Журнал «Теоретическая и прикладная экология» №4, 2016 Раздел 1 Section 1
Yüklə 0,52 Mb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- Сontributors
- Ключевые слова Keywords
- Литература References
- Раздел 3 Section 3
- Авторы Сontributors Т. Я. Ашихмина 1,2 , д.т.н., профессор, зав. кафедрой
- Л. И. Домрачева 2,3 , д.б.н., профессор, А. Л. Коновалов 3 , аспирант
- К. А. Безденежных 1 , аспирант
- Раздел 4 Section 4
- Авторы Сontributors С. Н. Кобцов 1 , к. х. н., н. с., С. Н. Штыков
|
Раздел 3 Section 3 Мониторинг объектов по уничтожению химического оружия Monitoring of chemical weapons destruction facilities
Адсорбция арсенит-иона некоторыми почвами Удмуртии Adsorption of arsenite-ion by some soils of Udmurtia
В. Г. Петров, д. х. н., зав. лабораторией, Институт механики Уральского отