4,27 4,4 4,09 Пища 46% 46% 45% Жилищно-коммунальные расх. 18% 13% 28% Транспорт 10% 13% 7% Товары 18% 19% 16% Услуги 3% 3% 1% Отходы 5% 6% 3% Итого, % 100% 100% 100%

Результаты подсчета Экологического следа для домохозяйства Владимирской области (слева направо) 1) среднего по Области 2) среднего по городским зонам и 3) среднего в сельской местности.

Относительный вклад различных категорий потребления в ЭкоСлед 3-х типов домохозяйств

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

Среднее поОбласти,

4.27га

Городское,4.4 га

Сельское,4.09 га

ЭкоСлед,

гa

ОтходыУслугиТоварыТранспортЖилищно-коммунальные расхПища

Рис. 2. Относительный вклад различных категорий потребления в размер

Экологического Следа для 1) среднего по Владимирской области, 2) среднегородского и 3) среднего в сельской местности домохозяйств


20

Сравнение ЭкоСледов по различным категориям земли

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

Среднее по Области Городское Сельское

Экослед,

гa

ЭнергозоныПашниПастбищаЛесаЗоны застройкиМоря

Рис. 3. Сравнение распределения Экологического Следа по различным категориям

потребления для 1) среднего по Владимирской области, 2) среднегородского и 3) среднего в сельской местности домохозяйств

45% Экологического Следа составляет потребление пищи. Дело в том, что несмотря на тот факт, что приусадебные участки обеспечивают 29% всей потребляемой на селе пищи, количество потребляемого хлеба выше на 1.4 кг (16%) на человека, чем в городах, а доля рыбы в рационе выше на 0.4 кг (30%), что приводит к большей площади необходимых пашен и рыболовецких угодий.

Среднее по области домохозяйство В целом по Владимирской Области Величина Экологического Следа

для домохозяйства составила 4.27 га. Величина и распределение экологи-ческого следа очень близки к городским показателям. Это сходство объяс-няется тем простым фактом, что 74.83% всего населения владимирской области проживает в городах (Федеральная служба государственной статистики, 2004).

Сравнительный анализ результатов измерения Экологических следов

Пища Несмотря на упомянутый выше факт, что по сравнению с городом на

селе употребляется в пищу гораздо больше продуктов, выращенных на приусадебных участках (29% вместо 8%), Пищевая часть Экологического Следа сельского домохозяйства только на 0.19 га меньше, чем у город-ского (табл. 1). Согласно статистике, средняя деревенская семья выращи-


21

вает 98.5% потребляемого ею картофеля, в то время как городская – только 50%; на селе едят на 0.3 кг на человека в месяц меньше мяса, но при этом на 0.4 кг больше рыбы, т.к. она гораздо дешевле, и на 1.4 кг больше хлеба (Федеральная служба государственной статистики, 2004). В результате, в обоих случаях потребление пищи вносит почти одинаковый вклад в экологическое воздействие.

Жилищно-коммунальные расходы В тоже время, жилищные нужды «компенсируют» преимущества

других категорий потребления в сельском домохозяйства над городским: 0.55 га в городе и 1.16 га на селе (табл. 1). Такая принципиальная разница объясняется уже отмеченным выше большим потреблением древесины для постройки и обогрева деревенских домов. Еще одна причина это большее потребление природного газа для приготовления пищи и обогрева: 30 м3 на человека в месяц в сельском домохозяйстве и 18 м3 в городе (ibid).

Транспорт Согласно статистике, среднее число автомобилей на 100 жителей в

сельской и городской зонах практически не отличаются (23 и 24 соответ-ственно) (Федеральная служба государственной статистики, 2004). В то же время, в городе гораздо более активно пользуются личным и обществен-ным транспортом, что приводит значительно большему Транспортному Экоследу: 0.58 га в городе вместо 0.27 га.

Товары Затраты на приобретение товаров и, соответственно, экологические

последствия этих расходов в городе и на селе отличаются незначительно: 0.84 га и 0.67 га соответственно, что объясняется, по-видимому, тем, что и в городе, и в деревне люди покупают товары фабричного производства, а не сделанные своими руками.

Услуги Вдалеке от городской цивилизации сельские жители не могут поль-

зоваться таким же уровнем культурных, рекреационных и образователь-ных возможностей, которые есть у горожан. Расходы на такие популярные в городе услуги, как гостиничные или химчистка, практически равны нулю в сельской местности. Как следствие, экологическое воздействие потребле-ния услуг на селе эквивалентно 0.03 га, в то время, как в городе – 0.13 га (табл. 1).


22

Отходы Составляющая Отходов в Экологическом Следе в сельском домо-

хозяйстве оказалась более, чем в вдвое меньше по сравнению с городским: (0.12 гa и 0.26 гa соответственно).

Заключение Ведущая международная организация, занимающаяся вычислениями

и анализом экологического следа, в своем последнем отчете Живая Планета за 2012 г. (WWF, 2012) приводит следующие расчеты для России, используя данные 2008 г.: средний экологический след равен 4.4 га на человека, а биопотенциал 6.62 га на человека. Таким образом, на сегод-няшний день Россия имеет «экологический излишек» в 2.22 га на человека (см. рис. 4).

Полученные нами результаты вычислений Экологического Следа Владимирской области очень близки к приведенным данным по России в среднем. Мы можем констатировать около 2.35 га «экологического излишка», но мы должны отдавать себе отчет в том, что это, тем не менее, не является показателем устойчивого развития. Само понятие устойчивого развития (Miller, 2004) подразумевает рассмотрение ситуации на планете в целом, поскольку современная экономика стерла границы биоценозов, в которых мы живем. Стратегической задачей для экологов, экономистов, инженеров и прочих специалистов является построение общества, в котором потребление имело бы экологический след не выше уровня мировой предельной нагрузки.

Рис. 4. Сравнение биоемкости и экологических следов для мира в целом, России и

Владимирской области


23

Мы привыкли считать, что состояние окружающей среды определя-ется индустрией и сельским хозяйством, работой заводов и фабрик, тяжелым транспортом и самолетами, а значит, ответственность лежит на политиках и бизнесменах, руководителях и финансистах. Использование методики Вычисления Экологического Следа позволяет увидеть воздейст-вие на окружающую среду, оказываемое «обычным человеком», его «обыденной жизнью». Может быть теперь, когда мы можем наглядно увидеть Экологический След, который оставляем на нашей планете, мы иначе взглянем на товары, которые покупаем, пищу, которую едим, и образ жизни, который мы ведем?

Библиографический список 1. Chambers, N., Simmons, C. & Wackernagel, M. (2000). Sharing Nature’s

Interest. Ecological Footprints as an Indicator of Sustainability. London: Earthscan.

2. Федеральная Служба Государственной Статистики (2004). Основные показатели выборочного обследования бюджетов домашних хозяйств и уровня жизни населения Владимирской области в 2001-2004 гг. Статистический сборник. Территориальный орган Федеральной службы Государственной статистики по Владимирской области.

3. Karapetyan, K. (2006) Eco-settlements in Russia: sustainability assessment. Master thesis. http://www.lumes.lu.se/database/alumni/04.05/theses/karapetyan_karen.pdf

4. WWF (2012). Living Planet Report 2012. Gland: WWF International. ISBN 978-2-940443-37-6

5. Miller, G. (2004). Living in the Environment (13-th ed.). Pacific Grove: Brooks/ Cole

6. Rees, W.E. (1992). Ecological Footprint and appropriated carrying capacity: what urban economics leave out. In van Vuuren, D. P. & Bouwman, L. F. (2005). Exploring past and future changes in the ecological footprint for world regions. Ecological Economics, 52, 43-62.

7. Wackernagel, M. & Rees, W.E. (1996). Our ecological Footprint: reducing human impact on the Earth. In van Vuuren, D. P. & Bouwman, L. F. (2005). Exploring past and future changes in the ecological footprint for world regions. Ecological Economics, 52, 43-62.

8. Wackernagel, M., Monfreda, C., Deumling, D. & Dholakia, R. (1997). Household Ecological Footprint Calculator.

http://www.lumes.lu.se/database/alumni/04.05/theses/karapetyan_karen.pdf


24

РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПОВ МНОГОФАКТОРНОЙ ОЦЕНКИ КОМФОРТНОСТИ

ПРОЖИВАНИЯ НАСЕЛЕНИЯ В РЕГИОНЕ 1А.Н. Краснощёков, 2Larissa Yagolnitzer

1 Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых, г. Владимир, Россия

2 Exelon Corporation, Philadelphia, USA

In this research study developed principles multifactorial assessment comfortable environment, as well as environmental and health and demographic conditions for adaptation and the populations in the region, with the use of modern information technology.

В данном исследовании комфортность проживания населения на

территории рассматривается как оптимальное для индивида или популяции состояние окружающей среды, обеспечивающие её способность адаптироваться к условиям проживания с наименьшими дополнительными затратами, при сохранении интеллектуальной и социальной активности.

Целью данной работы является разработка принципов много-факторной оценки комфортности среды, а также экологических и медико-демографических условий для адаптации и проживания населения в регионе.

Задачи исследования: − идентифицировать основные факторы и показатели, влияющие на комфортность проживания населения в регионе и разработать методику оценки комфортности с применением геоинформацион-ных технологий;

− оценить природно-климатические, медико-экологические и соци-ально-экономические условия и их влияние на комфортность проживания различных групп населения на территории Владимир-ской области;

− провести сравнительную характеристику комфортности окружаю-щей среды для адаптации и проживания населения различных возрастных групп на исследуемой территории;

− разработать геоинформационную среду для оценки комфортности проживания населения и создать единую информационную базу данных. Объектом исследования является комфортность проживания населе-

ния в регионе. В качестве исследуемого региона рассматривалась Влади-


25

мирская область, расположенная в центральной части РФ. Территория региона расположена на Смоленско-Московской возвышенности, перехо-дящей во Владимирское ополье, на юге – в Мещерскую низменность. Речная система входит в бассейн Волги и представлена реками Ока и Клязьма. Климат – умеренно континентальный [1].

Из демографической повозрастной пирамиды выявлено, что боль-шинство населения области составляют городские жители. Наибольшую часть населения составляют мужчины и женщины в возрасте от 15 до 19 лет и в возрасте от 35 до 49 лет, а наименьшую в возрасте от 80 и более. В работе применялись следующие методы: тематическое картографирование различных природных объектов, статистические и математические методы.

Методологически комфортность проживания населения на регио-нальном уровне предлагается оценивать с применением геоинформацион-ных технологий [2]. Для расчета комфортности разработана единая информационная база данных Владимирской области. Кроме того, на объектно-ориентированном языке Avenue, была создана и апробирована программа, работающая в геоинформационной системе ArcView, которая рассчитывает и визуализирует карты комфортности, а также карты по каждому фактору комфортности заданной территории. Программа разделена на 2 блока (режима расчета): стандартный и расширенный. В стандартном режиме расчета все баллы приоритетности показателей комфортности заданы по умолчанию на основе экспертных оценок и анкетных данных в зависимости от пола и возраста. В расширенном режиме баллы приоритетности показателей комфортности выставляются пользователем.

Комфортность проживания населения на региональном уровне предлагается оценивать по трем группам факторов: природно-антропоген-ным, социальным и медико-экологическим. Первая группа характеризует территорию проживания с точки зрения природных свойств, рекреацион-ного и эстетического состояния, а также антропогенного влияния. Вторая группа характеризует социально-экономические условия проживания населения. Третья группа отражает медико-демографические и экологичес-кие условия. Экологическое состояние рассматриваемой территории оценивается по различным показателям состояния окружающей среды: загрязнения атмосферы от различных источников, почв, вод, уровень радиации и т.д. Медико-демографическая обстановка оценивается по


26

показателям естественного движения населения, изменениям структуры населения и заболеваемости по основным нозологическим группам.

Комфортность проживания населения индивидуально для каждого человека оценивалась с применением баллов приоритетности по показа-телям комфортности, а общая оценка комфортности – на основе данных, полученных методом анкетирования респондентов. Анкетирование проводилось по половому признаку и различным возрастным группам.

По результатам анкетирования респондентов выявлено, что природно-антропогенные условия являются более приоритетными для молодого (0-18 лет) населения и населения пенсионного возраста. В тоже время социальные условия являются наиболее приоритетными для трудо-способного населения в возрасте от 18 до 55 лет. Медико-экологические условия территорий являются приоритетными, в основном, для детского населения, мужчин (18-30 лет) и людей пенсионного возраста.

По предлагаемой методике созданы карты зонирования территории Владимирской области по факторам комфортности (по 3 карты для различных половозрастных групп, всего 27 карт).

Для создания карты интегральных уровней комфортности прожива-ния населения на исследуемой территории было проведено сложение всех показателей в геоинформационной среде с применением весовых коэффи-циентов половозрастной структуры. Наиболее комфортными оказались Александровский, Кольчугинский, Собинский и Гороховецкий районы, наименее комфортными – Гусь-Хрустальный и Ковровский районы.

Предлагаемый подход позволяет решать следующие задачи: − пространственно определить наиболее комфортные по условиям проживания зоны и населенные пункты;

− сравнить различные населенные пункты по комфортности прожи-вания населения;

− пространственно сравнить комфортность проживания для различ-ных половозрастных групп;

− определить приоритетность факторов комфортности для исследуе-мой территории;

− выявить весомость различных параметров комфортности в опреде-ленной пространственной точке. Также в геоинформационной среде реализован расчет весовых

коэффициентов природно-антропогенных, социальных и медико-экологи-


27

ческих условий, что позволило оценить значения различных факторов или их сочетаний. Сравнительная оценка комфортности проживания населения по районам Владимирской области выявила наиболее благоприятные районы: (Кольчугинский, Гороховецкий и Александровский). Высокая комфортность в данных районах объясняется наиболее благоприятными социально-экономическими и медико-экологическими условиями, очевид-но, это обусловлено приближенностью к крупным экономически развитым регионам – Москве и Нижнему Новгороду. В то же время самая низкая комфортность отмечена в Гусь-Хрустальном районе, что связано, в основ-ном, с худшими природно-антропогенными и социально-экономическими условиями по сравнению с другими районами области.

Для территории Владимирской области среднее значение балла интегрального уровня комфортности проживания населения составило 2,2 балла, максимальные значения выявлены в пригородах г. Кольчугино, минимальное – в г. Коврове и г. Гусь-Хрустальный.

Анализ приоритетности факторов и показателей комфортности выявил доминирование медико-экологических факторов над социальными и природно-антропогенными факторами. Также выявлены наиболее приоритетные показатели по каждому фактору комфортности. Для каждого показателя комфортности вычислены оптимальные диапазоны значений в натуральных единицах для территории Владимирской области. Таким образом, сравнительная характеристика, как по отдельным факторам комфортности, так и по интегральным уровням комфортности на территории Владимирской области, позволила выявить оптимальные для популяции показатели состояния окружающей среды, обеспечивающие её способность адаптироваться с наименьшими дополнительными затратами.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 11-05-97505-р_центр_а).

Библиографический список 1. Трифонова Т.А., Селиванова Н.В., Мищенко Н.В. и др. Экологический атлас Владимирской области; под ред. Т.А. Трифоновой; Владим. гос. ун-т. – Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та, 2007. – 92с.

2. Трифонова Т.А., Мищенко Н.В., Краснощёков А.Н. Геоинформацион-ные системы и дистанционное зондирование в экологических исследова-ниях. Учеб.пособие. – М.: Изд-во «Академический проект», 2005. – 352с.


28

ОЦЕНКА И ЗОНИРОВАНИЕ ТЕРРИТОРИИ ЦЕНТРАЛЬНОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО

ОКРУГА РФ ПО БИОКЛИМАТИЧЕСКОЙ КОМФОРТНОСТИ Е.Ю. Кулагина Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,

г.Владимир Proposed assessment of bioclimatic comfort territory based on point classification.

Zoning of the territory on bioclimatic comfort, highlighted different comfort levels: high, medium, moderate, low and uncomfortable.

Предлагаемый метод оценки биоклиматической комфортности

основан на балльной классификации. Применение данного метода обусловлено возможностью приведения показателей факторов к безраз-мерному виду [1].

В данной работе предлагается присваивать балльные оценки факторам путем шкалирования показателей на 5 классов, каждый из которых соответствует разному уровню комфортности: высокий уровень, средний, умеренный, низкий и некомфортный.

В качестве основных биоклиматических индексов использовались следующие параметры: количественный критерий климатического комфорта (Н), эффективная температура (ЕТ), эквивалентно-эффективная температура (ЕЕТ), индекс патогенности погоды (ИПП), биологически активная температура (БАТ) [2].

В соответствии с предложенной шкалой, созданные слои по биоклиматическим параметрам были переклассифицированы, а затем сложены с помощью ArcGIS. В результате переклассификации в атрибутивной таблице каждого биоклиматического слоя были присвоены баллы (от 1 до 5).

Сложение карт происходило по следующим этапам. На первом этапе был создан пустой точечный слой в виде сетки.

Затем из растровых слоев по каждому из биоклиматических параметров извлекаем значения (баллы) в созданный точечный слой. Таким образом, мы получаем слой, в атрибутивной таблице которого содержатся баллы биоклиматической комфортности по каждому из показателей.

С помощью приложения ArcScene интерполируем по очереди все биоклиматические показатели, в результате происходит моделирование трехмерных карт.


29

В процессе сложения каждый из слоев располагается по приоритет-ности значений. В данном случае нижним слоем является слой количест-венного критерия климатического комфорта (Н), следовательно, по этому показателю на территории всего региона наиболее дискомфортные условия. Верхний слой биологически активной температуры (БАТ) имеет приоритетное значение при формировании биоклиматической комфорт-ности.

Для определения общей биоклиматической комфортности в атрибу-тивную таблицу было добавлено новое поле «Komfort». Общая биоклима-тическая комфортность вычислялась путем определения среднего значения из всех балльных значений слоя. Путем интерполяции слоя в растр мето-дом сплайн, была получена карта общей биоклиматической комфортности.

Согласно полученным результатам, биоклиматическая комфортность на территории региона изменяется от 1,7 до 3,25 баллов, что соответствует изменению от некомфортных условий до умеренной комфортности. Практически на всей территории региона низкий уровень комфортности. Наиболее комфортные условия характерны для северных районов Тверской области, на границе Ярославской, Московской и Владимирской областей, а также на юге Курской и Белгородской областей. В этих регионах уровень биоклиматической комфортности изменяется от 3,0 до 3,25 баллов, что соответствует умеренной комфортности. Дискомфортные условия складываются на севере региона, а именно в Ярославской, Костромской и Владимирской областях. Здесь величина комфортности изменяется от 1,75 до 2 баллов, что по предложенной шкале соответствует некомфортным условиям.

Анализ пространственного распределения биоклиматической комфортности на территории региона не выявил зонального изменения. Изменение условий происходит даже в пределах отдельных областей. Большей изменчивости условий подвержены регионы, расположенные на северо-западе региона. В центральной части региона биоклиматическая комфортность относительно постоянна. Юг региона характеризуется более комфортными условиями.

Величина биоклиматической комфортности складывается из отдельных параметров, включающих в себя различные метеорологические факторы. С целью определения приоритетных биоклиматических факторов создана трехмерная модель комфортности (рис. 1).


30

Рис. 1. Трехмерная модель биоклиматической комфортности

территории ЦФО

В представленной модели каждый биоклиматический индекс расположен в зависимости от его вклада в общую биоклиматическую комфортность. Практически на всей территории ЦФО наименьшее влияние оказывает такой биоклиматический параметр как количественный крите-рий климатического комфорта (Н). Исключение составляет территория Костромской области, где влияние количественного критерия климатичес-кого комфорта превалирует над влиянием эффективной температуры. Вклад эквивалентно-эффективной температуры (ЕЕТ) и индекса патогенности (ИПП) погоды приблизительно одинаков. Основное влияние на биоклиматическую комфортность оказывает биологически активная температура (БАТ). При этом для территорий Ярославской и Ивановской областей величина биологически активной температуры имеет меньшее значение по сравнению с Костромской областью.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 12-05-31398-мол_а).

Библиографический список 1. О методологии построения шкал для классификации природных объектов на основе балльных оценок / В.Б. Коробов. – Проблемы региональной экологии, 2002, № 4. – С.99-108.

2. Бокша, В.Г. Медицинская климатология и климатотерапия / В.Г. Бокша, Б.В. Богуцкий. – Киев: Здоров´я, 1980. – 264с.


31

СОЦИАЛЬНО-ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕКРЕАЦИОННОГО ПОТЕНЦИАЛА

ВЛАДИМИРСКОЙ ОБЛАСТИ Е.Л. Пронина, А.В. Любишева Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,

г.Владимир Tourism stimulates the development of many branches of the economy and is the

guarantor of sustainable development of the territory, however, from our point of view, not less important are the social aspects of recreational tourism. In connection with the crisis situation in the economy, the development of recreational tourism social orientation consider it necessary to implement the inhabitants of the Vladimir region, which do not have the opportunity to go abroad for medical treatment and rehabilitation.

Как показывает мировая практика, туризм стимулирует развитие

многих отраслей хозяйства и является гарантом устойчивого развития территории, однако с нашей точки зрения, не менее важны социальные аспекты рекреационного туризма. В связи со сложившейся кризисной ситуацией в экономике, развитие рекреационного туризма социальной направленности считаем необходимым реализовывать для жителей Владимирской области, которые не имеют возможности выехать за ее пределы для лечения и оздоровления.

Так как, на сегодняшний день рекреационный потенциал Владимир-ской области слабо изучен и используется в недостаточной мере, нами была предпринята попытка по составлению комплексной социально – экологической оценки территории для выявления перспектив развития рекреационного туризма в нашем регионе, которая сочетает в себе оценку туристского потенциала и рекреационных ресурсов, качества среды человека и экологическую ситуацию в регионе, наличие учреждений лечебно-оздоровительного отдыха и туристских учреждений как притягательных объектов для целей рекреационного туризма.

Вся территория Владимирской области по рекреационным ресурсам оценивается нами как благоприятная для развития на ее территории лечебно-оздоровительного туризма и рекреации.

По данным Федеральной службы государственной статистики по Владимирской области санаторно-курортные организации и организации отдыха не равномерно распределены по территории. Лидирующую


32

позицию с огромным отрывом занимает Муромский район, в котором располагается 162 объекта (43 базы отдыха и 118 туристских баз), где за период 2008 года было размещено 2341 отдыхающий.

Большое количество санаторно-курортных организаций и организа-ций отдыха в городе Владимир – 9 объектов, из которых в настоящее время функционирует 1 санаторий для взрослых, 2 детских санатория, 2 санатория-профилактория, 1 база отдыха и 3 турбазы. За период 2008 года в санаторно-курортных организациях было размещено 32,425 человек. Из них 850 человек получили амбулаторно-курортное лечение (по курсовкам). В базе отдыха города Владимир было зарегистрировано 1152 человека; 7150 человек отдохнули на туристских базах города. По количеству обслуженных лиц Владимир многократно опережает все остальные районы. Город привлекает большое количество туристов из разных уголков страны и других государств, так как является жемчужиной «Золотого кольца», главным центром туристско-рекреационных маршрутов по городу и области, пунктом кратковременной и длительной остановки многообразных видов туризма и транзитных потоков. Владимир входит в структуру Владимиро-Суздальского заповедника, имеет богатую и разветвленную инфраструктуру туризма, густонаселенное сельское окружение с памятниками истории, народными промыслами и привлекательными природными ландшафтами.

Следующее место по количеству объектов санаторно – курортных организаций и организаций отдыха занимает Ковровский район, в котором представлено 4 базы отдыха, в которых было зарегистрировано 1167 отдыхающих; 1 санаторий для взрослых, в котором восстанавливали свое здоровье 5973 человека, 2 санатория – профилактория с численностью размещенных лиц 1934.

Петушинский, Собинский и Судогодский районы имеют по 3 объекта санаторно-курортных организаций и организаций отдыха. Петушинский район имеет 3 крупных санатория, из которых 2 санатория для взрослых, 1 – детский. Это, в первую очередь, санаторий Вольгинский, принимающий большую часть отдыхающих, и санаторий «Сосновый бор», который также пользуется огромным спросом у отдыхающих, как нашей области, так и соседних регионов. Всего в санаториях Петушинского района за 2008 год было размещено 10,169 лиц.


33

На территории Собинского района размещены 3 санатория: санаторий для взрослых, санатории для детей с родителями и санаторий- профилакторий. Это такие санатории, как «Русский лес» и «Строитель». В 2008 году здесь было зарегистрировано 8016 лиц, из них 921 ребенок.

В Судогодском районе находится 3 туристских базы, в которых было размещено за 2008 год 6517 лиц.

По полученным результатам нами проведено ранжирование области по количеству объектов санаторно-курортных организаций и организаций отдыха.

П РУ = ЧМ/ Т где П РУ – плотность рекреационных учреждений; ЧМ – число мест

рекреационных учреждений, ед.; Т – территория района, км. Ранжирование территорий проводилось по трем группам: 1 – сильно

рекреационно-развитые (показатель плотности рекреационных учрежде-ний выше 616,45), 2 – средне рекреационно-развитые (плотность от 308,3 до 616,45) и 3 – слабо рекреационно-развитые (ниже 308,3). Величина шага по показателю плотности рекреационных учреждений – 308,3. Рассчиты-вается как отношение суммы наибольшего и наименьшего показателя плотности к количеству рангов.

На основании ранжирования составлена карта плотности рекреационных учреждений.

Подводя итоги анализа, можно отметить следующее: размещение предприятий туристической инфраструктуры по Владимирской области характеризуется неравномерностью: так, крупный гостиничный комплекс находится в двух городах – Владимире и Суздале – крупных туристичес-ких центрах. В остальных городах области располагаются мелкие гостиницы, характеризующиеся низким уровнем технического оснащения и предоставляемых услуг. В результате рекреационный потенциал многих населённых пунктов остаётся невостребованным из-за отсутствия возмож-ностей удовлетворения туристических потребностей посетителей.

Большинство санаториев и турбаз располагаются в живописных местах по берегам рек – Клязьмы, Нерли, Гуся, Вольги и Киржача, в районах с хорошей транспортной оснащённостью, что оказывает положи-тельный эффект на величину туристического потока.


34

Следующим этапом комплексной социально – экологической оценки территории проведен анализ качества среды человека и экологической ситуации в регионе. Наилучшим образом по показателям заболеваемости в комплексе с экологической обстановкой складывается ситуация в Муром-ском, Петушинском, Александровском районе. В Селивановском, Кольчу-гинском, Гороховецком, Ковровском, Юрьев-Польском районах сравни-тельно высоки показатели заболеваемости населения, что, в свою очередь, отражает экологическую обстановку данной местности.

Богатыми перспективами с точки зрения рекреационных ресурсов обладает Гусь-Хрустальный район – сосновые леса, национальный парк «Мещера», созданный, в том числе для развития организованного туризма, речные ресурсы. Кроме того, развитие рекреационного и лечебно-оздоровительного туризма там наиболее востребовано для местного насе-ления в связи с самым высоким показателем заболеваемости по области.

Наиболее полно используется туристский потенциал таких районов, как Суздальский – в связи с богатейшим культурно – историческим наследием; Петушинский – близость к столице (Москва часто выступает в качестве поставщика рекреантов), большая площадь лесов, хорошо развитая инфраструктура.

Муромский район имеет перспективы развития рекреационного туризма ввиду своего историко-культурного значения; также на террито-рии Муромского района находятся грязи, которые обладающие лечебными свойствами. Они используются медицинскими учреждениями для лечения периферической нервной системы, суставов, желудочно-кишечного тракта. В районе большое количество туристских баз и баз отдыха – притягатель-ные объекты для рекреационного развития.

Таким образом, Владимирская область обладает рекреационным потенциалом для развития социального туризма, местным властям необходимо усилить работу по привлечению инвестиций в развитие туристической инфраструктуры.

Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках государственного задания № 4.4170.2011.


35

РАЗРАБОТКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ПАСПОРТА ВОДОСБОРНОГО БАССЕЙНА МАЛОЙ РЕКИ

Р.В. Репкин, Н.В. Мищенко, Т.А. Трифонова Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,

г.Владимир

Малые реки исторически активно вовлечены в хозяйственное использование. Их экосистемы подвергаются серьёзному антропогенному прессингу и несут большую экологическую нагрузку, часто на грани риска сохранения устойчивости. Все компоненты геосистемы бассейна малой реки (геоморфологическое строение, подземные и поверхностные воды, почвы, растительность и др.) находятся в тесной взаимосвязи и взаимо-зависимости.

Разработка экологического паспорта водосборного бассейна малой реки на основе GIS-технологий для целей экологического мониторинга состояния речного бассейна, а так же для оптимизации природополь-зования явилось одной из главных инновационных идей наших научных исследований имеющих прикладное значение.

Водосборный бассейн реки Судогда выбран нами в качестве модельного объекта для составления экологического паспорта малой реки. Неоднородность в гидрологическом режиме реки и её притоков, в особенностях формирования почвенно-растительного покрова в пределах экосистем её притоков, хозяйственная освоенность территории бассейна весьма интересны для проведения экологических исследований.

Ритмичность поверхностного стока р. Судогда компенсируется боль-шими запасами подземных вод, что обеспечивает полноводность реки и послужило основанием для организации водозабора для водоснабжения городов Владимир и Судогда. В последние десятилетия наметилось тенденция к сокращению расхода воды в реке, что, отчасти, может быть обусловлено водозабором и изменениями, происходящими в природополь-зовании.

Изменения природопользования (кризис в сельском хозяйстве, вырубки и изменения в составе и структуре лесов, эксплуатация артезианс-ких источников, карьерные разработки и др.) не могут не отразиться на водности и загрязнённости водотоков (общий индекс загрязнённости воды


36

(ИЗВ) изменился с 1 до 3 класса). Кризис в экономике привел к тому, что многие гидротехнические сооружения не используются, заброшены и разрушаются, что увеличивает риск возникновения чрезвычайных ситуа-ций. Гео- и экосистемы водосбора реки нуждаются в постоянном систем-ном контроле за их состоянием. Результаты наших исследований представ-лены для ознакомления в органы местного самоуправления.

Краткий типовой план экологического паспорта для бассейна малой реки представлен ниже.

1. Геоэкологическая характеристика. − Характеристика бассейна и его элементов (физико-географичес-кое положение бассейна и его морфометрические показатели: площадь бассейна, общая длина реки, притоки и др.).

− Гидрологические характеристики поверхностных и подземных вод (средний расход воды, модуль стока, средний уклон рек; температура воды в истоках в летний сезон и т.д.).

− Геология и рельеф (дочетвертичные и четвертичные отложения; характер рельефа, высоты относительные и абсолютные, урез; уклон и др.).

− Климатические условия (тип климата; температурный режим; относительная влажность воздуха, среднегодовое количество осадков и др.).

− Растительность и животный мир (господствующие типы сообществ, флористический и фаунистический состав, удельная фитомасса бассейна; удельная продукция бассейна и т. д.).

− Почвы (преобладающие типы почв, их особенности). 2. Социально-экономическая характеристика.

− Население (численность; кол-во населенных пунктов; соотноше-ние городского и сельского населения, миграции и естественное движение населения и др.).

− Хозяйственная освоенность (структура землепользования, направления природопользования, добывающая промышлен-ность, основные предприятия и организации, осуществляющие хозяйственную деятельность (недро-, водо- и лесопользователи, сельскохозяйственные предприятия) и др.).


37

− Степень антропогенной трансформации эко- и геосистем в пределах бассейна (вырубки, эксплуатация плотин, водозабор и водоотведение, состояние истоков малых рек и ручьёв и их водосборных воронок; недропользование (строительство карье-ров и разработка полезных ископаемых), сельскохозяйственная нагрузка, основные источники загрязнения, и др.).

− Экологические проблемы и охрана природы (лесные пожары, заболевания леса и повреждения вредителями древесных культур, бесконтрольные рубки; чрезвычайные ситуации и аварии, наносящие ущерб состоянию речной системы и водосборному бассейну в целом; средний сброс загрязнённых веществ, класс качества воды по ИЗВ; уровень грунтовых вод в водосборных воронках истоков рек; ООПТ, осуществляемые природоохранные мероприятия).

3. Экологический мониторинг состояния эко- и геосистем бассейно-вого уровня. Оценка биологических, геохимических, физических парамет-ров состояния экосистем бассейна осуществляются по стационарному посту. Рекомендации по развитию хозяйства и сохранению эко- и геосистем в пределах водосборного бассейна.

По каждому из разделов экологического паспорта составлен информационный слой кадастровой базы данных в программном пакете ArcView GIS, отражающий основные характеристики. Создание такой электронной базы может способствовать оптимизации системы управления бассейновым природопользованием.

Электронная ГИС геоэкологической информации о бассейне реки Судогды может служить моделью создания паспортов водосборного бассейна реки. Экологический паспорт водосборного бассейна малых рек консолидирует комплексную информацию об их природно-антропогенном состоянии. Может быть использован при оценочных и сравнительных характеристиках различных бассейнов малых рек центра Европейской части России, для сравнительной оценки и прогнозирования устойчивости их функционирования, определения экологических рисков и внесения предложений и рекомендаций по природопользованию местным властям и хозяйствующим субъектам.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 10-05-00647).


38

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДОЗО-ОТВЕТНОЙ РЕАКЦИИ ПОЧВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СОДЕРЖАНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ И СУММАРНОГО

ПОКАЗАТЕЛЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ Т.А. Трифонова, Л.А. Ширкин, И.Д. Феоктистова Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,

г. Владимир

В настоящее время при оценке экологического состояния территорий

городов вопросы изменения комплекса показателей биологической активности почв, загрязненных нефтепродуктами (НП), их самовосстанав-ливающая способность и загрязненность подвижными формами тяжелых металлов (ТМ) могут служить ранними диагностическими признаками, позволяющими заметить негативные изменения на начальных стадиях [1].

Изучение комплекса этих показателей позволит более точно понять направленность изменений, происходящих в городских почвах, а органам местного самоуправления принимать управленческие решения, направлен-ные на устойчивое развитие урбанизированных территорий.

Целью исследования явилось изучение экологического состояния городских почв, находящихся в зонах антропогенного воздействия автозаправочных станций, промышленных зонах и районах, прилегающих к основным автотранспортным магистралям.

Задачей исследования являлось дать математическое описание дозо-ответной реакции активности фермента уреазы на комбинированное техногенное воздействие нефтепродуктов и тяжелых металлов. Объекты и методы исследования

Объектами исследования служили почвы г.Владимира в местах расположения автозаправочных станций на магистральных потоках города Владимира и федеральной трассе Москва-Казань, а также территорий находящихся под воздействием промышленных предприятий. В качестве контрольного опыта была использована огородная почва в экологически чистом районе.

Отбор проб почвы проводился в соответствии с ГОСТом [2]. Загрязнение нефтепродуктами определяли по ПНДФ [3]; рентгенофлуорес-центное определение содержания тяжелых металлов проводили на приборе спектроскан «МАКС G» [4].


39

Исследование биологической активности городских почв проводи-лось по показателю активности фермента уреазы (экспресс-метод по Аристовской [5]). Результаты и обсуждение

В рамках проведенных исследований были отобраны пробы почвенных образцов, территорий крупного промышленного центра (г. Владимира), имеющих разные антропогенные нагрузки на почвенно-растительный покров.

В целом, выявлена следующая зависимость содержания нефте-продуктов в почвенных горизонтах: в верхнем – содержание массовой доли нефтепродуктов больше, чем в нижнем. Исключение составляют АЗС, на которых проведена рекультивация: удаление верхнего, наиболее загрязнённого слоя почвы, его захоронение и нанесение на загрязнённую почву слоя чистой плодородной земли мощностью до 10 см.

Содержание нефтепродуктов в исследованных почвах АЗС колебалось в пределах от 40 до 5400 мг/кг почвы.

Были исследованы образцы почв на содержание тяжелых металлов трех классов опасности. В почвах города создается положительный баланс тяжелых металлов, в результате чего практически повсеместно имеет место превышение их фонового содержания и верхней оценки границы концентрации.

По полученным результатам рассчитан суммарный показатель загрязнения почвы (Zci), характеризующий степень химического загряз-нения обследуемых территорий.

Одним из диагностических критериев самоочищения почвы является ферментативная активность. Фермент уреаза обладает строгой специфичностью действия: расщепляет только мочевину и не воздействует на ее производные соединения. Активность уреазы в исследованных почвах неодинаковая. Среднее время нарастания уреазной активности составило 1,7 часа.

Математическая модель дозо-ответной реакции почв по параметру уреазной активности (УА, ч–1) в зависимости от содержания нефтепродуктов (Cнi, мг/кг) и суммарного показателя загрязнения почв тяжелыми металлами (Zci) имеет вид трехмерного параболического гиперболоида в логарифмических координатах:


40

2 20 1 2 3 4 5ln ln ln ln ln lnУА a a Cн a Zc a Cн a Cн Zc a Zc= + ⋅ + ⋅ + ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ,

где a0, a1, a2, a3, a4, a5 – эмпирические коэффициенты. Многофакторный регрессионный анализ по мониторинговым

данным почв г. Владимира, позволил получить коэффициенты для уравнения показателя уреазной активности в трехмерном пространстве факторов: 1) концентрация нефтепродуктов в почве (мг/кг); 2) суммарный показатель загрязнения тяжелыми металлами Zc.

2 2

1,3257 0, 4818 ln 0,3662 ln0,6689 ln 0,353 ln ln 0,0612 ln

УА Zc CнZc Cн Zc Cн

= − + ⋅ + ⋅ −

− ⋅ + ⋅ ⋅ − ⋅ Графически дозо-ответная реакция почв имеет куполообразный вид,

отображенный на рис. 1.

Рис. 1. Вид поверхности доза-ответ для показателя уреазной активности почв в

трехмерном пространстве факторов

При концентрациях ТМ, близких к фоновым, предельное значение концентрации нефтепродуктов составляет 253 мг/кг; превышение этой величины приводит к угнетению уреазной активности. Низкий уровень уреазной активности в почвах может свидетельствовать о низкой способности почв к самоочищению и необходимости рекультивации.

Основные показатели физико-химического состояния трансформиро-ванных почв: массовая доля нефтепродуктов и накопление тяжелых металлов в совокупности с биологической диагностикой могут служить ранними диагностическими признаками, позволяющими оценить процессы деградации в урболандшафтах на начальных стадиях.



41

Библиографический список 1. Деградация и охрана почв / Под общей ред. Акад. РАН Г.В. Добро-вольского. – М.: Изд-во МГУ, 2002. – 654с.

2. ГОСТ 17.4.4.02-84 «Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подго-товки проб для химического, бактериологического, гельминтоло-гического анализа». Москва, Стандартинформ, 2008. – 7с.

3. ПНДФ 16.1.21-98 «Методика выполнения измерений массовой доли нефтепродуктов в пробах почв на анализаторе жидкости «Флюорат-02-2М»», Москва, 1998. – 13с.

4. Аристовская Т.В., Чугунова М.В. Экспресс-метод определения биоло-гической активности почвы. // Почвоведение, 1989. №11. – С.142-147.

5. Рентгенофлуоресцентный анализ объектов окружающей среды: учебное пособие / авт.-сост.: Л.А. Ширкин; Владим. гос. ун-т. – Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та, 2009. – 65с.

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ МАЛЫХ ВОДОТОКОВ УРБАНИЗИРОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЙ

С.М. Чеснокова Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,

г. Владимир Article criteria examined the ecological status of small streams in urban areas, self-

purification capacity of rivers by the example of hydrobiological and hydrochemical indicators

В России в бассейнах малых рек проживают до 44% городского

населения и почти 90% сельского, поэтому они подвергаются наиболее интенсивным техногенным и антропогенным воздействиям.

Сток малых рек формируется в тесной связи с ландшафтом бассейна, поэтому они отличаются высоким уровнем уязвимости и в настоящее время экосистемы малых водотоков урбанизированных территорий в значительной степени трансформированы, отличаются высоким уровнем химического и микробиологического загрязнения и низким потенциалом самовосстановления.

Поскольку большинство малых водотоков несут значительное количество взвешенных веществ, то при зарегулировании и изъятии части


42

их стока возникает проблема транспортирования и размещения избыточ-ного объема наносов, так как из-за сокращения водности и уменьшения скоростей течения сильно падает их транспортирующая способность. Это приводит к заиливанию и обмелению русел, ухудшению качества воды вследствие процессов вторичного загрязнения. Эти явления отчетливо проявляются в экосистемах многих малых рек Владимирской области.

Ведущей в системе экологического контроля водных объектов в настоящее время является система ПДК. Однако, эта система не позволяет оценить влияние всего комплекса химических загрязнителей на гидро-бионтов и самоочищающий потенциал гидробиоценоза контролируемого объекта.

Главной целью гигиенического нормирования качества воды является предотвращение вредного воздействия ее на организм человека, т.е. на здоровье населения. Основной задачей санитарной охраны водоемов признается защита населенных пунктов от возможных неблагоприятных последствий загрязнения водоема при хозяйственно-питьевом и культурно-бытовом водопользовании.

Такой подход основан на признании первичности социально-экономического значения водоемов. В этом заложено основное противо-речие между водоохраной деятельностью и нормированием качества воды. Это обуславливает создание «экономической базы» загрязнения водоемов. Так, водные объекты считаются загрязненными, если свойства воды в них изменилась в результате антропогенного воздействия и стали непригод-ными для одного из видов водопользования.

Таким образом, действующая система ПДК обеспечивает лишь контроль за загрязнением воды, а не охрану гидробиоценоза. Она не отражает токсикологическую нагрузку на экосистему, не учитывает комбинированного и комплексного действия загрязнителей на гидробион-тов, аккумуляции веществ в биологических объектах и донных отложениях и процессы самоочищения. Федеральные ПДК игнорируют специфику функционирования водных экосистем в различных природно-климати-ческих зонах и биогеохимических провинциях, а значит, и их токсико-резистентность.

Общепризнано, что гидробионты более чувствительны к воздейст-вию большинства загрязнителей воды, чем человек, поэтому если вода является пригодной для нормального существования гидробионтов, в чем


43

заключается задача водоохраной деятельности, то качество ее будет удовлетворять требованиям большинства водопользователей.

Так как устойчивое состояние экосистемы водотока удается сохранить на удовлетворительном уровне только при нормальном протекании в них процессов самоочищения, то сохранение самоочища-ющей способности является свидетельством нормального функциониро-вания гидробиоценоза и критерием устойчивости экосистемы водотока к антропогенному воздействию.

Экосистема каждого водного объекта характеризуется определен-ными минимальными и максимальными значениями самоочищающей способности. Под влиянием антропогенных факторов происходит перестройка гидробиоценоза водотока, и эти величины соответственно изменяются. Поэтому данные об изменении самоочищающей способности должны служить в качестве нормативов качества воды, нарушение которых неизбежно приведут к разрушению целостности экосистемы, ее перестройке, а значит, к новой ступени деградации.

С ливневыми стоками и с неочищенными и недостаточно очищен-ными стоками коммунального хозяйства и промышленных предприятий в водные объекты урбанизированных территорий поступают в значительных количествах соединения биогенных элементов, что приводит к их эвтрофикации. При эвтрофировании создаются условия для размножения в водной среде патогенной микрофлоры и синезеленных водорослей – продуцентов токсичных галогенметанов [1].

Поступление тяжелых металлов, синтетических поверхностно активных веществ, нефтепродуктов и других полютантов также приводит к токсикации экосистем водных объектов и подавлению деятельности микробиоценоза, участвующего в процессах самоочищения.

Следовательно, основными показателями, характеризующими устойчивость и степень трансформации водных экосистем под действием антропогенных факторов, являются самоочищающая способность, степень эвтрофикации и токсификации.

Самоочищение экосистем водоемов и водотоков определяется главным образом природой загрязняющих веществ и уровнем их общего загрязнения, функционированием микробиоценоза и зависит от гидроло-гических и природно-климатических условий.


44

Исходя из этого, для каждой конкретной экосистемы механизм самоочищения будет иметь индивидуальные особенности. Следовательно, и методы оценки самоочищающей способности будут различными. То есть универсальной методики определения самоочищающей способности водных экосистем быть не может.

Главный этап при разработке методик определения самоочищающей способности водного объекта – оценка характера и уровня загрязнения, установление приоритетных загрязняющих веществ, пределов колебаний их концентрации и корреляционных зависимостей между основными гидрохимическими показателями водотока и процессами самоочищения от приоритетного загрязнителя.

Для водных объектов, приоритетными загрязнителями которых являются соли аммония, самоочищающую способность целесообразно оценивать по интенсивности процессов нитрификации, при загрязнении соединениями фосфора – по физико-химическим процессам сорбции и десорбции фосфат-ионов донными отложениями [2].

При загрязнении органическими веществами природного и антропогенного происхождения и токсичными тяжелыми металлами для характеристики самоочищающей способности водного объекта мы рекомендуем использовать процессы трансформации органических соединений по изменению величины БПК20 [3].

Определяющим фактором самоочищения и устойчивости экосистемы водного объекта является функционирование микробиоценоза, поэтому токсичность воды наиболее объективно можно оценить с использованием люминесцентных микробиотестов. Мы рекомендуем для определения токсичности вод использовать биотест «Эколюм» - препарат лиофилизированнных люминесцентных бактерий и прибор экологического контроля «Биотокс10М», принцип действия которого основан на регистра-ции слабых световых потоков биосенсора «Эколюм» с помощью фотоэлектронного умножителя (ФЭУ), работающего в режиме счета анодных импульсов [4].



45

Библиографический список 1. Сакевич А.И. Экзометаболиты пресноводных водорослей. Киев: Науко-ва Думка, 1985. – 200с.

2. Савельев О.В., Злывко А.С., Чеснокова С.М. Оценка устойчивости эко-систем малых рек урбанизированных территорий к соединениям фосфора. Экология урбанизированных территорий, 2012, №1. – С.87-92.

3. Т.А. Трифонова, С.М. Чеснокова. Оценка самоочищающей способности малых рек Владимирской области. – Владимир: ВООО ВОИ ПУ «Рост», 2011. – 61с.

4. Методика экспрессного определения интегральной химической токсич-ности питьевых, поверхностных, грунтовых, сточных и очищенных сточных вод с помощью бактериального теста "Эколюм". Методические рекомендации № 01.021-07.


46

II. ЛАНДШАФТЫ. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ЛАНДШАФТОВ

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ

АКТИВНОСТИ В ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ СОСТОЯНИЯ ГОРОДСКИХ ПОЧВ О.Н. Забелина, Т.А. Трифонова Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,

г. Владимир, Россия

Indicators of soil biological activity of recreational landscapes of Vladimir were studied. The study has revealed increase of nitrification with decreasing oil pollution of the soil, as well as an increase in the enzymatic activity of the soil in the areas of parks that are affected vehicle emissions. The formation of specific, non-zoned microbial complexes was found in the outlying areas of parks.

Интенсивная и разносторонняя деятельность человека в пределах

крупных городов приводит к существенному и часто необратимому изменению окружающей природной среды. В последнее время исследо-ванию объектов урбанизированных территорий и оценке их экологичес-кого состояния уделяется большое внимание. Особенно актуальны исследования почвенного покрова, так как почвенные экосистемы города подвергаются существенным преобразованиям.

Интересными и малообследованными объектами являются природно-рекреационные комплексы в пределах города (скверы, парки, лесопарки, бульвары, аллеи и т.д.). Экологическая обстановка в городе во многом зависит от средообразующего влияния зеленых насаждений, разрушение почвенного покрова парково-рекреационных ландшафтов влечет за собой уменьшение площади озеленения. В итоге разрушается среда обитания человека. В связи с этим возникает острая необходимость изучения зависимости основных функций почв природных комплексов в пределах города от техногенного пресса. Для экологической оценки и ведения мониторинга необходимы показатели, которые позволяют выявить и охарактеризовать изменения состояния почв и спрогнозировать почвенные процессы. В качестве таких показателей могут быть использо-ваны параметры биологической активности, которые дают возможность характеризовать современный режим жизни почв и прогнозировать динамично развивающиеся в ней процессы и тенденции с определением эффекта воздействия на почву факторов антропогенного происхождения, в

II. Ландшафты. Загрязнение ландшафтов

47

то время как физические и химические свойства характеризуют относи-тельно консервативные, накопившиеся признаки и свойства почв. Поэтому особое внимание следует уделять биодиагностике почв.

Для оценки состояния почв природно-рекреационных ландшафтов г.Владимира перспективно использовать такие показатели биологической активности как: уреазная активность, каталазная и целлюлозолитическая активности, интенсивность нитрификации, активность азотфиксации. Эффективность показателей биологической активности была апробирована при оценке состояния парков, лесопарка, ряда скверов, бульваров и памятников природы города Владимира. Образцы почв отбирались и анализировались по общепринятым методикам.

Исследования активности нитрификации показали, что этот процесс протекал более интенсивно в центральных, защищенных от автодорог, зонах парков, наблюдалось усиление нитрификации по мере снижения нефтяного загрязнения почвы и наоборот (табл. 1). Нитрификация является наиболее чувствительным процессом на «нефтяное» загрязнение почвы. Интенсивность данного процесса свидетельствует о доступности органики для растений и является мерилом токсичности почвы для растений. Бурно выраженные процессы нитрификации свидетельствуют о завершении переработки продуктов распада органических соединений и активно идущем процессе самоочищения [1]. Отмечено снижение нитрификации по профилю во всех исследованных образцах.

Таблица 1 Зависимость интенсивности процесса нитрификации

от нефтяного загрязнения почвы

№ разреза Массовая доля

нефтепродуктов в почве, мг/г

Количество нитратов после 30-дневной экспозиции, мг/г

1. 0,095 0,068 4. 0,049 0,098 6. 0,048 0,15 9. 0,084 0,057

16. 0,047 0,133 24. 0,016 0,161


48

Уреазная активность в зонах парков, подвергающихся влиянию автомобильных дорог, а также в природно-рекреационных участках малой площади (скверы, бульвары) изменяется в диапазоне 1,5-4,5 и может считаться высокой, в центральной же части крупных парков скорость разложения мочевины снижается. Вероятно, такой эффект наблюдался из-за загрязнения почв окраинных зон парков нефтепродуктами (как следст-вие влияния автотранспорта), что стимулирует уреазную активность, так как известно, что активность уреазы прямо пропорционально зависит от содержания органического углерода в почве. Была выявлена зависимость между массовой долей нефтепродуктов в почве и ее уреазной активностью (r = – 0,79; – 0,94 для крупных парков и лесопарков). Каталазная актив-ность исследованных почв обнаруживает большую пространственную вариабельность. Значения показателя уменьшаются по профилю почвы.

В почвах парково-рекреационных зон были обнаружены азото-фиксирующие бактерии, принадлежащие к роду Azotobacter. Азотобактер требует для своего развития сочетания факторов, создающегося в урбано-земах; нейтральный рН, высокое содержание органического вещества, фосфора, калия. В кислых неокультуренных почвах, как известно, азотобактер не обнаруживается, что делает возможным рассматривать эту бактерию как индикаторную на урбаногенез. Установлено, что азотобактер распределен в почвах природно-рекреационных ландшафтов города неравномерно как в пространстве, так и по профилю, что определяется следующими факторами: урбаногенными (высокое значение рН, обогащен-ность органическим веществом, Р, Са, К), природными (физические свойства, оглеенность горизонтов), историческими.

В скверах, бульварах, аллеях, в окраинных зонах парков формируют-ся специфические, отличные от зональных микробные комплексы; наблю-дается повышенная активность азотфиксатора Azotobacter chroococcum, не свойственная естественным серым лесным почвам региона. В глубинных зонах парков и в лесопарке интенсивность роста Azotobacter chroococcum низкая или не отмечается совсем (табл. 2).


49

Таблица 2 Интенсивность роста азофиксатора Azotobacter chroococcum в почвах

природно-рекреационных зон (на примере г. Владимира)

№ почвенного образца

Тип территории

рН среды

Массовая доля нефтепродуктов в почве, мг/г

Интесивность роста азотфикса-тора, % обраста-ния почвенных комочков

1 Парк 7,45 0,095 14 6 7,61 0,048 7 20 Лесопарк 6,36 0,016 0 26 6,20 0,021 0 31 Сквер 7,60 0,280 48 33 7,44 0,270 100

Таким образом, лесопарковые и парковые массивы, несмотря на техногенный прессинг и рекреационную нагрузку, в центральной своей части функционируют как естественные почвенно-растительные комплек-сы области, сохраняя свойственные им природные характеристики. Это объясняется средозащитной способностью крупных по площади зеленых насаждений города, поскольку поток поллютантов перехватывается приграничными (буферными) почворастительными полосами, которые препятствуют проникновению загрязнителей вглубь озелененного пространства.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 12-05-31504_мол_а).

Библиографический список 1. Мотузова Г.В. Экологический мониторинг почв / Г.В. Мотузова, О.С. Безуглова. – М.: Академический проект, 2007. – 237с.


50

ПОЧВЕННО-ПРОДУКЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ МАЛОГО РЕЧНОГО БАССЕЙНА И ЕГО ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ

Н.В. Мищенко, С.Н. Дмитриев Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,


Пристальное внимание, которое уделяется сейчас проблеме измене-ния продуктивности растительного покрова, связано также с глобальной трансформацией климата. В то же время, антропогенная трансформация экосистем, связанная в основном с изменениями в структуре земле-пользования и влиянием человека на плодородие почв, развивается в значительной мере независимо от климатических процессов и способна кардинально повлиять на продуктивность растительного покрова не только на локальном, но на региональном и даже на глобальном уровнях.

Объекты исследования. В качестве примера оценки пространственной изменчивости

почвенно-продукционного потенциала по материалам дистанционного зондирования выбран бассейн реки Лух, один из самых многоводных левых притоков Клязьмы.

Территория бассейна реки Лух разделяется на две части почвенными округами: Ивановский округ (дерново-подзолистых супесчаных и песча-ных почв на двучленных отложениях) и Горьковский округ (дерново-подзолистых иллювиально-железистых; дерново- и торфянисто и торфяно-подзолисто-глеевых песчаных почв на древнеаллювиальных и флювиогля-циальных отложениях).

Методы исследования. В качестве оперативного дистанционно определяемого мониторинго-

вого показателя, характеризующего пространственно-временную изменчи-вость почвенно-продукционного потенциала, предложено использовать вегетационный индекс нормализованной разности (NDVI) [2, 3].

Концепция вегетационных индексов, рассчитываемых по данным многозональной космической съемки, основывается на различиях в спектральной отражательной способности растительности и почв. Состоя-ние растительности находится в прямой зависимости от свойств почвен-ного покрова, следовательно, физико-химические параметры почв опосре-


51

дованно определяют и показатели спектральной отражательной способ-ности экосистем [1, 4].

Нами был выбран вегетационный индекс нормализованной разности NDVI – показатель, наиболее устойчивый к изменению высоты солнца над горизонтом, состоянию атмосферы и типу датчика. NDVI рассчитывается по формуле:

NDVI = (IR-R)/(IR+R), где IR – среднее значение класса в ближнем ИК-канале; R – среднее

значение класса в красном канале. Для оценки структуры землепользования и состояния раститель-

ности на территории этого бассейна был использован космический снимок Landsat ETM+, 4 мая 2001 год.

Граница почвенных округов хорошо прослеживается по космосним-кам. Видна сильная заболоченность и переувлаженность территории Горьковского округа. Предварительная классификация объектов осущест-влялась с помощью кластерного анализа (классификация без обучения). При классификации для более точного разделения объектов эмпирически задавалось 40 кластеров. Идентификация кластеров и объединение их в классы различных природных и антропогенных объектов, а также дальнейшая характеристика продукционного потенциала были основаны на анализе кривых спектральных яркостей и комбинациях спектральных яркостей.

Результаты дешифрирования были использованы для построения карты структуры землепользования бассейна реки Лух. Для этого группы кластеров относящихся к одинаковым природным объектам были объеди-нены в следующие классы: водные объекты, болота, леса, травянистая растительность, открытые пространства. Далее работа с изображениями продолжалась в программе ArcGis, где и были созданы карты структуры землепользования для территории бассейна реки Лух.

Результаты и их обсуждение. На основе карты структуры землепользования были рассчитаны

площади различных земельных угодий: естественных экосистем – лесов, лугов, и антропогенных эксистем – территорий населенных пунктов и с/х угодий (пашен), а также запасы фитомассы и показатели продуктивности бассейна (табл. 1).


52

Таблица 1 Запасы фитомассы и показатели продуктивности бассейна р. Лух

Площадь, км2 Площадь,

% Фитомасса, т/га

Продуктивность, т/га в год

Леса 137290 31,6 24093 1122 Луга 171178 39,4 1922 2225 Пахотные угодья 87327 20,1 Водные объекты 2607 0,6 Болота 93453 21,51 4299 308 Населенные пункты, дороги и пр. 19985 4,6 Всего 434461 30314 3655 в т.ч. естеств. экосистемы 404527 75,3 удельная фитомасса, т/га естеств. экосист. 74,94 удельная продукция, т/га естеств. экосист. в год 9,04 удельная фитомасса, т/га бассейна 69,77 удельная продукция, т/га бассейна в год 8,41

Лесами на территории бассейна занято около 30% и они не обладают высоким запасом фитомассы, следовательно, и запас фитомассы в бассейне не велик. Много заболоченных территорий. Удельная продуктив-ность бассейна составляет 9, 04 т/га в год.

Почвенные округа бассейна реки Лух существенно отличаются структурой землепользования и характером антропогенной нагрузки. Основная масса сельхозугодий в бассейне приходится на Ивановский округ, в Горьковском округе сосредоточена большая часть торфо-разработок.

Найденные значения вегетационного индекса для основных земельных угодий в целом по речному бассейну не высокие, что характерно для мая, когда значительные территории (как видно на снимке) переувлажнены или подтоплены, а вегетация растений только начинается.


53

Бассейн реки Лух неоднороден по природным условиям, следствием этого является то, что почвенно-продукционный потенциал на разных его участках различен. Наиболее существенная разница отмечается в состоя-нии растительности двух почвенных округов Ивановского и Горьковского (рис. 1). В целом почвенно-продукционный потенциал Горьковского округа (NDVI 0,18) ниже, чем в Ивановском округе (NDVI 0,22) поскольку здесь определенные территории заняты угнетенной лесной раститель-ностью (сосновые леса) на переувлажненных и заболоченных территориях. Таким образом, состояние лесов в Горьковском округе существенно хуже, чем в Ивановском.

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

лес луга

NDVI горьковский округ

Ивановский округ

Рис. 1. Значение NDVI для почвенных округов (бассейн р. Лух)

Для луговой растительности в Ивановском округе, напротив, склады-ваются менее благоприятные условия и ее вегетационный индекс немного ниже по сравнению с соседним округом. Следует обратить внимание и на тот факт, что разница в продукционном потенциале лесов двух почвенных округов более существенная, чем травянистой растительности.

Заключение. Таким образом, вегетационный индекс NDVI позволяет эффективно

оценить пространственную изменчивость почвенно-продукционного потенциала речного бассейна и определить вклад в него разных угодий. На примере бассейна реки Лух показано, что территория, приуроченная к Горьковскому почвенному округу характеризуется более низким почвен-но-продукционным потенциалом по причине низкой продуктивности лесной растительности.



54

Библиографический список 1. Асмус В.В., Щербенко Е.В. Использование комбинаций спектрометрии-ческих измерений для оценки растительности и почв// Гидрометео-рология. Сер. Создание государственной системы контроля состояния природной среды. Обзорная информация. Обнинск, 1989. Вып. 1. – 61 с.

2. Мищенко Н.В., Трифонова Т.А., Карева М.М. Оценка состояния расти-тельности и почв на основе данных дистанционного зондирования // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17, Почвоведение. – 2008. – № 3. – С.14-19.

3. Трифонова Т.А., Мищенко Н.В., Будаков Д.А. Использование геоинфор-мационных технологий в почвенно-экологических исследованиях // Почвоведение. – 2007. – № 1. – С.23-30.

4. Rigina O., Rasmussen M. Environment, NDVI, AVHRR, Pathfinder, Senegal, vegetation, trend analysis, principal component analysis// Danish journal of geography, 2003, No 103 (1), pp. 31-42.

ДЕГРАДАЦИЯ ПОЧВ АРАРАТСКОЙ РАВНИНЫ В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

А.Л. Мкртчян Филиал НАУА Научный центр почвоведения, агрохимии и мелиорации им.

Г.Петросяна, Ереван, Армения The article introduces changes in chemical and physical-chemical indexes of irrigated

brown meadow soils of the Ararat valley semi-desert zone in the Republic of Armenia. It has been revealed that the anthropogenic factor causes soil degradation (decrease in

chemical, physical-chemical and soluble salts of irrigated brown meadow soils). For 36 years (1974-2010) the humus content has decreased 1.5-1.2 times, the sum of absorbed bases increased 1.13-1.55 times, the amount of carbonates (CaCO3, MgCO3) has also increased.

Почва – один из важнейших компонентов окружающей среды. Все

основные ее экологические функции замыкаются на одном обобщающем показателе – почвенном плодородии.

Плодородие – существенное качественное свойство почвы, отличаю-щее ее от горной породы, результат развития природного почвообразова-тельного процесса.

Важнейшими параметрами, от которых зависит уровень плодородия, являются конкретные показатели почвенных режимов: температурный,


55

водно-воздушный, питательный, физико-химический, биохимический, солевой и окислительно-восстановительный.

Параметры режимов, в свою очередь, определяются климатическими условиями, агрофизическими свойствами почв, их механическим и химическим составом, потенциальным запасом элементов питания, а также содержанием их подвижных форм, гумуса, интенсивностью микробиоло-гических процессов, реакцией и другими физико-химическими свойствами [3].

При изменении условий окружающей среды под воздействием антропогенного фактора нарушаются параметры режимов и почва подвер-гается деградации, при которой ухудшаются ее свойства – уменьшается содержание гумуса и снижается плодородие.

Под воздействием антропогенного фактора (снижение урожая, вторичное засоление, заболачивание, опустынивание, отчуждение земель, потопление нижней части атмосферы) происходит изменение физико-химических свойств почвы, разрушение почвенно-поглощающего комп-лекса, возрастает обменная кислотность, изменяется степень насыщен-ности основаниями, наблюдаются и нарушаются связи гумусовых веществ и минеральной части почвы, скорость разложения органического вещества, уменьшается подвижность питательных элементов [1, 2, 4].

Почва – легко повреждаемый и разрушаемый ресурс. Она требует самого бережного освоения, охраны, поскольку относится к очень трудно-восстановимым природным ресурсам. Поэтому защита деградационных процессов почв для малоземельной Армении является актуальной задачей.

Цель проведенных исследований заключалась в выявлении деграда-ционных процессов почв при качественных изменениях условий окружаю-щей среды.

Объекты и методы. В основу работы положены материалы полевых и лабораторных исследований, проведенных в 2010-2011 гг.

Количественные и качественные характеристики. Содержание хими-ческих, физико-химических и водорастворимых солей в почвенных раство-рах определялось методом сравнения фактического материала с данными фоновых участков (контроль, 1976 г.).

Полевые работы проводились на Араратской равнине, объектом изучения являлись лугово-бурые орошаемые почвы, занимающие наиболее


56

низко расположенную (800-950 м над у.м.) наклонно-равнинную часть Араратской котловины.

Поверхность Араратской равнины сложилась из четвертичных аллювиальных и аллювиально-пролювиальных отложений глинистого, суглинистого и супесчаного состава. Расположенная в более аридной части полупустынной зоны, она выделяется сухим, резко континентальным климатом с малоснежной холодной зимой и сухим жарким летом. Для зоны характерна большая испаряемость (1100-1480 мм), высокая обеспеченность термическими ресурсами (сумма температуры > 5° за год составляет 4150-4590°С). Годовой коэффициент увлажнения по Н.И. Иванову – 0,15-0,20. Данным климатическим условиям присуща скудная растительность пустынного и полупустынного типа.

Лугово-бурые орошаемые почвы формируются как под влиянием грунтового, так и поверхностно-ирригационного увлажнения. По механи-ческому составу лугово-бурые орошаемые почвы в основном имеют суглинистый и глинистый состав. По вертикальному профилю почв наблюдается незакономерное чередование механических фракций. Содер-жание гумуса в пахотном слое колеблется от 1,4 до 1,8% [5].

Лугово-бурые орошаемые почвы имеют сравнительно высокую биологическую активность. Эти почвы в основном карбонатны, в их составе преобладают углекислый кальций, магний, реакция среды в основном щелочная (pH 8,2-9,0), богаты валовым фосфором (0,15-0,50%) и калием (1,3-2,0%), но бедны общим (0,06-0,16%) и легко гидролизируемым азотом (1,2-5,9 мг на 100 г почвы). Почвенно-поглощающий комплекс насыщен основаниями, количество которых меняется в связи с содержа-нием селистой фракции.

В почвенных образцах химические и физико-химические анализы проводились следующими методами: гумус по Тюрину, карбонатность (Co2) по Шейблеру, pH – потенциометрически (в водной суспензии), поглощенные основания на карбонатных почвах по Иванову, в бескар-бонатных по Гедройцу.

Результаты исследований. Исследования, проведенные в 2010 г., показали, что химические, физико-химические показатели лугово-бурых почв и водорастворимых солей по сравнению с 1974 г. значительно изменились (табл. 1). Так, в верхних (0-24, 0-27 см) слоях почвы содержание гумуса колебалось в пределах 1,46-1,2; карбонаты CО2 – 7,3-


57

7,1; CaCО3 – 10,5-10,0; MgCО3 – 3,9-4,9; SО4- – (гипс) – 0,1-0,15%;

обменные катионы (Ca, Mg, Na) составили 16,1-12,0; 6,4-4,0; 1,2-4,0 мг/кг-экв. на 100 г почвы соответственно, что по сравнению с контролем (1974г.) содержание гумуса уменьшилось в 1,5-1,2 раза, количество CО2 увели-чилось в 1,6-1,2; CaCО3 – 1,1-1,1; MgCО3 – в 1,18-1,48 раза, сумма поглощенных оснований (Ca, Mg, Na) – в 1,13-1,55 раза.

Таблица 1 Химический и физико-химический состав лугово-бурых орошаемых почв N разреза, место-нахож-дение

Глу-бина, см

Гу- мус, %

Карбонат, % SO4, гипс,

%

Обменные катионы мг-экв. на 100 г почвы

Сумма Ca, Mg, Na

pH вод-ный

CO2 CaCО3 MgCО3 Ca Mg Na

1. Мргаван, Араратский марз, ороша-емые 2010г.

0-24 1,46 7,3 10,5 3,9 0,1 16,1 6,4 1,2 23,7 8,9 24-42 1,2 9,1 10,9 3,2 0,3 15,4 6,8 1,8 24,0 8,2 42-69 1,2 9,0 15,8 3,0 0,2 15,0 14,2 4,3 33,5 9,6 69-81 0,72 5,6 13,0 2,8 0,2 7,2 7,2 2,9 17,3 9,4 81-130 0,38 7,4 10,3 2,8 0,1 6,1 9,8 6,0 25,5 9,6


0-26 1,4 7,0 12,5 4,5 - 14,2 4,9 1,5 20,6 8,2 26-51 1,0 6,9 10,6 3,2 0,1 14,0 6,0 6,0 26,0 9,6 51-72 1,0 12,1 13,4 3,0 0,1 9,4 9,1 3,8 22,3 9,4 52-90 0,71 9,0 10,0 2,9 0,2 6,2 6,8 3,9 16,9 9,6 90-140 0,48 6,4 9,3 3,4 0,2 5,1 5,2 7,5 17,8 9,2


0-27 1,2 7,1 10,0 4,9 0,15 12,0 4,0 1,2 17,2 9,2 27-40 1,2 6,9 11,6 3,6 0,2 12,4 6,3 1,6 20,3 9,0 40-63 0,96 7,0 14,0 2,9 0,1 8,3 8,5 1,9 18,7 9,5 63-88 0,84 5,8 10,9 2,4 0,1 7,7 6,0 2,8 16,2 9,7

4. Мргаван, Араратский марз, ороша-емые (конт-роль) 1974 г.

88-130 0,28 7,4 9,0 3,0 0,2 6,3 6,1 3,6 16,6 9,7 0-21 1,8 6,0 9,3 3,3 - 18,3 7,6 0,9 26,8 8,4 21-43 1,6 6,3 9,7 3,0 0,2 17,5 9,3 1,2 28,0 8,4 43-65 0,9 7,9 13,2 2,9 0,1 16,6 12,3 3,0 31,9 9,0

65-92 0,8 6,8 11,0 2,6 0,1 10,7 8,7 2,6 22,0 9,4

92-182 0,9 6,8 12,0 3,1 0,3 9,8 18,5 8,2 36,5 9,5

Реакция почвенной среды pH – от 8,4 стала 8,9-9,2. Аналогичное изменение химических, физико-химических показателей лугово-бурых орошаемых почв характерно также для других слоев почвы (см. табл. 1).


58

По данным Р.А. Эдиляна, 1974 г., лугово-бурые орошаемые почвы обычно не заселены. Водорастворимые соли в почвенном профиле варьирует в пределах 0,07%, где грунтовые воды находятся на высоком уровне и сравнительно минерализованы сумма солей в нижних слоях составляет 0,26-0,46%. Щелочность от нормальной соды (CO3) отсутст-вует, характер засоления в основном сульфатно-бикарбонатно-натриевый.

Наши исследования (табл. 2) показывают, что содержание водо-растворимых солей в изучаемых почвах (лугово-бурых орошаемых) по сравнению с контролем (1974 г.) выше соответственно в 1,1-1,2; 1,5-2,0; 2,0-1,5; 2,0-3,0 раза. Также наблюдается увеличение Na+K, их количество составляет от 0,02 до 0,03-0,01 % или в 1,5-2,0 раза соответственно.

Таблица 2 Содержание водорастворимых солей в лугово-бурых орошаемых почвах N разреза, год местонахож-дение

Глубина, см

Сумма солей,

%

Содержание, %

CO3 общ. HCО3

Cl- −4SO

Ca+2 Mg+2 Na+K по разн.

Араратский марз, с. Мргаван 1 2010г.

0-24 0,166 нет 0,08 0,03 0,04 0,01 0,02 0,03 24-42 0,172 - 0,08 0,03 0,02 0,02 0,02 0,04 42-69 0,185 - 0,07 0,02 0,06 0,01 0,03 0,04 69-81 0,261 - 0,08 0,04 0,07 0,04 0,01 0,05

81-132 0,250 - 0,08 0,04 0,06 0,04 0,02 0,04 Араратский марз, 2, 2010г.

0-26 0,111 нет 0,07 0,03 0,03 0,02 0,03 0,04 26-51 0,177 - 0,06 0,02 0,03 0,01 0,02 0,03 51-72 0,206 - 0,06 0,03 0,05 0,02 0,01 0,05 72-90 0,236 - 0,07 0,03 0,07 0,04 0,02 0,04

90-132 0,263 - 0,09 0,03 0,07 0,05 0,01 0,05 Араратский марз, 3 2011 г.

0-27 0,163 нет 0,08 0,04 0,01 0,01 0,03 0,04 27-40 0,169 - 0,07 0,03 0,06 0,01 0,02 0,04 40-69 0,201 - 0,06 0,03 0,06 0,02 0,02 0,06 69-78 0,218 - 0,07 0,03 0,08 0,01 0,02 0,06

Араратский марз, с. Мргаван (контроль) 1976 г.

0-21 0,147 нет 0,07 0,02 0,02 0,01 0,01 0,02 21-43 0,142 - 0,07 0,02 0,02 0,01 0,00 0,02 43-65 0,200 - 0,07 0,02 0,02 0,01 0,01 0,02 65-72 0,148 - 0,06 0,02 0,02 0,01 0,00 0,04

72-180 0,258 - 0,07 0,03 0,06 0,05 0,02 0,03


59

Изменение содержания водорастворимых солей характерно также для других слоев почвы (см. табл. 2).

Таким образом, на основании проведенных исследований можно прийти к выводу, что за последние 35 лет (1974-2010 гг.) в лугово-бурых орошаемых почвах наблюдаются значительные изменения количественных и качественных показателей. Процесс деградации почв, несомненно, связан с антропогенным фактором, являющимся угрозой полной дегра-дации почв.

Библиографический список 1. Важенин И.Г., Арсеньева Е.И., Личкина Т.И. Влияние промышленных выбросов на агрохимические свойства почвы. – В кн.: «Интенсификация сельскохозяйственного производства и проблемы защиты окружающей среды». – М.: Наука, 1983. – С.49-53.

2. Григорян К.В. Влияние загрязненных вод на физико-химические свойст-ва почв. Ученые записки ЕГУ, N 1 (155). – Ереван, 1984. – С.124-129.

3. Кауричев И.С., Панов Н.Н., Розанов Н.Н. и др. Под ред. И.С. Кауричева. – М.: Колос, 1982. – 706 с.

4. Унанян С.А. Влияние техногенных выбросов Алавердского горно-металлургического комбината (Республика Армения) на загрязненность почвенного покрова и его агрохимические и физико-химические показатели. //Вестник МАНЭБ. – СПб, 2006. – Т. 11 N 8. – С.54-58.

5. Эдилян Р.А. Почвы Армянской ССР. – Ереван: Айастан. – 1976. – С. 238.

ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ЗАПЕЧАТАННЫХ ПОЧВ Г. ВЛАДИМИРА НА ОСНОВЕ

ПОКАЗАТЕЛЕЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ К.В. Игнатьева, О.Н. Сахно Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,

г. Владимир, Россия Basierend auf Indikatoren für die biologische Aktivität des Bodens: Nitrifikation,

Denitrifikation, Stickstofffixierung, Ureaseaktivität wurde Zustand versiegelten Boden Vladimir in Wohngebieten untersucht, sowie in den Bereichen Straßen. Da Böden versiegelt meiste der Erde in Vladimir, können Indikatoren für biologische Aktivität wie eine frühzeitige Diagnose Anzeichen dafür, dass den allgemeinen Zustand der Ökosysteme in Vladimir offenbaren würde dienen.


60

В настоящее время исследованию объектов окружающей среды урбанизированных территорий уделяется большое внимание. Изучение почв города немыслимо без учета состояния, места и роли запечатанных почв в почвенном покрове городов [1]. Запечатанные почвы отличны от естественных по химизму и водно-физическим свойствам. Они переуплот-нены, почвенные горизонты перемешаны и обогащены строительным мусором, бытовыми отходами, из-за чего имеют более высокую щелоч-ность, чем природные их аналоги [2]. Наиболее показательным для оценки состояния почв считают групповой состав микроорганизмов, связанных с циклом превращения азота.

Для оценки состояния запечатанных почв города наиболее эффек-тивно определение нитрифицирующей, денитрифицирующей, азотфикси-рующей и уреазной активностей [3]. На основании показателей нитри-фицирующей и уреазной активности можно судить о способности почв к самоочищению. Денитрифицирующая активность характеризует уплотнен-ность почвы и степень ее увлажнения. Невысокая денитрифицирующая активность характерна для почв загрязненных тяжелыми металлами. Активность азотфиксации также свидетельствует о степени загрязнения почвы.

Целью работы явилось исследование состояния запечатанных почв города Владимира (районы жилой застройки, участки автодорог). Почвен-ные пробы отбирали в восточной части города Владимира. Глубина отбора проб составляла 0-50 см.

В результате проведенных исследований была установлена высокая активность азотофиксатора Azotobacter chroococcum. Это связано с тем, что для техногенно-загрязненных почв характерно увеличение элементов питания (Са, Р) и рост щелочности (здесь стоит отметить, что рН отобран-ных почв колеблется от 7,8 до 8,6), что благоприятно сказывается на развитии Azotobacter chroococcum. Кроме того, в загрязненных почвах снижается общее количество бактерий. Это позволяет азотобактеру занять освободившуюся экологическую нишу, поскольку он обнаруживает существенно меньшую чувствительность к загрязнению. Высокой актив-ности азотобактера способствует также ограниченный доступ кислорода, создающийся при запечатывании почвы, поскольку известно, что


61

Azotobacter chroococcum лучше развивается при некотором недостатке кислорода.

Низкие показатели нитрифицирующей и уреазной активности свиде-тельствуют о слабой способности почв к самоочищению. Невысокая актив-ность уреазы и медленное ее нарастание в отобранных почвенных образ-цах, возможно, связаны также с небольшим количеством органических веществ в исследуемых почвах, что неблагоприятно сказывается на функционировании данного фермента. Процесс денитрификации в почвен-ных образцах протекал с малой интенсивностью. Денитрифицирующая активность почвы зависит от присутствия тяжелых металлов, которые оказывают угнетающее воздействие на этот процесс. Возможно, что такая низкая денитрифицирующая активность исследованных запечатанных почв обусловлена именно этим.

Проведенные исследования позволяют сделать вывод, что запечатан-ные почвы сильно отличаются от других городских почв по своей биологической активности. Активность всех процессов цикла азота сильно снижена или полностью подавлена. Исключение составляет азотфиксиру-ющий микроорганизм Azotobacter chroococcum, которому данная экологическая ниша позволяет сохранять жизнеспособность в течение длительного времени.


Библиографический список

1. Прокофьева Т.В. Городские почвы, запечатанные дорожными покры-тиями. – М., 1998. – 124с.

2. Селивановская С.Ю., Галицкая П.Ю. Оценка токсичности почв с исполь-зованием метода биотестирования. // Экологический вестник. – №4. – 2006. – С.76-83.

3. Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. – М.: 1990. – 336с.


62

УДК 631.6.631.445 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БАРДЫ ДЛЯ МЕЛИОРАЦИИ СОДОВЫХ СОЛОНЦОВ-

СОЛОНЧАКОВ АРАРАТСКОЙ РАВНИНЫ В.А. Папинян, У.К. Казарян

Государственный аграрный университет Армении, Научный центр почвоведения, агрохимии и мелиорации им. Г. Петросяна,

Ереван, Армения The development of the salted lands of the Ararat valley has the certain difficulties,

caused by the great heterogeneity of mechanical composition, and also delivery of an ameliorant of sulfuric acid and sulphate of iron which brought from other republics of the former Soviet Union, since 90th years delivery of these ameliorants is stopped. Since 2004 we use a local industrial waste of the bard (a waste of brand company) which contains 0.5-1 % of wine acid and 20-25 g/l of other organic connections. By using bards the salt licks-saline is meliorated, a meter layer of earth is freshened. Agricultural plants normally develop and give high yields.

Введение

За последнее десятилетие из-за плохого технического состояния дренажных сетей, поднятия уровня грунтовых вод, нефункционирования вертикальных дренажей глубинных скважин, а также бессистемного ведения сельского хозяйства на территории Араратской равнины привело в неудовлетворительное мелиоративное состояние. В связи с резко обост-рившейся мелиоративно-экологической обстановкой часть ранее мелиори-рованных 5400 га почв, а также часть орошаемых лугово-бурых почв Араратской равнины из-за поднятия уровня грунтовых вод и их интенсив-ного испарения с поверхности почвы подверглись вторичному засолению.

Начиная с 90-х годов доставка серной кислоты и железного купороса в республику была прекращена. По этой причине для повышения плодоро-дия пахотных земель и мелиорации вторично засоленных почв встала задача изыскать и испытать местные экологически чистые мелиоранты, например барду, получаемую в результате дистилляции коньячного спирта, применение которой может решить ряд экологических задач. Барда содержит органические кислоты (0.5-1.0% винная кислота), около 20-25 г/л другие органические соединения и примерно 4 г/л растворимых солей, которые отрицательно воздействуют как на трубы канализационной сети, так и на растительный и животный мир. Но, наряду с этим, барда также содержит ряд ценных органических и минеральных элементов, витаминов,


63

использование которых в сельском хозяйстве может способствовать как повышению плодородия почв, так и регулированию питательного режима растений. Следовательно, применение барды в различных областях сель-ского хозяйства позволит решить комплекс важнейших для Республики Армения природоохранных задач.

Целью наших исследований явилось выявление эффективности влияния барды на интенсивность выщелачивания солей из вторично засоленных почв и остаточных солей из мелиорированных в условиях поливно-промывного режима, также выявления мелиоративной эффектив-ности барды при мелиорации содовых солонцов-солончаков. Объекты и методы

В качестве объектов лабораторных, вегетационных опытов нами были взяты орошаемые лугово-бурые почвы с. Сипаник Масисского района Араратского марза, подвергшиеся вторичному засолению. Вегета-ционный опыт дал положительный результат. С помощью барды мелиори-рован метровый слой вторично засоленной почвы (Бакунц С.Г., Манукян Р.Р., Папинян В.А., 2006).

Полевой опыт был заложен в 2005-2006 гг. на стационарном поле Армавирской опытно-мелиоративной станции Научного центра почвове-дения, агрохимии и мелиорации им. Г. Петросяна с нормальным функцио-нированием дренажной системы и с уровнем залегания грунтовых вод 3,0-3,5 м. Опыт поставлен на площади 400 м2. После подготовки почвы (планировка, рыхление, нарезка валов) заложены 5 разрезов, с которых были взяты почвенные образцы до глубины 1 м послойно (0-25, 25-50, 50-75, 75-100 см), со второго же разреза образцы также были взяты до глубины залегания грун-товых вод, начиная с 1 м глубины через каждые 50 см. Взяты также пробы грунтовой воды. Общее состояние опытного поля до подготовки почвы для опыта и схема опыта проведения мелиорации приведены на рис. 1 и 2.

Рис. 1. Общее состояние опытного поля до подготовки почвы


64

Рис. 2. Схема опыта проведения мелиорации солонцов-солончаков Армавирской

опытно-мелиоративной станции: 1, 2, 3, 4, 5 – точки отбора почвенных образцов

Механический состав почвы (физическая глина), состав и содержа-ние карбонатов в метровом слое почвы опытного поля определены при анализе почвенных образцов, взятых до глубины 1 м (табл. 1). Следует отметить, что определение механического состава почв (содержания физической глины) необходимо, поскольку он учитывается при расчете нормы мелиоранта при проведении мелиоративных работ.

Таблица 1 Содержание физической глины и карбонатов

в метровом слое солонца-солончака до мелиорации, % (Армавирская опытно-мелиоративная станция)

Глубина взятия образцов почвы, см

Физическая глина

Карбонатность CaCO3 MgCO3 всего

0-25 51,40 10,00 2,80 12,80 25-50 49,40 11,40 2,70 14,10 50-75 46,20 10,00 2,70 12,70 75-100 34,20 10,00 2,80 12,80 0-100 45,30 10,30 2,80 13,10

Как следует из таблицы 1, метровый слой почвы исследуемого

солонца-солончака имеет легкий глинистый механический состав до глубины 75 см, где содержание физической глины варьирует в пределах

20 м

20 м

1 2

3

4 5

Дорога

Полутруба

Источник воды


65

51,4-46,2 % и тяжелый суглинистый – до глубины 75-100 см. Содержание карбонатов в 0-100 см толще доходит до 13,1 %, в составе которых доминирует CaCO3 – 10,3 %.

Химический состав водной вытяжки почвы и содержание обменных оснований – Ca, Mg, Na, K определены при анализе почвенных образцов, взятых до глубины залегания грунтовых вод (табл. 2). Также определен химический состав грунтовых вод.

Таблица 2 Химический состав водной вытяжки почвы опытного поля и содержание в

ней обменных натрия и калия до проведения мелиорации бардой, мг-экв./100 г почвы (Армавирская опытно-мелиоративная станция)


рН ∑

солей, %

−23CO Общ.

−3НCO

Cl- −24SO Са

2+ Мg2+ Na++K

+

Обмен.

Na+ K+

0-25 9,8 1,573 3,59 5,00 7,05 10,47 0,50 0,08 21,94 18,30 1,80 25-50 10,0 1,249 2,27 5,61 9,60 3,11 0,15 0,24 17,93 17,10 1,00 50-75 10,0 1,258 1,27 3,76 5,05 9,17 0,30 0,24 17,44 14,70 0,90 75-100 9,8 1,077 0,63 2,39 9,30 4,71 0,30 0,16 15,94 7,60 0,50 0-100 9,9 1,260 1,94 2,61 7,75 6,86 0,31 0,18 18,31 14,40 1,10

100-150 9,2 0,832 0,40 3,40 5,50 3,20 0,20 0,15 11,75 4,40 0,70 150-200 9,0 0,616 0,35 2,80 3,70 2,35 0,20 0,15 8,50 3,60 0,50 200-250 8,9 0,417 0,30 1,90 2,90 1,25 0,20 0,12 5,73 3,00 0,50 250-300 8,7 0,360 0,10 1,80 2,55 0,80 0,20 0,10 4,85 2,90 0,30

Данные химического состава водной вытяжки почв опытного поля свидетельствуют, что метровый слой почвы сильно засолен (табл. 2). Содержание водорастворимых солей в 0-25 см слое достигает 1,573 %, которое с глубиной понижается. Реакция среды сильнощелочная (рН 10). Характер засоления исходной почвы в 0-100 см толще бикарбонатно-сульфатно-хлоридный, а в пределах 100-300 см – сульфатно-бикарбонатно-хлоридный. Особенностью этих почв является присутствие в значительных количествах нормальной соды, содержание которой в 0-25 см слое доходит до 3,59 мг-экв. и убывает с глубиной, однако в метровой толще составляет


66

1,94 мг-экв., которая подвергаясь щелочному гидролизу придает почве резкощелочную реакцию (рН 9,8-10).

Содержание обменного Na в 0-25 см слое составляет 18,3 мг-экв., которое с глубиной уменьшается до 7,6 в 75-100 см слое, а в 0-100 см толще составляет 14,4 мг-экв. Содержание обменного K невысокое и сверху вниз варьирует в пределах 1,8-0,5 мг-экв. Почва, начиная с глубины 1 м и до уровня залегания грунтовых вод (3 м), засолена ниже среднего и слабо осолонцована.

Для химической мелиорации метрового слоя солонцов-солончаков опытного поля площадью в 400 м2 расчетная норма барды составила 800 т, а потребная норма воды для промывки 1 га – 49 тыс. м3 (Руководство по химич. мелиорации, 1982).

До конца мая 2006 г. в почвы опытного поля было внесено 800 т барды (расчетная норма), затем проведена промывка до конца октября,

потом аналогичным образом как до мелиорации взяты поч-венные образцы с 5 разрезов – с 4-х послойно до глубины 1 м, а со второго разреза – до грунтовых вод (3,3 м).

Процесс проведения ме-лиорации опытного поля бар-дой представлен на рис. 3.

Результаты и обсуждение Данные таблицы 3 показывают, что при мелиорации солонцов-

солончаков Армавирской опытно-мелиоративной станции бардой на фоне нормально функционирующей дренажной системы на глубине 3 м получены положительные результаты. Засоленность почвы снижается, хотя сумма солей в 0-25 см слое сравнительно высокая (0,376 %), что обусловлено наличием водорастворимых Na и K (3,70 мг-экв.), содержание которых все еще высокое. Однако содержание водорастворимых Са и Мg в почве доходит до 1,40 мг-экв., благодаря которым в условиях поливо-промывного режима происходит рассоление не только метрового слоя почвы, но и 3-х метровой толщи, поскольку уровень залегания грунтовых вод ниже 3 м и находится на отметке 3,3-3,4 м, а закрытая горизонтальная дренажная сеть на глубине 3 м функционирует нормально.

Рис. 3. Промывка почв опытного поля оросительной водой после внесения барды


67

Таблица 3 Химический состав водной вытяжки почвы опытного поля солонцов-

солончаков после мелиорации бардой, мг-экв./100 г почвы (Армавирская опытно-мелиоративная станция)


рН ∑

солей, %

−23CO Общ.

−3НCO

Cl- −24SO Са

2+ Мg2+

Водо-раст.

Обменные

Na++K+ Na+ K+

0-25 7,4 0,376 нет 2,39 0,56 2,15 0,60 0,80 3,70 1,25 3,85 25-50 7,3 0,211 нет 1,61 0,28 0,92 0,40 0,40 2,01 1,08 3,41 50-75 7,4 0,269 нет 2,89 0,37 0,22 0,90 0,64 1,94 0,40 2,81

75-100 7,6 2,266 нет 3,12 0,31 0,06 1,40 1,28 0,81 0,23 1,52 0-100 7,4 0,279 нет 2,50 0,38 0,84 0,83 0,78 2,12 0,80 2,90

100-150 7,6 0,347 нет 2,80 0,65 1,15 0,70 0,56 3,34 0,41 0,97 150-200 7,8 0,322 нет 3,67 0,28 0,35 0,70 1,20 2,40 1,07 0,93 200-250 8,0 0,428 нет 4,81 0,37 0,20 0,25 0,40 4,43 5,16 1,75 250-300 8,4 0,329 нет 3,64 0,39 0,17 0,20 0,56 3,42 4,80 2,52

Ион Cl- из 3-х метрового слоя выщелочен и находится в допустимых пределах, в 0-100 см слое его содержание составляет 0,38 мг-экв. Содержание обменного Na+ до глубины 200 см резко уменьшилось и находится ниже допустимых пределов – 0,41-1,07 мг-экв. (в мелиориро-ванных почвах допустимый предел – 2,25 мг-экв.), однако наблюдается возрастание обменного K+ примерно в 2 раза, что не оказывает вредного воздействия на рост сельскохозяйственных растений, поскольку K+ считается одним из необходимых питательных элементов. В 0-25 см

почвенном слое присутствует 2,15 мг-экв. иона SO−2

4 , который связан с Ca2+ и Mg2+ – CaSO4 и MgSO4, являющиеся залогом для дальнейшей и полной промывки этого слоя.

В нижней 200-300 см толще почвы отмечается значительное содержание как водорастворимых Na+ и K+, так и обменного Na+ (4,8-5,16 мг-экв.).

При мелиорации бардой также изменяется состав и соотношение обменных оснований (табл. 4).


68

Таблица 4 Состав и соотношение обменных оснований почвы солонцов-солончаков при мелиорации бардой (числитель - до и знаменатель - после мелиорации) Глубина взятия образцов почвы, см

Обменные катионы, мг-экв./100 г почвы

В %-ах от суммы

Ca2+ Mg2+ Na+ K+ сумма Ca2+ Mg2+ Na+ K+

0-25 6,00

10,00 2,00 8,00

18,30 1,30

1,80 4,90

28,10 24,20

21,30 41,30

7,10 33,00

65,10 5,40

6,50 20,20

25-50 6,00

12,00 4,00

10,00 17,10 1,10

1,00 3,40

28,10 26,50

21,30 45,30

14,20 37,70

60,90 4,20

3,60 12,80

50-75 6,00

13,50 5,00 6,50

14,70 0,40

0,90 1,50

26,60 21,90

22,60 61,60

18,80 29,70

55,30 1,80

3,30 6,80

75-100 8,00

14,50 6,00 8,00

7,60 1,10

0,50 0,90

22,10 24,50

36,30 59,20

27,10 32,60

34,40 4,50

2,30 3,70

0-100 6,5 0 12,30

4,30 8,10

14,40 0,80

1,10 2,70

26,30 23,90

24,70 51,50

16,30 33,90

54,80 3,30

4,20 11,30

Как показывают данные таблицы 4, сумма обменных оснований солонцов-солончаков до мелиорации составляет 28,1 мг-экв./100г почвы (0-50 см), а в сравнительно легком по механическому составу 75-100 см слое эта величина снижается до 22,1 мг-экв. Емкость поглощения почвы после мелиорации бардой изменяется незначительно, в то время как состав обменных катионов значительно улучшился – резко уменьшилось содер-жание обменного Na+. Так, до мелиорации бардой содержание обменного Na+ составляло 54,8 % в 0-100 см толще почвы, после мелиорации – 3,3 %. До мелиорации содержание обменного Ca2+ составляло 24,7, Mg2+ – 16,3 и K+ – 4,2 %, после мелиорации бардой содержание Ca2+ и Mg2+ увеличивается и соответственно составляет 51,5 % и 33,9 %, содержание обменного K+ также возрастает: в 0-25 см слое – до 20,2 %, в 25-50 см слое – до 12,8 %. Следует отметить, что в мелиорированной бардой почве ион

СО−2

3 отсутствует, реакция почвы близка к нейтральной, следовательно, образовавшееся количество K+ не представляет опасности для нормального роста сельскохозяйственных культур. Однако в почвенном


69

поглощающем комплексе содержание обменного Ca+ (51,5 %) в 0-100 см толще почвы все еще низкое, поскольку в 0-25 и 25-50 см слоях оно составляет всего 41,3 и 45,3 %. Следовательно, при сельскохозяйственном использовании земель целесообразно внесение высоких норм супер-фосфата, благодаря чему количество обменного Ca2+ возможно довести до 60 %, тем самым улучшить кальциевый питательный режим.

После внесения барды в процессе промывки почв опытного поля из скважин с уровнем залегания грунтовых вод ниже 3 м взяты пробы воды и определен их химический состав (табл. 5).

Следует отметить, что на фоне действующей дренажной системы уровень залегания грунтовых вод в процессе промывки почв с глубины 3,3-3,4 м выше не поднимался. Почвы опытного поля промывались оросительной водой с невысокой степенью минерализации – 0,619 г/л, в которой нормальная сода отсутствует, содержание водорастворимых Ca2+ и Мg2+ составляет 5,90, а Na+ и K+ – 3,62 мг-экв./л, реакция воды слабо щелочная (рН 8). Как видим, вода, используемая для промывки при мелиорации бардой солонцов-солончаков, нормального качества.

Таблица 5 Химический состав грунтовых вод после мелиорации бардой солонцов- солончаков, мг-экв./л (Армавирская опытно-мелиоративная станция)

Дата взятия пробы

рН ∑

солей, г/л

−23CO

Общ. −3НCO

Cl- −24SO Са

2+ Мg2+ Na++K

+

Промыв. вода

8,0 0,619 нет 2,39 3,21 3,92 1,90 4,00 3,62

Грунт. вода 31.07.06 г.

7,8 4,544 нет 10,80 48,80 12,00 3,30 5,60 62,70


8,0 4,388 1,60 11,10 35,50 21,54 3,90 12,00 52,24


8,1 2,231 нет 4,66 24,20 6,20 0,60 1,92 32,54

Через месяц после окончания промывки почв опытного поля степень минерализации грунтовых вод достигла 4,544 г/л, что в основном


70

обусловлено высоким содержанием NaHCO3 и NaCl, удаленных с мелиорируемой территории. В дальнейшем, через 1,5 месяца, после проведения 4-5-кратной промывки, степень минерализации грунтовых вод все еще сохранялась высокой – 4,388 г/л. В грунтовых водах наблюдалось значительное снижение содержания натриевых солей (до 10,4 мг-экв./л) и увеличение содержания магнезиальных солей. Затем, в течение следую-щего месяца, отмечено снижение содержания солей в грунтовых водах в 2 раза, которое составило 2,231 г/л, что свидетельствует об улучшении почв опытного поля.

Состав карбонатов и некоторые физические показатели почв опытного поля до и после мелиорации бардой приведены в таблице 6, из которой видно, что в 0-100 см слое почвы 0,3 % карбонатов Ca и 0,1 % карбонатов Mg разлагаются, образуя соединения Ca и Mg, которые при взаимодействии с почвенным поглощающим комплексом (ППК) также вытесняют обменный Na и K.

После мелиорации наблюдается положительная тенденция также в улучшении физических свойств – объемной и удельной массы, общей порозности, величина последней в метровом почвенном слое хотя и возрастает всего лишь на 1,3 %, однако даже такое незначительное изменение свидетельствует о мелиоративном улучшении почв. Фильтра-ция почв, мелиорированных бардой, составляет 0,10-0,12 м/сут., в то время как в исходных солонцах-солончаках она равна нулю.

Таблица 6 Состав карбонатов и физические свойства почвы при мелиорации бардой солонцов-солончаков Армавирской опытно-мелиоративной станции

(I – до и II – после мелиорации) Глубина взятия образцов почвы, см

CaCO3, % MgCO3, %

Объемная масса, г/см3

Удельная масса, г/см3

Общая порозность, %

I II I II I II I II I II

0-25 10,00 9,60 2,80 2,40 1,38 1,34 2,70 2,67 48,9 50,0 25-50 10,40 10,30 2,70 2,70 1,39 1,35 2,70 2,68 48,5 49,6 50-75 10,00 9,70 2,70 2,90 1,40 1,34 2,71 2,70 48,3 50,4

75-100 10,00 9,70 2,80 2,80 1,38 1,35 2,69 2,69 48,7 49,8 0-100 10,10 9,80 2,80 2,70 1,39 1,37 2,70 2,69 48,6 49,9


71

На мелиорированных почвах опытного поля весной 2007 г. возделывали томат. Растения нормально росли и развивались и дали высокую урожайность томатов – 650 ц/га. Начиная с 2007 года барда как мелиорант используется в фермерских хозяйствах в Армавирском и Араратском марзах. Заключение

Как вегетационные, так и полевые исследования показали, что при мелиорации бардой вторично засоленных почв и содовых солонцов-солончаков наблюдается полная нейтрализация щелочности почвы от нормальных карбонатов, разложение карбонатов CaCO3 и MgCO3 с

образованием более легкорастворимых солей Ca и Mg, которые при взаимодействии с ППК вытесняют обменный Na из метровой почвенной толщи на фоне нормально функционирующей дренажной системы. При этом улучшаются как химические, так и физические свойства почвы, создавая тем самым благоприятные условия для нормального роста сельскохозяйственных растений.

При мелиорации солонцов-солончаков бардой в условиях отсутствия дренажной системы улучшается лишь 0-50 см слой почвы, а в нижних слоях накапливаются водорастворимые соли, повышается уровень залегания грунтовых вод, которые приводят к вторичному засолению данной территории.

Рекомендуем мелиорацию бардой содовых солонцов-солончаков и вторично засоленных почв проводить при наличии действующей дренажной сети или при уровне залегания грунтовых вод ниже 2-2,5 м.

Библиографический список 1. S.G.Bakunts, R.R.Manukyan, V.A.Papinyan Improvement salinization of

irrigated soils of the Ararat valley (laboratory experience). Agrogitutyun, 9-10, 2006, Yerevan, pp. 417-421.

2. Guide to chemical melioration of soda saline of the Araratian valley of the Armenian SSR: STS-C-19-82. – 27 P.


72

ЭКОЛОГО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ НАВОЗА В ПОЧВАХ

ТЕХНОГЕННЫХ ЗОН АЛАВЕРДСКОГО ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ЗАВОДА С.А. Унанян, А.Л. Мкртчян, А.С. Унанян Научный центр почвоведения, агрохимии и мелиорации им. Г.П. Петросяна,

г. Ереван, Армения The research studied the efficiency of increasing manure doses in the anthropogenic

zones of Alaverdi mining and smelting plant which affect the yield, chemical composition of potato tubers and dynamic of mobile forms of heavy metals (HM).

It has been determined that in strongly polluted highland chernozem (humus) soils the manure optimal doze for potato is 120 t/ha, which results in additional yield – 222,9 centner/ha. Though, the overdose of manure has had negative effect, so that the content of basic nutrients (N, P, K) and nitrates (NO3

- in the potato tubers increases, meanwhile, the minimal accumulation of HM in the potato tubers and soils has been observed.

Установлено, что в сильнозагрязненных горных черноземах опти-

мальной дозой для картофеля является навоз в дозе – 120 т/га, при которой прибавка урожая составляет 222,9 ц/га, при дальнейшем увеличении дозы навоза наблюдается отрицательный эффект. С увеличением дозы навоза в клубнях картофеля отмечается увеличение содержания основных пита-тельных элементов (N, P, K) и нитратов (NO3

–), но при этом зафиксировано минимальное накопление ТМ в клубнях и почвах.

Выработка критериев для оценки степени деградации и токсичности почвенного покрова, а также разработка приемов восстановления плодо-родия загрязненных тяжелыми металлами (ТМ) почв, повышение урожай-ности сельскохозяйственных культур и получение экологически безопас-ной продукции являются в настоящее время весьма актуальными задачами.

Реабилитации загрязненных почв для малоземельной Армении имеет не только экологическое, но и социально-экономическое значение, так как в республике в настоящее время загрязнено более 50 тыс. га [1].

Меры по ликвидации уже существующего загрязнения подразумева-ют использование извести, органических удобрений, цеолитов и др. веществ, связывающих ТМ в недоступную для растений форму и способствующих повышению плодородия почв, применение агромелиора-тивных методов, приводящих к удалению металлов из верхних корне-обитаемых слоев почвы, а также возделывание на загрязненных почвах культур, способных накапливать металлы в количествах, не превышающих их предельно допустимые уровни [2, 3].


73

Методика исследований. Наши исследования направлены на изучение влияния возрастающих доз навоза на урожайность картофеля, ее химический состав и динамику подвижных форм ТМ в почве окрестностей техногенных зон.

Полевые исследования были проведены на загрязненных почвах территории с. Одзун Лорийского марза (горные черноземы), расположен-ных на расстоянии 5-6 км от основного источника загрязнения (АГМЗ).

Почвы опытного участка характеризуются следующими агрохими-ческими показателями в пахотных горизонтах горных черноземов. Содер-жание гумуса колеблется в пределах 5,2-3,8%, по механическому составу почва тяжелосуглинистая: емкость поглощения составляет 66,1-52,4 мг-экв на 100 г почвы, содержание валового азота – 0,26-0,24, фосфора – 0,28-0,26, калия – 1,9-1,7%, pH – 7,2-7,6. Почвы слабо обеспечены подвижным азотом, средне и хорошо фосфором – 6,2-4,3 мг, хорошо калием – 48,3- 46,0 мг на 100 г почвы. В пахотном горизонте содержание валовой и подвижной меди составляет 301,0 и 44,6, свинца – 215,0 и 46,0, молиб- дена – 4,80 и 2,50, цинка 194,0 и 36,2, кобальта – 22,0 о 2,5 мг/кг.

Полевые опыты проводили на картофеле сорта «Лорх». В качестве органического удобрения использовали полуперепревший навоз крупного рогатого скота (N – 0,45, P2O5 – 0,22, K2O – 55%).

Повторность опытов трехкратная, площадь опытной делянки 50 м2. Навоз вносили осенью под вспашку на глубину 25-27 см. Опыты прово-дили по следующей схеме: 1. Контроль (без уд.); 2. Навоз – 10 т/га; 3. Навоз – 30 т/га; 4. Навоз – 60 т/га. 5. Навоз – 90 т/га; 6. Навоз – 120 т/га; 7. Навоз – 150 т/га; 8. Навоз – 180 т/га. 9. Навоз – 210 т/га, 10. Навоз – 240 т/га.

Уборку урожая проводили по методу метровки. Содержание форм ТМ в почвах и растительных образцах определяли атомно-абсорбционном методом на установке AAS-1 [4].

Результаты и обсуждение. Исследования показали, что внесение навоза в загрязненные почвы влияет на урожайность картофеля, снижает содержание подвижных форм ТМ и их накопление в клубнях (табл. 1).

Исследованиями установлено, что применение навоза приводит к снижению накопления токсикантов в клубнях картофеля, при этом накоп-ление меди, свинца и молибдена в основном зависит от дозы внесения навоза (табл. 2). Так, при внесении от 10 до 30 т/га навоза среднее


74

содержание Cu в клубнях картофеля составило 22,8-17,40, Pb – 20,7-17,0, Mo – 3,6-2,7 мг/кг, что по сравнению с контролем меньше в 1,23-1,63; 1,20-1,46; 1,15-1,43 раза соответственно. При повышении дозы навоза от 60 до 90 т/га содержание меди в клубнях по сравнению с контролем уменьши-лось в 2,03-2,92, Pb – 1,64 -2,15 и Mo – в 1,97-3,18 раза, в оптимальных вариантах (навоз 120 т/г) соответственно – в 3,42; 3,32; 4,2 раза.

Таблица 1 Влияние возрастающих доз навоза на урожайность картофеля, возделываемого на загрязненных горных черноземах, ц/га

Варианты опытов

2006 г. 2007 г. 2008 г. В

среднем за 3 года

Прибавка

ц/га %

Контроль (без удобр.)

107,80 96,80 113,70 106,10 - -

Навоз 10 т/га 128,90 118,30 142,00 129,73 23,63 22,27 Навоз 30 т/га 164,80 140,90 169,00 158,23 52,13 49,1 Навоз 60 т/га 238,00 225,70 239,70 234,47 128,37 121.0 Навоз 90 т/га 268,00 276,60 255,00 266,53 160,43 151,2 Навоз 120 т/га 325,00 344,00 318,00 329,00 222,90 210,1 Навоз 150 т/га 316,00 238,10 306,00 286,70 180,60 170,2 Навоз 180 т/га 293,10 272,00 259,00 274/70 168,60 158,9 Навоз 210 т/га 268,00 246,00 235,00 249,67 143,57 135,3 Навоз 240 т/га 260,00 229,00 218,00 235,67 129,57 122,1

SХ, % 3,70 2,90 2,40 - - - НСР0,95 18,50 24,30 26,00 - - -

Минимальное накопление ТМ в клубнях картофеля зафиксировано в варианте 240 т/га навоза, при котором содержание Cu в клубнях составило 6,20, Pb – 3,50 и Mo – 0,61 мг/кг, что по сравнению с контролем меньше в 4,52; 6,27; 6,77 раза соответственно.

Исследованиями также установлено, что применение навоза приво-дит к снижению в почве подвижных форм ТМ (табл. 3). Так, при внесении навоза в дозе 10 т/га среднее содержание подвижной меди по сравнению с контролем уменьшилось на 6,2, свинца – на 4,4, молибдена – на 0,20 мг/кг, а при внесении навоза в дозах 30-120 т/га среднее содержание подвижной


75

Cu снизилось на 20,90-35,24, Pb – 11,90-20,87, Mo – 0,56-2,10 мг/кг, или в 1,70-3,29; 1,16-2,60; 1,11-2,24 раза соответственно.

Таблица 2 Влияние возрастающих доз навоза на накопление тяжелых металлов

в клубнях картофеля в условиях техногенеза (средние данные за 2006-2008 гг.), мг/кг

Тяжелые металлы


Контроль

(без

удобрений)

Содержание навоза, т/га

10 30 60 90 120 150 180 210 240

Cu 28,03 ±2,60

22,8 ±2,0

17,4 ±1,60

13,96 ±1,50

9,60 ±0,87

8,20 ±0,77

7,40 ±0,75

6,80 ±0,71

6,50 ±0,55

6,20 ±0,55

Pb 24,9 ±2,40

20,7 ±1,70

17,0 ±1,70

15,2 ±1,50

11,6 ±1,1

7,50 ±0,51

5,50 ±0,33

4,00 ±0,25

3,90 ±0,24

3,50 ±0,31

Mo 4,13 ±0,46

3,60 ±0,34

2,77 ±0,28

2,10 ±0,19

1,30 ±0,07

0,98 ±0,36

0,88 ±0,29

0,65 ±0,03

0,68 ±0,06

0,61 ±0,04

Максимальное снижение подвижных форм ТМ наблюдается при внесении навоза в дозе 240 т/га, при этом содержание меди по сравнению с контролем уменьшается на 44,13; свинца – 39,4; молибдена – 3,19 мг/кг, или соответственно в 7,78; 8,88; 5,98 раза (табл. 4).

Как показывают данные таблицы 4, увеличение дозы навоза повыша-ет содержание питательных элементов и нитратов (NO3

–). Так, при внесении 30-120 т/га навоза количество азота (N) по сравнению с контролем увеличилось на 0,12-0,19, фосфора (P2O5) – на 0,02-0,27, калия (K2O) – на 0,30-1,30 %, а содержание нитратов – на 25,95-203,2 мг/кг.

Следует отметить, что при внесении до 150-240 т/га навоза содержание нитратов превышает предельно допустимые концентрации (250 мг/кг) на 44,0-347,50 мг/кг. Максимальное накопление питательных элементов отмечается при внесении навоза в дозе 240 т/га, при которой содержание азота по сравнению с контролем больше на 0,46, калия – на 2,00, фосфора – на 0,66 %.


76

Таблица 3 Влияние возрастающих доз навоза на содержание подвижных форм ТМ в почвах, условиях техногенеза (средние данные за 2006-2008гг.), мг/кг

Тяжелые

металлы


Контроль

(без

удобр.

) Содержание навоза, т/га

10 30 60 90 120 150 180 210 240

Cu 50,63 ±3,70

44,4 ±3,80

29,9 ±3,00

28,1 ±2,00

23,33 ±1,80

15,33 ±1,30

13,36 ±0,64

8,60 ±0,45

7,80 ±0,56

6,50 ±0,63

Pb 33,9 ±3,70

30,5 ±2,90

28,03 ±2,30

21,07 ±1,50

17,63 ±1,20

13,03 ±0,65

8,00 ±0,51

0,40 ±0,36

5,57 ±0,28

5,00 ±0,37

Mo 3,83 ±0,26

3,60 ±0,38

3,41 ±0,29

2,67 ±0,17

2,20 ±0,21

1,70 ±0,08

0,98 ±0,13

0,78 ±0,04

0,69 ±0,04

0,64 ±0,04

Таблица 4 Влияние возрастающих доз навоза на накопление макроэлементов в

клубнях картофеля (средние данные за 2007-2008гг.)

Варианты опытов Содержание питательных

элементов, % Содержание нитратов, мг/кг

N P2O5 K2O NO3

Контроль (без удобр.) 1,96±0,16 0,34±0,05 2,10±0,19 25,80±2,75 Навоз 10 т/га 2,08±0,18 0,36±0,28 2,40±0,23 51,75±3,00 Навоз 30 т/га 2,07±0,16 0,48±0,12 3,0±0,29 54,00±3,2 Навоз 60 т/га 2,17±0,24 0,48±0,09 3,00±0,34 127,77±4,75 Навоз 90 т/га 2,10±0,14 0,56±0,06 3,20±0,33 179,50±4,50 Навоз 120 т/га 2,15±0,23 0,61±0,05 3,40±0,28 229,00±3,29 Навоз 150 т/га 2,18±0,27 0,87±0,08 3,60±0,38 294,00±3,95 Навоз 180 т/га 2,24±0,17 0,96±0,07 3,80±0,46 415,00±4,05 Навоз 210 т/га 2,34±0,17 0,99±0,09 3,95±0,34 448,50±3,75 Навоз 240 т/га 2,42±0,29 1,00±0,05 4,10±0,43 597,50±4,50

Таким образом, проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы:

− в условиях техногенно загрязненных горных черноземов (с.Одзун) оптимальным вариантом для возделывания картофеля является навоз


77

в дозе 120 т/га, при которой прибавка клубней в среднем (2006-2008гг.) составляет 222,9 ц/га, или 210,0%;

− максимальное накопление токсикантов в клубнях и минимальное содержание подвижных форм ТМ в почвах наблюдается при высокой дозе навоза – 240т/га, при которой среднее содержание накопленной меди в клубнях и в почвах по сравнению с контролем меньше в 4,52 и 8,30, свинца – в 3,50 и 6,78; молибдена – в 6,89 и 6,13 раза соответственно;

− количество накопленных питательных элементов (N, P, K) и нитра-тов (NO3

–) в клубнях картофеля зависит от дозы внесенного в почву навоза. При высоких дозах (навоз 150-240 т/га) количество азота увеличилось от 1,11 до 1,22, фосфора – 2,55-2,94, калия – 1,71-1,95, а нитратов (NO3

–) – в 11,39-23,15 раза соответственно. При этом коли-чество накопленного нитрата в клубнях картофеля превышает пре-дельно допустимые концентрации (ПДК 250 мг/кг) в 1,09 и 2,32 раза.

Библиографический список 1. Амирджанян Ж.А. Микроэлементы в почвах Республики Армения и эффективность применения микроудобрений: Автореф. дис. д-ра с.х. наук. Почвенный институт им. В.В. Докучаева. – М., 1993. – 56с.

2. Галстян М.А. Агрохимическая оценка применения органо-минеральных удобрений и природных мелиорантов в посевах зерновых и пропашных культур в Севанском бассейне и техногенно загрязненных почвах РА: Автореф. дис. д-ра с.х. наук. – Ереван. 2007. – 43с.

3. Унанян С.А. Навоз как средство восстановления плодородия загрязнен-ных почв и регулятор накопления тяжелых металлов в растениях //Нетрадиционные растениеводство, эниология, экология и здоровье. Материалы XV межд. симпозиума. 3-й сьезд селекционеров. – Алушта, 2006. – С.452-453.

4. Методические указания по определению микроэлементов в почвах, кормах и растениях методом атомно-абсорбционной спектроскопии. – М., 1985. – 95с.


78

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕКОТОРЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ХИМИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ АВТОЗАПРАВОЧНЫХ СТАНЦИЙ Г. ВЛАДИМИРА

И.Д. Феоктистова, О.Н. Сахно Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,

г. Владимир, Россия В настоящее время отмечается повышенный интерес к исследова-

нию экологического состояния объектов окружающей среды урбанизиро-ванных территорий. Изучение почв и почвенного покрова в таких исследованиях занимает важное место.

В основу работы положены данные исследования почв АЗС г. Влади-мира в 2002-2009 годах.

Задачи исследования: определение степени загрязнения почв терри-торий АЗС тяжелыми металлами и нефтепродуктами; оценка экологичес-кого состояния и прогноза развития экологической ситуации на данной территории.

Объекты и методы исследования Исследованы наиболее крупные и автозаправочные станции г. Вла-

димира. Объектами исследования служили сохранившиеся естественные газоны, прилегающие к территории АЗС (островки естественных расти-тельных сообществ, которые ранее находились на данной территории). Именно эти газоны сохраняют, хотя бы частично, природные экологичес-кие функции столь важные для полноценного существования почвы. Эти места являются озелененными или слабо озелененными, растительность представлена фрагментарно, в основном это сорные злаковые, дикорас-тущие бобовые и отдельные виды семейства крестоцветных растений, произрастающие на серых лесных почвах. Пробы отбирали в пределах верхнего горизонта почвы (0-10 см). В качестве эталонов при анализе свойств почв использованы:

1) фоновые значения для химических показателей почв города Влади-мира и прилегающей территории, полученные при многолетних исследованиях, проведенных санитарно-эпидемиологической стан-цией г. Владимира и ФГУ Центр агрохимической службы «Влади-мирский» [1];


79

2) фоновые значения для тяжелых металлов, полученные при много-летнем агрохимическом мониторинге реперных участков Владимир-ской области ФГУ Центр агрохимической службы «Владимирский». Химические свойства были исследованы по агрохимическим

почвенным ГОСТам: содержание органического вещества определяли по Тюрину [2], фосфора и калия – по Кирсанову [3], сумму поглощенных оснований по Каппену [4]. Загрязнение почв нефтепродуктами определяли по ПНД Ф 16.1:2.21-98 [5], тяжелыми металлами по ПНД Ф 16.1:2.2:2.3.36-02) [6]. На основании данных химического анализа был посчитан суммар-ный показатель загрязнения почв Zc вредными веществами различных классов опасности, определяемый как сумма коэффициентов концентрации отдельных компонентов загрязнения по формуле:

Zс = Кс1 + Кci +…Ксn - (n - 1) где n – число определяемых компонентов; Кci – коэффициент

концентрации i-го загрязняющего вещества, равный кратности превыше-ния содержания данного компонента над фоновым значением: Кci = Сi/Сф.

Результаты и обсуждение Результаты, приведенные в таблице №1, позволяют судить о значи-

тельном изменении химических свойств почв АЗС – они уже не соответст-вуют естественным почвам Владимирской области: рН таких почв варьирует от 6,31 до 8,05 (среднее значение 7,52). В почвах АЗС возросло содержание общего органического вещества в 1,2-2,2 раза по сравнению с фоном (3,59-6,7% при 3% в фоновой почве), что связано с поступлением в почвы сажи, нефтепродуктов и других загрязняющих веществ; характерно увеличение содержания значимых для растений элементов питания: подвижного калия – в 1,8 раза, фосфора – в 4,4 раза.

В связи с увеличением количества органических веществ и биоген-ных элементов степень насыщенности основаниями (сумма поглощенных оснований) возросла в 3,8 раза. Определение величины суммы поглощен-ных оснований необходимо для определения поглотительной способности почв АЗС и, как следствие, их способности к накоплению и удержанию тяжелых металлов. Возрастание этого показателя нормализует экологичес-кую ситуацию в техногенной почве, однако уровень тяжелых металлов в почвах, прилегающих к территории АЗС, превышает фоновые значения: по содержанию цинка в среднем в 1,1-4,9 раз, кадмия 0,5-1,7 раза, меди 0,5-17,0 раз, свинца в 1,1-15,0 раз.


80

Оценка опасности загрязнения почв исследованных АЗС комплексом токсичных элементов по показателю Zc была произведена по оценочной шкале, градации которой разработаны на основе изучения состояния здоровья населения, проживающего на территориях с различным уровнем загрязнения почв [7]. В результате проведенных исследований почвы были оценены как допустимо и умеренно опасно загрязненные, категория загрязнения почв не относится к загрязнению почв нефтепродуктами, а имеет непосредственное отношение только к загрязнению почв тяжелыми металлами.

Распределение тяжелых металлов на исследованных участках, однако, не подчиняется закону нормального распределения и зависит от «посещаемости» АЗС автотранспортом, наиболее значительные изменения наблюдаются вблизи «старых» (давно функционирующих) АЗС. В целом, тяжелые металлы оказывают значительное негативное воздействие на микробиологические процессы в почве. В ходе наших исследований выяснилось, что при значительном загрязнении почв тяжелыми металлами наблюдается снижение биологической активности почв.

Из 20-ти исследованных проб почвы четыре имеют средний уровень загрязнения нефтепродуктами (0,1-1 мг/г почвы) и четыре – сильное загрязнение (более 1 мг/г почвы), остальные образцы почв характери-зовались низким уровнем загрязнения (менее 0,1 мг/г почвы).

Таким образом, можно сделать вывод о значительной степени транс-формации почв АЗС по химическим свойствам. Они сохранили только некоторые признаки природных почв и приобрели ряд антропогенных черт, влияющих на основные экологические функции, что со временем приводит к деградации их свойств [8]. Изменение химических свойств таких почв особенно заметно при сравнении с фоновыми значениями для химических показателей города Владимира.

Выводы Интенсивное техногенное воздействие изменило химические свойства

почв АЗС, они уже не соответствуют естественным почвам Владимирской области. Таким образом, исследованные почвы можно отнести к средне и сильнозагрязненным ТМ и нефтепродуктами. Наиболее значительные изменения наблюдаются вблизи «старых» (давно функционирующих) АЗС.



81

Библиографический список 1. Ежегодный государственный отчет по проведению мониторинговых исследований ФГУЦАС «Владимирский».

2. ГОСТ 26213-91. Методы определения содержания органического вещества.

3. ГОСТ 26207-91. Определение содержания подвижного фосфора и обменного калия по Кирсанову.

4. ГОСТ 26483-85. Определение суммы поглощенных оснований по Каппену.

5. ПНД Ф 16.1:2.21-98. Методика определения содержания нефтепро-дуктов в почве, М, 1998.

6. ПНД Ф 16.1:2.2:2.3.36-02. Методика выполнения измерений валового содержания меди, кадмия, цинка, свинца, никеля и марганца в почвах донных отложениях и осадках сточных вод методом пламенной атомно-адсорбционной спектрофотометрии, М., 2002.

7. СанПиН 2.1.7.1287-03. Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы» от 15.06.03.

8. Герасимова М.И., Строганова М.Н., Можарова Н.В., Прокофьева Т.В. Антропогенные почвы (генезис, география, рекультивация) под ред. акад. РАН Г.В. Добровольского. – Смоленск: Ойкумена, 2003. – 268с.

ЦИКЛ АЗОТА В ОЦЕНКЕ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ГОРОДСКИХ ПОЧВ

И.Д. Феоктистова, О.Н. Сахно Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,

г. Владимир, Россия Активность микроорганизмов цикла азота может служить интеграль-

ным показателем биологической активности почв и одним из главных критериев оценки плодородия. Сбалансированность процессов этого цикла свидетельствует о создании в почве оптимальных условий для сохранения экологического равновесия и существования почвенной биоты. Диагнос-тика нарушений цикла азота позволяет судить о процессах, протекающих в почве, поэтому анализ физиологических групп микроорганизмов цикла азота может дать представление о биологической активности исследуемых почв.


82

Целью настоящей работы явилась оценка современного состояния почв территорий автозаправочных станций (АЗС) г. Владимира по уровню их потенциальной биологической активности (определение ферментатив-ной активности почв, лабораторные методы определения нитрификации, азотфиксации, денитрификации, дыхания) [1].

Задачи исследования: определение степени загрязнения почв терри-торий АЗС тяжелыми металлами и нефтепродуктами; выявление химичес-ких свойств почв для анализа особенностей функционирования микробио-логического комплекса; исследование некоторых показателей биологичес-кой активности почв для оценки их экологического состояния и прогноза развития экологической ситуации на данной территории.

Объекты и методы исследования Исследованы наиболее крупные и часто «посещаемые» АЗС г. Вла-

димира. Объектами исследования послужили почвы, прилегающие к территории АЗС. Пробы отбирали в пределах верхнего горизонта почвы (0-10см). В качестве эталонов при анализе свойств почв использованы: полученные нами данные по разным АЗС, учитывая степень загрязнения их почв химическими веществами и тяжелыми металлами, поскольку «незагрязненных» почв при существующем на данный момент времени уровне выбросов вообще не существует.

Оценка биологической активности почв проводилась по трем показателям: нитрифицирующая активность изучалась по Виноградскому [2]; выделение азотфиксирующих бактерий рода Azotobacter проводили на безазотистой среде Эшби методом почвенных комочков [2]; уреазную активность оценивали экспресс-методом по Аристовской [3]. Для оценки биологической активности значение каждого из показателей биологичес-кой активности в наименее загрязненной почве принимали за контроль (100%) и по отношению к нему выражали в процентах значения показа-телей в почвах остальных АЗС.

Результаты и обсуждение Полученные нами результаты, позволяют судить о значительном

изменении химических свойств почв АЗС – они уже не соответствуют естественным почвам Владимирской области: рН таких почв варьирует от 6,31 до 8,05 (среднее значение 7,52).

В связи с увеличением количества органических веществ и биоген-ных элементов степень насыщенности основаниями (сумма поглощенных


83

оснований) возросла в 3,8 раза. На основании полученных нами данных можно сделать вывод о

значительной степени трансформации почв АЗС по химическим свойст-вам. Они сохранили только некоторые признаки природных почв, и приоб-рели ряд антропогенных черт, влияющих на основные экологические функции.

Почвы АЗС подвергаются катастрофическим воздействиям с высо-кой интенсивностью, что часто приводит к гибели самой системы. В тех почвах, которые успевают приспособиться к этим воздействиям, сохраня-ется высокая интенсивность процессов минерализации. Для оценки степени деградации экологических свойств почвы были использованы, во-первых, показатель отношения С:N и, во-вторых, показатель уреазной активности, которые указывают на способность почв к самоочищению. Было выяснено, что почвы некоторых АЗС, особенно на участках с хорошо сохранившимися газонами, сохранили способность к самоочищению, в них происходит активное расщепление отходов и их минерализация, поскольку соотношение углерода и азота в таких почвах сохраняется на уровне 25-29 (С:N менее 4 считается экологическим бедствием) [4]. В ходе проведенных исследований выяснилось, что в таких почвах при высоком уровне азотфиксирующей активности, нитрификаторы практически не проявляли активность.

Состояние активности фермента уреазы характеризует общую почвенно-биохимическую обстановку и служит хорошим индикатором определенных условий среды [15]. Полученные данные показывают, что процесс разложения мочевины в почвах АЗС протекал плавно, резких скачков значений не было отмечено, в большинстве проб отмечалась задержка в проявлении активности уреазы от 2 до 6 часов.

Анализ физиологических групп микроорганизмов цикла азота позволил составить представление о соотношении микроорганизмов, осуществляющих различные физиологические процессы. Интенсивность процесса нитрификации – критерий, указывающий на экологическое состояние почвы. В ходе исследований было выяснено, что активность нитрификации была сильно снижена практически во все почвах.

Наибольший уровень азотфиксации наблюдался в почвах АЗС с высоким уровенем загрязнения нефтепродуктами. В незагрязненной же и слабо загрязненной почве не наблюдается больших количеств легко-


84

усваиваемого органического вещества. В таких почвах, наряду с уменьше-нием количества азотобактера, был понижен уровень нитрификации и уреазной активности. В почвах сильно загрязненных участков происхо-дило снижение уровня нитрификации и одновременно активация уреазной активности. При этом азотобактер реагировал на загрязнение органичес-кими веществами увеличением активности азотфиксации. Таким образом, уровень активности несимбиотической азотфиксации является чутким показателем загрязнения почв.

Выводы В загрязненных почвах АЗС г. Владимира прослеживалось снижение

интенсивности процесса нитрификации, т.к. на этот процесс сильное влияние оказывало присутствие легкоусваиваемых органических веществ.

Интенсивность процесса азотфиксации в почвах АЗС является показателем их загрязнения.

Быстрое нарастание активности уреазы и высокий ее уровень наблюдались в почвах с высоким уровнем загрязнения нефтепродуктами. Низкий уровень уреазной активности в почвах некоторых автозаправоч-ных станций свидетельствует о слабой способности почв к самоочищению.


Библиографический список 1. Гельцер Ю.Г. Показатели биологической активности в почвенных исследованиях. // Почвоведение, 1990, №9. – С.47-60.

2. Кутузова Р.С. Микробиологическая трансформация азота и ингиби-торы нитрификации. // Агрохимия. 1994. № 5. – С.22-34.

3. Аристовская Т.В., Чугунова М.В. Экспресс – метод определения био-логической активности почвы. // Почвоведение. 1998. №11. – С.142- 147.

4. МУ 2.1.7.730-99. Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест.

5. Киреева Н.А., Новоселова Е.И., Ямалетдинова Г.Ф. Диагностические критерии самоочищения почвы от нефти. // Экология и промыш-ленность России. 2001. – С.34-35.

III. Загрязнение поверхностных и подземных водных ресурсов

85

III. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ И ПОДЗЕМНЫХ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

ГОРОДА СУЗДАЛЯ НА ГИДРОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РЕКИ КАМЕНКА М.Т. Алибекова, С.М. Чеснокова Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,


In this article we consider the influence of sewage treatment plants on the hydrochemical characteristics of the river Kamenka.

В настоящее время сильную антропогенную нагрузку испытывают

малые реки. Это связано с большой концентрацией хозяйственной деятель-ности человека на территории их бассейнов. В результате происходит загрязнение речных экосистем, их деградация и отмирание. Малые реки во многом влияют на гидрологический и гидрохимический характер средних и крупных рек. Велика роль малых рек и в хозяйственной деятельности человека. В тоже время малые реки характеризуются наибольшей уязви-мостью и малой устойчивостью к загрязнению.

Сильное влияние на загрязнение малых рек оказывает сброс неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод коммунального хозяйства.

Хозяйственно-бытовые сточные воды характеризуются высоким содержанием соединений биогенных элементов и органических веществ. Основная часть органических загрязнений таких вод представлена белками, жирами, углеводами и продуктами их разложения. Из общей массы загрязнений бытовых сточных вод на долю органических веществ приходится 45-58%. К неорганическим примесям относят фосфаты, гидрокарбонаты, аммонийные соли (продукт гидролиза мочевины) [1]. Органические вещества, соединения азота и фосфора, попадая в природные воды, приводят к их антропогенному эвтрофированию, что в свою очередь вызывает дефицит кислорода, гибель ценных видов гидробионтов и деградацию экосистемы.


86

Цель данной работы – оценка влияния стоков, поступающих после очистных сооружений города Суздаля, на уровень загрязнения реки Каменка.

Река Каменка является правым притоком реки Нерль, протекает по территории Суздальского района Владимирской области. Длина водотока – 41 км, площадь водосбора – 312 км2. Река загрязняется стоками с сельхоз-угодий и животноводческих комплексов и коммунально-бытовыми стоками г. Суздаля.

Загрязнитель – ООО «Очистные сооружения канализации» (ООО «ОСК») – осуществляет сброс хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод после очистки на ОСБО (очистные сооружения биологической очистки). ОСБО расположены в 4км от г. Суздаль на левом берегу р. Каменка (в 1,2 км от устья реки) близ сел Глебовское и Кидекша.

Для изучения влияния очистных сооружений на р. Каменку были организованы три створа: в месте сброса сточных вод, в 200 м до и 300 м после места сброса. Отбор проб воды проводили в соответствии с ГОСТ 17.1.5.5.04-81. и ГОСТ 17.1.05.-85. Все анализы проводились по гостиро-ванным методикам в аккредитованной лаборатории физико-химических методов анализа кафедры экологии ВлГУ.

Отбор проб проводился в осенний и весенний периоды. Воды анализировались по следующим гидрохимическим показателям: химичес-кое потребление кислорода (ХПК), перманганатная окисляемость (ПО), растворенный кислород, степень насыщения кислородом (СНК), содержа-ние фосфатов, нитратов, аммонийного азота, хлоридов, железа и алюми-ния, общая жесткость. Также определялась токсичность. Результаты анали-зов приведены в таблицах 1 и 2.

После сброса сточных вод в Каменке наблюдается увеличение содер-жания соединений фосфора и азота. Фосфор и азот – важнейшие биоген-ные элементы. Поэтому поступление избытка соединений фосфора и азота с недоочищенными или неочищенными бытовыми сточными водами приводит к резкому неконтролируемому росту растительной биомассы водного объекта. Происходит изменение трофического статуса водоема, сопровождающееся перестройкой всего водного сообщества и ведущее к преобладанию гнилостных процессов [2].


87

Таблица 1 Гидрохимические показатели р. Каменка (осень 2011 г.)

Показатель Места отбора проб

створ 1 (до очистных)

створ 2 (очистные)

створ 3 (после очистных)

NO3-, мг/дм3 3,35 21,51 22,01

NH4+, мг/дм3 0,074 0,055 0,058

РО43-, мг/дм3 0,35 3,02 2,27

ПО, мгО2/дм3 5,9 7,4 6,2 Cl-, мг/дм3 15, 975 30,175 19, 170 Жесткость, мг экв/дм3

7,0 7,5 7,2

Токсичность 48,53 34,41 45,79

Таблица 2 Гидрохимические показатели р. Каменка (весна 2012 г.)

Показатель Места отбора проб

створ 1 (до очистных)

створ 2 (очистные)

створ 3 (после очистных)

NO3-, мг/дм3 0,31 0,55 0,44

NH4+, мг/дм3 0,18 1,12 1,68

РО43-, мг/дм3 0,24 0,78 0,53

ПО, мгО2/дм3 10,90 11,93 9,97 ХПК, мгО2/дм3 180 200 146 О2, мг/дм3 3,68 4,41 4,46 СНК, % 35.25 42,25 42, 73 рН 7,51 7,47 7,40 Железо, мг/дм3 0,025 0,118 0,040 Cl-, мг/дм3 0,20 0,06 0,09 Жесткость, мг⋅экв/дм3 4,0 4,1 4,0

В городских сточных водах до их очистки азот в окисленных фор-мах, как правило, отсутствует. Окисленные формы азота могут появиться в сточной воде лишь после биологической очистки в результате нитрифика-ции восстановленных форм [1]. Этим объясняется малые концентрации аммонийного азота в месте сброса сточных вод в осенний период и


88

повышение концентрации азота нитратов. Увеличение концентрации аммонийного азота в створе 2 весной может свидетельствовать о недоста-точной эффективности системы биологической очистки или же о спуске в водоток неочищенных стоков.

Такие показатели как ПО и ХПК говорят о наличии в воде легко- и трудноокисляющихся органических соединений соответственно. Вода считается не пригодной для хозяйственно-питьевых нужд, если ПО ее превышает 5,0 мгО2/дм3. Водотоки считаются очень грязными если их ХПК превышает 15 мгО2/дм3 [2].

В Каменке наблюдается высокое содержание органических веществ, и после сброса сточных вод их количество еще более увеличивается. По уровню ХПК Каменку можно отнести к очень грязным водотокам. Высокое содержание органических соединений в первом створе можно объяснить смывом их с поверхности водосбора. Увеличение содержания органических соединений во втором створе связано с недостаточной эффективностью биологической очистки сточных вод.

По степени насыщения кислородом (СНК) воды Каменки относятся к V классу качества (грязные) [2]. Как абсолютное значение растворенного кислорода, так и СНК от первого створа к третьему возрастает, что связано с поступлением талых вод, насыщенных кислородом. Несмотря на возрастание значений СНК и растворенного кислорода (табл. 2), они остаются на достаточно низком уровне. Так содержание растворенного кислорода в воде водоемов питьевого и хозяйственно-бытового пользования не должно быть ниже 4 мг/дм3 в любой период года.

Содержание хлоридов в речных водах и водах пресных озер колеб-лется от долей миллиграмма до десятков, сотен, а иногда и тысяч миллиграммов на литр. В пробах отобранных осенью в створе 2 наблю-дается повышение концентрации хлоридов. Этот рост может быть связан с хлорированием сточных вод перед их сбросом. Понижение концентрации хлоридов в весенний период объясняется поступлением в реку талых вод.

Оценка токсичности вод р. Каменка осуществлялась с использо-ванием биотеста «Эколюм» и люминометра «Биотокс-10М». Методика основана на определении изменения интенсивности биолюминесценции генно-модифицированных бактерий при воздействии токсических веществ, присутствующих в анализируемой пробе, по сравнению с контролем.


89

Уменьшение интенсивности биолюминесценции пропорционально токси-ческому эффекту [3].

Анализ показал, что воды Каменки являются токсичными. Пониже-ние уровня токсичности вод в створе 2 вероятно связано с разрушением токсичных веществ в системе биологической очистки, в том числе и окисление более токсичного аммония до нитратов в аэрофильтрах.

Проведенные исследования показали, сброс сточных вод в р. Каменка осуществляемый ООО «Очистные сооружения канализации» приводит к увеличению уровня загрязнения водотока органическими веществами, соединениями азота и фосфора. Это может стать причиной повышения трофического уровня и без того достаточно эвтрофированного водотока.

Библиографический список 1. Воронов Ю.В., Яковлев С.В. Водоотведение и очистка сточных вод. М.: Изд-во ассоциации строительных вузов, 2006. – 704с.

2. Гусева Т.В., Молчанова Я.Л. Гидрохимические показатели состояния окружающей среды. – М.: Эколайн, 2000. – 87с.


ПРОБЛЕМА МОДЕРНИЗАЦИИ ВОДООЧИСТНЫХ СТАНЦИЙ С ВНЕДРЕНИЕМ

СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОЧИСТКИ ВОДЫ С.В. Анохин, М.Е. Ильина Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,


The rapid growth of water consumption and high standards for water quality require permanent improvement of water supply system. A lot of new methods of water purification have been developed. The article is devoted to the modernization of water treatment plants with the introduction of advanced technologies in water treatment.

Рост водопотребления, а также ухудшение качества водоисточников требует применения на водоочистных станциях самых разных методов


90

очистки воды для доведения показателей её качества до требований действующих норм и стандартов.

За последние годы, как в России, так и за рубежом разработаны новые методы обработки воды, внесены существенные усовершенство-вания в ранее применявшиеся технологии, созданы новые типы водопод-готовительной аппаратуры.

Несмотря на это, схемы водоподготовки, применяемые на боль-шинстве действующих водоочистных станций России, по-прежнему основаны на традиционных методах обработки и обеззараживания воды – с применением реагентов, отстаивания, фильтрования на скорых фильтрах и обеззараживания с использованием хлора.

Это явление имеет как положительные, так и отрицательные стороны.

К преимуществам применения традиционных технологий очистки воды можно отнести их простоту, надежность, а также относительно низкие материальные затраты на процесс очистки.

Недостатками их использования является: потенциальная вероят-ность возникновения техногенных аварий в хлорных хозяйствах водо-очистных станций, связанных с утечками жидкого хлора в результате разрывов или нарушения герметичности технологических ёмкостей, трубопроводов, неисправностей запорной арматуры; зависимость качества подаваемой потребителям воды от состояния водоисточника; большие затраты на приобретение реагентов; большие расходы воды на техноло-гические нужды – промывку и дезинфекцию оборудования и сооружений; значительно высокие затраты электроэнергии на подъем, обработку и перекачку воды потребителям.

Именно поэтому тема моего дипломного проекта посвящена проблеме модернизации существующей системы водоподготовки на водоочистной станции. Объектом исследования выступает действующая станция по очистке воды – Нерлинская очистная водопроводная станция, снабжающая питьевой водой значительную часть населения города Владимира, а также промышленных потребителей.

В работе сделана попытка обобщить результаты научно-исследова-тельских работ по технологиям очистки воды и дать сведения о практичес-ком применении современных методов в проектировании и эксплуатации водоподготовительных установок.


91

Целью работы являлась разработка проекта модернизации существу-ющей схемы водоподготовки на Нерлинской станции с внедрением новых технологий, разработанных с учетом современных исследований в этой области.

Задачами работы было: − рассмотрение двух альтернативных вариантов проведения модернизации с последующим выбором наиболее оптимального варианта;

− расчет основного и вспомогательного оборудования по выбранному варианту;

− расчет экономической эффективности предложенных мероприятий. В теоретической части работы представлен аналитический обзор

научно-технической литературы по вопросам водоподготовки. Рассмот-рены три класса поверхностных источников, пригодных в качестве источ-ников хозяйственно-питьевого водоснабжения, принятых в соответствии с санитарной классификацией водных объектов в зависимости от качества исходной воды по совокупности показателей. Представлены гигиеничес-кие требования к качеству очищенной питьевой воды и основные показа-тели, определяющие пригодность воды, подаваемой централизованными системами питьевого водоснабжения. Описаны как традиционные, так и альтернативные методы и технологии очистки природных вод с анализом положительных и отрицательных сторон их практического применения.

Значительная часть теоретической части работы посвящена техноло-гиям очистки воды на основе баромембранных процессов: микрофильтра-ции, ультрафильтрации, нанофильрации и обратному осмосу. Благодаря своей универсальной способности одновременно снижать мутность, цветность, содержание пестицидов, летучих хлорорганических соедине-ний, нефтепродуктов, ионов тяжелых металлов и других примесей, присутствующих в исходной воде, а также своей компактности, простоте монтажа и эксплуатации мембранные технологии начинают занимать лидирующее положение в мировой практике питьевого водоснабжения.

Особое внимание уделено описанию работы Нерлинской водоочист-ной станции: представлена характеристика показателей качества воды в реке Нерль, дано описание водоочистных сооружений, а также используе-мых методов и технологий водоподготовки.


92

Проведенный анализ действующей схемы водоподготовки на Нерлинской станции выявил следующее: достоинствами действующей схемы является её простота и надежность, так как существующая схема основана на традиционных технологиях водоочистки с применением первичного и вторичного хлорирования, предварительного осветления с использованием коагулянтов и флокулянтов, отстаиванием в горизонталь-ных отстойниках с последующей фильтрацией на скорых фильтрах.

Применение технологий, прошедших многолетнюю проверку в условиях реального действующего производства способны обеспечить бесперебойную подачу воды потребителям, соответствующую по показа-телям качества действующим нормам СанПиН на питьевую воду. Относи-тельная простота конструкции водопроводных сооружений и технологи-ческого оборудования значительно облегчает их ремонт и техническое обслуживание.

С другой стороны, исследование действующей схемы водоподготов-ки на Нерлинской станции, проведенное в рамках работы над дипломным проектом выявило ряд существенных недостатков существующей схемы:

− зависимость качества очищенной воды от показателей качества исходной воды в реке Нерль. При изменении качества воды в реке требуется оперативное принятие решения по корректировке доз реагентов и хлора, необходимых для достижения необходимой степени очистки воды, подаваемой потребителям;

− высокая стоимость реагентов для очистки воды; − необходимость транспортировки, хранения и применения значитель-ного количества жидкого хлора для обеззараживания воды представляет риск возникновения аварийных ситуаций с хлором, представляющих опасность, как для обслуживающего персонала станции, так и для населения;

− используемая на станции система скорых фильтров не способна удалять из обрабатываемой воды мелкие коллоидные частицы (менее 20 мкм), что ухудшает показатели качества воды в РЧВ;

− для полного удаления из обрабатываемой воды всех бактерий, вирусов и патогенных микроорганизмов после фильтрования на скорых фильтрах требуется дополнительная обработка воды путем вторичного хлорирования, что вызывает опасность образования в воде токсичных хлорорганических соединений;


93

− большие расходы воды на промывку сооружений. С учётом недостатков, выявленных в действующей схеме водоочист-

ки, применяемой на Нерлинской станции предлагается два альтернативных варианта проведения её модернизации: 1) внедрение в технологическую схему водоподготовки баромембранных процессов ультрафильтрации; 2) внедрение системы озонирования воды.

Для выбора наиболее оптимального варианта модернизации для Нерлинской станции, в работе представлен анализ опыта внедрения данных технологий на других водоочистных станциях России.

Так, внедрение системы озонирования на Западной станции водо-подготовки г. Москвы потребовало проведения следующих мероприятий:

− выполнение объемных строительно-монтажных работ по возведению новых зданий и сооружений для размещения основного и вспомога-тельного оборудования озонаторной станции;

− серьезная реконструкция действующих водоочистных сооружений станции, прежде всего, в части ввода в существующую технологи-ческую цепочку и высотную гидравлического схему узла по смешению озоновоздушной смеси с обрабатываемой водой (контакт-ной камеры), с обеспечением дополнительных ступеней подкачек общего потока воды;

− замена существующих трубопроводов на трубопроводы из нержа-веющих сталей, а также создание автоматизированных систем контроля и управления процессом озонирования;

− внедрение на станции дополнительных ступеней фильтрации с введением технологических элементов сорбционной очистки на активных углях для удаления побочных продуктов озонирования, способных оказать негативное влияние на качество питьевой воды;

− введение новых штатных единиц для обслуживания озонаторной станции. Таким образом, внедрение технологии озонирования связано с высо-

кими капитальными и эксплуатационными расходами и поэтому не являет-ся целесообразным для внедрения на Нерлинской водоочистной станции.

Определенные преимущества перед системами озонирования имеет технология ультрафильтрации. Так, внедрение и использование этой технологии для очистки исходной воды из реки Москва позволило добиться следующих результатов:


94

− эффективная фильтрация при низком рабочем давлении 1-2 атм.; − уменьшение занимаемой площади очистных сооружений; − уменьшение количества используемых реагентов; − возможность полной автоматизации производственного процесса; − полное удаление взвешенных веществ; − дезинфекция (удаления 99,99% бактерий и вирусов); − эффективное осветление воды (значительного снижения мутности и цветности);

− высокая степень очистки воды от железа и марганца. Исходя из этих данных, внедрение технологии ультрафильтрации

рассматривается мной, как наиболее оптимальный вариант проведения модернизации существующей схемы водоподготовки на Нерлинской станции.

Практическая часть моей работы включает в себя технологические расчеты параметров ультрафильтрации, расчет ультрафильтрационных установок с последующим выбором необходимой марки оборудования.

Проведенные технические расчеты показывают, что для реализации выбранного варианта проведения модернизации и обеспечения суточной производительности станции по питьевой воде в 70 тыс. м3. потребуется приобретение и монтаж шести мембранных ультрафильтрационных установок. В качестве наиболее подходящей марки оборудования было выбрано оборудование фирмы «Dizzer». Каждая установка состоит из 96 мембранных модулей и имеет производительность по очищенной воде 11,6 тыс. м3 в сутки.

Монтаж ультрафильтрационных установок на Нерлинской станции предлагается провести на имеющихся производственных площадях, без строительства дополнительных зданий для размещения нового оборудо-вания. Так как станция состоит из двух блоков очистных сооружений, каждый из которых включает в себя камеры хлопьеобразования, горизонтальные отстойники и скорые фильтры, то рассматривается вариант размещения трёх установок ультрафильтрации на каждом из них. Для этого потребуется демонтаж двух скорых фильтров на каждом блоке. Предлагаемая схема водоподготовки будет состоять из следующих этапов:

1. Перекачка воды с насосной станции I подъема на Нерлинские водо-очистные сооружения.


95

2. Смешение воды с коагулянтом и флокулянтом и распределение по двум блокам очистных сооружений.

3. Коагуляция и флокуляция воды в камерах хлопьеобразования. 4. Отстаивание воды в горизонтальных отстойниках. 5. Подача предварительно осветленной воды на ультрафильтрационные установки.

6. Подача очищенной воды в резервуары чистой воды (РЧВ). Преимуществами предлагаемой схемы водоподготовки является,

прежде всего, возможность уменьшения расхода реагентов на 50%, что снизит себестоимость очистки, так как затраты на приобретение реагентов составляют существенную часть производственных издержек. Одним из наиболее важных преимуществ технологии ультрафильтрации является решение проблемы зависимости качества очищенной воды от колебаний степени загрязненности водоисточника.

Ещё одним важным преимуществом внедрения ультрафильтрации является возможность сокращения количества хлора, используемого для обеззараживания воды, за счёт отказа от первичного хлорирования.

Существенным достоинством предлагаемой схемы проведения модернизации станции является возможность параллельного использова-ния существующей и предлагаемой технологических схем: при необходи-мости увеличения суточной производительности станции по питьевой воде или при сезонных «пиковых» степенях загрязненности водоисточника в паводковые периоды возможен запуск в работу выведенного в резерв при проведении модернизации технологического оборудования, а именно: скорых фильтров, а также системы первичного хлорирования.

Что касается экономической эффективности, то проведенный технико-экономический расчет показал, что для реализации предложен-ного варианта модернизации потребуются инвестиции в размере 87,47 млн. руб., которые окупятся за 4,7 года. Ежегодная чистая прибыль после модернизации производства составит 48,37 млн. руб., рентабельность к себестоимости составит 44,5 %. Интегральный эффект (ЧДД) составит 65,67 млн. руб. Эти показатели свидетельствуют о достаточно высокой экономической эффективности и целесообразности внедрения предложен-ного проекта модернизации.

На основе проведенных в ходе работы над проектом можно с уверенностью сделать вывод о том, что применение мембранных


96

технологий в промышленных процессах очистки воды является перспективным направлением развития и модернизации водоочистных станций, специализирующихся на подготовке питьевой воды из поверх-ностных источников.

ХАРАКТЕРИСТИКА ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ЛИТОВОДОСБОРНОГО БАССЕЙНА РЕКИ КЛЯЗЬМА

В КОНТЕКСТЕ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД А.Н. Васильев Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,


В настоящее время особую актуальность приобретают исследования гидрогеологических систем в контексте рационального использования ресурсов подземных вод для централизованного водоснабжения населен-ных пунктов. Особую важность эти исследования приобретают в густона-селенных районах европейской части России, где качество поверхностных вод из-за нарастающей техногенной нагрузки низкое.

Гидрогеологическая система бассейна реки Клязьма расположена в центральной части Восточно-Европейской равнины. Территория бассейна находится в административных пределах Московской, Нижегородской, Ивановской, Ярославской и Владимирской областях Центрального феде-рального округа.

Каждая гидрогеологическая система может быть оценена рядом общих характеристик, таких как: гидрогеологическое районирование, подземный сток, основные закономерности формирования подземных вод, особенности формирования химического состава подземных вод, основные водоносные комплексы и водоупоры, включая эксплуатируемые.

1. Гидрогеологическое районирование литоводосборного бассей-на реки Клязьма.

Гидрогеологическая система бассейна реки Клязьма расположена в центральной части Восточно-Европейской равнины в междуречье верхней Волги и Оки. Территория бассейна входит в Восточно-Европейскую платформенную артезианскую область, дифференцируемую на гидрогео-логические районы (артезианские бассейны) первого порядка – Средне-


97

русского и Восточно-русского. Которые в свою очередь, разделяются на артезианские бассейны второго порядка, выделены преимущественно по крупным бассейнам речного стока, так что водосборные площади подземного и поверхностного стока практически совпадают [1]

Литоводосборный бассейн реки Клязьма, в силу особенного тектонико-геологического строения, в этом отношении является исключе-нием. По тектонико-геологическим признакам бассейн реки Клязьма одновременно принадлежит Московскому артезианскому бассейну второго порядка, входящий в состав Среднерусского артезианского бассейна первого порядка, и Волго-Сурскому артезианскому бассейну второго порядка, входящий в состав Восточно-Русского артезианского бассейна первого порядка. Граница артезианских бассейнов второго порядка проходит вдоль Окско-Цнинского вала. Таким образом, бассейн поверх-ностного стока реки Клязьмы не совпадает с артезианскими бассейнами как первого, так и второго порядков, и лежит в границах их сопряжения.

2. Подземный сток Касаясь общих проблем латерального перемещения подземных вод

литоводосборного бассейна реки Клязьма, следует подчеркнуть: 1) Латеральная динамика грунтовых вод и вод зоны активного

водообмена в целом определяется морфоскульптурой земной поверхности, составом и выдержанностью (по площади) водовмещающих пород (преимущественно четвертичных), соотношением областей питания и раз-грузки водоносных горизонтов, а так же дренирующими свойствами (эффективностью) гидрографической сети.

2) В связи с площадной невыдержанностью, фациально-литологичес-кой неоднородностью и структурно-геологической разобщенностью водовмещающих пород древнее четвертичных латеральные трансбассей-новые потоки подземных вод в горизонтах древнее четвертичных отсутствуют.

3) Каждому гидрогеологическому району первого порядка свойственна гидродинамическая автономность на уровне горизонтов древнее четвертичных и наличие слабых опосредованных гидродинами-ческих связей со смежными бассейнами посредством трансбассейновой гидродинамической системы четвертичных отложений [3, 4].

3. Основные закономерности формирования подземных вод.


98

В вертикальном разрезе бассейнов выделяются три гидродинами-ческие зоны: верхняя – свободного или активного водообмена, средняя – затрудненного, или замедленного водообмена; нижняя – весьма затрудненного водообмена, или застойного режима. Мощность зоны актив-ного водообмена от 50 до 450 м, на тектонических структурах, осложнен-ных разломами мощность ее возрастает до 600 м. Водоносные горизонты зоны активного водообмена получают питание за счет атмосферных осадков, инфильтрующихся в областях питания как непосредственно в обнажающихся на дневную поверхность водопроницаемые породы, так и нисходящим перетеканием из них в нижележащие слои.

4. Особенности формирования химического состава подземных вод.

В пределах характеризуемой территории четко выделяется верти-кальная гидрохимическая зональность, тесно связанная с особенностями геологического строения и гидродинамическими условиями.

Зона активного водообмена, содержащая пресные гидрокарбонатные воды имеет мощность от 50 до 500 м. Зона активного водообмена расположена выше регионального базиса эрозии.

Зона затрудненного водообмена залегает ниже гидрокарбонатных вод и представлена солоноватыми и солеными гидрокарбонатно-сульфат-ными и хлоридо-сульфатными водами, с минерализацией от 1 до 40 г/л. Мощность зоны измеряется от нескольких десятков до 400 м, она залегает выше регионально выдержанных водоупорных толщ – пермских галогено-вых пород.

Зона весьма затрудненного водообмена представлена хлоридными рассолами, залегающими ниже водоупорных галогеновых толщ; ее мощность достигает 2500 м [2].

5. Основные водоносные комплексы и водоупоры. Исходя из анализа геологического строения литосферы, вмещающей

водоносные горизонты подземных вод исследуемого бассейна реки Клязьма, говорит о сложном строении как вертикального, так и латераль-ного уровня дифференциации слоистой структуры. К осадочному чехлу приурочены следующие крупные гидрогеологические этажи, составленные многочисленными водоносными комплексами, горизонтами и разделяю-щими их водоупорными толщами:

− верхнепротерозойский-нижнекембрийский;


99

− верхнекембрийский-ордовикско-силурский; − девонско-карбоново-нижнепермский; − верхнепермский-триасовый; − юрский-меловой; − неоген-палеогеновый. Из которых пермский, триасовый, юрский, меловой и неоген-палео-

геновый активно эксплуатируются в зависимости от ареала распростра-нения данных водоносных комплексов.

Из данных характеристик слагается индивидуальная физиономия гидрогеологической системы бассейна реки Клязьма (рис. 1).

Рис. 1. Гидрологическое районирование территории бассейна р. Клязьма


Библиографический список 1. Гидрогеологические условия Нечерноземной зоны РСФСР. / Под. ред. Г.В. Куликова. – М.: Недра, 1983. – 338с.

2. Зверев В.П. Гидрогеохимия осадочного процесса. – М.: Наука, 1993. – 176с.

3. Зверев В.П. Массопотоки подземной гидросферы. – М.: Наука, 1999. – 97с.

4. Мироненко В.А. Динамика подземных вод. – М., 1983. – 357с.


100

ОСОБЕННОСТИ ХИМИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ РОДНИКОВЫХ ВОД ПОДМОСКОВЬЯ

Е.Ю. Васильева, А.А. Рассказов Российский университет дружбы народов, г. Москва

Территория Московской области богата подземными водами,

относящимися к Московского артезианскому бассейну, представляющего систему водоносных и относительно водоупорных горизонтов и комплек-сов, взаимосвязанных между собой и с поверхностными водами. Кроме того, благодаря сильной расчлененности рельефа широко распространены естественные выходы подземных вод на поверхность – родники.

Питание родников происходит за счет повсеместно распространен-ных грунтовых вод, приуроченных к четвертичным и частично мезозойским отложениям. Их формирование происходит в верхней части зоны активного водообмена, включающей в себя 4-5 водоносных горизон-тов, представленных аллювиальными, флювиогляциальными песчаными слоями в четвертичных отложениях, а также морскими песками мелового возраста. По физико-химическим характеристикам воды родников можно судить о загрязнении питающих их грунтовых вод, о степени антропоген-ной нагрузки на окружающую среду [1].

Традиционно вода родников считается очень чистой. Многие люди употребляют родниковую воду в питьевых целях, и в условиях все возрастающей антропогенной нагрузки на окружающую среду возникает необходимость контроля качества родниковой воды в эпидемиологических и санитарных целях.

В экономическом отношении Московская область является разно-сторонне развитой территорией: здесь сконцентрированы промышленные предприятия различных отраслей, сельскохозяйственные комплексы, военно-промышленные предприятия, развита сеть автомобильных и железных дорог.

Основными видами загрязнения воздушной среды Подмосковья являются выхлопные газы автотранспорта, а также выбросы промышлен-ных предприятий. Основная часть загрязняющих веществ приходится на оксиды азота, диоксид серы, углеводороды и летучие органические соединения, попадающие впоследствии в снеговой покров. Основными веществами-загрязнителями снегового покрова в пределах городских


101

территорий являются: растворимые соединения Ca и Mg, хлориды, нитриты, Pb, Cr.

На территории Московской области устойчивый снеговой покров сохраняется достаточно долго – в течение 4,5-5 месяцев, и в период снеготаяния накопившиеся в снежном покрове загрязнители просачивают-ся в верхние горизонты подземных вод, питающие родники. Так, отмечается периодическое превышение значений предельно допустимых концентраций (ПДК) по содержанию Cd, Pb в период половодья в водах родников, расположенных на северо-востоке Подмосковья [2].

В результате утечек из водопроводной сети повышается уровень общей жесткости грунтовых вод, питающих родники в пределах городских территорий. Так, жесткость общая воды ряда родников, расположенных на территории севера Подмосковья периодически колеблется в интервале от 10 до 12 мг-экв./л, что превышает значение ПДК для данного показателя (7 мг-экв./л согласно СанПиН 2.1.4.559-96) и ухудшает питьевые качества воды. Кроме того, повышенное содержание (более 10 мг-экв./л) в воде растворенных солей кальция и магния негативно влияет на органы пищеварения [3].

Характерной чертой Московской области является повсеместное распространение частной жилой застройки с приусадебными хозяйствами, коттеджных поселков и т.д. Следует отметить неконтролируемое внесение удобрений, отсыпку загрязненных грунтов, наличие несанкционированных свалок твердых бытовых отходов (ТБО) в пределах данных участков, что приводит к загрязнению подземных вод, питающих родники, тяжелыми металлами, а также к повышению содержания в их водах азота в форме нитрат-иона.

Основными источниками поступления азотистых и органических соединений в пределах поселений являются бытовые стоки с территорий частной застройки. В ряде родников концентрация нитрат-иона NO3

- составляет 90-100 мг/л, что в два раза превышает значение ПДК для данного показателя (45 мг/л) [4].

Анализ химического состава родниковой воды, проводившийся сотрудниками кафедры геоэкологии Экологического факультета РУДН в период с 2003 по 2011 год, позволил выявить превышение ПДК следую-щих показателей: железо, свинец, медь, цинк, кадмий, нефтепродукты, жесткость общая, азот в форме нитрат-иона.


102

Был зафиксирован регулярный характер поступления в родниковые воды следующих загрязняющих элементов: тяжелые металлы (Cu, Cd, Pb, Zn), нитраты, нефтепродукты.

Изучение изменения концентраций микро- и макрокомпонентов родниковых вод во времени позволили выявить:

− наличие практически по всем компонентам максимумов их содержа-ния с апреля по май, который совпадает со временем весеннего таяния снега;

− повышение концентраций ряда элементов (Cu, Fe, NO3-) в осенний

паводок (сентябрь-октябрь); − максимальные значения жесткости общей характерны для весеннего половодья для всех родников. Таким образом, было установлено, что на родниковые воды в

пределах территории Подмосковья действует комплекс техногенных факторов различного генезиса, определяющий загрязнение ряда родников тяжелыми металлами, нитратами, нефтепродуктами, а также обуславли-вающий повышенное содержание в воде растворимых солей кальция и магния. Максимальный уровень загрязнения характерен для участков расположения родников в наиболее урбанизированных районах, а именно в пределах крупных городов и прилегающих к ним территорий.

Приведенная выше характеристика родниковых вод исследуемой территории позволяет рекомендовать проведение следующих мероприятий по мониторингу и охране родниковых вод:

− осуществление мероприятий по охране родниковых вод, включаю-щих улучшение экологической обстановки в областях водосборных бассейнов;

− организация зон санитарной охраны на участках расположения родников, не имеющих природной защиты;

− проведение мониторинга состояния родниковых вод, включая радиационный мониторинг;

− проведение мероприятий по улучшению экологического состояния водосборных бассейнов родников (ликвидация в их пределах несанкционированных свалок, санация или ликвидация животновод-ческих ферм, коммунальное благоустройство населенных пунктов и т.д.);


103

− контроль качества родниковых вод, используемых в питьевых целях местным населением, в том числе в зимний период.

Решение поставленных задач по мониторингу и обеспечению сохране-ния питьевого качества родниковых вод может быть реализовано путем выполнения следующих мер:

− расширение региональных систем мониторинга для оценки качества родниковых вод в зоне повышенного техногенного воздействия;

− формирование соответствующих баз данных с использованием ГИС-технологий;

− обоснование мероприятий по охране территорий формирования родниковых вод и снижения риска ухудшения их качества;

− обоснование предельно допустимых техногенных нагрузок на подземные воды;

− своевременное оповещение населения о наличии в родниковой воде загрязняющих элементов.

Библиографический список

1. Белоусова А. П. Качество подземных вод. Современные подходы к оцен-ке. М.: Наука, 2001. – 340с.

2. Васильева Е.Ю., Рассказов А.А. Формирование родникового стока в условиях урбанизированной территории (на примере территории Сергиево-Посадского района Московской области) // Проблемы региональной экологии. Общественно-научный журнал, выпуск № 3, М., изд. дом «Камертон», 2009. – С.36-39.

3. Рассказов А.А., Васильева Е.Ю. Комплексная классификация родников по геоэкологическим признакам (на примере территории Сергиево-Посадского района Московской области) // Вестник РУДН. Серия «Экология и безопасность жизнедеятельности». – М.: Изд-во РУДН, 2010, № 3. – С.71-76

4. Васильева Е.Ю., Рассказов А.А. Родники как индикаторы антропоген-ного загрязнения при геоэкологическом мониторинге озер. Сборник трудов VI Международной научно-практической конференции «Эколо-гия речных бассейнов». – Владимир: ВлГУ, 2011. – С.377-381


104

ОЦЕНКА ВОДНЫХ РЕСУРСОВ РЕСПУБЛИКИ ЧУВАШИЯ А.А. Долгова, Н.В.Селиванова Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,


На территории Чувашской Республики протекает 2356 рек и ручьев общей протяженностью 8650 км. Все они относятся к Волжскому бассейну.

Основными реками, протекающими по территории республики, являются Волга и Сура. Наиболее значительными из малых рек являются Цивиль, Большой Цивиль, Малый Цивиль, Карла, Киря, Алатырь, Кубня, Була, Рыкша, Унга, Аниш.

Чебоксарское водохранилище, реки Малый Цивиль, Сура, Киря и Карла используются для питьевого и хозяйственно-бытового водоснаб-жения.

В Чувашской Республике насчитывается 754 озера. Все озера респуб-лики по площади водного зеркала относятся к малым и очень малым озерам.

Важным стратегическим ресурсом республики являются подземные воды, имеющие целый ряд преимуществ по сравнению с поверхностными водами, обусловленных защищенностью их от загрязнения, стабильностью качества во времени, возможностью расположения водозаборов вблизи потребителей и получения воды при меньших затратах.

В настоящее время освоено 17 месторождений подземных вод. Использование подземных вод на хозяйственно-питьевое водоснабжение в расчете на одного человека в среднем по Чувашии составило 34 л/сут. при обеспеченности утвержденными эксплуатационными запасами – 214 л/сут.

Несмотря на значительные ресурсы подземных вод (85% потреб-ности в подземных водах для хозяйственно-питьевого водоснабжения населения Чувашии могут быть обеспечены разведанными запасами подземных вод), проблема обеспечения населения водами питьевого качества в Чувашской Республике стоит очень остро. Это связано с крайне неравномерным распределением эксплуатационных ресурсов подземных вод на территории республики (разведанные месторождения подземных вод находятся на территории 12 административных районов) и отсутст-вием в отдельных районах подземных вод питьевого качества. Качество


105

40% подземных вод, используемых для питьевого водоснабжения в перечисленных районах, не отвечает требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода».

Основными загрязняющими подземные воды веществами являются нефтепродукты (на 8 участках), соединения железа (на 8 участках), марган-ца (на 4 участках), соединения азота (нитраты, нитриты, аммиак или аммоний – на 3 участках), тяжелые металлы (медь, цинк, свинец, кадмий, кобальт, никель, ртуть или сурьма – на 2 участках), фенолы (на 2 участ-ках). Для 5 участков интенсивность загрязнения подземных вод составляет 10-100 ПДК, на 4 участках превышает 100 ПДК.

На качество воды поверхностных водных объектов оказывает влияние сброс недостаточно очищенных сточных вод промышленных и сельскохозяйственных предприятий республики. Кроме того, на качество воды таких водных объектов, как Чебоксарское водохранилище, реки Сура и Алатырь негативное влияние оказывает межсубъектный перенос загрязняющих веществ с вышележащих субъектов Российской Федерации.

В 2010 году, в водных объектах бассейна реки Волги характерными загрязняющими веществами являлись азот аммонийный, азот нитритный, трудноокисляемые органические вещества по величине ХПК, легкоокис-ляемые органические вещества по величине БПК5, железо общее.

В воде поверхностных водоемов I категории, являющихся источни-ками водоснабжения, в 2010 г. не соответствовали гигиеническим норма-тивам по санитарно-химическим показателям – 21,0% (в 2009 г. – 31,6%), по микробиологическим показателям – 15,6% (в 2009 г. – 8,7%). Удельный вес проб воды водоемов I категории, не соответствующих по санитарно-химическим показателям, за 2010 год по Чувашской Республике ниже среднероссийских показателей на 0,98%, а по микробиологическим показателям ниже показателей Российской Федерации на 2,2%.

Качество воды водоемов II категории в 2010 г. по сравнению с 2009 г. имеет тенденцию к ухудшению по санитарно-химическим показателям, к улучшению по микробиологическим показателям.

В настоящее время состояние питьевого водоснабжения в Чувашской Республике вызывает серьезную озабоченность. Каждый четвертый источ-ник централизованного водоснабжения не отвечает санитарным нормам и правилам каждая четвертая проба воды из источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, каждая пятая из распределитель-


106

ных сетей водопровода по санитарно-химическим показателям не соответствовала гигиеническим нормативам. Таким образом, охрана водных объектов, обеспечение населения республики качественной питье-вой водой и предупреждение распространения заболеваний, связанных с водой является одной из основных задач в настоящее время.

Выявлена высокая корреляционная зависимость инфекционных заболеваний и качества питьевой воды, предложен ряд мероприятий по улучшению качества питьевой воды.


Библиографический список 1. Доклад / ГУ «Чувашский республиканский центр по гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды» – Чебоксары, 2010. – 150с.

2. Отчет о лабораторных исследованиях / ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Чувашской республике» – Чебоксары, 2010. – 120с.

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ СПАВ НА ЭКОСИСТЕМЫ МАЛЫХ ЭВТРОФНЫХ ВОДОТОКОВ

А.В. Малыгин, С.М. Чеснокова Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,

г. Владимир The article deals with the influence of anionic surfactants most common (SPP) on the

migration of phosphate ions and iron (III) from sediments and the intensity of nitrification in ecosystems eutrophic waters.

В настоящее время синтетические поверхностно-активные вещества

(СПАВ) входят в группу наиболее распространенных и опасных загряз-няющих веществ в экосистемах малых водотоков урбанизированных территорий. Они поступают в водоемы и водотоки со сточными водами предприятий коммунального хозяйства и различных отраслей промышлен-ности, а также с ливневыми стоками с сельхозугодий и урбанизированных территорий.

Характеризуясь высокой биологической активностью и токсич-ностью для гидробионтов-фильтраторов, СПАВ тормозят процессы биологического самоочищения в экосистемах водных объектов [1-2].


107

Самоочищение эвтрофных водотоков, определяется также интенсивностью протекания в них процессов нитрификации [3].

Цель данной работы – изучение влияния анионных СПАВ на процессы нитрификации и устойчивости додецилсульфата натрия (ДДС) к биохимическому окислению. Для исследования ДДС на нитрификацию в стеклянные сосуды была внесена вода из эвтрофного водотока Содышка. В каждом сосуде концентрация аммонийного азота была доведена до 2 мг/дм3. В сосуды вносились различные количества ДДС. На рисунке 1 показана зависимость интенсивности процесса нитрификации от концент-рации ДДС. Очевидно, что по мере возрастания концентрации ДДС, проис-ходит сначала резкое, затем плавное снижение деятельности нитрифици-рующих бактерий. При концентрации 0,074 мг/дм3 ДДС интенсивность нитрификации снижается на 50%, а при концентрации 4,024 мг/дм3 практически полностью прекращается.

Рис. 1. Влияние додецилсульфата натрия на процессы нитрификации в воде

Для оценки устойчивости ДДС к биохимическому окислению в пробы воды из водотока Содышка вносили различные количества ДДС и определяли БПК5 по ПНД Ф 14.1;2;3;4.123-97. Из рис. 2 видно, что с увеличением содержания в пробе ДДС, БПК5 увеличивается, что может быть вызвано его биохимическим разложением.

Для подтверждения полученного факта было проведено исследова-ние достоверности полученных результатов. Для этого в 14 одинаковых пробах воды из водохранилища концентрация додецилсульфат натрия была доведена до 0,1 мг/дм3 и по истечении 5 дней определяли концентра-ции ДДС и БПК5 в 7 параллельных пробах (в двух повторностях) и


108

проведена статистическая обработка полученных результатов. Результаты приведены на рис. 3 и 4.

Рис. 2. Влияние додецилсульфата натрия на БПК5

0,8

1

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

Исходныйраствор

После 5 днейвыдержки

Концентрация

СПАВ

мг/дм

3

Рис. 3. Содержание СПАВ в исходном растворе и после 5 дней выдержки

Полученные результаты свидетельствуют о том, что до 20% доде-цилсульфата натрия, содержащегося в воде, распадается за первые 5 дней.

Таким образом, загрязнение экосистем эвтрофных водотоков АСПАВ подавляет биохимические процессы самоочищения и способст-вует их дальнейшей эвтрофикации, а додецилсульфат натрия медленно трансформируется в водных объектах, а в системах биологической очистки сточных вод практически не подвергается разложению.


109

3,62

4,83

0

1

2

3

4

5

6

Контрольнаяпроба

С внесением ДДС

БПК

5 (мг/л)

Рис. 4. БПК5 в контрольной пробе и в пробах, в которых довели концентрацию додецилсульфата натрия до 1 мг/л


Библиографический список 1. Остроумов С.А. Биологические эффекты поверхностно-активных веществ в связи с антропогенным воздействием на биосферу. − М.: МАКС-Пресс, 2000. – 116с.

2. Остроумов С.А. Загрязнение, самоочищении и восстановление водных экосистем. – М.: МАКС-Пресс, 2005. – 108с.

3. Савельев О.В., Чеснокова С.М. Оценка допустимой антропогенной нагрузки на малые реки по их самоочищающей способности. Проблемы региональной экологии, 2011, №1. – С.6-11.

ОЦЕНКА ТРОФНОСТИ, САПРОБНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ К ЭВТРОФИКАЦИИ ЭКОСИСТЕМЫ РЕКИ КАМЕНКА

О.В. Савельев, С.М. Чеснокова Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,

г. Владимир This article used to estimate trophic, saprobic and stability of ecosystems to

eutrophication Kamenka River, data on the state of the ecosystem of the watercourse. На берегах реки Каменка расположены многочисленные сельские

поселения и город Суздаль – жемчужина Золотого кольца России с его многочисленными памятниками архитектуры, туристическими и гостинич-ными комплексами, памятниками природы. В планах региона предусмат-


110

ривается превращение г. Суздаля в центр экологического туризма и как следствие будет происходить увеличение техногенной нагрузки на водоток.

Каменка является правым притоком р. Нерль, протекает по террито-рии Суздальского района Владимирской области. Свое начало река берет севернее села Новокаменское, а впадает в реку Нерль возле села Новосел-ки. Длина – 41 км. Площадь водосбора – 312 км2. В Каменку впадают реки Тумка и Бакалейка, а так же многочисленные ручьи, особенно в верхнем течении. Река загрязняется стоками с сельхозугодий СПК «Стародвор-ский», «Гавриловское», «Тарбаево» и ВНИИСХа и коммунально-бытовы-ми стоками г. Суздаля и сельских поселений. Такие стоки, как правило, содержат соединения биогенных элементов и органические вещества и вызывают эвтрофикацию водотоков, заиливание дна, смену видового сос-тава гидробионтов и деградацию экосистемы водоема. К усугублению этих процессов способствовало нарушение гидрологического режима реки. На реке Каменка в начале 80-х годов прошлого столетия были построены две плотины в черте г. Суздаля и две плотины от истока до города. Они были сооружены с большими нарушениями. Производится также распашка пойменных лугов с конца 60-х годов ХХ столетия. В настоящее время про-исходит интенсивное заболачивание берегов реки и подъем уровня грунто-вых вод, угрожающие сохранности памятников архитектуры г. Суздаля.

Исходя из вышесказанного исследование состояния экосистемы р. Каменка и ее устойчивости к фосфат-ионам в настоящее время весьма актуально.

Для исследования состояния экосистемы р. Каменка нами определя-лись такие показатели, как сапробность и трофность. Сапробность вод определяли по структуре сообщества донных беспозвоночных – макро-зообентоса, считающегося наиболее удобным и простым объектом при проведении биоиндикационных исследований [1]. Оценку сапробности и трофности водотока по макрозообентосу проводили по методикам Николаева С.Г. и Чернопруда М.В. [2, 3]. Трофность также оценивали по содержанию минерального азота и фосфора в воде [4].

Показатель устойчивости (ПУ), определяли по способности системы переводить фосфат-ионы из жидкой фазы в донные отложения [5].


111

Все анализы выполнены в аккредитованной лаборатории физико-химических методов анализа кафедры экологии Владимирского государст-венного университета им. А.Г. и Н.Г. Столетовых.

В табл. 1 представлены результаты определения сапробности вод в экосистеме водотока методами Николаева С.Г. (2003, 2008 и 2011 годы) и Чернопруд М.В. (2011 год).

Таблица 1 Результаты оценки сапробности вод экосистемы р. Каменка

№ створа Сапробность Метод Чернопруда М.В.

Метод Николаева С.Г. 2011 г.

2003 г. 2008 г. 2011 г Сапробность Индекс

сапробности 1 α- мезосапр. α- мезосапр. α- мезосап. β- мезосапр. 2,35 2 α- мезосапр. α- мезосапр. α- мезосапр. β- мезосапр. 2,35 3 α- мезосапр. α- мезосапр. α- мезосапр. β- мезосапр. 2,35 4 α – β- мезосапр. α – β- мезосапр. β- мезосапр. β- мезосапр. 2,31

5 олиго- β –мезосапр.

α- мезосапр. α – β- мезосапр.

α- мезосапр. 2,54

6 α- мезосапр. α- мезосапр. β- мезосапр. β- мезосапр. 2,34 7 α – β- мезосапр. β- мезосапр. β- мезосапр. β- мезосапр. 2,44 8 α- мезосапр. α- мезосапр. α- мезосапр. β- мезосапр. 2,47 9 α – β- мезосапр. α- мезосапр. β- мезосапр. β- мезосапр. 2,25 10 α- мезосапр. α- мезосапр. β- мезосапр. β- мезосапр. 2,44 11 β- полисапр. β- полисапр. β- полисапр. β- мезосапр. 2,44 12 β- полисапр. β- полисапр. β- полисапр. α- мезосапр. 2,73

Наблюдается хорошее совпадение результатов определения сапроб-ности используемыми методами. Из табл. 1 следует, что сапробность во все наблюдаемые годы возрастает от истока к устью, а в целом с 2008 года она заметно снижается, что свидетельствует о некотором улучшении экологической ситуации в экосистеме водотока особенно в черте города после очистки русла реки в 2009-2010 годах.

В таблице 2 представлены результаты определения уровня троф-ности вод водотока по гидробиологическим (метод Николаева С.Г.) [2] и гидрохимическим показателям [4] за несколько последних лет.

Данные таблицы 2 свидетельствуют о том, что гидробиологические показатели являются более чувствительными параметрами при оценке уровня эвтрофикации водотока. Оценки трофности по гидробиологичес-


112

ким показателям за все исследуемые годы хорошо согласуются между собой. Трофность вод в водотоке во все годы возрастает от истока к устью, что свидетельствует об увеличении антропогенной нагрузки на водоток, особенно в черте г. Суздаля. Некоторое снижение уровня трофности наблюдаемое в черте города г. Суздаля в 2011 году, по сравнению с предыдущими, вязано с расчисткой русла реки. Этот факт свидетельствует о наличии вторичного загрязнения вод донными отложениями.

Таблица 2 Трофность вод экосистемы р. Каменка

№ створа Трофность по гидробиологическим

показателям Трофность по гидрохимическим показателям

(мг/дм3)

2003 г. 2008 г. 2011 г. 2009 г. 2010 г. 2011 г.

Рмин/NNH4+ Рмин/NNH4

+ Рмин/NNH4+

1 Эвтр. Эвтр. Эвтр. данные

отсутствуют 0,08-мезотр. 0,24-мезотр.

0,07-мезотр. 0,2-мезотр.







4 α -мезо- эвтр.

α -мезо- эвтр.

α –мезотр. данные



5 α - β - мезотр.

Эвтр. α -мезо- эвтр.

0,64-эвтр. 0,42-мезотр.



6 Эвтр. Эвтр. α –мезотр. 1,1-эвтр. 0,68-эвтр.




α –мезотр.

α –мезотр. 1,12-эвтр. 0,68-эвтр.

0,14-мезотр. 0,12-олиготр.


8 Эвтр. Эвтр. Эвтр. 1,2-эвтр. 0,68-эвтр.




Эвтр. α –мезотр. 1,16-эвтр. 0,68-эвтр.



10 Эвтр. Эвтр. α –мезотр. 1,2-эвтр. 0,7-эвтр.



11 Политр. Политр. Политр. 1,2-эвтр. 0,68-эвтр.



12 Политр. Политр. Политр. 1,3-эвтр. 0,85-эвтр.


0,7-эвтр. 0,41-мезотр.

Обнаруженное постоянство гидробиологических параметров в последние годы в наблюдаемых пунктах свидетельствует о стабилизации экосистемы водотока и относительной ее устойчивости к существующему


113

уровню антропогенного воздействия. Стабилизации экосистемы способст-вовали также многочисленные макрофиты прибрежной зоны, активно поглощающие соединения биогенных элементов

Показатели трофности вод экосистемы р. Каменка, определенные по гидрохимическим показателям также хорошо согласуются между собой, но они несколько ниже оценок, полученных методом биоиндикации. В целом они возрастают от истока к устью и уменьшается с 2009 по 2011 годы, особенно это уменьшение заметно в черте г Суздаля, что связано с расчисткой русла на этом участке водотока.

В таблицах 3 представлены результаты определения фосфат-ионов в донных отложениях и воде рек Каменка и устойчивость экосистемы.

Таблица 3 Уровень загрязнения фосфат-ионами экосистемы р. Каменка и ее

устойчивость к эвтрофикации № ство-ра

Концентрация PO43- в

воде, мг/л. С PO43- в дон.

отл., мг/кг Показатель устойчивости

Устойчивость к эвтрофикации

2009 г. 2010 г. 2011 г.

1 - 0,25 0,21 500 3,35 Умеренно-устойчивые




5 1,95 0,41 0,24 850 3,47 Умеренно-устойчивые


7 3,40 0,44 0,34 375 2,8 Слабо-устойчивые







114

Как следует из данных таблицы 3, показатель устойчивости различ-ных участков экосистемы исследуемого водотока изменяется от 2,00 до 4,65. Наименьшие значения этого показателя характерны для наиболее загрязнённых участков водотока. Показатель устойчивости к фосфат-ионам экосистемы р. Каменка неравномерно снижается от истока к устью, что по-видимому связано с неравномерным ростом фосфорной нагрузки на различные участки водотока и в целом характеризуется как умеренно-устойчивые.

Данные пространственно-временной динамики уровня трофности, сапробности и устойчивости вод экосистемы р. Каменка свидетельствуют о ее стабилизации и относительной устойчивости к существующему уровню антропогенной нагрузки.


Библиографический список 1. Биоиндикация экологического состояния равнинных рек / Под ред. О.В. Бухарина, Г.С, Розенберга. – М.: Наука, 2007. – 403с.

2. Биоиндикация уровня загрязнения рек Владимирской области. Методические указания. Сост. Николаев С.Г., Извекова Э.И., Смирнова Л.А. – М.: НТО ТОО Институт пресноводных культур, 1993. – 57с.

3. Чернопруд М. В. Модификация метода Пантле Бука для оценки загряз-нения водотоков по качественным показателям макрозообентоса // Водные ресурсы. 2002. №3. – С.337-342.

4. Гальцова В.В., Дмитриев В.В. Практикум по водной экологии монито-рингу состояния водных экосистем. – СПб.: 2004. – 364с.

5. Савельев О.В., Злывко А.С., Чеснокова С.М. Оценка устойчивости эко-систем малых рек урбанизированных территорий к соединениям фосфора//Экология урбанизированных территорий. 2012. №1. – С.87-92.


115

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТРАССЫ МОСКВА – НИЖНИЙ НОВГОРОД НА ЭКОСИСТЕМУ РЕКИ РПЕНЬ

К.В. Серёжина, С.М. Чеснокова Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,

г. Владимир, Россия The given paper deals with the investigation of water way impact Moscow – Nizhni

Novgorod upon ecosystem of the river Rpen. С развитием общества и ростом численности населения происходит

так же увеличение количества автотранспорта и в связи с этим нарастание антропогенной нагрузки близ городов и крупных автотрасс.

В связи с этим представляло интерес исследование влияния авто-трасс на речные экосистемы на примере воздействия автотрассы Москва – Нижний Новгород в районе моста на состояние экосистемы реки Рпень. Для чего была изучена динамика гидрохимических и токсикологических показателей.

Рпень – левый приток Клязьмы (бассейн Волги). Длина 44 км, площадь водосборной территории 291 км2. Вытекает из верхового болота на территории урочища Рославское близ села Тарбаево. Протекает по территории Суздальского района и города Владимира и впадает в Клязьму на 285-м километре. Является рыбохозяйственным водоёмом и источником водоснабжения для расположенных в её водоохранной и прибрежной зонах сельскохозяйственных и промышленных предприятий.

Загрязнение вод транспортными отходами обычно проявляется в изменении физических и органолептических свойств (нарушение прозрач-ности, окраски, запахов, вкуса), увеличении содержания сульфатов, хлори-дов, нитратов, токсичных тяжелых металлов, сокращении растворенного в воде кислорода воздуха, появлении радиоактивных элементов. Установ-лено, что более 400 видов веществ, выделяемых при работе авто-транспорта, могут вызвать загрязнение вод [1].

Для изучения влияния автотранспорта на экосистему реки Рпень было организованно 3 створа: непосредственно под мостом, за 500 метров до него и 300 метров после него.

Анализы проводились в осенний и весенний периоды по следующим гидрохимическим показателям: рН, общая жёсткость, перманганатная окисляемость (ПО), содержание хлоридов, нитратов, фосфатов, аммоний-


116

ного азота, ХПК, степени насыщения кислородом (СНК), общее железо, алюминий, растворённый кислород, а так же токсичность.

При учёте воздействия автотрассы на реку, целесообразно учитывать возможное влияние стоков с садового некоммерческого товарищества «Рпень» в районе 1 створа, а так же комбината «Тепличный» в районе 3 створа.

В ходе осенних исследований в районе моста было выявлено увели-чение уровня загрязнения аммонийным азотом, токсическими веществами и легкоокисляемыми органическими веществами (ПО) (табл. 1).

Таблица 1 Динамика показателей в реке Рпень (осень 2011 г.)

Параметр Створ 1 (500м до моста)

Створ 2 (под мостом)

Створ 3 (300 м после моста)

ПДКрыб.[3,4]

Cl-, мг/дм3 31,59 20,94 15,97 300 ПО, мгО2/дм3 6,79 6,87 8,48 NO3

-, мг/дм3 3,91 3,66 3,35 45 РО4

3-, мг/дм3 0,22 0,14 0,14 0,2 Жесткость, мг экв/дм3

6,35 6,20 5,95 < 7 мэкв.

NH4+, мг/дм3 0,042 0,082 0,072 0,5

Токсичность 65,61 91,52 60,77

Оценка токсичности вод р. Каменка осуществлялась с использо-ванием биотеста «Эколюм» и люминометра «Биотокс-10М». Методика основана на определении изменения интенсивности биолюминесценции генно-модифицированных бактерий при воздействии токсических веществ, присутствующих в анализируемой пробе, по сравнению с контролем. Уменьшение интенсивности биолюминесценции пропорционально токси-ческому эффекту [2].

Усиление токсичности можно объяснить поступлением в экосистему токсичных компонентов отработанных газов транспортных средств.

Перманганатная окисляемость возрастает незначительно, что свиде-тельствует о малом содержании легкоокисляемых органических веществ, содержащихся в аэровыпадениях, а так же в ливнёвых стоках, поступаю-щих с данного участка дороги.


117

Так же было выявлено снижение общей жёсткости и концентрации фосфатов, что свидетельствует о том, что на этом участке реки происходит осаждение фосфатов тяжёлых металлов, кальция и магния.

Характер изменения концентраций аммонийного азота и нитратов свидетельствует о том, что в этом участке реки процессы нитрификации практически не протекают, вследствие подавления деятельности нитрифи-цирующих бактерий токсичными поллютантами.

Содержание хлоридов в исследуемом участке реки достаточно заметно снижается, что, вероятно, связано с их осаждением соединениями свинца, поступающими с аэровыпадениями из атмосферного воздуха, загрязнённого отработанными газами автотранспорта.

В ходе весенних исследований было выявлено незначительное увеличение уровня загрязнения нитратами и фосфатами, а так же увеличение перманганатной окисляемости, рН, ХПК, СНК (табл. 2).

Таблица 2 Динамика показателей в реке Рпень (весна 2012 г.)

Обнаружено низкое содержание в воде железа и алюминия.

Параметр створ 1

(500м до моста)

створ 2 (под мостом)

створ 3 (300 м после моста)

ПДКрыб.[3,4]

NO3-, мг/дм3 0,28 0,28 0,39 45

РО43-, мг/дм3 0,19 0,17 0,2 0,2

NH4+, мг/дм3 0,31 0,18 0,31 0,5

рН 7,63 7,08 7,76 6,5–8,5 ПО, мг О2/ дм3 7,81 10,97 11,36 Железо, мг/дм3 0,098 0,069 0,074 0,05 О2, мг / дм3 4,51 4,36 5,32 > 4

СНК, % 42,27 40,87 49,87 V класс

(грязные) Cl-, мг/дм3 0,050 0,045 0,040 300 Жесткость, мг экв/дм3

4,25 4,15 4,30 < 7 мэкв

ХПК, мг О2/ дм3 160 188 166 VI класс (очень грязные)


118

По степени насыщения воды кислородом анализируемая вода относиться к V классу качества (грязные) [4]. Увеличение содержания кислорода в весенний период можно объяснить поступлением в водоток талых вод, насыщенных кислородом. По результатам исследований наблю-дается повышение степени насыщения вод кислородом и абсолютного кислорода, однако эти значения также характерны для загрязнённых вод.

Резкое увеличение показателя ХПК на втором створе свидетель-ствует о поступлении с трассы трудноокисляемых органических веществ антропогенного происхождения. Снижение же показателя ХПК на 3 створе, а так же характер кривой по аммонийному азоту, фосфору и кисло-роду свидетельствует о разбавлении вод и/или окислении содержащихся в воде органических веществ

По результатам исследований видно, что основными загрязнителями служат тяжёлые металлы, а так же трудно- и легкоокисляемые органичес-кие соединения? поступающие как при аэровыпадениях, так и с ливнёвыми стоками и талыми водами.


Библиографический список 1. Техногенное загрязнение речных экосистем: монография / под ред. В. Е. Райнина, Г. Н. Виноградовой. – М.: Науч. мир, 2002. – 140с.


3. «Нормативы качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативы предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значе-ния» приказ Росрыболовства № 20 от 18.01.2010.

4. Гусева Т.В., Молчанова Я.Л. Гидрохимические показатели состояния окружающей среды. – М.: Эколайн, 2000. – 87с.


119

ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ЭКОСИСТЕМЫ РЕКИ ИЛЕВНА А.Ю. Шаров, С.М. Чеснокова Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,

г. Владимир, Россия This article describes Assessment Ilevna River ecosystem. The data on the pollution of

the river water. Илевна – одна из многочисленных малых рек области, испытываю-

щих значительные антропогенные нагрузки. Длинна водотока – 42 км, площадь водосбора – 861 км2. Илевна впадает в р. Оку на 222 км от её устья. Исток реки находится у посёлка Булатниково Муромского района. Водосборный бассейн расположен на территории Муромского Предочья – самой распаханной части Мещёрской Провинции подтайги Русской Равнины на территории Владимирской области.

Из-за сведения лесов на территории водосборного бассейна и зарегулирования стока, нарушен гидрологический режим водотока, что привело к обмелению его русла.

Источники загрязнения водотока – завод «Муром-Тепловоз», рыбное хозяйство, многочисленные сельские поселения и г. Муром, поверхност-ный сток с сельхозугодий и с городской свалки ТБО г. Мурома, а также сток с автодороги Муром-Владимир и железной дороги Москва – Казань.

Совершенствование технологий производства, ужесточение природного законодательства и спад промышленного производства способствовали тому, что вклад организованных источников в загрязнение р. Илевна, учитываемому природоохранными организациями, заметно снижается (табл. 1).

Оценка воздействия сельских и городских населённых пунктов производится по численности населения, проживающего на водосборе, по существующим нормативам загрязнений, поступающих в водные объекты [1]. В частности, суточные нормы поступления загрязняющих веществ в водные объекты от каждого сельского жителя составляют по азоту 4,8 г, по фосфору – 0,7 г, сульфатам – 5,2 г, хлоридам – 4,4 г, взвешенным вещест-вам – 13 г. Для городского населения нормативные сбросы составляют по химическим веществам 50 г/сут. чел., взвешенным – 65 г/сут. чел.

Имеются также данные о нормативном поступлении сбросов, о сельскохозяйственных и транспортных объектах [1].


120

Таблица 1 Сброс загрязняющих веществ в реку Илевну ФГУП «Муромский

приборостроительный завод» (Рыбное хозяйство ФГУП МПЗ) (т/год)

Однако во Владимирской области антропогенная нагрузка на вод-ные объекты оценивается лишь по результатам отчётности предприятий – водопользователей.

Исследованиями последних лет установлено, что загрязнение водотоков Центральной Европы связано с диффузными источниками на 60% по азоту и на 44% по фосфору [2, 3].

В таблице 2 представлены данные по уровню загрязнения вод экосистемы р. Илевна по данным отчётности природоохранных организа-ций Владимирской области.

Анализ таблиц 1 и 2 свидетельствует о значительном вкладе диффуз-ных источников в загрязнение экосистемы р. Илевна.

По данным [4] в 2010 году в устье р. Илевны по сравнению с 2009 годом было обнаружено превышение ПДК по 9 компонентам из 14 контролируемых. Отмечено увеличение среднегодовых концентраций легкоокисляемых органических веществ по БПК5 в 1,3 раза, азота нитритного в 2,9 раза, железа в 4 раза, нефтепродуктов в 3 раза. В то же время установлено уменьшение среднегодовых концентраций аммоний-ного азота в 1,4 раза, что свидетельствует об интенсификации в экосистеме реки процессов нитрификации и самоочищения.

ЗВ 2007 2008 весна

2008 осень

2008 всего

2009 весна

2009 осень

2009 всего

2011 весна

20011 осень

Нитриты - - - - 0,003 - 0,03 0,04 - Азот амм-й - 0,1 - 0,1 - - - - 0,036 Нитраты 0,0082 - 0,04 0,04 0,01 0,013 0,023 0,102 - БПКполн. 0,009 0,397 - 0,397 - 0,102 0,102 - 0,729 Нефтепродукты 0,0009 - - - - - - 0,001 - Железо 0,0206 0,045 0,05 0,096 - 0,02 0,02 - 0,306 СПАВ, ОП-10 0,01064 0,002 - 0,002 - - - 0,0006 0,0033 Фосфаты (по P) 0,00016 - - - - - - - 0,042 Хлориды - 0,529 0,334 0,836 0,530 - 0,530 - 1,794 Сухой остаток - - 0,088 0,088 - - - 4,051 0,463 Взвешенные в-ва

- - - - 0,209 0,481 0,69 - 1,837

Сульфаты - - - - 0,808 - 0,808 - 1,671


121

Таблица 2 Динамика качества вод р. Илевна (устье, с. Панфилово) по индексу загрязнённости вод (ИЗВ) и удельному комбинаторному индексу

загрязнённости вод (УКИЗВ*) Год 2004 2005 2006 2008 2009 2010 Класс качества вод

6 5 4 4 «А»* 4 «А»* 4 «А»* очень грязная

грязная загряз- ненная

грязная грязная грязная

Несмотря на высокий уровень загрязнения, биота экосистемы р. Илевна характеризуется достаточно широким видовым составом. Зообен-тос реки представлен пиявками, личинками: падёнок, ручейника, стрекоз, веснянок, бабочек-огнёвок и двукрылых, в т.ч. хирономид. Также встреча-ются брюхоногие и двустворчатые моллюски, ветвистоусые и веслоногие рачки, бокоплавы, тихоходки, водные клещи, личинки жуков-плавунцов и жуков-водолюбов и черви-трубочники.

Ихтиофауна реки включает большинство типичных видов, обитаю-щих на территории Владимирской области [5]. Она представлена отрядами щукообразные (Esociformes), колючепёрые, или окунеобразные, (Perciformes) карпообразные (Cypriniformes) и трескообразные (Gadiformes). В реке обитают верховка (Leucaspius delineates), уклейка обыкновенная (Alburnus alburnus), плотва (Rutilus rutilus), краснонёрка (Scardinius erythrophthalmus), елец обыкновенный (Leuciscus leuciscus) окунь речной (Perca fluviatilis), щука обыкновенная (Esox eucius), язь обыкновенный (Leuciscus idus), пескарь обыкновенный (Gobio gobio), вьюн обыкновенный (Misgurnus fossilis) и налим (Lota lota). Также предполагает-ся наличие голавля обыкновенного (Leuciscus cephalus) и гольяна обыкновенного (Phoxinus phoxinus).

Значительное влияние на видовой состав ихтиофауны водотока оказывает река Ока, представители ихтиофауны которой могут заходить в устье Илевны и подниматься вверх по течению. В основном это лещ (Abramus brama), густера (Blicca bjoerkna), краснонёрка и ёрш обыкновенный (Acerina acerina). Также в устье могут заходить голавль обыкновенный (Leuciscus cephalus), язь обыкновенный (Leuciscus idus), судак обыкновенный (Lucioperca lucioperca) и подуст обыкновенный (Chondrostoma nasus). Таким образом, ихтиофауны рек Оки и Илевны тесно связаны между собой.


122

Согласно проведённому опросу среди рыболовов-любителей, в уловах наиболее часто присутствуют уклейка обыкновенная, верховка, плотва, окунь и елец. В последнее время незначительно увеличилась доля присутствия в уловах ельца и подъязка. Наблюдается негативные тенден-ции снижения доли в уловах и, соответственно, численности ерша последние 7-10 лет, однако в последнее время его доля в уловах также незначительно увеличилась. В основном течении Илевны в последнее время практически перестали попадаться лещ и густера. Поздней осенью и зимой ловится налим. Весной встречаются также карась серебрянный (Carassius gibelio) и карп (Cyprinus carpio), выплывающие из прудов рыбного хозяйства в период половодья. В разовых экземплярах зимой 2011-12 гг. попадались судак и подуст. Есть данные, что летом 2011 года в реке был пойман речной рак.

Перечисленные факты свидетельствуют об адаптации гидробионтов водотока к существующему уровню загрязнения и стабилизации экосис-темы.


Библиографический список 1. Нежиховский Р. А. Гидролого-экологические основы водного хозяйства.

– Л.: Гидрометеоиздат, 1990. – 229с. 2. Печканова О. В. Калинин В. М. Гидрогого-генетический метод оценки потенциала загрязнения водных объектов диффузными склоновыми стоками на примере Тюменского региона. Проблемы региональной экологии, №1, 2002. – С.122-127.

3. Калинин В. М. Экологическая гидрология. Тюмень: Изд-во Тюменского государственного университета. 2008. – 140с.

4. О состоянии окружающей среды и здоровья населения Владимирской области в 2010 году. Ежегодный доклад под ред. А. А. Мигачёва, выпуск 19. Владимир, 2011. – 117с.

5. Кузьмин Л.Л., Малкова Н.П., Трач Л.М. Рыбы Владимирской области. Краткий справочник определитель. – Владимир: Изд-во КГПУ, 1998. – 22с.

IV. Медико-экологическая ситуация в регионе

123

IV. МЕДИКО-ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СИТУАЦИЯ В РЕГИОНЕ

ОЦЕНКА МЕДИКО-ДЕМОГРАФИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ В ОКРУГЕ МУРОМ Ю.А. Беккулиева, Н.В. Селиванова Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,

г. Владимир Демографическая ситуация в округе Муром, как и по всей России,

характеризуется снижением количества населения.

Рис. 1. Численность населения округа Муром

и Муромского района за 2006-2010 гг.

Сокращение численности происходило в основном из-за естествен-ной убыли (превышения числа умерших над числом родившихся); миграционный процесс влияет незначительно.

Основные причины смертности – болезни системы кровообращения, на второе место вышли травмы и отравления, на третьем месте злокачест-венные новообразования.

Большое значение в демографии придается показателю младенчес-кой смертности (смертность детей в возрасте до 1 года). Показатель младенческой смертности в округе Муром, как основной показатель качества оказания медицинской помощи женщине и ребенку, имеет устой-чивую тенденцию к снижению. Группа основных причин младенческой смертности представлена той же патологией, что и по РФ – патологией перинатального периода – на первом месте, врожденные аномалии – на


124

втором; болезни органов дыхания – на третьем, и инфекционные и паразитарные заболевания на четвертом.

В качестве основных медико-демографических показателей исследо-ваны: рождаемость, смертность и естественный прирост населения, возрастно-половая структура, заболеваемость населения [1].

Вторым этапом работы явился расчет и оценка индекса демографической напряженности в (ИДН) округе Муром.

ИДН=Y*lgρ*(0,1*Z-2*P+C)*Cd2*V ,

где Y –урбанизированность территории; ρ – плотность населения, чел./км2; Z – общая годовая заболеваемость (на 1000 населения); P – общий показатель рождаемости (на 1000 населения); C – общая смертность (на 1000 населения); Cd – детская смертность (на 1000 населения); V – корректирующий множитель (применительно для Владимирской области V=10-3).

По результатам расчета индекс демографической напряженности в округе Муром оказался значительно больше значений ИДН во Владимир-ской области. Это, прежде всего, связано с высокой урбанизированностью округа Муром и высокой плотностью населения.

На основании проведенного анализа выявлено, что снизить ИДН можно за счет уменьшения заболеваемости населения, в том числе за счет снижения заболеваемости органов дыхания и системы кровообращения.

Округ Муром наиболее благоприятен в природно-климатическом аспекте для проживания населения, в то же время это один из крупных промышленных центров Владимирской области, характеризующийся высокой техногенной нагрузкой.

Была исследована зависимость заболеваний от техногенной нагрузки для округа Муром [2].

Корреляционный анализ установил прямую зависимость между выбросами в атмосферу и такими заболеваниями, как болезни органов дыхания, инфекционные и паразитарные заболевания, болезни нервной системы и другие.

Выявлена высокая корреляционная зависимость инфекционных и паразитарных болезней от микробиологического загрязнения воды центра-лизованного водоснабжения.


125

Установлено, что несоответствие качества воды по физико-химическим показателям может стать причиной возникновения болезней органов дыхания, болезней нервной системы и новообразований.

В связи с вышесказанным, с целью снижение ИДН нам представ-ляется целесообразно внедрить ряд мероприятий, направленных на снижение заболеваемости населения за счет снижения выбросов и сбросов загрязняющих веществ в окружающую среду, в частности, в воду.


Библиографический список 1. Экология речных бассейнов. / Труды 3-й Межд. Науч.-практ. Конференции. // Под общ. Ред. Т.А.Трифоновой. – Владимир: ВлГУ, 2005. – 518с.

2. Трифонова, Т.А. Региональное медико-экологическое зонирование. / Т.А. Трифонова, Н.В. Селиванова, А.Н. Краснощеков, О.Н. Сахно. – Владимир: ООО ВладимирОблполиграф, 2007. – 80с.

НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ АККУМУЛЯЦИИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В

БИОСУБСТРАТАХ МЛАДШИХ ШКОЛЬНИКОВ 1И.А. Климов, 2М.Е. Смирнова 1Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,

2Владимирский базовый медицинский колледж, г. Владимир In this work accumulation of heavy metals content in children’ hair, living in various

parts of Vladimir region has been given. It has been found that children living in the town of Kolchugino and settlement of Melekhovo have some deviations of accumulation from average values according to sampling process. It is the indication of higher technogenic load in these areas.

Введение Распространенность тяжелых металлов в окружающей среде в связи

с их неблагоприятным влиянием на организм является актуальной эколо-гической проблемой. Одним из важных признаков, благодаря которому их относят к приоритетным загрязнителям окружающей среды, является способность проникать в жизненно важные органы и системы и накапли-ваться в организме [1].


126

Наиболее восприимчивыми к воздействию техногенных факторов являются дети, поскольку детский организм в отличие от организма взрослого человека быстрее реагирует на допороговые концентрации вредных веществ. Это обусловлено, прежде всего, особенностями обмен-ных процессов растущего организма, незрелостью ряда ферментных систем, систем детоксикации в раннем возрасте, ограничением функцио-нальных возможностей печени и почек [2].

Традиционным биоматериалом, используемым в медико-биологи-ческих и эколого-эпидемиологических исследованиях, являются волосы. За последние годы опубликовано много работ по изучению накопления микроэлементов в волосах, как эссенциальных, так и токсичных. Часть их посвящена исследованию связи концентрации микроэлементов в волосах с уровнем и временем антропогенного воздействия этих элементов на чело-века [6]. В медицинских целях волосы пытались использовать в качестве инструмента диагностики [7].

Целью работы явилось изучение содержания тяжелых металлов в волосах детей, проживающих в населенных пунктах Владимирской области (г. Владимир, г. Кольчугино, п. Мелехово) с различными видами антропогенной нагрузки.

Выбор данных населенных пунктов обусловлен их природно-антропогенными, а также некоторыми медико-экологическими факторами. По техногенной нагрузке Владимир, Ковровский и Кольчугинский районы относятся к зоне промышленных районов, в которых валовые выбросы превышают 2 тыс. т в год. В целом, сравнение экологической обстановки, с учетом техногенной нагрузки и природно-климатических особенностей региона позволяет отнести город Владимир, Ковровский и Кольчугинский районы к некомфортным [5].

Объекты и методы В обследовании принимали участие 45 детей (учащиеся первого

класса средних школ) в возрасте 7-8 лет, проживающие в городах Владимир, Кольчугино и поселке Мелехово (Ковровский район).

Содержание металлов в волосах детей определялось рентгено-флуоресцентным методом на спектрометре «СПЕКТРОСКАН-МАКС G», согласно методики анализа по биологическим объектам [3]. В волосах определялось содержание шести тяжелых металлов – свинца, хрома, никеля, мышьяка, меди и железа. Основанием для выбора данных хими-


127

ческих элементов явились литературные данные о влиянии дисбаланса изучаемых элементов на состояние здоровья [1].

Для оценки региональных норм содержания металлов использовался центильный метод. В последнее время метод находит все большее применение, так как достаточно прост в работе и может быть использован для оценки любых показателей [4].

Статистическая обработка результатов исследования проводилась с использованием стандартных программ «Microsoft Excel» и «Statistica 6.0».

Результаты и обсуждение Для оценки концентраций металлов в пробах волос по степени

отклонения от нормы были составлены центильные шкалы, по которым можно оценить микроэлементный статус ребёнка. В соответствии с полученной градацией было оценено содержание металлов в волосах каждого из обследованных детей.

Было проанализировано содержание свинца в волосах. Выявлено содержание ниже среднего у 2% , низкое у 5%, среднее у 20%, выше среднего у 60%, высокое у 11%, очень высокое у 2% обследованных детей. Наблюдаются показатели отклонения от средних значений по выборке в сторону превышения в поселке Мелехово и городе Кольчугино.

Также проанализировано содержание хрома в волосах: содержание ниже среднего у 2% , низкое у 7%, среднее у 55%, выше среднего у 20%, высокое у 7%, очень высокое у 9% обследованных детей. Наблюдаются показатели отклонения от средних значений по выборке в сторону превышения в поселке Мелехово и городе Кольчугино.

Содержание никеля было отмечено в волосах детей, проживающих в поселке Мелехово, в очень низких концентрациях.

Содержание мышьяка было отмечено в волосах детей, проживающих в городе Кольчугино, в очень низких, низких и средних концентрациях.

Было проанализировано содержание меди в волосах. Выявлено содержание ниже среднего у 7% , низкое у 5%, среднее у 73%, выше сред-него у 9%, высокое у 2%, очень высокое у 5% обследованных детей. Повышенное содержание меди зафиксировано в волосах детей, проживаю-щих в городе Кольчугино.

Содержание железа в волосах школьников всех населенных пунктов соответствует очень низкому уровню.


128

Выводы Таким образом, у детей, проживающих в г. Кольчугино и пос. Меле-

хово, наблюдаются показатели отклонения от средних значений по выбор-ке в сторону превышения, что может говорить о более высокой техноген-ной нагрузке в данных населенных пунктах. Были установлены основные источники загрязнения природных сред этих населенных пунктов. В г. Кольчугино – это зона влияния завода по обработке цветных металлов, в пос. Мелехово – добыча известняка. Микроэлементный состав биосред детей отражает суммарное поступление тяжелых металлов из всех природных и антропогенных источников, а также продуктов питания.

Для коррекции микроэлементного статуса детей Владимирской области необходимо проводить дополнительные исследования объектов среды обитания (воды, почвы, воздуха) на содержание токсичных элемен-тов, уделять особое внимание контролю качества пищевых продуктов, использовать метод определения микроэлементного статуса по химичес-кому составу волос как дополнительный метод диагностики внутренней среды организма.


Библиографический список 1. Авцин А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А., Строчкова Л.С. Микроэлемен-тозы человека: этиология, классификация, органопатология. – М.: Медицина, 1991. – 496с.

2. Барвинко Н.Г. Состояние здоровья детского сельского населения, проживающего в условиях разной степени загрязнения воздушного бассейна // Экология человека. – 2007. – № 1. – С.34-38.

3. Блохин М.А. Методы рентгеноспектральных исследований / М.А. Блохин. – М.: ГИТА, 1959. – 386с.

4. Скальный А.В. Установление границ допустимого содержания химичес-ких элементов в волосах детей с применением центильных шкал / А.В. Скальный // Вестник Санкт-Петербургской медицинской академии имени И.И. Мечникова, 2002. – № 1-2. – С.62-65.

5. Трифонова Т.А., Краснощёков А.Н., Селиванова Н.В., Сахно О.Н., Салякин И.Е. Природно-антропогенные факторы и здоровье населения. – Владимир: ВООО ВОИ ПУ «Рост», 2009. – 76с.


129

6. Bencko V. Use of human hair as a biomarker in the assessment of exposure to pollutants in occupational and environmental settings. // Toxicology. – 1995. – Vol. 101. – P.29-39.

7. Linsheng Y., Wuyi W., Shaofan H., et al. Arsenism Clinical Stages and their Relation with Hair Arsenic Concentration of Residents of Bayinmaodao Rural District, Inner Mongolia, China. // Environmental geochemistry and health. – 2002. – Vol. 24. – P.337-348.

ВЛИЯНИЕ ПОГОДНЫХ УСЛОВИЙ НА ЗАБОЛЕВАЕМОСТЬ НАСЕЛЕНИЯ

БОЛЕЗНЯМИ КРОВИ, КРОВЕТВОРНЫХ ОРГАНОВ И ОТДЕЛЬНЫМИ

НАРУШЕНИЯМИ, ВОВЛЕКАЮЩИМИ ИММУННЫЙ МЕХАНИЗМ Е.Ю. Кулагина, А.Н. Краснощёков Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,


In this paper, highlights of the results to determine the degree of influence of meteorological factors on public health CFD blood diseases and blood-forming organs and certain disorders involving the immune mechanism. Determined by the prevailing weather factors, and identified regions whose populations have the greatest impact.

Введение Согласно литературным данным, существуют группы болезней,

непосредственно вызванные погодными факторами, например, солнечные и тепловые удары, холодовые заболевания и т.д.[1]. Ряд авторов (Ассман Д. 1966; Хлебович И.А.,1972; Русанов В.И., 2004) указывают на наличие погодно-климатических предпосылок для возникновения многих заболева-ний.

В исследовании приведены результаты определения влияния погод-ных условий на заболеваемость населения Центрального федерального округа (ЦФО РФ). Методологическую основу составляют статистические материалы по общей заболеваемости всего населения по III классу МКБ-10 (Болезни крови, кроветворных органов и отдельные нарушения, вовлекаю-щие иммунный механизм), за период с 2001 по 2010 год, опубликованные в докладах Министерства здравоохранения и социального развития.


130

Результаты и их обсуждение Согласно МКБ-10 в данный класс входят такие болезни и группы

как: болезни крови, кроветворных органов и отдельные нарушения, вовлекающие иммунный механизм; нарушения свертываемости крови, отдельные нарушения, вовлекающие иммунный механизм.

Болезни крови, кроветворных органов и отдельные нарушения, вовле-кающие иммунный механизм

Достоверное влияние метеофакторов на заболеваемость населения данной группой болезней было выявлено для областей, расположенных в низменной части региона (Владимирская, Костромская, Ярославская, Ивановская и Тамбовская области). На территории этих областей на заболеваемость населения оказывают влияние преимущественно темпера-турные показатели. В Рязанской области показатель минимальной темпе-ратуры воздуха коррелирует с величиной заболеваемости и обуславливает 59% вариации. В Костромской области, которая расположена в северной части ЦФО и характеризуется низкими температурными показателями, влияние средней температуры составляет 54%. В Ярославской области совместное влияние средней температуры (6%), межсуточного изменения температуры (33%) и максимальной температуры (48%) обуславливает 88% вариации. Во Владимирской области основное влияние оказывает величина облачности (79%), а влияние температурных показателей оценивается в 12%. Атмосферное давление оказывает влияние на заболеваемость населения Ивановской и Тамбовской областей. На территории Ивановской области атмосферное давление находится в пределах 748-750 мм рт.ст., на территории Тамбовской области это значение немного ниже (744-750 мм рт.ст.). Влияние атмосферного давления в Ивановской области также несколько выше (87%), чем в Тамбовской области.

Отдельные нарушения, вовлекающие иммунный механизм Практически для всех регионов, входящих в состав ЦФО выявлено

влияние погодных условий на возникновение или осложнений связанных с отдельными нарушениями, вовлекающими иммунный механизм. На терри-тории областей, расположенных на Смоленско-Московской и Среднерусс-кой возвышенностях, взаимосвязь между этими параметрами не обнаружена. Наибольшее влияние проявляется на территории Ивановской (R2=78) и Владимирской (R2=81) областей. В Ивановской области основное


131

влияние на заболеваемость населения оказывает величина облачности, а для Владимирской области основным фактором является межсуточное изменение температуры. Для территорий Воронежской и Липецкой областей также выявлено влияние межсуточного изменения температуры. Одним из факторов, оказывающих влияние на заболеваемость населения отдельными нарушениями, вовлекающими иммунный механизм, является атмосферное давление. Его влияние наиболее ярко выражено на террито-рии Ярославской и Курской областей. На территории Ярославской области, расположенной на равнинной местности, при среднегодовой величине атмосферного давления 746-750 мм рт.ст. влияние на заболевае-мость оценивается в 52%. Курская область расположена на территории возвышенности и атмосферное давление составляет 738-742 мм рт.ст., вклад в заболеваемость данной группой болезней оценивается в 21%. Влияние атмосферного давления на территории Курской области проявля-ется совместно с влиянием облачности (40%). Величина облачности совместно с температурными показателями (средней и дневной температу-рой) оказывает влияние на заболеваемость населения Костромской и Рязанской областей.

Нарушения свертываемости крови Возникновение нарушения свертываемости крови может быть обус-

ловлено многими причинами: наследственным фактором, заболеваниями сердца и сосудов, дефицитом одного или нескольких факторов свертыва-ния крови. Не смотря на то, что данное заболевание вызвано другими причинами, его течение может зависеть от погодных и биоклиматических факторов.

В данном исследовании было определено влияние преимущественно температурных факторов. Во Владимирской и Рязанской областях, имею-щих одинаковые характеристики межсуточного изменения температуры, влияние этого фактора оценивается в 52% и 76% соответственно. Увеличе-ние межсуточного изменения температуры приводит к повышению заболеваемости населения. В ряде областей выявлено влияние максималь-ной температуры: в Калужской, Тульской, Белгородской, Воронежской областях, в г.Москва. Вклад максимальной температуры в заболеваемость населения изменяется от 61% в Тульской области до 84% в Белгородской. Одновременное увеличение температуры и ее межсуточного изменения в Курской и Ивановской областях вызывает увеличение заболеваемости.


132

В Смоленской области уменьшение влажности воздуха приводит к увеличению заболеваемости. Территория Смоленской области относится к регионам с высокой влажностью воздуха, следовательно, изменение усло-вий, в данном случае уменьшение влажности, приводит к дезадаптации, что способствует возникновению патологических реакций. Влияние влаж-ности проявляется совместно с межсуточным изменением температуры на территории Тамбовской области. Вклад влажности воздух составляет 44%, а вклад межсуточного изменения температуры составляет 22%.

Таким образом, в результате анализа влияния погодных условий на заболеваемость населения болезнями, относящимися к III классу МКБ-10, было выявлено преимущественное влияние температурных показателей (средней и максимальной температуры, межсуточного изменения темпера-туры). Влияние межсуточного изменения температуры по данному классу болезней оценивается в 42%. Среди других факторов большое влияние имеет атмосферное давление (49%).

Полученные корреляционные зависимости подтверждают имеющи-еся литературные данные [1, 2, 3].


Библиографический список 1. Никберг, И.И., Гелиометеотропные реакции человека / И.И. Никберг, Е.Л. Ревуцкий, Л.И. Сакали. – Киев: Здоров´я, 1986. – 144с.

2. Бокша, В.Г. Медицинская климатология и климатотерапия / В.Г. Бокша, Б.В. Богуцкий. – Киев: Здоров´я, 1980. – 264с.

3. Григорьева Е.А. Оценка дискомфортности климата Еврейской автоном-ной области // Элект. журнал «Исследовано в России». – 2003. – №147.

АНАЛИЗ ДИНАМИКИ ГЕЛЬМИНТОЗОВ НА ТЕРРИТОРИИ ВЛАДИМИРСКОЙ ОБЛАСТИ

А.А. Марцев, Т.А. Трифонова Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,


В данной работе рассмотрена проблема распространения гельминто-зов на территории Владимирской области.


133

Целью исследования является анализ эпидемиологической ситуации во Владимирской области по гельминтозам.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи: 1) выявить гельминтозы, регистрирующиеся на территории Владимир-ской области;

2) выявить динамику заболеваемости гельминтозами во Владимирской области;

3) выполнить зонирование территории Владимирской области по частоте встречаемости гельминтозов и выявить наименее благо-приятные районы. Статистические данные были получены на базе Эпидемиологичес-

кого отдела Управления Роспотребнадзора по Владимирской области. Анализ статистического материала показал, что на территории

области регистрируются следующие группы гельминтозов: геогельмин-тозы, биогельминтозы, контагиозные гельминтозы (рис. 1).

9.7 0.45

89.9

Геогельминтозы

Биогельминтозы

Контагиозные гельминтозы

Рис. 1. Доли групп гельминтозов, регистрирующихся во Владимирской области

Среди геогельминтозов на территории Владимирской области регистрируются аскаридоз, токсокароз и трихоцефалез. Около 90% прихо-дится на аскаридоз. Случаи трихоцефалеза единичны.

89.3

10.6 0.1

АскаридозТоксокарозТрихоцефалез

Рис. 2. Доли геогельминтозов, регистрирующихся во Владимирской области


134

В области наблюдается тенденция к снижению числа заболеваемости аскаридозом. С 2000 года это заболевание сократилось на 36,7%.

0

200

400

600

800

1000

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

количество заболеваний

Рис. 3. Динамика заболеваемости аскаридозом во Владимирской области

Рис. 4. Распространение аскаридоза во Владимирской области

Как видно из рис. 4, наиболее напряженная ситуация по аскаридозу наблюдается в Гусь-Хрустальном районе.

0

50

100

150

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

Рис. 5. Динамика заболеваемости токсокарозом во Владимирской области


135

Ситуация по токсокарозу в области не однозначная. Наблюдается два пика заболеваемости в 2004 и в 2007 гг. Тем не менее, по сравнению с 2000 г. число случаев возросло почти в 14 раз. Средний показатель на 100 тыс. населения во Владимирской области по токсокарозу в 2009 году составил 3,95. По России – 1,6.

Среди биогельминтозов на территории Владимирской области регистрируются такие как: дифиллоботриоз, описторхоз, тениаринхоз, тениоз, трихинеллез, эхинококкоз.

47.4

38

7.3 1.3

2.6

3.4Дифиллоботриоз

Описторхоз

Тениаринхоз

Тениоз

Трихинеллез

Эхинококкоз Рис. 6. Доли биогельминтозов, регистрирующихся во Владимирской области

Основная часть биогельминтозов приходится на гельминтозы, забо-

левание которыми происходит путем употребления рыбы (Дифилло-ботриоз – 47,4% и Описторхоз – 38%). Далее, мяса (Тениаринхоз – 7,3%, Трихинеллез – 2,6 и Тениоз – 1,3%). И Эхинококкоз – 3,4%, заражение возбудителем которого происходит при контакте с собаками и от пушных зверей. Следует заметить, что случаи заболеваний биогельминтозами единичные и находятся из года в год примерно на одном уровне.

Среди контагиозных гельминтозов на территории Владимирской области регистрируются гименолепидоз и энтеробиоз, причем на долю энтеробиоза приходится 99,9%.

До 2006 года наблюдалась тенденция к снижению заболеваемости энтеробиозом, но в последние годы она установилась примерно на одном уровне.


136

02000400060008000

1000012000

Рис. 7. Динамика заболеваемости энтеробиозом во Владимирской области

Основная часть заболеваний энтеробиозом приходится на детей в возрасте до 14 лет (93%).

Рис. 8. Распространение аскаридоза во Владимирской области

Отметим повышенную заболеваемость по энтеробиозу в Гусь-Хрустальном, Камешковском, Ковровском и Вязниковском районах.

В заключение стоит отметить, что на территории Владимирской области встречаются такие гельминтозы, как аскаридоз, гименолепидоз, дифиллоботриоз, описторхоз, тениаринхоз, тениоз, токсокароз, трихи-неллез, трихоцефалез, энтеробиоз и эхинококкоз. Около 90% приходится на энтеробиоз, которым болеют в основном дети (93%), на аскаридоз около 9%.

Самыми неблагоприятными районами области по этим двум заболе-ваниям являются Гусь-Хрустальный и Вязниковский районы.



137

ОСОБЕННОСТИ АДАПТАЦИОННЫХ МЕХАНИЗМОВ ПЕРВОКЛАССНИКОВ, ПРОЖИВАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ НИЗКОЙ СТЕПЕНИ ТЕХНОГЕННОЙ НАГРУЗКИ Н.В. Мищенко, И.А. Климов, Т.А. Трифонова Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,


The paper presents the results the evaluation of adaptive abilities of children of Melenkovsky area of Vladimir region. It has been found that the functional state of children’ regulatory system is dependent on the degree of technogenic load.

Введение Адаптация к новым условиям происходит благодаря мобилизации

функциональных резервов и требует определенного напряжения регуля-торных систем. Изменения происходят прежде всего в системах дыхания и кровообращения [1].

Наиболее чувствительными к неблагоприятным воздействиям окружающей среды являются дети, так как в их организме происходят значительные возрастные нейрогуморальные перестройки, что снижает устойчивость и адаптационные возможности растущего организма [2].

Вопросами адаптационного состояния детей и подростков занима-лось большое число авторов. Но в основном все исследования проводились среди детей, проживающих в крупных промышленных городах [3]. При этом весьма мало исследований, посвященных определению адаптацион-ного состояния детей в условиях, не связанных с техногенным воздейст-вием. Такие сведения необходимы для определения степени влияния загрязнения, а также определения исходного состояния организма. Исходя из сказанного, целью работы явилось изучение адаптационных возмож-ностей детского организма в условиях низкой техногенной нагрузки на примере Меленковского района Владимирской области.

Выбор района обусловлен его географическим положением, клима-тическими условиями, отдаленностью от крупных промышленных центров области, а также некоторыми социальными и медико-экологическими факторами. Меленковский район является наиболее благоприятным на территории Владимирской области по показателю техногенной нагрузки, а также по состоянию атмосферного воздуха [4].


138

Объекты и методы В обследовании принимали участие 38 учащихся первого класса

средних школ города Меленки в возрасте 6-7 лет. Для экспресс-диагностики адаптационных и защитных ресурсов

организма детей использовался программно-аппаратный комплекс «Пульс-Антистресс». Он позволяет определить адаптационную реакцию, в которой находится в данное время организм, уровень реактивности, на котором поддерживается выявленная адаптационная реакция, состояние адаптаци-онных механизмов, индекс напряженности, а также частоту пульса.

Полученные результаты были подвергнуты статистической обработ-ке с использованием стандартных методов статистики.

Результаты и обсуждение Среди объективных показателей состояния адаптационных систем

организма важнейшими являются данные о деятельности сердечнососу-дистой системы. О состоянии ее свидетельствуют частота пульса и оценка его качества. В норме частота пульса у 6-8 летних детей должна составлять в среднем 90-100 ударов в минуту. У 63% обследованных детей частота пульса находится ниже нормы, что может свидетельствовать о хорошей тренированности сердечной мышцы. Частота пульса, соответствующая норме, отмечена у 37% учеников первого класса. Повышенных значений частоты пульса у обследованных школьников выявлено не было.

Адаптационная реакция отражает способность организма приспосаб-ливаться к действию раздражителей. На учеников первого класса могут действовать раздражители разной силы или раздражители одной силы, которые субъективно в зависимости от особенностей организма могут восприниматься по-разному. В целом можно отметить, что способность организма исследуемых 6-8 летних детей приспосабливаться к действию раздражителей находится в норме (рис. 1).

Рис. 1. Типы адаптационных реакций школьников


139

Для 18% детей, у которых обнаруживается стрессовая адаптационная реакция, обстановка, окружающая их во время учебного процесса в школе, оказывается раздражителем большей силы. Следовательно, если их организм обладает низкой сопротивляемостью, могут возникнуть наруше-ния процессов адаптации. У остальных учеников процесс обучения не вызывает стрессовой реакции.

Любая из адаптационных реакций может развиваться на разных уровнях реактивности. Уровень реактивности – это количественная оценка сопротивляемости организма. Результаты проведенных исследований показали, что высокими уровнями реактивности обладают 84% учащихся первого класса. 16% детей имеют средние уровни сопротивляемости. Таким образом, все обследованные дети имеют достаточную резистент-ность для того, чтобы их организм нормально адаптировался к обучению в школе.

Сопоставив адаптационную реакцию и уровень реактивности можно получить заключение о состоянии адаптационных механизмов (рис. 2). Среди обследованных школьников состояния срыва адаптации выявлено не было. У детей, адаптационные реакции которых протекают нормально, организм обладает хорошим уровнем реактивности. Незначительные нару-шения адаптационных механизмов у 34% исследуемых школьников могут быть связаны с понижением сопротивляемости организма неблагоприят-ным факторам.

Рис. 2. Состояние адаптационных механизмов школьников

Комплекс «Пульс-антистресс» позволяет также определить индекс напряженности – показатель, характеризующий вариабельность кардио-интервалов. В норме он составляет 80-150 единиц. У большинства учеников первого класса (84%) индекс напряженности соответствует норме или немного ниже нормы. У 16% он повышен, что свидетельствует


140

о высоких физических или эмоциональных нагрузках, которые испыты-вают эти школьники.

Установлено, что у детей, индекс напряженности которых имеет повышенные значения, наблюдаются нарушения адаптационных механиз-мов в виде начальной стадии срыва адаптации. Поэтому, состояние адаптационных механизмов и значение индекса напряженности могут служить объективными показателями для выявления группы риска детей, с помощью которых можно получить данные о том, как далеко от возможного развития болезни находится ребенок (табл. 1).

Таблица 1 Выявление группы риска детей

Адаптационные механизмы

Индекс напряженности

Норма (66%) Начальная стадия срыва адаптации (34%)

Норма (84%) 66% (25 чел.) 18% (7 чел.) Выше нормы (16%) 0% (0 чел.) 16% (6 чел.)

Среди обследованных школьников 16% (6 детей) находятся на начальной стадии срыва адаптации и имеют повышенные значения индекса напряженности регуляторных систем. Данных детей следует отнести к группе риска. Они требуют углубленного обследования и консультации специалистов.

Выводы Начало обучения в школе и связанные с этим изменения образа

жизни оказывают невысокий уровень стрессовой нагрузки на детей. Оцен-ка адаптационных реакций показала, что способность организма исследуе-мых школьников приспосабливаться к действию раздражителей находится в норме. Сопротивляемость неблагоприятным факторам у основной массы находится на высоком уровне.

Проведенное обследование позволило выявить группу риска детей, у которых на данном этапе намечаются процессы срыва адаптации и повышенные значения индекса напряженности регуляторных систем. За их физиологическим состоянием необходим дополнительный мониторинг в виде проведения профилактических мероприятий под контролем педиатра.


141

Таким образом, функциональное состояние регуляторной системы детей зависит от степени техногенного загрязнения. Меленковский район характеризуется низкой степенью техногенной нагрузки, в связи с чем, у большинства обследованных учеников адаптация протекает нормально, вызывая адекватную степень активации всех систем организма.

Исследование детского контингента может быть крайне важным не только для решения задач профилактики дизадаптаций и заболеваний, но и для решения медико-экологических задач и определения причинно-следст-венных связей между характеристиками среды обитания и здоровьем человека.


Библиографический список 1. Баевский Р.М., Берсенева А.П. Оценка адаптационных возможностей организма и риск развития заболеваний. – М., 1997.

2. Корнеев Ю.Е., Даутов Ф.Ф. Методические вопросы изучения количест-венного влияния загрязнений атмосферы на состояние здоровья населе-ния. // Гигиена и санитария. – 1982. – №4. – С.56-59.

3. Сетко Н.П., Володина Е.А. Выявление адаптационного статуса детей при диагностике донозологических состояний. // Гигиена и санитария. – 2008. – №1. – С.58-60.

4. Трифонова Т.А., Краснощёков А.Н., Селиванова Н.В., Сахно О.Н., Салякин И.Е. Природно-антропогенные факторы и здоровье населения. – Владимир: ВООО ВОИ ПУ «Рост», 2009. – 76с.

ВЛИЯНИЕ ВОДНОГО ФАКТОРА НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ ВЛАДИМИРСКОЙ И ИВАНОВСКОЙ ОБЛАСТЕЙ

Е.В. Папушева, Н.В. Селиванова Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,


В настоящее время одной из наиболее актуальных экологических проблем является загрязнение водных объектов. Некачественная питьевая вода является причиной возникновения ряда заболеваний.


142

В качестве основных показателей здоровья населения принято считать медико-демографические показатели, такие как: рождаемость, смертность, продолжительность жизни, детская смертность, естественный прирост населения, его заболеваемость.

Россия является одним из мировых лидеров по показателям убыли (депопуляции) населения и переживает в настоящее время демографичес-кий кризис.

Основной целью данной работы является оценка медико-демогра-фической напряжённости Владимирской и Ивановской областей, влияния водного фактора на состояние здоровья населения.

Для достижения данной цели выделен ряд задач: − сбор и анализ медико-демографических показателей; − расчёт индекса демографической напряжённости Владимирской и Ивановской областей;

− медико-экологическое зонирование; − оценка качества питьевой воды и водных источников; − исследование особенностей состояния здоровья населения в связи с влиянием водного фактора. Демографическая ситуация во Владимирской и Ивановской облас-

тях, в целом, хуже, чем по России, характеризуется снижением количества проживающего населения: так, численность населения Владимирской области на 1.01.2010 г. составила 1430084 человек, а 1.01.2008 г. 1449475 человек; при этом городское население в 2010 г. составило 930517, а сельское –263667 человек [1].

Численность населения Ивановской области на 1.01.2011г. составила 1 061 087 человек, при этом городское население в 2011 г. составило 859425, а сельское – 201 662 человек. В 2010 году 1062,6 тыс. человек.

Показатель рождаемости во Владимирской области за 2010 составил 10,7 на 1000 населения. Этот показатель стал самым высоким за последние 18 лет. По сравнению с 2003 годом уровень рождаемости в районах области поднялся, но всё равно этого недостаточно для численного замещения поколений родителей их детьми.

В Ивановской области за 2010 года родился 11 131 младенец, что на 199 детей (на 1,8%) меньше, чем в 2009 году. Показатель рождаемости в области уменьшился по сравнению с 2009 годом и составил 10,5 человек


143

на 1000 населения. Рождаемость в Ивановской области остается ниже общероссийского уровня.

Показатель смертности по Ивановской области выше, чем по Влади-мирской и составил в 2009 году 18,6 на 1000 населения, (в 2000 г. – 20,8), так что можно отметить тенденцию к снижению смертности.

Показатель смертности по Владимирской области в 2010г. составил 18,0 на 1000 населения. Анализ показателей общей смертности населения показывает значительные отличия по территориям Владимирской области. Наиболее высокие показатели смертности регистрируются в Селиванов-ском районе.

Обращает на себя внимание высокая смертность мужчин трудоспо-собного возраста, которая значительно превышает смертность женщин.

Большое значение в демографии придается показателю младенчес-кой смертности (смертность детей в возрасте до 1 года), как основному показателю качества оказания медицинской помощи женщине и ребенку Показатель младенческой смертности в Ивановской области имеет устойчивую тенденцию к снижению: 2000 год – 16,8; 2006 г. – 9,1, 2009 год – 8,2 на 1000 родившихся.

Показатель младенческой смертности во Владимирской области также имеет тенденцию к снижению: 2000 г. – 14,7, 2006 г. – 7,8; 2007 г. – 7,1; в 2009 – 7,1 на 1000 родившихся, исключение составил 2008 г. – когда показатель младенческой смертности составил 9,4. В 2010 г. показатель младенческой смертности составил 7,0 на 1000 родившихся [1].

Группа основных причин младенческой смертности Владимирской и Ивановской областей представлена той же патологией, что и по РФ – патологией перинатального периода – на первом месте, врожденные аномалии – на втором; болезни органов дыхания – на третьем, и инфекционные и паразитарные заболевания – на четвертом.

Одними из основополагающих факторов для сохранения здоровья и снижения уровня смертности населения является формирование здорового образа жизни, борьба с вредными привычками. [2]

Также одним из факторов влияния на здоровье человека является и качество питьевой воды. Некачественная питьевая вода является причиной возникновения ряда заболеваний. Были уставлены взаимосвязи между процентом неудовлетворительных проб качества водопроводной воды по


144

санитарно-химическим показателям и болезнями системы пищеварения, общей заболеваемостью нервной системы.

Приоритетными загрязнителями в г. Владимире, где наряду с подземным водозабором (Судогодский водозаборный узел) в качестве источника водоснабжения населения используется открытый водоем (р.Нерль), являются алюминий, полиакриламид (используемые при водо-подготовке), стронций, бериллий, барий, ртуть; в округе Вязники – алюминий, магний, свинец, ртуть, стронций; цинк, марганец, хром трех-валентный, нефтепродукты и др.; в округе Александров – свинец, кадмий, молибден, марганец, мышьяк и др.; в г. Гусь-Хрустальный в дополнение к этому списку можно назвать кремний, никель; в округе Муром – селен, бор; в округе Кольчугино – алюминий, барий, бериллий, бор, ртуть, селен. По-прежнему, вызывает тревогу относительно большой список загрязняю-щих веществ, не контролируемых в питьевой воде, в виду несовершенной материально-технической базы.

Основными источниками загрязнения поверхностных вод на терри-тории г. Владимира и Владимирской области являются предприятия промышленности и жилищно-коммунального хозяйства. Во Владимирской области нет очень чистой воды.

В Ивановской области в последние годы произошло ухудшение качества воды из-за химического загрязнения в бассейне Волги. Монито-ринг качества питьевой воды показывает зависимость от нее заболеваний раком, болезней органов пищеварения среди взрослого населения и болез-ней органов пищеварения, врожденных аномалий среди детей до 14 лет.

Подземные воды играют существенную роль в хозяйственно-питье-вом и техническом водоснабжении Владимирской области. Доля подзем-ных вод в хозяйственно-питьевом водоснабжении области 81%. На всей территории области существует прямая гидрохимическая зональность. С увеличением глубины залегания возрастает минерализация подземных вод

За последние годы вода подземных источников водоснабжения не отвечала гигиеническим требованиям по микробиологическим показате-лям из-за износа технического оборудования и несоблюдения мероприятий в зонах санитарной охраны. При наблюдении за состоянием подземных вод характерными для территории области являются следующие факторы техногенного воздействия на геологическую среду:


145

− наличие большого количества потенциальных источников загрязне-ния, таких как промышленные и сельскохозяйственные предприятия, полигоны ТБО и других создающих опасность загрязнения геологи-ческой среды;

− на территории области получил развитие целый ряд экзогенных геологических и инженерно-геологических процессов: карст, опол-знеобразование, овражная и речная эрозия, заболачивание, подтоп-ление. Эти процессы оказывают негативное воздействие на хозяйст-венную деятельность и экологическую обстановку, а порой создают угрозу жизни людей. Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки РФ в

рамках государственного задания № 4.3582.2011.

Библиографический список 1. Состояние здоровья населения Владимирской области за 2010 год. Администрация Владимирской области Департамента Здравоохранения. – Владимир: ГУЗ ВО Медицинский информационный аналитический центр.

2. Доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Ивановской области в 2010 году». – Иваново: Департамент охраны окружающей среды. – 113с.

АНАЛИЗ ДИНАМИКИ ПРИРОДНО-ОЧАГОВЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ВО ВЛАДИМИРСКОЙ ОБЛАСТИ

Т.А. Трифонова, А.А. Марцев Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,


Региональный мониторинг природно-очаговых инфекций особенно актуален в современных условиях, когда достаточно быстро и существенно меняются различные природные объекты и процессы, что во многом опре-деляется трансформацией климата и антропогенным преобразованием территорий. В связи с этим может происходить иммиграция новых видов с комплексом нетипичных для регионов возбудителей различных заболева-ний.


146

Кроме этого, современная актуальность мониторинга природно-очаговых инфекций определяется довольно активными в некоторых регионах миграционными процессами и вселением в различные зоны природных очагов неместных людей без соответствующего иммунитета. Аналогичным образом возрастает риск заражения городского населения в связи с практикой садово-огородничества.

Целью данного исследования является анализ эпидемиологической обстановки во Владимирской области по природно-очаговым заболева-ниям.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи: 1. выявить заболевания с природной очаговостью, регистрируемые на территории Владимирской области;

2. составить график динамики каждого выявленного заболевания; 3. выполнить зонирование территории Владимирской области по частоте встречаемости каждого выявленного заболевания. Статистические данные были получены на базе Эпидемиологичес-

кого отдела Управления Роспотребнадзора по Владимирской области. Природные условия Владимирской области определяют возмож-

ность существования на ее территории ряда природно-очаговых инфек-ций. Анализ статистического материала показал, что на территории области регистрируются такие заболевания с природной очаговостью как клещевой боррелиоз, лептоспироз, туляремия и ГЛПС. Причем основная их часть приходится на болезнь Лайма 86,4% (рис. 1). Взята среднегодовая заболеваемость с 2005 по 2010 гг.

86.4

3.2 5 5.4 Клещевой бореллиозЛептоспироз

Сальмонеллез

ГЛПС

Рис. 1. Доли природно-очаговых заболеваний во Владимирской области

Ситуация по клещевому боррелиозу в целом из года в год не ста-бильна (рис. 2). Пик заболеваемости пришелся на 2009 год.


147

050

100150200250

2005 2006 2007 2008 2009 2010

Рис. 2. Динамика заболеваемости клещевым боррелиозом во Владимирской области

Наиболее напряженная обстановка по данному заболеванию в Пету-шинском, Ковровском и Кольчугинском районах. В Селивановском районе случаев инфицирования за период с 2005 по 2010 гг. выявлено не было.

Средний показатель заболеваемости клещевым боррелиозом на 100 тыс. населения по Владимирской области за 2009 г. составил 13, что прак-тически в 2 раза выше, чем по России. Средний показатель по России – 6,82.

Рис. 3. Распространение Болезни Лайма во Владимирской области

На территории Владимирской области в течение длительного време-ни проявляют активность природные очаги ГЛПС, туляремии и лептоспи-роза, что подтверждает статистика по заболеваемости людей этими опасными инфекциями.

Динамика заболеваемости лептоспирозом имеет цикличный харак-тер, при этом можно сделать предположение, что чем дольше продолжа-ется ремиссия, тем значительней последующая вспышка заболеваемости.


148

0

10

20

30

40

78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Рис. 4. Динамика заболеваемости лептоспирозом во Владимирской области

Рис. 5. Лептоспироз во Владимирской области

Самой напряженной по лептоспирозу является территория област-ного центра. Территориями с повышенной заболеваемостью являются Вязниковский, Гороховецкий, Муромский и Александровский районы.

Средний показатель заболеваемости лептоспирозом на 100 тыс. насе-ления по Владимирской области за 2009 год составил 0,4. По России – 0,35.

0

10

20

30

40

50

Рис. 6. Динамика заболеваемости туляремией во Владимирской области

С 1958 по 2010 годы на территории Владимирской области регистри-ровались в основном единичные случаи заболеваемости туляремией (111


149

случаев). Лишь отмечена вспышка туляремии в 2005 году в Гусь-Хрусталь-ном районе: было зафиксировано 28 случаев. Очевидно, что отсутствие заболеваемости людей туляремией в течение ряда лет не является свидетельством затухания природного очага инфекции и основанием для свертывания противотуляремийных мероприятий (в том числе и вакцина-ции), т. к. вспышки туляремии возникают после 15-25 и более лет видимо-го эпидемического благополучия. Так же стоит отметить, что в Киржач-ском, Петушинском, Селивановском и Меленковском районах случаев заболеваемости туляремией за данный период выявлено не было.

Стоит отметить на территории области тенденцию к росту числа заболеваний ГЛПС. Наиболее напряженная обстановка по ГЛПС сложи-лась в областном центре, Камешковском, Вязниковском и Гороховецком районах.

0

5

10

15

20

25

78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 2000 2 4 6 8

Рис. 7. Динамика заболеваемости ГЛПС во Владимирской области

Рис. 8. ГЛПС во Владимирской области

Изучение природно-очаговых заболеваний во Владимирской области и наблюдение за их природными очагами остается важным направлением, которое не теряет своей актуальности в настоящее время. Успех профилак-


150

тики данных заболеваний возможен при всестороннем изучении особен-ностей данных инфекций, применительно к отдельным географическим зонам. Необходимо правильно прогнозировать эпидемиологическую ситуацию на основании учета численности грызунов и клещей территории природного очага и исследования циркуляции возбудителей в различных зоологических объектах.


V. Повышение экологичности и безотходности производств

151

V. ПОВЫШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧНОСТИ И БЕЗОТХОДНОСТИ ПРОИЗВОДСТВ

РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД,

СОДЕРЖАЩИХ ТЯЖЕЛЫЕ ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ А.Н. Артемов, Н.В.Селиванова Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,

г. Владимир В настоящее время одной из наиболее актуальных экологических

проблем является предотвращение загрязнения водных объектов, в первую очередь – поверхностных водоемов, промышленными сточными водами, содержащими ионы цветных металлов. Поэтому подобные сточные воды перед сбросом в коммунальную систему водоотведения или непосред-ственно в водоем подлежат глубокой очистке, поскольку концентрация металлов в них лимитируется нормативными показателями. Более рацио-нальным направлением является использование очищенных сточных вод в системе водооборота предприятия.

Традиционные технологии не обеспечивают эффективной очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов. После реагентной обработки, чаще всего применяемой на промышленных предприятиях, остаточное содержание металлов достигает 1-5 мг/л, при ПДК для большинства металлов 0,1-0,001 мг/л [1].

Все вышеизложенное свидетельствует об актуальности проблемы снижения концентрации тяжелых цветных металлов в очищаемых промышленных сточных водах до уровня, определенного предельно-допустимыми концентрациями.

Основной целью данной работы является разработка комплексной технологии очистки сточных вод, содержащих тяжелые цветные металлы, до требований ГОСТа на оборотную воду для гальванических производств с извлечением из неё ценных компонентов.

Для достижения данной цели выделен ряд задач: − изучить современное состояние данной проблемы по отечественным и зарубежным источникам;

− разработать комплексную технологию очисти сточных вод;


152

− разработать технологию по переработке выделяемых из сточных вод ценных компонентов в востребованную продукцию. Выполнен анализ литературных источников и существующих

технологий очистки сточных вод на предприятиях машиностроения и металлообработки Владимирской области.

Недостатком существующих технологий очистки является примене-ние реагентной обработки, в результате которой образуются трудно утилизируемые гальваношламы.

Вместе с тем, использование реагентов для вывода ионов тяжелых металлов из жидкой фазы приводит к увеличению общего солесодержания очищенной воды и затрудняет ее использование в оборотных системах водоснабжения предприятий.

На самих предприятиях проводится только предварительная очистка сточных вод, а дальнейшая доочистка осуществляется на специализирован-ных предприятиях совместно с бытовыми сточными водами. Эти сточные воды практически не участвуют в водообороте предприятия и фактически загрязняют водные объекты.

Большого внимания заслуживают новые процессы, особенно для удаления (извлечения) металлов из сточных вод. Это мембранные методы, электрохимические, сорбция, и биологические. Каждый из них имеет свои преимущества и свои недостатки. Современные методы очистки сточных вод не приводят к засолению и к образованию большого количества шлама, но ни один из них не обладает 100% эффективностью. Нельзя осуществить глубокую очистку сточных вод только одним способом. Наиболее эффективными являются комбинированные системы очистки, где каждый из способов дополняет друг друга.

Предлагается новая комплексная технология очистки с применением современных экологичных методов очистки и получение востребованной продукции из сточных вод.

Сточная вода (СВ) попадает на решётку, где задерживаются крупные нерастворённые, плавающие загрязнители. Затем СВ подвергается усред-нению по концентрации и объемам в усреднителе, куда для перемешива-ния воздух подаётся с помощью вентилятора.

Затем сточная вода направляется в вертикальный отстойник, где очищается от мелких грубодисперсных примесей (мела). С помощью


153

вакуум-фильтра осадок обезвоживается и направляется в ёмкость. Фильтрат же центробежным насосом вновь направляется в отстойник.

Из вертикального отстойника СВ поступает на сорбцию для удале-ния нефтепродуктов. Сорбция осуществляется Пороластом F. Осуществля-ется двумя сорбционными фильтрами, работающими поочерёдно то на сорбцию, то на десорбцию. Десорбция осуществляется острым паром. Обводнённые нефтепродукты направляются в вертикальный отстойник колодезного типа с тэном, где в течение 45 мин. происходит разделение воды и нефтепродуктов на фракции путём отстаивания и нагревания. Нефтепродукты собираются в ёмкость и направляются на сжигание в качестве жидкого топлива. Вода же с помощью насоса возвращается в общий поток перед сорбционным фильтром.

Затем СВ поступает в адсорбер для удаления ионов тяжёлых металлов. Сорбция осуществляется катионитом КУ-23Na. Вода подается центробежным насосом снизу. Сорбция осуществляется двумя адсорбе-рами, работающими то на сорбцию, то на десорбцию. Десорбция осущест-вляется 15%-ым раствором серной кислоты. Десорбат собирается в ёмкость и направляются на электролиз для выделения катодного осадка металлов.

После удаления тяжёлых металлов СВ направляется в аэротенк (модуль) на биологическую очистку. Прошедшая биологическую очистку вода, содержащая активный ил, через перфорированную перегородку направляется во вторичный отстойник для отделения основного количест-ва активного ила от воды. Активный ил, осевший на дно вторичного отстойника, направляется насосом в начало аэротенка (возвратный ил). Избыточный активный ил тем же насосом подается в илоуплотнитель, из которого после уплотнения и соответствующего снижения влажности направляется на иловую площадку. Для разбавления возвратного активного ила к нему добавляют воду из вторичного отстойника.

Очищенную воду после вторичного отстойника обеззараживают раствором хлора в воде с помощью эжектора и сбрасывают в реку Беленькую.

В результате очистки сточных вод по предлагаемой схеме получены следующие результаты (табл. 1).

Концентрация по биогенным элементам соответствует временно согласованному сбросу (ВСС).


154

Таблица 1 Показатели концентрации загрязняющих веществ в сточной воде

до и после очистки по предлагаемой технологии

Загрязняющее вещество

Показатели ПДК водоема, мг/л

Концентрация, мг/л Степень очистки,

% До

очистки После очистки

Нефтепродукты 1,114 0,025 97,7 0,05 Взвешенные вещества (мел)

21,5

1,075

95

4

Медь 0,245 0,0002 99,9 0,001 Цинк 0,353 0,009 97,5 0,01 Никель 0,0344 0,001 95 0,01

Очищенную сточную воду предлагается использовать в водообороте предприятия.

Библиографический список 1. Семин В.А. Основы рационального водопользования и охраны

водной среды. – М.: Высшая школа, 2001. – 320с.

СИСТЕМА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МЕНЕДЖМЕНТА В АГРОПРОМЫШЛЕННОМ КОМПЛЕКСЕ

А.С. Лисятникова, М.Е. Ильина Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,

г. Владимир На современном этапе развития экономики России наметилась

тенденция роста показателей в сельском хозяйстве. К примеру, производ-ство основной продукции животноводства всех категорий хозяйств в 2010 году выросло на 11 % по сравнению с 2008 годом (показатель 2008 года – 9331 тыс. т, показатель 2010 года – 10487 тыс. т); производство яиц в хозяйствах всех категорий возросло на 6 % (показатель 2008 года – 38,1 млрд. шт., показатель 2010 года – 40,6 млрд. шт.) [5]; производство основных видов сельскохозяйственной техники в 2011 году возросло на 50% по сравнению с 2009 годом (показатель производства тракторов для


155

сельского и лесного хозяйства 2009 года – 6,4 тыс. шт., показатель 2011 года – 12,7 тыс. шт.).

Для Владимирской области, так же как и для ряда других областей, характерен рост основных производственных показателей в отрасли – индекс производства продукции сельского хозяйства в 2011 году вырос на 50 % по сравнению с предыдущим годом [8]. Что касается статистических данных, число сельскохозяйственных предприятий составляет 161 шт.; обслуживающих предприятий АПК 20 шт.; предприятий пищевой промышленности 79 шт.; в том числе 4 научных организации в АПК [9].

Грамотное управление ресурсным и энергетическим потенциалом, техническими средствами и кадрами на производстве является важной основой развития каждого предприятия. Сюда же следует отнести и учет экологических факторов производства с целью снижения негативного воздействия на окружающую среду. Предприятия агропромышленного комплекса здесь не исключение. Подобный подход связан не только с давлением со стороны потребителей, требующих улучшения качества производимой продукции, но и с постоянным ужесточением российских и международных норм и правил, действующих на рынке.

Быстрыми темпами в последнее время развивается экологически ориентированное сельское хозяйство. Организации, занимающиеся произ-водством экологической продукции, гарантируют современным потреби-телям высокое качество потребляемых товаров. Происходит интенсивное формирование мирового рынка «экологически чистых» продуктов. Создание такой продукции основано на исключении из производственного процесса химических веществ (пестициды и т.д.) и минеральных удобре-ний. У таких предприятий особое отношение между производственным процессом и окружающей природной средой. При этом эффективное управление экологическими аспектами предприятия невозможно без внед-ренной и постоянно функционирующей системы экологического менедж-мента.

Руководство по созданию системы экологического менеджмента, а так же международные стандарты по управлению окружающей средой входят в серию ISO 14000. Система Экологического Менеджмента (СЭМ) – часть общей системы административного управления с организационной структурой, системой планирования и распределения ответственности,


156

разработанными методами и процедурами, наличием ресурсов, необходи-мых для реализации экологической политики [6].

Благодаря внедрению СЭМ на производстве происходит снижение отрицательного влияния на окружающую среду. Поддерживается порядок и последовательность решений экологических вопросов, увеличивается эффективность управления экологическими аспектами предприятия через размещение ресурсов, распределение обязанностей и постоянную оценку методов и процедур производственного процесса. Так же, необходимо отметить, что стабильно функционирующая система повышает конку-рентоспособность предприятия, в том числе и на мировом рынке, и выступает гарантом должного уровня управления производственным процессом и выпуска продукции высокого качества.

Необходимость внедрения СЭМ российским предприятиям продик-тована вступлением России во Всемирную торговую организацию (ВТО), в которой такая деятельность рассматривается как важный элемент устойчи-вого функционирования организации.

В рамках программы перехода России к устойчивому развитию целью экологической политики страны является поддержание целостности природных систем и их жизнеобеспечивающих функций для развития общества, здоровья населения и обеспечения экологической безопасности [2]. Поэтому количество предприятий сертифицированных по системе ISO 14000 ежегодно увеличивается.

Возвращаясь к сельскому хозяйству, необходимо отметить причины, побуждающие осваивать ЭМ:

− уменьшение нарушений природоохранного законодательства; − снижение штрафов; − улучшение отношений с контролирующими органами; − повышение инвестиционной привлекательности предприятия; − снижение воздействия на окружающую среду [3]. Начальным этапом внедрения системы экологического менеджмента

на любом предприятии, в том числе сельскохозяйственном, является первичная оценка экологической ситуации на производстве. В результате такой базовой оценки формируется информационная основа, по отноше-нию к которой будут применяться управленческие и технические решения и меры. Немаловажным аспектом в этом процессе является анализ эко-эффективности проводимых мероприятий, внутренний и внешний аудит.


157

Экологический аудит – инструмент менеджмента, охватывающий систематическую, документированную, периодическую и объективную оценку функционирования организованной структуры, менеджмента и оборудования с целью охраны окружающей среды:

− способствующий анализу экологической деятельности руководст-вом;

− оценивающий соответствие политикам компании, в том числе соответствие нормативным требованиям [1]. Мониторинг, аудит и оценки – ключевые элементы деятельности в

рамках систем экологического менеджмента, которые позволяют удостове-риться, что организация действует в соответствии с принятой программой по охране окружающей среды. Система мониторинга должна обеспечивать получение информации, достаточной для оперативных пред- и после-аварийных мероприятий, а также оценки соответствия экологических параметров деятельности организации требованиям нормативно-правовых актов по охране окружающей среды.

Экологическое аудирование важный инструмент экологического управления непосредственно на действующем источнике воздействия на природную среду. Аудит проводят исходя из потребностей предприятия с учетом международных стандартов серии 14000 (ИСО 14010, ИСО 14012, ИСО 14013), инструкций Мирового банка, схемы экологического управле-ния и аудита Европейского Союза (EMAS) и практики других стран [4].

Во Владимирской области пионером в получении сертификата соответствия международному стандарту ISO 14000 стала иностранная компания ЗАО «Крафт Фудс Рус», г. Покров Петушинского района.

В январе 2005 года на шоколадной фабрике ЗАО «Крафт Фудс Рус» экспертами Международной сертификационной сети IQNet был проведен сертификационный аудит, целью которого явилось подтверждение соответствия системы экологического менеджмента на предприятии требо-ваниям международного стандарта ISO 14000. Положительные результаты аудита позволили экспертам принять решение о выдаче сертификата соответствия, подтверждающего, что компания внедрила и применяет систему экологического менеджмента к деятельности по производству шоколадных изделий.

Принятые в 1996 году стандарты ISO серии 14000 являются одной из наиболее значительных добровольных международных природоохранных


158

инициатив. Они созданы для того, чтобы помочь организациям снизить негативное воздействие от своей деятельности на окружающую среду.

Новая система экологического менеджмента (СУОС) позволяет компании целенаправленно снижать объемы потребляемых ресурсов и отходов производства, строго и в полном объеме соблюдать природо-охранное законодательство за счет организации соответствующего меха-низма контроля и управления на предприятии. Кроме этого, СУОС способствует повышению уровня экологической культуры и ответствен-ности за окружающую среду среди работников производства, дает дополнительные конкурентные преимущества при участии в конкурсах и тендерах, а также увеличивает лояльность со стороны органов местного управления и кредитных организаций и в целом позволяет снижать управленческие затраты за счет сбалансированности систем менеджмента.

Основными пунктами экологической политики предприятия стали: − осуществление деятельности в рамках российских нормативно-правовых требований по охране окружающей среды, а также в соответствии с корпоративными требованиями KFI;

− систематическое совершенствование основных и вспомогательных процессов производства и процессов управления с целью непрерывного улучшения системы экологического менеджмента и повышения экологической результативности деятельности завода;

− проведение мероприятий, направленных на снижение воздействия на окружающую среду, при этом уделяя особое внимание уменьшению количества образующихся твердых отходов, потребляемой воды и сбрасываемых сточных вод, уменьшению количества загрязняющих веществ попадающих в окружающую среду с выбросами и сточными водами;

− своевременное осуществление оценки проектов строительства, расширения и модернизации производства с целью предупреждения возможных негативных последствий для окружающей среды;

− проведение строгого систематического контроля экологических показателей с целью обеспечения оценки соответствия применимым нормативно-правовым и другим требованиям, а также для анализа результатов функционирования системы экологического менедж-мента со стороны руководства;


159

− постоянное совершенствование комплекса превентивных мер по предотвращению возможности аварийных ситуаций, а в случае их возникновения – применение мер по ликвидации последствий для окружающей среды;

− регулярное обучение с целью обеспечения персонала необходимыми знаниями по экологическим аспектам завода и навыками проведения работ таким образом, чтобы минимизировать негативные воздейст-вия на окружающую среду [7]. Приведенное в качестве примера предприятие является российским

филиалом зарубежной компании. Это и не удивительно, так как для иностранных инвесторов и поставщиков разработанная и успешно функционирующая система СЭМ на предприятии является необходимой основой делового сотрудничества.

Вывод Практика зарубежных стран, и российский опыт, приобретенный за

последние 5-10 лет, показывают, что внедрение систем экологического менеджмента (СЭМ) позволяет организациям совмещать достижение целей основной производственной и природоохранной деятельности, при этом обеспечивая эффективное снижение и предотвращение воздействия на окружающую среду. Благодаря распространению подходов СЭМ в национальном и региональном масштабах успешно сочетается экономи-ческий рост регионов с сохранением благоприятной окружающей среды. Это делает принципы реализации СЭМ актуальными на современном этапе экономического развития России. Экологический менеджмент в АПК является инструментом рационального управления, основная роль которого обеспечить устойчивое развитие производства и окружающей природной среды, тесная взаимосвязь которых так характерна для предприятий данной отрасли.


Библиографический список 1. Гусева Т.В., Хан Д., Перелет Р.А. Экологический аудит как современ-ный инструмент менеджмента организации // Менеджмент в России и за рубежом. – 2008, № 5. – С.117-129. ISSN 1028-5857.

2. Кручинина Н.В. Совершенствование экономических инструментов управления охраной окружающей среды и природопользованием в


160

условиях перехода к устойчивому развитию // Менеджмент в России и за рубежом. – 2010, № 6. – С.95-101. ISSN 1028-5857.

3. Савкин В.И. Нужен ли экологический менеджмент для малого предпри-нимательства России? // Менеджмент в России и за рубежом. – 2008, №5. – С.136-139. ISSN 1028-5857.

4. Серов Г.П. Экологический аудит. Учебно-практическое пособие. – М.: «Экзамен», 1999. – 448с. ISBN 5-8212-0026-1

5. http://www.gks.ru 6. http://certifico.endorse.ru/index.php?page=serv&subpage=2 7. http://www.kraft-foods.ru 8. http://www.gks.ru/wps/wcm/connect/rosstat/rosstatsite/main/publishing/catal

og/statisticJournals/doc_1140096652250 9. http://dsx.avo.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=58&Itemi

d=32

СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ СНИЖЕНИЯ ПЫЛЕНИЯ

НА СТЕКОЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ 1Е.А. Луговая, В.А. Лёшина, 2С.Е. Баранцева

1 Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых, г. Владимир, Россия

2Белорусский государственный технологический университет, г. Минск, Белоруссия

Принятые в Российской Федерации законы «Об охране атмосфер-

ного воздуха», «Об отходах производства» регламентируют работу предприятий по вопросам охраны окружающей среды. В связи с подпи-санием договора о вхождении России в ВТО жесткие меры комплексного контроля и предотвращения загрязнений, принятые в ЕС, будут со временем распространяться и на отечественные стекольные предприятия. Основным источником снижения экологической результативности сте-кольной индустрии являются составные цеха и стадия варки стекломассы.

Начальные стадии разгрузки, растаривания и транспортирования сырьевых материалов непосредственно связаны с пылеобразованием. Концентрации пыли в воздухе отделения подготовки сырья не должна превышать предельно-допустимых значений Пыль составных цехов

http://www.gks.ru

http://certifico.endorse.ru/index.php?page=serv&subpage=2

http://www.kraft-foods.ru

http://www.gks.ru/wps/wcm/connect/rosstat/rosstatsite/main/publishing/catal

http://dsx.avo.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=58&Itemi


161

высокодисперсна, содержит пылевые частицы размером менее 5 мкм – до 60-70 %, менее 20 мкм – до 89 %. Пыль кремнезема, доломита, известняка, мела, полевого шпата – основных сырьевых материалов многотоннажного производства стекла (полированного, тарного, сортового), обладает фибро-генным воздействием. В связи с потенциальной опасностью различных видов производственной фиброгенной пыли нормами за основу принято процентное содержание в них свободного SiO2. Предельно-допустимая концентрация (ПДК) свободного SiO2 в воздухе рабочей зоны составляет 1 мг/м3 (при содержании ее в пыли свыше 70 %) и 4 мг/м3 (при содержании ее в пыли 2-10 %). В табл. 1 приведены основные физические свойства пыли основных компонентов шихты. В табл. 2 отражены типичные условия поставки и хранения сырья на стекольных предприятиях России.

Основная обработка сырья включает следующие операции: помол и дробление кусковых материалов (доломит, известняк, уголь); сушку материалов (песок, доломит, известняк); просев через сита в соответствии с ГОСТ. Сырье, поступающее с горно-обогатительных фабрик, подверга-ется только просеву. Транспортирование сырья осуществляют ленточными транспортерами, ковшовыми элеваторами, шнековыми транспортерами, пневмо- и вакуумтранспортом. Пневмотранспорт применяют для всех компонентов шихты, кроме песка. При этом пневмонасосы устанавливают под силосами или бункерами. С помощью пневмотранспорта сырьевые материалы подаются в циклоны-осадители, которые размещают или над силосами, или над бункерами, а затем шнеком заполняют бункера. Разгрузка сырья из бункеров с уменьшением пыления достигается установкой электромагнитных вибраторов, создающих вертикальные колебания относительно стенки вибратора.

Предприятия стекольной индустрии зарубежных стран используют полностью подготовленное к составлению шихты сырье, поступающее в упаковочной таре или вагонах, исключающих всякие потери и пыление. Составные цеха поэтому состоят только из дозировочно-смесительного отделения (ДСО). Ритмичность поставок сырья, закрепленная финансо-выми обязательствами, позволяет использовать для хранения сырья расходные бункера, под которыми устанавливают дозаторы. Сокращение стадий перемещения сырья внутри составного цеха резко сокращает пыление. Для транспортировки сырья используют пневмо- и вакуум-транспорт. Шихту и бой перемещают тоже пневмотранспортом в плотном


162

слое материала. Для снижения запыленности ДСО применяют некоторые технологические приемы. Так используют крупнозернистый доломит с размером частиц 3-5 мм и пылевидной фракцией не более 10 %, гранулированную соду, исключают стадии сушки сырья (прежде всего песка и доломита). Исходная влажность сырьевого материала фиксируется с помощью непрерывно работающих влагомеров, а затем ведется корректировка подаваемой воды на увлажнение шихты. Использование дозаторов с тензометрическими датчиками позволяет не только контролировать точность взвешивания, но и снижает пыление материала за счет дискретного дозирования материала. Для смешивания исходных и компонентов шихты применяют скоростные смесители тарельчатого типа большой вместимости 4,0-9,6 м3 [1].

Таблица 1 Физико-химические свойства пыли составных цехов

Пыль

Плотность

, кг

/м3

Насыпная

масса,

кг

/м3

Растворимость

в воде

, %

Смачива

- емость

, %

Влажность

материала при

введении

в

шихту

, %

Угол естест

-венного

откоса

, град.

Удельное

электрическое

сопротивление

Ом. м

Кварцевый песок

2500-2700 1500 95 0,1-0,2 26-30 0,16 . 107

Сода 2400-2600 710 99,7 р 4,0 45-48 0,22. 107 Известняк 2600-2900 1650 н-р 80 1,0 39-42 2,2 . 107 Мел 2500-2600 1600 н-р 75 1,0 35-40 - Полевой шпат

2500-2600 1300 н-р 55 1,5 33-35 -

Сульфат натрия

2500-2600 1070 99,8 р 5,0 48-50 1,2 . 107

Доломит 2700-2900 1650 н-р 75 0,8 39-42 0,42 . 107 Примечание: н-р –нерастворим; р – растворима.

С целью организации оптимального потока истечения материала из бункеров в дозаторы созданы специальные профили внутренней поверх-ности бункеров с учетом угла естественного откоса, применяется футеров-ка бункеров специальными сталями с полированной поверхностью, исключающие зависание материала или его выброс. Разработано оборудо-


163

вание для введения малых добавок, в т.ч. и токсичных, исключающее контакт с человеком, которое размещают на крышке смесителя.

Таблица 2 Способы поставки и хранения сырья на стекольных предприятиях Сырье Способ поставки Метод разгрузки Условия хранения

Кварцевый песок

Навалом в полу-вагонах, крытый вагон Хоппер, цементовоз

Грейферный кран, ленточный транспортер, элеватор

В отсеках открытых или крытых складов или силосных башнях

Доломит Кусками навалом в полувагонах

Передвижные ленточные транспортеры

Куски: в отсеках открытых или крытых складов Молотый: в силосных башнях

Известняк Кусками навалом в полувагонах

Передвижные ленточные транспортеры

Куски: в отсеках открытых или крытых складов Молотый: в силосных башнях

Полевой шпат, пегматит

В мешках в вагонах

Растаривание, пневмотранспорт

В мешках в отсеках крытых складов, в силосных башнях

Сода В мешках в вагонах, навалом в содовозах

Растаривание, пневмотранспорт

В мешках в отсеках крытых складов, в силосных башнях

Сульфат натрия

Навалом или в мешках в вагонах

Передвижные ленточные транспортеры, вакуумтранспорт

В отсеках навалом или в мешках

В современном стекольном производстве применяют высокоэфек-

тивные системы аспирации дозировочно-смесительных и транспортно-технологических линий составных цехов, а также локальные рукавные фильтры небольшого размера широкого типоразмерного ряда. Централизо-ванные системы аспирации состоят из одного-двух мощных вентиляторов, нескольких ступеней одиночных или батарейных циклонов, фильтра (одного или двух) и разветвленной сети воздуховодов с регулируемыми


164

дисковыми заслонками и ножевыми задвижками. Локальные рукавные фильтры устанавливают в местах пересыпки и наибольшего пыления сырьевых материалов. Обычно таким местом является сборочный конвейер, при установке фильтров на смесителях шихты (желательно, автономных) фильтровальные элементы должны быть выполнены из специальной ткани с масловлагозащитным покрытием. Зарекомендовали себя цилиндрические воздушные фильтры серии WAMECO концерна WAMGROUP (Италия) производительностью 500-2500 м3/ч и площадью фильтрации 7-39 м2, а также воздушные полигональные фильтры WAMAIR FPHTU 54, WAMAIR FPHVT c выбросом очищенного воздуха в цех [2], остаточная запыленность в воздухе рабочей зоны составного цеха ООО «ЧСЗ-Липецк» после установки современных фильтров составила менее 2 мг/м3. Применяют также малогабаритные, электрофильтры, выпус-каемые отечественныыми фирмами «Элстат», «Плим» и др.

В последние годы ЗАО «Стройизмеритель» успешно заняло нишу на стекольном рынке по вопросам проектирования и внедрения дозировочно-смесительных комплексов (ДСК), одной из последних разработок является ДСК для приготовления премиксов, используемых для введения малых добавок в состав шихты, в автоматическом режиме. Для равномерного распределения небольших добавок частично используется кварцевый песок [3].

Основным способом транспортировки сырья современных составных цехов, исключающим пыление, должен стать пневмо- и вакуумтранспорт, имеется опыт выпуска футерованных бункеров [4]. Использование сырье-вых материалов с горно-обогатительных комбинатов, таких как Раменский, Мелехово-Федотовский, Ташлинский, Неболчищенский, Мураедня и др. позволяет снизить запыленность составных цехов из-за сокращения технологических операций, сопровождаемых пылеобразованием, при его подготовке. Эффективным способом снижения пыления является исполь-зование в производственном процессе гранулированной шихты, синтезиро-ванной различными методами: вальцеванием, брикетированием с примене-нием различных связующих.

Снижение температур варки стекла позволит снизить пыление сырьевых материалов, таких как сода, сульфат, которые оседая на стенках огнеупоров, образуют легкоплавкие эвтектики, способствующие коррози-рованию футеровочных материалов стекловаренной печи.


165

Библиографический список 1. Панкова Н.А., Михайленко Н.В. Стекольная шихта и практика ее приго-товления: Уч. пособие. – М., 1997. – 80с.

2. Ефременков В.В. Особенности проектирования систем аспирации дози-ровочно-смесительных линий // Стекло и керамика, 2012, № 5. – С.22-27.

3. Ефременков В.В., Субботин К.Ю. Особенности дозирования и смешива-ния малых компонентов стекольной шихты, 2008, № 9. – С.3-4.

4. Малинов А.В., Полухин В.Н., Хмелев Ю.В. Повышение точности дозирования весовых бункеров-дозаторов и устранение налипания материалов на рабочие поверхности технологического оборудования // Стекло и керамика, 2006. № 11. – С.21-22.

СТЕКЛОВАРЕНИЕ С ПОНИЖЕННЫМИ ВЫБРОСАМИ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

1Е.А. Луговая, В.А. Лёшина, 2С.Е. Баранцева 1Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,

г. Владимир, Россия 2Белорусский государственный технологический университет, г. Минск,

Белоруссия

Производственная деятельность Международных стекольных компа-ний и корпораций регламентируется Директивами Евросоюза о комплекс-ном контроле и предотвращении загрязнений (директива 96/61 ЕС «ККПЗ») и налогом на выбросы СО2 и потребление энергии. За последние четверть века удельное потребление энергии стекловаренными печами снизилось на 50 % при эквивалентном снижении выбрасов СО2, а выбросы азотсодержащих оксидов – на 60 %. После вступления в силу Киотского протокола стекольное производство, как энергоемкая отрасль, стоит перед необходимостью изыскания дополнительных мер снижения энергопотреб-ления и сокращения выбросов парниковых газов. Экологические требова-ния, связанные с выбросами вредных веществ в окружающую среду, в большей мере ассоциированы именно с выбросами NOX и СО2.

Решение проблемы выбросов NOX напрямую связано с организацией эффективных способов горения топлива и постоянства технологических параметров варки, особенно удельного съема. К ним относятся


166

поддержание горения на уровне почти стехиометрического, использование горелок, выбрасывающих при горении меньшее количество NOX, и независимое управление их работой, совершенствование конструкций внешней обвязки стекловаренной печи и повышение степени герметич-ности с целью ограничения доступа воздуха извне. Сочетание указанных мер позволяет снизить выбросы NOX до 600-800 мг/Нм3. Кроме этого в арсенале стекольной индустрии имеются и другие способы изъятия NOX из потока отходящих газов, а также создание и внедрение альтернативных конструкций печей.

Снижение потребления энергии имеет определенный предел, который регламентирует качество стекломассы и самой продукции. Уменьшение выбросов и снижение потребления энергии на современных стекловаренных печах достигнуто за счет комплексного применения существующих способов. Дальнейшее снижение выбрасов действующих печей возможно за счет применения установок SCR, но потенциальные возможности снижения крайне ограничены. Очевидно, дальнейшее снижение выбросов будет связано с изменением базовой конструкции стекловаренной печи. Фирма SORG разработала и внедрила альтернатив-ные конструкции стекловаренных печей. Это кислородные стекловаренные печи Oxy-fuel, в которых топливо сжигается в кислородной атмосфере [1] и печи LoNOX c пониженными выбросами NOX [2]. Стекловаренная печь LoNOX c пониженными выбросами NOX имеет относительно длинный и узкий бассейн, (отношение ширины к длине печи 1: 2,7), разделенный на следующие зоны: зона предварительного нагрева шихты, собственно варочная зона, неглубокая зона осветления, и заглубленная часть (deep refiner). Между варочной зоной и зоной предварительно нагрева шихты размещаются перегородки (по газовому пространству). Горелки устанавливаются в стенах верхнего строения варочной зоны. Отходящие газы двигаются по печи в обратном направлении. Пройдя зону предвари-тельного подогрева газы проходят в рекуператор, где частично использу-ются для подогрева воздуха, подаваемого на сжигание топлива. Зонная конструкция верхнего строения печи предотвращает конвективный перенос тепла из более горячих зон варки и осветления к менее нагретым (зона предварительного нагрева). Градиент температур между зоной нагрева сырья и температурой отходящих из зоны сгорания газов возрастает и теплоперенос становится более эффективным. Подогрев


167

рекуперативным воздухом обеспечивает снижение температуры предвари-тельно подогреваемого и идущего на сжигание топлива воздуха по сравнению с традиционными регенеративными печами, и это способствует сокращению образования NOX в пламени. Дифференцированное регулиро-вание работы горелок обеспечивает поэтапное сгорание, при котором образование NOх дополнительно уменьшается. Комбинирование внутрен-него подогрева сырьевых материалов в зоне предварительного подогрева с внешним подогревом стеклобоя и рекуператором позволяет снизить удельное потребление энергии до сравнимых с регенераторными печами значений.

Практика отечественного стекловарения имеет опыт использования кислорода в процессе горения. Это разовые, аварийные ситуации по поддержанию температуры, связанные с небольшим расходом кислорода. При замене воздуха, поступающего для сжигания топлива, кислород подается непосредственно к каждой горелке, при этом отпадает необходи-мость в строительстве регенераторов, т.к. исключается поступление атмосферного азота в печь и образование NOX в пламени снижается значительно. Кроме этого снижаются потребности в электроэнергии, т.к. воздух, в котором содержится азот, не подогревается до температуры печи. Сложности работы такой печи связаны с трудностью отбора выделяю-щейся теплоты, т.к. объем отходящих газов при высоких температурах стекловарения невелик. Снижение теплоты возможно за счет пропускания отходящих газов через камеру предварительного подогрева шихты и боя. Утилизация теплоты, выделяющейся в процессе сжигания кислорода, усложняется, т.к. отходящие газы содержат более чем на половину воду. Синтез кислорода связан с использованием электроэнергии, стоимость которой неуклонно возрастает, однако использование электроподогрева позволит поддерживать нагрев в условиях сгорания топлива в кислородной атмосфере на оптимальном уровне и решить проблемы, связанные со сменой ассортимента и съемом стекломассы. Такая печь снижает уровень выбросов NOX ниже 500 мг/ нм3 при сохранении расхода энергии на уровне традиционных печей. Одним из существенных недостатков альтернатив-ных печей является использование повышенного количества стеклобоя, тепловое прошлое которого может существенно осложнить процессы осветления стекломассы.


168

Альтернативным способом снижения вредных выбросов, по мнению английской компании Glass Technologies Services (GTS), может быть изменение состава шихты в целях снижения температуры варки, соответст-венно, экономии энергии и уменьшения образования СО2 [3]. Фундамен-тальные исследования проводились на составах тарных стекол с целью повышения эффективности использования энергии. Контролировалась технологическая температура варки стекла, при которой вязкость стекломассы равна 10 Па.с. Изменение стандартного состава тарного стекла осуществлялось за счет введения небольших добавок оксидов щелочных металлов лития (0,3-0,5) %, калия (0,4-3,0) %, натрия (0-1,6) % и оксида бора (0-1,7) % за счет уменьшения концентрации SiO2 на (0,2-2,0)%, MgO – на (0-1,4) % и незначительном повышении Аl2O3 на (0-0,5)%. Температура варки снизилась при этом на (28-115)°С. При уменьшении температуры варки на 100 о С уровень содержания NOX снижается на 37 %. Это позволит отказаться от использования дорогостоящих технологий уменьшения содержания NOX (например, под условным названием 3R, которая предусматривает добавление газа в регенераторы для восстанов-ления оксидов NOX до азота) и уменьшит объем образования СО2, снизит расходы на топливо и. как следствие, повысится срок службы стекловарен-ной печи. Идея корректировки составов тарного стекла способствует не только улучшению экологического климата конкретного предприятия, но и может способствовать решению экологических проблем в целом. Унификация состава облегчит проблему привозного стеклобоя, исключит влияние температурного прошлого на процесс осветления вновь сваренной стекломассы, позволит применять его в больших количествах на отечественных предприятиях. Этому будет способствовать и решение вопроса организации и извлечения стекла из городских отходов.

Библиографический список 1. Панкова Н.А., Михайленко Н.В. Стекольная шихта и практика ее приготовления: Уч. пособие. – М., 1997. – 80с.

2. Симс Р. Будущее стекловаренного производства // Стеклянная тара, 2009, № 2. – С.4-8.

3. Ноубл Б., Маршал М. Сокращение вредных выбросов путем изменения состава шихты // Стеклянная тара, 2008, № 3. – С.4-7.


169

РЕАГЕНТЫ НА ОСНОВЕ ОТХОДОВ И ПОБОЧНЫХ ПРОДУКТОВ ХИМИЧЕСКОЙ И

НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 1Н.В. Селиванова, 2Э.П. Тропман, 1О.Г. Селиванов

1Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых, г. Владимир, Россия

2ВНИИцветмет, г.Усть-Каменогорск, Казахстан

Химическая и нефтехимическая отрасли по уровню негативного воздействия на окружающую природную среду занимают одно из первых мест среди ведущих отраслей промышленности, оказывая интенсивную техногенную нагрузку, приводя к нарушениям в экосистемах.

Вместе с тем в ряде случаев отходы этих отраслей могут успешно использоваться в других отраслях хозяйства в качестве вторичного сырья для производства, например эффективных флотационных реагентов для обогащения полиметаллических, редкометальных, золото- и баритсодер-жащих руд. Ниже приводятся исследования авторов в этом направлении.

1. Эффективный собиратель для флотации руд цветных металлов получен на основе дешевого и доступного сырья – меркаптанов, выделен-ных из природных газов. Полученные на их основе сульфиды с использо-ванием четвертичных аммониевых солей – в качестве катализаторов окисляют перекисью водорода в водной среде до сульфоксидов с выходом 85 -90 % (содержание примесей не более 1%, остальное – вода).

Реагент хорошо растворим в воде, удобен и безопасен в обращении, обладает слабым запахом. Состав реагента, %:

СН3 – SO-C4H9 –15-20 C2H5 –SO-C4H9 –16-20 C3H7 –SO-C4H9 –18-20 C4H9 –SO-C4H9 –35-45 При флотации труднообогатимой полиметаллической руды, содер-

жащей, в %: меди – 0,66 свинца – 0, 79 , цинка – 5,33 , железа – 4,99 с новым реагентом по сравнению с базовым режимом повышено извлечение в медно-свинцовый концентрат меди на 3,1 %, свинца – на 0,5% при одновременном улучшении качества концентрата: содержание цинка в нем снизилось на 2,9%, железа – на 1,8%. Испытания показали, что новый реагент может полностью или частично заменить бутиловый ксантогенат.


170

2. При переработке природных газов с выделением меркаптанов получена смесь сульфонов-сульфоксидов следующего состава, %:

CH3-SO-C4H9 – 10-15 C2H5-SO-C4H9 – 25-30 CH3-SO2-C4H9 – 25-30 C4H9-SO2 – 10-15 CH3-SO2-C10-H21 – 10-15 Указанные составляющие находятся в сложной комплексной взаимо-

связи, обусловленной условиями получения смеси сульфонов-сульфокси-дов. Смесь получена окислением перекисью водорода меркаптанов с содержанием сульфоксидной серы от 5 до 10%, выделенных из природного газа, с выходом более 90 %.

Годовое производств до 25 тыс. тонн. Реагент хорошо растворим в воде, в связи с этим удобен при подаче в процесс флотации, не токсичен, безопасен в обращении.

Новый реагент испытан взамен бутилового ксантогената в коллек-тивном цикле флотации при обогащении полиметаллической руды. Анализ полученных результатов показывает, что смесь сульфонов-сульфоксидов позволяет повысить извлечение меди на 0,6%, свинца – на 0,72% , цинка – на 4,25 при одинаковых с ксантогенатом расходах.

3. В качестве вспенивателя при флотации руд цветных металлов предложен реагент следующего состава, %:

Циклогексановый кетон – не менее 80 Циклогексанол – не более 6 Циклогексанон – не более 4 Осмол – не более 10 Предлагаемый реагент является продуктом конденсации циклогекса-

нона и образуется как кубовый остаток при ректификации циклогексанона-сырца на Дзержинском объединении «Капролактам». Реагент условно назван ВВ-4.

Реагент ВВ-4 представляет собой подвижную жидкость коричневого цвета, плотность – 0,98 г/см3, характеризуется слабым запахом и незначи-тельным изменением подвижности при повышенных температурах.

Новый реагент не уступает по своим свойствам широко применяе-мым вспенивателям типа ОПСБ, но значительно ниже по стоимости.


171

4. Для флотации баритсодержащих руд в качестве собирателя предложена смесь алкилсульфатов, полученных на основе кубовых фракций от дистилляции высших жирных спиртов С10–С18, и полиалкил-бензосульфонатов в соотношении 1: (0,1:0,3).

Алкилсульфаты получают сульфатированием олеумом указанных выше кубовых фракций и имеют следующую характеристику:

Внешний вид – кремообразная паста светло-коричневого цвета; Массовая доля, % Алкилсульфатов,% – не менее 26 Сульфата натрия – не более 5 Воды – до 100

Характеристика полиалкилбензосульфонатов – состав, %: Активная часть – 45 Сульфат натрия – 3,5 Несульфированная часть – 4 Вода – 47,5

Новый реагент испытан в качестве собирателя при флотации барита взамен целевого продукта – высших алкилсульфатов, при этом получено повышение извлечения барита на 7-11 % за счет увеличения выхода баритового концентрата на 0,9% и высокой селективности реагента.

5. В качестве собирателя при флотации редкометальных руд предло-жено использовать смесь натриевых мыл от рафинации метиловых эфиров синтетических жирных кислот (СЖК) фракции С10 –С18 и « мягких» кислот от СЖК фракции С17 –С25 при их соотношении от 1:1 до 4:1. «Мягкие» кислоты из СЖК фракции С17 –С25 –пастообразный продукт коричневого цвета. За счет синергетического эффекта, образующегося от действия двух реагентов флотационная активность сочетания реагентов выше, чем каждого из них, взятого отдельно.

Основной состав жировой части мыл, в %: Монокарбоновые кислоты – 65-75 Окси-,изо-,дикарбоновые кислоты – 25-35 Характеристика «мягких» кислот С17-С25, получаемых при очистке

СЖК фракции С21-С25 водным раствором ацетона, как побочный продукт: Кислотное число 185-299 мг КОН/г Эфирное число 15-20 мг КОН/г Карбонильное число 30-40 мг КОН /г


172

Иодное число 40-50 мг J2 /г Температура застывания 35°С Состав «мягких» кислот, % Монокарбоновые кислоты фракции СЖК С17-С25-65-70 Дикарбоновые кислоты С9-С21 -7-10 Неомыляемые вещества – 10-13 Углеводороды – 4-7 Хроматографический состав «мягких» кислот, в %: До С10 – 1,5-1,6 С10-С16 – 25-28 С17-С20 – 39-42 С21-С25 – 29-32 Выше С25 – 0,8-1,1 Испытания проведены на руде, содержащей берилл, сподумен,

амблигонит, касситерит, слюды (мусковит и биотит), полевой шпат. При применении этого собирателя извлечение редких металлов в

черновой концентрат на 6-7 % выше по сравнению с базовым собирателем (АНП), существенно улучшено качество концентрата.

6. Владимирским государственным университетом совместно с ВНИИцветметом и Волгодонским филиалом НПО «СинтезПАВ» предло-жено применять в качестве собирателя несульфидных минералов взамен олеиновой кислоты эфирокислоты, образующиеся в процессе синтеза и рафинации метиловых эфиров синтетических жирных кислот.

Эфирокислоты содержат, в %: Метиловые эфиры СЖК фракции С10=С16 -30-50 Окси-, кето- и дикарбоновые кислоты С10-С18—25-35 Монокарбоновые СЖК С10-С18 -25-35 Качество реагента регламентировано техническими условиями. По

внешнему виду это прозрачная маслянистая жидкость коричневого цвета, кислотное число – в пределах 100-140, число омыления – 230-250 мг КОН/ г, массовая доля воды – не более 2%.

В процесс флотации подается в омыленном виде, оптимальная концентрация раствора составляет 5%. Первые промышленные испытания проведены на Белоусовской обогатительной фабрике при флотации барита из хвостов коллективной флотации полиметаллической баритсодержащей руды в сравнении с ВС-4 и олеатом натрия.


173

В период испытаний с эфирокислотами получено близкое с ВС-4 извлечение барита и более высокое качество баритового концентрата: так, с ВС-4 извлечение барита составило 60,19% с эфирокислотами – 59,8%, содержание BaSO4 в концентрате 81,87 и 84,65 % соответственно. С олеатом натрия получено низкое извлечение. В период испытаний переход с ВС-4 на эфирокислоты произошел без осложнений. Следует отметить, что при использовании нового реагента расход депрессора (жидкого стекла) снижен почти в 1,5 раза. Реагент принят к внедрению.

Таким образом, проведенные исследования показали, что часть отходов можно использовать в качестве целевых продуктов без дополнительной обработки, другие – в качестве сырья для получения эффективных реагентов, по своим свойствам не уступающим стандартным флотационным реагентам.

Библиографический список 1. Селиванова Н.В. Эффективные реагенты на основе отходов и побочных продуктов производств / Н.В. Селиванова. – Владимир: ООО Владимир-Полиграф, 2008. – 84с. ISBN 978-5-903044-14-6.

ПРОБЛЕМЫ УТИЛИЗАЦИИ ГАЛЬВАНОШЛАМОВ ПРЕДПРИЯТИЙ

ВЛАДИМИРСКОЙ ОБЛАСТИ В.Ю. Чухланов, Н.В. Селиванова, О.Г. Селиванов, Н.В. Чухланова, В.А. Михайлов Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,


We consider the possibility of reducing environmental pollution by heavy metals in waste electroplating, through the implementation of processing technologies in pigments, fillers, flame retardant additives that are used in polymer and coatings formulations.

Одной из наиболее важных проблем охраны окружающей среды

является обезвреживание и утилизация осадков очистных сооружений, содержащих тяжелые цветные металлы. Гальванические производства машиностроительных предприятий, существенно влияют на загрязнение окружающей среды, в частности ионами тяжелых цветных металлов, наиболее опасных для биосферы. Кроме непосредственного токсичного


174

воздействия на живые и растительные организмы, тяжелые металлы имеют тенденцию накапливаться в пищевых цепочках, что усиливает их опасность для человека.

Гальванические шламы (ГШ) представляют собой пастообразный продукт от серого до темно-коричневого цвета, плотностью 1100- 1300 кг/ м3, рН 3,2-8, влажностью 60-85% и содержащие гидроксиды меди, цинка, никеля, хрома, железа, их цианистые комплексы, а также гипс и карбонат кальция [1, 2]. Объемы таких отходов достаточно велики, а коэффициент использования мал, что связано с их обводненностью, сложностью и непостоянством состава, высоким содержанием соединений тяжелых металлов. Подобные токсичные отходы II-III классов опасности, из-за отсутствия специальных полигонов и штрафных санкций, зачастую складируются на собственных территориях предприятий или вывозятся на несанкционированные свалки, создавая реальную угрозу вторичного загрязнения окружающей среды.

Данная проблема актуальна и для Владимирской области, где шламы гальванических производств образуются практически на всех крупных предприятиях машиностроения и металлообработки. Так на конец 2011 года в Александровском районе сохраняется 7,4 т ГШ, в Муромском райо-не 30 т ГШ, в Кольчугинском районе 182 т, Вязниковском районе 100,4 т.

Учитывая тот факт, что все отходы гальванических производств машиностроительных предприятий области в конечном итоге вывозятся на полигоны для захоронения промышленных отходов, нами был отобран гальванический шлам с Ново-Александровского полигона Владимирской области и проанализирован в аккредитованной лаборатории физико-химических методов анализа Владимирского государственного универси-тета на спектрорентгенофлуорометре «Спектроскан MАКС-G». Элемент-ный состав гальванического шлама представлен в табл. 1.

Радиационный фон, измеренный с помощью прибора «AQM-22», показал отсутствие радиоактивных излучений в продукте.

Таким образом, в связи с наличием значительного количества гидро-ксидов цинка, железа и хрома появляется реальная возможность использо-вания данного продукта в качестве пигмента наполнителя.

Для достижения характеристик, необходимых для пигмента-напол-нителя, нами была разработана технологическая схема по получению пигмента. Гальваношлам подвергался тщательной просушке при 250°С в


175

течение 4-х часов и последующему тонкому измельчению в шаровой мельнице в течение 6-ти часов. Полученный продукт имел следующие характеристики: степень перетира не более 30 мкм (по ГОСТ 6589-74), массовая доля водорастворимых веществ – 0,23 (по ГОСТ 21119.2-75), маслоемкость – 32 г/100 г ( по ГОСТ 21119.8-75), укрывистость – 55 г/м2 (по ГОСТ 8784-75).

Таблица 1 Состав гальваношлама

Элемент (в составе оксида или гидроксида)

Количество, %

Sr Zn Cu Ni Co Fe Mn Cr V Ti

Si, О, H

0,060 10,90 1,600 1,200 0,004 6,640 0,200 4,700 0,002 0,005

остальное

Был проведен комплекс исследований по введению пигмента-напол-нителя в полимерные и лакокрасочные материалы. Достаточно подробно была исследована система олигопипериленстирол-тетраэтоксисилан-галь-ваношлам. Возникает вопрос о роли и влиянии гальваношлама при введе-нии его в полимерную композицию. Так как гальваношлам представляет собой оксиды и гидроксиды металлов, то это, несомненно, приводит к возникновению значительного количества ассоциированных водородных связей между наполнителем и связующим. Нельзя исключать возможности протекания химического взаимодействия между гидроксильными группа-ми на поверхности наполнителя и связующего. Само распределение частиц гальваношлама в связующем достаточно однородно. Так как преобладаю-щим компонентом является оксид цинка, в целом обеспечивается значи-тельная укрывистость. Колористические характеристики спокойного зеленовато-серого цвета получаемого покрытия оптимальны для окраски


176

большинства зданий и сооружений промышленного и гражданского строительства. При эксплуатации защитного покрытия одним из важных показателей является твердость. Относительная твердость определялась на маятниковом приборе типа М-3 по ГОСТ 5233-89. Как показали исследо-вания, твердость определяется как содержанием модификатора ТЭОС, так и наполнителя – гальваношлама. Результаты исследований показали, что введение гальваношлама приводит к повышению относительной твердости покрытия на 30-40 %.

При введении ГШ в полимеры, в частности в полистирол, наблю-дался эффект по снижению воспаменяемости и горючести. Это вероятно связано с тем, что разложение гидроксидов металлов сопровождается сильным эндотермическим эффектом и выделением воды. Это явление приводит к заключению о возможности использования ГШ в качестве антипиренов, что в настоящее время чрезвычайно актуально для всего строительного комплекса страны.

Таким образом, решаются экологические проблемы региона, связанные с утилизацией отходов гальванических производств предприя-тий Владимирской области – гальваношламов. Одновременно решаются задачи создания новых лакокрасочных материалов для защиты бетонных и железобетонных зданий и сооружений от воздействия неблагоприятных факторов природного и техногенного характера.

Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки РФ, ФЦП, НИР № 16.740.11.0628.

Библиографический список 1. О состоянии окружающей среды и здоровья населения Владимирской области в 2010 году/ Ежегодный доклад под ред. А.А. Мигачева. – Владимир, 2011, в.18. – 117с.

2. Наумов, В. И. Утилизация шламов гальванических производств / В.И. Наумов// Гальванотехника и обработка поверхности. – 2009. – №3. – С.25-27.

VI. Экологическое образование и безопасность жизнедеятельности

177

VI. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ И БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

ПРОБЛЕМА ВЫБОРА СРЕДСТВ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ РАБОТНИКА ПРИ

ПРОИЗВОДСТВЕ УГЛЕРОДНЫХ НАНОМАТЕРИАЛОВ Е.А. Баландина Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,


Вопрос обеспечения безопасности отечественного инновационного оборудования на стадии проектирования, разработки и внедрения инновационных технологий стоит наиболее остро. На практике получается, что производственное оборудование, спроектированное без учета требований охраны труда работника, в последствие требует доработки на местах, например, создание вентиляционных систем, по стоимости сопоставимых с ценой на само оборудование [1].

Современная наука может гордиться многочисленными разработ-ками в области нанотехнологий. Углеродные наноструктуры прочно входят в нашу жизнь, поэтому одной из важнейших задач является безопасное изготовление углеродных наноматериалов (УНМ) марки «Таунит» (Таунит-М, Таунит-МД, экспериментальные образцы УНТ в пучках и Таунит-4). Процесс производства УНМ имеет ряд опасностей, главная из которых – токсичность, канцерогенность и мутагенность конечного продукта.

При оценке травмоопасности рабочего места на основании приказа Минздравсоцразвития России от 26.04.2011 № 342н (введен в действие с 1.09.2011) «Порядок проведения аттестации рабочих мест по условиям труда» в обязательном порядке проводится анализ токсического воздейст-вия химических веществ с целью защиты работающего на производствен-ном оборудовании. Это требование оценки содержалось и в предыдущем документе по порядку проведения аттестации – приказе Минсоцздрав-развития Росси от 31.08.07 №569. Поэтому при оценке безопасности производства углеродных нанотрубок необходимо не только обладать достоверными знаниями по их токсичности и характере воздействия на организм человека, но и правильно выбрать средства индивидуальной защиты (СИЗ) работающего.


178

Согласно МР 1.2.2522-09 п. 5.2.1. выявлено, что однослойные углеродные нанотрубки: взаимодействуют с ДНК и мембранами организма, накапливаются в органах и тканях, имеют острую (1 и 2 классы опасности) токсичность. В качестве общей оценки данному материалу присвоена высокая степень опасности [2].

Согласно опытам учёных стало известно, что ингаляция водной вытяжкой «Таунита» крыс и мышей вызывает воспаление и фиброз (уплотнение соединительной ткани с появлением рубцовых изменений в различных органах, возникающее, как правило, в результате хронического воспаления.), накопление белка в лёгочной ткани [3].

При проникновении в организм с водным раствором наноматериалы распределяются по тканям и органам, исключая мозг. При проникновении через клеточную мембрану, углеродные наноматериалы вызывают Апопто́з (программируемая клеточная смерть). Однослойные УНМ подавляют разрастание эмбриональных клеток человеческой почки (почка не может восстанавливаться. УНТ и его водорастворимые формы были внутривенно введены крысам в дозах 15 и 25 мг/кг. Инъекция 25 мг/кг в течение 5 мин привело к смерти двух из двадцати крыс. Фуллерены почти полностью связывались с белками плазмы и выводили печень крыс из строя [4].

Изучение токсичности УНМ на водной культуре водорослей и рыб выявило, что фуллерены способны усиливать токсичность ксенобиотиков [5].

Углеродные нанотрубки характеризуются высоким взаимодействием к молекуле ДНК, что делает их потенциальными мутагенами [6].

На данный момент не разработано государственных документов, которые регламентировали бы безопасные методы при производстве и при работе с УНМ. Так как средства индивидуальной защиты выдаются работникам исходя из типовых отраслевых норм [7], то на данный момент получается, что рабочие, занятые процессом производства и эксплуатации УНМ, не имеют никаких средств защиты от негативного воздействия данного материала. Эта отрасль является новой, и до сих пор продолжа-ются исследования по выявлении действия УНТ на экологию и организм человека.

Конечно, концентрация наноматериала, вводимого подопытным животным в экспериментах [3, 4, 5, 6] была гораздо выше той, что


179

получает работник при изготовлении УНТ за один производственный цикл. Но следует помнить о том, что УНТ имеют свойство накапливаться в организме человека и способны оказать последствия, которые описаны выше, с течением времени. Поэтому, безопасность человека при контакте с УНМ, защита от попадания УНМ на кожу и внутрь организма человека при помощи правильно подобранных средств индивидуальной и коллективной защиты является актуальной задачей.

Сегодня наиболее эффективным СИЗ при работе с УНТ является пневмокостюм с замкнутой системой дыхания, например, «Метанол». Он предназначен для защиты органов дыхания и кожи человека от мелкодисперсных частиц хромоорганических катализаторов, а также других канцерогенных мелкодисперсионных веществ. Пневмокостюм используется в комплекте с резиновыми перчатками и воздуходувками со шланговой подачей воздуха, производительностью не менее 150 л/мин. Данный костюм предполагает ведения работ средней тяжести от 4 до 6 часов, а так же многократное использование. Технологический процесс одного производственного цикла УНТ составляет приблизительно 40-50 мин.

Для предотвращения попадания УНМ в окружающую среду необходимо отфильтровывать воздух рабочей зоны, используя фильтр особо тонкой очистки, который способен улавливать частицы размером до 0,1 мкм или 1*10-7 м, т.к. размер УНТ составляет в диаметре 15 нм или 15*10-9 м, а длина от 2 мкм.

Библиографический список 1. Баландина Е.А., Тимохин М.В. Инновационный подход к вопросам охраны труда – требование жизни, «Машиностроение и безопасность жизнедеятельности» №2(12) – 2012г. – С.4-8.

2. Методические рекомендации по выявлению наноматериалов, представляющих потенциальную опасность для здоровья человека. МР 1.2.2522-09, утв. главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г.ОНИЩЕНКО 1 июля 2009 года. Дата введения: 2 июля 2009 года.

3. Allsopp. M., Walters A., Santino D. Nanotechnologies and nanomaterials in electrical and electronic goods: A review of uses and health concerns // 2007. Greenpeace research laboratories. December. 22p.


180

4. Ostiguy C., Lapointe G., Trottier M., Menard L., Cloutier Y., Boutin M., Antoun M., Normand Ch. Health effects of nanoparticles. Studies and research projects. IRSST. 2006. 52p.

5. Baun A., Sorensen S.N., Rasmussen R.F., Hartmann N.B., Kocb C.B. Toxicity and bioaccumulation of xenobiotic organic compounds in the presence of aqueous suspensions of aggregates of nano-C60 // Aquatic Toxicology 2008. Vol. 86. Iss. 3. PP. 379-387

6. Alt V., Bechert Th., Steinrücke P., Wagener M., Seidel P., Dingeldein E., Domann E., Schnettler R. An in vitro assessment of the antibacterial properties and cytotoxicity of nanoparticulate silver bone cement // Biomaterials 2004. Vol. 25. Iss. 18. PP. 4383-4391

7. Приказ Минздравсоцразвития России №290н от 1 июня 2009 г. Об утверждении Межотраслевых правил обеспечения работников специальной одеждой, специальной обувью и другими средствами индивидуальной защиты п. 14.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО РИСКА А.А. Додонова, А.В. Толков Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,


The concept of occupational exposure through various industries is covered in this article. The main regulations of the Russian legislation, which uses this concept, are given.

Профессиональный риск – вероятность причинения вреда здоровью в результате воздействия вредных и (или) опасных производственных факторов при исполнении работником обязанностей по трудовому догово-ру или в иных случаях, установленных Трудовым Кодексом, другими федеральными законами.

Порядок оценки риска и Положение о системе управления профессиональными рисками утверждает Министерство здравоохранения социального развития. Это же ведомство устанавливает порядок оценки уровня профессионального риска; перечень услуг, для оказания которых необходима аккредитация; правила аккредитации; порядок проведения контроля над деятельностью аккредитованных организаций и порядок приостановления или отзыва аккредитации.


181

Работодатели обязаны ежегодно реализовывать мероприятия по улучшению условий и охраны труда и снижению профессиональных рисков. В Трудовой Кодекс введены нормы о типовом перечне указанных мероприятий [1].

Согласно поправкам в Трудовой кодекс, все предприятия должны пройти переаттестацию рабочих мест. По результатам таких проверок для каждой должности в организациях определят степень профессионального риска и установят отдельный тариф для уплаты страховых взносов в Фонд социального страхования от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний [2].

Всего классов профессионального риска – 32. Первый класс страхо-вого риска имеет страховой тариф в размере 0,2%, а последний – 32-й – 8,5%. Чтобы определить класс профессионального риска, к которому относится деятельность плательщика единого налога, необходимо восполь-зоваться Классификацией видов экономической деятельности по классам профессионального риска, утвержденной приказом Министерства здраво-охранения и социального развития России № 857.

Согласно принятой классификации каждый вид экономической деятельности по ОКВЭД относится к группе профессионального риска.

К 1-му классу в числе прочих – издательская и полиграфическая деятельность, оптовая и розничная торговля, а также туристическая, финансовая и образовательная деятельность. Ко 2-му, в частности, – некоторые виды профессиональной деятельности, например связанной с изготовлением напитков и вин.

Предоставление услуг по добыче нефти и газа, бурению, доразведке месторождений нефти и газа; производство молочных продуктов и некоторых меховых изделий – к 3-му классу. Производство радиоаппа-ратуры и измерительных приборов – к 4-му классу.

Электромеханическое производство, производство радио-, теле- и видеоаппаратуры, а также организация перевозки грузов – к 5-му классу.

Целлюлозно-бумажное производство, производство фармацевтичес-кой, химической и косметической продукции – к 6-му классу.

Разведение птиц и животных, производство земляных работ и деятельность воздушного транспорта – к 11-му классу.

Самыми опасными считаются виды деятельности, отнесенные к 32-му классу. Это охота и разведение диких животных, добыча каменного


182

угля, добыча каменного угля подземным способом, добыча и обогащение никелевой и кобальтовой руд, добыча и обогащение свинцово-цинковой руды. Для таких видов деятельности размер страхового взноса составляет 8,5%.

Профессиональный риск (класс профессионального риска) опреде-ляется исходя из величины интегрального показателя профессионального риска, учитывающего уровень производственного травматизма, профес-сиональной заболеваемости и расходов на обеспечение по страхованию, сложившийся по видам экономической деятельности страхователей.

Иногда случается, что на предприятии осуществляется несколько видов экономической деятельности, и профессиональный риск в каждой из них неодинаков. В данном случае считается, что нужно учитывать профессиональный риск, типичный для основного вида экономической деятельности, осуществляемый этими лицами. При этом основным видом экономической деятельности коммерческой организации является тот вид, который по итогам предыдущего года имеет наибольший удельный вес в общем объеме выпущенной продукции и оказанных услуг. А основным видом экономической деятельности некоммерческой организации является тот вид, в котором по итогам предыдущего года было занято наибольшее количество работников организации.

Если страхователь, осуществляющий свою деятельность по несколь-ким видам экономической деятельности, не подтверждает основной вид экономической деятельности, основным видом экономической деятельнос-ти будет считаться тот, который влечет за собой наиболее высокий профессиональный риск по сравнению с другими видами деятельности. Но если страхователь работает по нескольким видам деятельности, распреде-ленных равными частями в общем объеме выпущенной продукции и оказанных услуг, то основным видом экономической деятельности признается тот, который имеет наиболее высокий профессиональный риск (класс профессионального риска).

Считается, что профессиональный риск при работе в бюджетных учреждениях одинаков вне зависимости от сферы их деятельности. Бюджетные учреждения относятся к 01 классу профессионального риска в части деятельности, которая финансируется из бюджетов всех уровней и приравненных к ним источников.


183

Библиографический список 1. Федеральный закон № 238 «О внесении изменений в Трудовой Кодекс Российской Федерации».

2. Федеральный закон № 331–ФЗ «О страховых тарифах на обязательное социальное страхование от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний на 2011 и на плановый период 2012 и 2013 годов».

Проверка и контроль результатов обучения экологии в вузе И.Е. Князьков, А.В. Любишева Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,

г. Владимир The quality of students ' knowledge and skills directly depends on their control as an

integral part of the learning process, as students receive and record not only the information on the results of training, but also reveal the challenges of training, the reasons for the failure, carry out self-examination of the teacher and the students of their own activity, to discuss these results. In this regard, for modern educational process it is necessary to use different methods of control of students ' knowledge, according to the specificity of the studied material, age and the level of preparedness and interest of the audience.

В современной психолого-педагогической и методической литера-

туре процесс выявления качества усвоения знаний и умений зачастую обозначается разными терминами: оценка, контроль, проверка, учет, опрос, которые нередко используются как синонимы. Наиболее общим в данном ряду выступает понятие «контроль», в узком смысле означающее изучение состояния процесса в данный момент. Остальные понятия более конкретны и могут быть включены в понятие «контроль» как его отдельные компоненты или этапы. В этом случае, данное понятие будет выступать как обязательный компонент учебно-воспитательного процесса, представляющий собой процесс систематического и поэтапного выявления степени достижения планируемых результатов образования и необходи-мый для управления качеством образовательного процесса.

Рассмотрение проблемы контроля в процессе обучения экологии связано с решением трех основных вопросов: а) какова цель оценивания


184

учебных достижений? б) что важно оценивать в первую очередь? в) как лучше обеспечивать объективность оценок?

Вопрос «что оценивать?» направлен на определение востребованных результатов, традиционно представляемых в виде определенных знаний, умений и навыков, которыми должен овладеть обучаемый. В условиях, когда цель экологического образования состоит не только в обучении, но и в воспитании и развитии личности, контролю должны подвергаться и знания, и умения, и отношение студента к природе, и степень индивиду-ального продвижения в режиме саморазвития личности [1].

Рассматривая логику организации процесса контроля знаний и умений, можно выделить пять взаимосвязанных этапов.

1. Целеполагание. Данный этап предполагает постановку цели и задач контроля, соответствующих образовательным целям и требованиям, предъявляемым государственным образовательным стандартом, а также целям конкретной учебной программы и задачам определенного этапа обучения экологии.

2. Планирование контроля. На этом этапе выбираются содержание контроля (т. е. определение тех знаний и умений, усвоение которых должно быть проконтролировано на данном этапе обучения), организа-ционные формы и методы контроля, отбираются адекватные контрольные задания, направленные на проверку усвоения именно тех знаний и умений, которые составляют содержание контроля. Содержание контроля должно быть доведено до сведения обучающихся, чтобы они реально представляли себе уровень требований, предъявляемых к ним.

3. Организация контроля. На этапе организации контроля осущест-вляется непосредственная деятельность преподавателя и студента, направленная на проверку знаний и умений в процессе выполнения контролирующих заданий.

4. Оценивание. На данном этапе результаты проверки соотносятся с планируемыми, зафиксированными до начала выполнения контролирую-щих заданий.

5. Анализ и учет результатов контроля. Этот этап реализуется в целях внесения своевременных поправок в ход учебного процесса для получения наилучших его результатов.

Таким образом, качество знаний и умений студентов прямо зависит от их контроля как неотъемлемой части процесса обучения, так как


185

студенты получают и фиксируют не только итоговую информацию о результатах обучения, но и выявляют нерешенные задачи обучения, причины неуспеваемости, проводят самоанализ преподавателем и студентами собственной деятельности, обсуждают эти итоги.

В рамках текущего, тематического и заключительного контроля различают следующие его формы: устный и письменный контроль знаний. В последние годы широко применяется тестовый контроль. Повышенный интерес к тестовым заданиям связан с организацией ЕГЭ (единого государственного экзамена).

Под педагогическим тестом понимается множество заданий специ-фической формы, позволяющих объективно измерять уровень подготов-ленности испытуемого в определенной области знания. Тестовый контроль знаний имеет ряд преимуществ. Например, повышение объективности оценивания достигается проверкой результатов с последующим сравне-нием количества набранных баллов с заранее установленным эталоном [1].

Существует распространенная классификация видов тестовых зада-ний:

1. Закрытые задания. 1.1 Задания с выбором ответа (одного правильного ответа из нескольких вариантов);

1.2 Задания с выбором ответа (нескольких правильных ответов из нескольких вариантов);

1.3 Задания на соответствие; 1.4 Задания на установление последовательности.

2. Открытые задания. 2.1 Задания-подстановки; 2.2 Конструктивные задания.

3. Логические тесты. Если первые два виды тестовых заданий широко распространены в

учебном процессе, то последние – логические тесты – используются крайне редко. Специфика данной формы контроля знаний основана на использовании нескольких установочных определений, скомпонованных таким образом, чтобы каждое последующее базировалось на предыдущем утверждении или когда серию из нескольких независимых положений завершает общий итоговый вывод. Тестируемый должен определить момент, когда в серию этих рассуждений вкрадывается ошибка, связанная


186

с неверными предпосылками. Если в ход дальнейшего рассуждения вклиниваются новые ошибочные факты (а не логически правильные, но, по сути, абсурдные выводы) указывать в ответе нужно и их.

Полученную сумму баллов необходимо уменьшать при указании верных фактов как ложных утверждений и логически верных выводов как ошибочных (-1 балл). Таким образом, при значительных пробелах в образовании студент может получить даже отрицательную оценку.

В другом варианте выполнения задания студент обязан дополни-тельно обосновать свой ответ в конце задания (вариант выполнения, занимающий промежуточное положение между классическими тестами и контрольным опросом).

Подобные логические тесты наглядно могут демонстрировать как частичное, так и полное отсутствие знаний у студентов по дисциплине; показывать необходимость проверки противоречащих друг другу фактов, особенно полученных из сомнительных источников (периодическая печать, популярная литература, интернет-сайты).

В итоге студенты видят, что: 1) неверные предпосылки всегда приводят к полностью ошибочным выводам,

2) ход изначально правильного рассуждения может быть нарушен в любой момент при отсутствии глубоких знаний по предмету,

3) выводы могут быть ошибочными, если учащийся не владеет терминологией. Примерные задания и пояснения к ним. Задание №1. Укажите, с какого момента логика рассуждения стала ошибочной:

А) Чем больше численность консументов, тем больше в экосистеме накапливается детрита.

Б) Чем больше количество детрита, тем сильнее размножаются редуценты и сапротрофы.

В) Чем выше численность редуцентов и сапротрофов, тем сильнее размножаются кроты и землеройки, являющиеся консументами.

Г) Таким образом, в данной экосистеме совсем не нужны продуценты, так как консументы обеспечивают сами себя энергией. Анализ задания:


187

Неверен последний вывод «Г» (1 балл), так как большая часть консументов из положения «А» должны быть растительноядными. В противном случае без поступления новой солнечной энергии в экосистеме с каждым новым оборотом большая часть энергии (90 %) будет рассеиваться в виде тепла, а запасы энергии экосистемы достигнут нуля.

Таким образом, логические тесты по специфике оценки подобны заданиям с выбором одного или нескольких правильных ответов из нескольких вариантов, а по выявлению глубины знаний – заданиям на соответствие и установлению последовательности.

Для контроля междисциплинарных связей оптимальная величина рассуждения (логического теста) должна быть не менее 4-5 предложений-заданий, чтобы с одной стороны предоставить учащимся полноценный материал для анализа, а с другой стороны, чтобы этот материал был достаточно разноплановый и содержал сведения разных дисциплин.

Таким образом, для современного учебного процесса необходимо использовать разные способы контроля знаний учащихся, сообразно специфике изучаемого материала, возрасту и уровню подготовленности и заинтересованности аудитории.

Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки РФ, ФЦП, НИР № 16.740.11.0628.

Библиографический список 1. Андреева Н.Д., Соломин В.П., Васильева Т.В. Теория и методика обучения экологии. – М., 2009. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СПОРТИВНОГО И ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ТУРИЗМА В ЦЕЛЯХ

ИЗУЧЕНИЯ И СОХРАНЕНИЯ ПРИРОДЫ ВЛАДИМИРСКОГО КРАЯ И.Ю. Митюшина

ВФ Российская международная академия туризма, г. Владимир Активно развивающийся спортивный туризм является одним из

видов природоориентированного туризма, при условии соблюдения организационных экологических аспектов. Практически все виды туризма, на современном этапе, должны оказывать «мягкое» воздействие на окружающую среду и быть ориентированы на ее сохранность – это и новое веяние в практике туризма, и требование современной жизни.


188

Владимирская область располагает рекреационным потенциалом для развития активных видов туризма, пусть их спектр и не велик, но значимость огромна. Данное направление сейчас имеет приоритетных характер, о чем не раз говорилось руководством Департамента спорта и туризма администрации Владимирской области. В 2012 году департамент выпустил несколько тематических буклетов и альбомов: «Областной туристский событийный календарь», «Туристические маршруты Влади-мирской области» и «Активный туризм». Активный туризм – это и есть различные виды и формы спортивного туризма. Во Владимирской области и в частности в городе Владимире, работают туристские объединения, секции, клубы, в которых ведётся работа по обучению основам туризма, разработке туристских маршрутов, организации и проведению походов по территории нашей страны и ближнего зарубежья. В них занимается достаточно большое количество людей – это в основном молодежь и люди среднего возраста. У каждого свои цели путешествия, но по-прежнему популярны – отдых на лоне природы, а также открытие и познание новых, интересных уголков своей родины. Но приоритет отдается бурным приключениям и «экстремальным целям». Путешествуют люди разных социальных групп и профессий, путешествуют в различное время года, ведь данный вид отдыха имеет ряд преимуществ и положительных черт: во-первых, он доступный и недорогой, т.к. организуется либо самими участниками, либо немногочисленными турфирмами в этом направлении. Во-вторых, длительное время участники путешествия находятся в непосредственном контакте с природой, что способствует укреплению здоровья и познанию окружающего мира. В-третьих, это активный вид туризма, позволяющий свободно перемещаться в пространстве и получать новые впечатления. В-четвертых, во время путешествия многие туристские группы принимают участие в общественно-полезной работе, занимаются благоустройством ландшафтов, проводят наблюдения за природой или выполняют задания различных организаций. Здесь важным аспектом является охрана природы и соблюдение международного кодекса путешественника. Это делает путешествие не только интересным, но и экологичным, полезным во многих отношениях.

С другой стороны, спортивный туризм, эффективно использует природную среду для отдыха и оказывает заметное разрушительное воздействие. Особенно это заметно в зелёных зонах городов и пригород-


189

ной зоне г. Владимира. Походы выходного дня и праздничные дни прово-дятся жителями на лоне природы, причем с каждым годом желающих отдохнуть «на воздухе» становится больше, следовательно, растёт нагруз-ка на природные комплексы традиционных районов отдыха горожан. Всё это приводит к цепочке неблагоприятных и даже опасных изменений природы. Например, вырубка подлеска и уничтожение лесной травянистой подстилки в лесу или парке ведёт к распаду биоценозов, уплотнение почвы приводит к изменению видового состава растительности, - ущерб и вред огромен, не говоря о слое разнообразного мусора. Чтобы не допустить столь серьёзных нарушений в природе, необходимо соблюдать нормы нагрузки на зоны отдыха, расширять зелёные зоны, проводить в них необходимое благоустройство, а также обязательно регулировать и контро-лировать деятельность туристов и отдыхающих. Последнее сделать очень тяжело, т.к. этот вид туризма отличается массовостью. Но положение можно изменить.

Необходимо выработать четкие правила и нормативные акты исполь-зования природы для краткосрочного отдыха и многодневного туризма, на основе принципов экотуризма. Обязать организаторов туризма осущест-влять планирование и разработку туристских маршрутов не только с учетом мероприятий по охране природы и бережному отношению к ней, но и свести к минимуму воздействие на окружающую среду во время проведения путешествий.

В обучающие программы турклубов всех рангов (школьных, городских, СУЗов, ВУЗов) необходимо включить темы экологического воспитания, что бы из путешествий «не увозить с собой ничего, кроме впечатлений и фотографий, не оставлять после себя ничего, кроме радости, не убивать никого, кроме своего эгоизма». Принципы экотуризма должны быть внедрены во все другие виды туризма, для воспитания уважительного и гуманного отношения к природе, для улучшения экологической обстановки в области и для увеличения армии экотуристов.

Спортивный туризм, как и экологический, используют природу как место отдыха и познания, оба предполагают отдых в сочетании с достаточ-ными физическими нагрузками. На территории Владимирской области экотуры организованы в основном на территории н/п. «Мещера». Совмест-ные мероприятия организаторов экологического и спортивного туризма позволит охватить ранее не исследованные и не используемые районы


190

области. Инвестирование, грамотное рекламно-информационное обеспече-ние данного направления, подготовка квалифицированных специалистов (гидов, проводников, инструкторов) поможет решить данные проблемы.

Во Владимирском филиале Российской международной академии туризма ведется теоретическая и практическая подготовка студентов по направлению экотуризм и спортивный туризм. Проводятся выездные мероприятия и многодневные спортивные походы по территории Влади-мирского края, которые спланированы согласно принципам экотуризма. Организуются путешествия и по другим районам страны, так в последние годы были совершены категорийные походы: в весенний период по реке Мста в Новгородской области, летом в Южной Карелии, осенью в Карачаево-Черкесской республике (Северный Кавказ), где студенты погружаются в природную среду, учатся видеть и понимать природные процессы и явления, участвуют в экологических акциях, приобретают ценные умения и навыки взаимодействия с природой и основам выжива-ния в экстремальных условиях. Таким образом, во ВФ РМАТ на практике воплощается взаимодействие спортивного и экологического туризма, наблюдается преемственность двух туристских направлений.

УЛУЧШЕНИЕ УСЛОВИЙ ТРУДА НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА РЕЗУЛЬТАТОВ АТТЕСТАЦИИ РАБОЧИХ МЕСТ

Н.А. Морохова Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,


Исчерпывающее представление об условиях труда на рабочих местах дает идентификация опасных и вредных факторов и исследование их количественных воздействий, которое проводится в процессе аттестации рабочих мест по условиям труда.

В настоящее время в результате аттестации на многих предприятиях получена база данных, характеризующая условия труда различных профессий. Полученный результаты представляют ценный материал для:

− количественной оценки риска профессии; − разработки мероприятий по улучшению условий труда;


191

− выбора наиболее важных направлений и оптимизации всей работы по безопасности труда;

− принятия определенных решений в управлении охраной труда и решения многих других вопросов, связанных с обеспечением безопасности труда. Однако, до настоящего времени полученная база данных не подвер-

галась анализу, и результаты аттестации не получили обобщения. В связи с этим многие важные для создания систем безопасности труда вопросы. Вытекающие из аттестации, остаются недостаточно изучены.

Развитию аналитической работы мешает отсутствие методологии анализа и, в частности, вызывает затруднение проведение комплексной оценки условий труда отдельных профессий при одновременном воздейст-вии всех опасных и вредных факторов.

В данной работе была предпринята попытка провести подробный анализ условий труда работников на предприятии ОАО «Владимир-пассажиртранс». Для решения поставленной задачи были использованы результаты аттестации рабочих мест в данном троллейбусном депо. В ходе проведений инструментальных измерений по условиям труда на участке троллейбусного депо, выявлено несоответствие микроклиматических условий в холодный период года с нормативными требованиями. Для оценки микроклиматических условий используются формализованные математические методы. В работе для более полной комплексной оценки условий труда использована методика, предложенная А.Л. Карелиным и Ю.П. Сыромятниковым.

Данная методика основана на сравнении многообразных числовых массивов, характеризующих объект, обладающий множеством свойств {Xi} с элементами {Qi} при помощи методов многомерного анализа. Преимущества предлагаемого метода заключается в том, что одной вычис-ляемой величиной представляются большие массивы информации как не превышения, так и превышения норматива или совокупности нормативов.

Для комплексной оценки условий труда при помощи формализо-ванных математических методов введено понятие обобщенного коэффи-циента [3].

Обобщенный коэффициент – это отношение сумм расстояний в многомерном пространстве от точек реальных замеров до нормированного вектора. С гигиенических позиций он представляет собой условную


192

безразмерную величину, показывающую отношение реальных значений фактора (-ов) к гигиеническому нормативу (- ам).

Рассмотрение конкретных экспериментальных данных позволяет отметить, что единичный обобщенный показатель D обнаруженной реальной низкой температуры воздуха на участке ежедневного технического осмотра троллейбусного депо 8°С при допустимых величинах параметров микроклимата (категория работ ΙΙа) не ниже 17°С может быть вычислен по формуле (1), поскольку норматив содержит условие «не менее, не ниже»:

Гигиеническая оценка размеров обобщенного показателя предпола-

гает следующие условия. Если D > 1 – оценка неудовлетворительна: преобладают превышения нормативных требований; если D ≤ 1 – в совокупности данных превалируют реальные значения ниже нормативных требований (допустимые значения).

Полученный результат (D=1,226 у. ед.) доказывает, что оценка неудовлетворительна (D > 1) – имеются нарушения нормативных требо-ваний. Аналогично рассчитаны единичные обобщенные показатели и по другим факторам (относительная влажность, скорость движения воздуха) результаты показали, что оценка удовлетворительная (D ≤ 1).

Структурный коэффициент (S) для показателя температуры вычисляется из уравнения:

Аналогично рассчитаны структурные коэффициенты S по другим

факторам и получена их структурная сумма Sm:

Единица X структуры суммарного обобщенного показателя по

температуре составляет:

Аналогично вычисленные такие единицы для всех факторов

характеризуют долю каждой реальной концентрации без учета ее надпороговости и подпороговости.

Итоги оценки микроклиматических условий труда при помощи формализованных математических методов доказывают, что несоответ-


193

ствие нормативным требованиям имеется по одному фактору из трех – это температура воздуха.

Вследствие выявления вредного фактора который действует на работников троллейбусного депо предполагается разработка мероприятий по улучшению условий труда.

Библиографический список 1. Р 2.2.2006-05 «Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса».

2. СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений».

3. Красовский В.О., Красногорская Н.Н., Королева Е.А. Применение формализованных математических методов для гигиенической оценки производственной среды. // Безопасность жизнедеятельности. – 2004. – №2. – С.10-16.

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ «УМНОГО ДОМА» –

ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ

СКВАЖИНЫ ДЛЯ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЯ М.И. Семченко, Т.А. Трифонова Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,


Введение Геотермальную энергию, к которой в последнее время проявляется

большой интерес в связи с широким использованием энергосберегающих технологий, можно использовать не только для функционирования больших электростанций, но и для обеспечения отдельных зданий и сооружений. Особое значение это имеет для локализованных в горной местности отдельных сооружений. Например, речь идет об отеле или базе отдыха, а также об отдельных объектах жизнеобеспечения – отоплении теплиц или парников и др. Целесообразность внедрения таких технологий определяется экономически обоснованным предложением об эффектив-ности внедрения геотермального теплоснабжения для конкретного объекта в сравнении с традиционными подходами с использованием топливо-ориентированных проектов.


194

В настоящем сообщении такой сравнительный анализ проведен на примере обсерватории «Карымшына», расположенной в долине реки Карымшина, у западного склона горного массива Бабий Камень. Обсерва-тория принадлежит Камчатскому филиалу Геофизической службы РАН (КФ ГС РАН) – ее внешний вид приведен на рис. 1.

Рис. 1. Здание обсерватории «Карымшина»

Реализация традиционного подхода и расходы на эксплуатацию Для экономического обоснования необходимости реализации

подобного проекта требуется в данном случае рассмотреть стоимость отапливаемого помещения обсерватории, площадь которой составляет около 250 м2. Мощность котла, который необходим для этого – не менее 25 кВт. Для определенности возьмем за основу (с небольшим запасом) котел в 30 кВт. Рассмотрим требуемые затраты на примере широко распространенного и доступного дизельного котла Navien LST 30K Silver/Gold. Его параметры: мощность – 30 кВт, площадь отопления – 300 м2, максимальное рабочее давление – 3 бара, давление горячей воды – 0.3-0.8 бар, регулировка температуры – в диапазоне 25-85°С, производи-тельность горячей воды (температура 25°С) – 17.2 л/мин., расход топлива – 3.62 л/ч [1]. Из приведенных технических характеристик видно, что такой котел может обеспечить горячей водой (по минимуму температуры своих возможностей) здание обсерватории.

Далее, непосредственно рассчитаем требуемые затраты на топливо, исходя из условия, что средняя цена на 1 л дизельного топлива на Камчатке составляет 31 руб. Сделав несложные вычисления получаем стоимость одного часа эксплуатации данного оборудования: 3.62х31=112.22руб./час, и соответственно – 112.22х24=2693.24руб./день. Это означает, что за время отопительного периода – 257 суток – денежные затраты равны: 257х2693.24=692172.96 руб. К этой сумме необходимо


195

добавить затраты на покупку самого дизельного котла, его доставку и установку. Данные затраты можно оценить в размере 31713 рублей [1].

Таким образом, общие затраты (при нагреве воды по минимуму – 25°С – малоэффективный экономный режим) соответствуют значению около 725 тыс.руб./год.

С учетом непредвиденных расходов (профилактики, аварий и т.д.), а также инфляции данная сумма в соответствии с существующей практикой может быть увеличена на 30 %.

Условия эксплуатации предлагаемой системы теплоснабжения с геотермальной скважиной

Принципиальный вопрос для использования предлагаемого подхо- да – насколько дорого и сложно воспользоваться технологией обогрева сооружений на базе уже существующей геотермальной скважины. Цена вопроса в основном зависит от места расположения геотермальной скважины по отношению к отапливаемому объекту.

В рассматриваемом примере недалеко от места расположения обсерватории, действительно, имеется действующая скважина, пробурен-ная еще во времена бывшего СССР для целей исследования геотермальной активности данной территории – рис. 2. Она находится в рабочем состоя-нии и в настоящее время.

При ее использовании для обогрева обсерватории и других нужд необходимо осуществить подводку труб, их монтаж и установку регулятора давления. При этом действующую систему отопления обсерватории в целом изменять нет необходимости, а можно все «встроить» в уже существующие теплокоммуникации.

Действительно, для такого отопления вполне подходят и обычные теплокоммуникации, к которым необходимо подвести трубу с подаваемой термальной водой, а также необходимо установить регулятор поступления воды (регулятор давления) с учетом того, что давление в скважине довольно высокое для непосредственного использования в нагревательной системе отапливаемого объекта.

Далее, систему необходимо сделать сквозной, т.е. поступающая вода будет постоянно сливаться, не задерживаясь в системе отопления. Это условие является важным, поскольку для постоянного функционирования нагревательной системы вода из скважины должна сливаться, но необходимо предусмотреть ее перекрытие на короткий срок, которое не


196

является критичным. Регулировка температуры обеспечивается увеличе-нием и уменьшением давления термальной воды и/или использованием гребенки для смешивания термальной воды с холодной водой из обычных водоводов. Для этого необходима монтировка дополнительной трубы с регулятором давления, что позволит в летнее время полностью перекры-вать отопление в здании, но при этом скважина продолжает постоянно работать на слив. При монтировании трубы к скважине есть возможность полного перекрытия потока с помощью задвижки, установленной на геотермальной скважине и используемой по мере необходимости. Слив воды целесообразно осуществлять в бассейн, который можно дополни-тельно использовать в противопожарных (и других) целях.

Рис. 2. Геотермальная скважина

Для регулирования поступления термальной воды требуется установить регулятор давления (в скважине оно достаточно высоко – 8 бар) с учетом того, что температура воды в скважине колеблется в диапазоне 75-61°С.

Для этой цели пригоден стандартный динамический редуктор-регулятор давления воды, который поддерживает фиксированное давление на выходе вне зависимости от колебания давления воды на входе. Детали его установки – на примере использования редуктора давления V731, который комплектуется манометром для удобства настройки: рабочая


197

среда – воздух, вода, гликоль, растворы и др.; давление на входе – до 15 бар; температура рабочей среды – до 80°С; давление на выходе – от 0.5 до 7 бар. Для дальнейшего (см. п. 3) понадобится оценка стоимости этого оборудования; она составляет 11975 руб. [2].

Поскольку скважина должна всегда работать на слив, то необходима прокладка дополнительной трубы за зданием с установкой на ней регулятора давления. Это позволит при отключении воды в доме открывать подачу воды по дополнительной трубе. Такая страховка позволит предотвращать гидроудар и повышенное/недопустимое давление в трубах; в противном случае может возникнуть разрыв труб и другие негативные последствия прямого включения скважины с термальной водой в систему теплоснабжения здания, что удорожит ее эксплуатацию из-за необходимости ликвидации последствий возможных аварий.

Стоимость эксплуатации геотермальной скважины Рассмотрим общие затраты, которые требуются на внедрение данной

системы в целом. Для подключения к геотермальной скважине необходимо закупить и

установить трубы для подводки воды от скважины до обсерватории. Для этого подходят стальные бесшовные холоднодеформированные трубы, например, 76х4 по ГОСТ 8734-75. Стоимость 1 т таких труб – 20000 руб. С учетом территориальной дислокации обсуждаемых объектов для прокладки труб нужно 234 м. Поскольку 1 погонный метр трубы весит около 10 кг, то легко получить, что стоимость 234 м труб составит 46800 руб. Капитальные затраты принято считать в доле 2/3 от стоимости материала, т.е. имеем оценочную стоимость для подводки термальной воды – 31200 руб.

Таким образом, общая стоимость затрат для запуска геотермального обогрева (с учетом отмеченного в п. 2 редуктора-регулятора) – примерно 11975х2+46800+31200=100750 руб.

При эксплуатации геотермальной скважины необходимо учитывать и эксплуатационные расходы. При использовании геотермальной скважины обсерватория должна будет оплачивать эти расходы организации-держа-телю/собственнику скважины (ОАО «Геотерм», г. Петропавловск-Камчат-ский) – 15000 руб. в месяц на обслуживание коммуникаций и исправление неполадок в случае их возникновения. За год эти расходы составляют 180000 руб.


198

Таким образом, общие затраты составляют величину около 200 тыс. руб./год, что более, чем в 3 раза меньше, чем в случае использования стандартного дизельного котла, и проект представляется весьма перспективным даже с учетом других возможных и непредвиденных затрат.

Заключение Таким образом, на основании проведенных оценок финансовых

расходов видно, что использование геотермальной скважины для тепло-снабжения обсерватории имеет достаточное экономическое обоснование и целесообразно с большой степенью эффективности. Финансовая выгода из-за отсутствия потребности в использовании дизельного топлива составляет сумму в 692173 руб. Затраты на установку геотермальной системы составляют 100750 руб., а эксплуатационные затраты – 180000 руб. в год. Срок окупаемости данного проекта оценивается в 0.4 года. В последующие годы использование данной системы потребует на 512173 руб. меньше, чем в случае эксплуатации дизельного котла.

Важно также отметить, что при использовании геотермальной скважины в отличие от других отопительных установок разного типа не загрязняется окружающая среда.

Экономическая эффективность данной технологии станет еще выше, если она будет применяться для баз отдыха или гостиниц, которые напрямую могут использовать в различных оздоровительных целях воду из геотермальных источников.

Дополнительные расходы для обогрева за счет геотермальных источников потребуются для содержания немногочисленного обслужива-ющего персонала, который, однако, не должен быть профессионально подготовленным и может совмещать эту деятельность со своей основной работой как сотрудников обсерватории. Эти затраты не сравнимы с теми финансовыми условиями, которые налагаются на кадровое обеспечение эксплуатации топливопотребляющих обогревательных систем.

Необходимо также учесть, что в случае геотермальных источников обогрева сооружений отпадает требование использования дорогостоящих автоматизированных систем учета и контроля для оптимизации тепловых нагрузок и экономии финансовых средств – современное условие для эксплуатации энергетических установок «умного дома».


199

Разумеется, при практической реализации данного проекта по внедрению энергосберегающих технологий для «умного дома» с использованием геотермальной скважины для теплоснабжения здания необходимо его согласование и утверждение в установленном порядке в соответствии с существующими нормами и требованиями. Это условие является общим для любых систем обогрева сооружений, но уровень опасности для геотермальных технологий намного ниже, чем для систем топливного обогрева.

Библиографический список 1. Электронный ресурс http://www.liderteplo.ru 2. Электронный ресурс http://www.techmarcet.ru 3. Поляков Б.Г., Вакин Е.А., Овчиникова Е.Н. «Гидоогеометрические усло-вия вулканического района камчатки (Петропавловск). – М.: Изд-во «Наука», 1965.

СТРАХОВАНИЕ РАБОТНИКОВ ОТ НЕСЧАСТНЫХ СЛУЧАЕВ НА ПРОИЗВОДСТВЕ А.В. Толков, Е.К. Мегис Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,


В соответствии с Федеральным законом от 24.07.1998 №125-ФЗ «Об обязательном социальном страховании от несчастных случаев на произ-водстве и профессиональных заболеваний» (далее – Федеральный закон) в Российской Федерации с января 2000 г. является обязательным страхова-ние работников от несчастных случаев и профессиональных заболеваний. В соответствии с данным документом страховщиком является Фонд социального страхования РФ, страхователем – работодатель.

Назначение обязательного социального страхования от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний заключается в решении трех основных задач. Во-первых, обеспечение социальной защиты застрахованных и экономической заинтересованности субъектов страхования. Во-вторых, возмещение вреда, причиненного жизни и здоровью застрахованного при исполнении им обязанностей по трудовому договору и в иных установленных настоящим Федеральным законом случаях. В-третьих, обеспечение выполнения комплекса предупредитель-

http://www.liderteplo.ru

http://www.techmarcet.ru


200

ных мер по сокращению производственного травматизма и профессио-нальных заболеваний.

В соответствии с определениями, данными Федеральным законом, несчастный случай на производстве – событие, в результате которого застрахованный получил увечье или иное повреждение здоровья при исполнении им обязанностей по трудовому договору и в иных установленных настоящим Федеральным законом случаях, как на территории страхователя, так и за ее пределами либо во время следования к месту работы или возвращения с места работы на транспорте, предоставленном страхователем, и которое повлекло необходимость перевода застрахованного на другую работу, временную или стойкую утрату им профессиональной трудоспособности либо его смерть; профес-сиональное заболевание – хроническое или острое заболевание застрахо-ванного, являющееся результатом воздействия на него вредного (вредных) производственного (производственных) фактора (факторов) и повлекшее временную или стойкую утрату им профессиональной трудоспособности.

Чтобы несчастный случай дал право на страховое обеспечение, необходимо, чтобы он являлся страховым, т.е. был подтвержден в установленном порядке. Иными словами, необходимо наличие документов, подтверждающих проведенное в установленном порядке расследование по факту несчастного случая. Порядок расследования несчастных случаев и профессиональных заболеваний устанавливается статьей 229 Трудового кодекса РФ.

Обеспечение по страхованию может реализовываться несколькими способами. Страховые выплаты могут единовременными (по факту назначения данных выплат) или ежемесячными (в течение всего периода стойкой утраты им профессиональной трудоспособности, а в случае смерти застрахованного – лицам, имеющим право на их получение в установленном порядке). Страховые выплаты осуществляются в связи с временной утратой трудоспособности (пособие по временной нетрудо-способности), а также подлежат возмещению дополнительные расходоы, связанные с медицинской, социальной и профессиональной реабилитацией застрахованного.

К страховому обеспечению не относятся: − возмещение застрахованному утраченного заработка в части оплаты труда по гражданско-правовому договору, по которому не преду-


201

смотрена обязанность уплаты работодателем страховых взносов страховщику;

− возмещение застрахованному утраченного заработка в части выплаты авторского гонорара, на который не начислены страховые взносы;

− возмещение застрахованному морального вреда, причиненного в связи с несчастным случаем на производстве или профессиональным заболеванием. Кроме того, если в ходе расследования была установлено, что

своими неосторожными действиями застрахованный посодействовал возникновению или увеличению вреда, причиненного его здоровью, или усугубил последствия, то размер страховых выплат уменьшается в зависимости от степени вины застрахованного. Однако следует учитывать, что страховые выплаты не могут быть уменьшены более чем 25 %. В случае смерти застрахованного стразовые выплаты не уменьшаются. Отказ от обеспечения застрахованного страховыми выплатами может иметь место лишь в том случае, когда причиненные вред возник вследствие умысла застрахованного, подтвержденного заключением правоохранитель-ных органов.

Таким образом, система обязательного социального страхования позволяет возмещать ущерб пострадавшим вследствие несчастного случая через Фонд социального страхования.

Однако система обязательного социального страхования не лишена недостатков.

Одним из основных является несбалансированность уровней выпла-чиваемых пособий и их неадекватность реальным профессиональным рискам в различных областях хозяйствования. В связи с этим в последнее время стремительно развивается добровольное социальное страхование, позволяющее нивелировать недостатки обязательной системы.

Добровольное страхование от несчастного случая на производстве имеет, как правило, форму договора коллективного страхования, в котором в качестве страхователя выступает юридическое лицо, застрахованными являются физические лица, в жизни и здоровье которых страхователь имеет материальный интерес, т.е. работники.


202

Введение добровольного страхования работников положительно влияет на имидж организации как работодателя. При этом добровольное страхование помогает избежать дополнительных расходов работодателя при наступлении несчастного случая на производстве и одновременно обеспечивает более высокий уровень страховых выплат пострадавшим, повышая тем самым социальную защищенность работников.

Сегодня существует множество компаний, которые предлагают свои услуги по добровольному страхованию от несчастного случая на производстве. Как правило, данные страховые компании работают напрямую с определенным медицинским центром, который обеспечивает медицинское обслуживание застрахованного.

Схема страхования практически аналогична схеме обязательного социального страхования: наниматель заключает договор со страховой компанией на страхование своих работников и уплачивает за них необходимые страховые взносы. Разница заключается лишь в том, что в данном случае работодатель делает это добровольно, а также может самостоятельно выбирать компанию-страховщика. Кроме того, в случае добровольного страхования в качестве страхового обеспечения в боль-шинстве случае выступает бесплатное медицинское обслуживание постра-давшего, а не денежные выплаты.

Также следует отметить, что страховые компании, предоставляющие услуги по добровольному страхованию от несчастных случаев на производстве, очень серьезно подходят к определению страховых случаев. В связи с этим в заключаемом договоре или отдельно устанавливаемых правилах обычно существует большое количество неочевидных исключе-ний, при наличии которых происшествие не признается страховым случа-ем, и страховое обеспечение по нему не назначается. Поэтому работода-телю необходимо тщательно знакомиться с текстом заключаемого догово-ра на добровольное страхование своих работников, а также с другими регулирующими документами.

Сочетание обязательного и добровольного социального страхования является оптимальным вариантом, который уменьшает недостатки обоих способов.


203

ПРОЕКТ ПО ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЦЕЛЕСООБРАЗНОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ

БЫТОВЫХ ОТХОДОВ В ИГРОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 1С.М. Тычкина, 2Р.В. Репкин

1ГБОУ ДСКВ №2406, г. Москва 2 Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых,

г. Владимир На ООД по формированию целостной картины мира у детей –

воспитанников детского сада поставили проблему, возникающую во многих крупных городах – как снизить количество мусора, а, следова-тельно, и загрязнение окружающей среды. Воспитанники детского сада предлагали разные варианты решения проблемы: забавные, интересные, сомнительные, но один вариант удивил особенно: «Давайте будем меньше игрушек покупать, они ведь часто ломаются, чтобы потом их не выбрасывать. Мы лучше сами будем игрушки делать из того, что накопи-лось и выбросить хочется, а мы и не выбросим, сделаем что-то нужное». Сошлись во мнении, что это экономный и полезный для развития способ. Уже давно известно, что нет игрушки более ценной, чем сделанной своими руками, да еще с такой благой целью. Да и труд других людей будешь ценить больше, когда сам приложишь усилия для чего-либо. Со временем мы стали понимать, что огромное количество разных игрушек не способст-вует развитию изобретательности, а скорее наоборот, зачем изобретать что-то, если у тебя и так всего в избытке.

Отсюда и возникла идея – дать вторую жизнь ненужным вещам и материалам, способствовать загадочным превращениям для дальнейших увлечений, а самое главное – снизить количество выбрасываемого, поку-паемого, формируя бережное отношение к вещам и, следовательно, к окружающей природе. Ребята совместно с родителями активно взялись за претворение в жизнь этой идеи.

Наш творчески-исследовательский проект получил своё название: «МОЁ НОВОЕ ИМЯ – ИГРУШКА».

Цели проекта: − формирование представления о значимости каждого человека в общем деле сохранения «здоровья» окружающей среды, о разум-ности бережного отношения к вещам и материалам;

− развитие творческого потенциала личности;


204

− повышение эффективности детско-родительских отношений. Задачи проекта:

− содействие развитию творческой активности, воображения, ассоциа-тивно-образного, анализирующего, планирующего мыслительного процесса, творческих способностей детей, познавательно-поисковой деятельности через развитие сильных волевых импульсов;

− формирование у детей положительной самооценки себя и своей семьи, гармоничной картины мира;

− совершенствование трудовых навыков и умений работы с различ-ными материалами и инструментами;

− развитие мышечной системы рук и координационных умений, что, как известно, является мощным средством развития мозга, мышле-ния, воображения, речи и снятия эмоциональной напряженности ребенка;

− поддержка творческой инициативы семей; − формирование у родителей представлений об эффективных условиях развития творчества детей. Девиз проекта: МНОГО ЧИСТЫХ ГОРОДОВ – ДЛЯ ЛЮДЕЙ

РАЗДОЛЬЕ, МНОГО МАЛЕНЬКИХ ИДЕЙ – ОТКРЫТИЙ МОРЕ, МНОГО УВЛЕЧЕННЫХ ДЕТЕЙ ВЫРАСТЕТ В ТАЛАНТЛИВЫХ ЛЮДЕЙ.

Сырьем должны были послужить использованные и ненужные материалы. Такой процесс очень важен, сохраняются природные ресурсы, а старые использованные и ненужные материалы получают новую жизнь. Были проведены беседы и обсуждения проекта с детьми и их родителями. На обсуждении были следующие вопросы: «Как помочь ребенку открыть себя наиболее полно?», «Как создать условия для динамики творческого роста и поддержать стремление ребенка изобретать?», «Как приучить бережно относиться к окружающей природе?».

Собирая разные материалы, ребята знакомились с их свойствами, разнообразной структурой. Бросовый материал дает детям чувство независимости, его всегда можно найти, он разнообразен, и развивает фантазию, воображение, творческий потенциал, индивидуальность и само-стоятельность. Известно, что использование ненужных вещей приучает ребенка к бережливости – трудно сломать игрушку, сделанную своими руками, к изготовлению которой приложил усилия и старания. А когда приходит понимание ценности своего труда, начинаешь ценить труд


205

других. Во время этого этапа работы у ребят возникло огромное коли-чество вопросов: «Из чего?», «Как такое сделали?», «Чем органическое отличается от неорганического?», «А сколько времени пластмасса разлагается?», «Почему лучше выбрасывать в разные контейнеры стекло и бумагу?» и другие подобные вопросы.

Ребята познавали мир и себя в нем через открытие свойств, качеств, признаков предметов и экспериментирование с ними, развивалось умение целенаправленно включаться в творческий процесс. Так появился «БУМЦИЛ» – игрушка-трансформер, конструктор из бумажных цилинд-ров (от ниток, бумажных полотенец, туалетной бумаги, обоев) и крышек от напитков.

Во время игры с конструктором ребятам приходиться совмещать части по размеру (цилиндры разной высоты), по структуре липучки, подбирать магниты. Проводя время за игрой, ребята развивали усидчи-вость, выдержку, конструктивное мышление, воображение, учились договариваться. Особенно игра способствовала формированию волевых качеств ребят. Выросла самооценка детей, в семье нашлось общее увлекательное занятие. Ребята стали усидчивее, спокойнее при разрешении конфликтных ситуаций, самостоятельнее при принятии решений.

Участвуя в процессе преображения мира на доступном содержании, ребенок получает первый опыт творческой деятельности, общения со взрослыми и сверстниками. Последнее очень важно, поскольку дает эффект развития нравственных качеств личности.

В ходе реализации проекта ребята изготовили поезд, колодец, жирафа, бегунок, светофор, строительный кран, игру «Городки» и ещё


206

много чего, на что не потратили ни рубля, а все это появилось с помощью своих собственных рук и фантазии. В результате проектом «Бумцил» увлеклась большая часть группы, папы оторвались от компьютеров и мастерят с детьми, мамы задумываются каждый раз, прежде чем, что-то выбросить, старшие сестры и братья помогают усовершенствовать игрушки: выдумывают подвижные части, соединения. Ребята обучили многих сверстников процессу подготовки деталей конструктора, способам сборки и крепления частей. Организованы тематические выставки в саду.

Ребята прониклись идеей экологически целесообразного поведения, бережного отношения к природе, многие родители поддержали нас. К сожалению, контейнеров для раздельного сбора мусора не так много, но то, что ребята теперь не бросят мусор мимо урны, мы уверены. А в будущем, возможно, именно они найдут новые способы рационального природопользования, примут участие в решении насущной проблемы по утилизации отходов.

Научное издание

ЭКОЛОГИЯ РЕГИОНОВ

Сборник материалов IV Международной научно-практической конференции

Под общей редакцией профессора Т.А. Трифоновой

Компьютерная верстка, дизайн обложки А.Н. Краснощёков

Подписано в печать 25.10.2012. Формат 60х84/16. Бумага офисная. Гарнитура Таймс.

Ризография. Усл. печ. лист 12,09 Заказ №665, тираж 200 экз.

Отпечатано с готового оригинал-макета. Отпечатано в ВООО ВОИ ПУ «Рост» 600017, г. Владимир, ул. Мира, 34-а. Тел. (4922)53-37-52, 53-28-02

e-mail:[email protected], [email protected]

mailto:e-mail:[email protected]

fpmf.vlsu.rufpmf.vlsu.ru/fileadmin/kafedry/biology/konferencii/sbornik_er4.pdf · УДК 574 ББК...

Documents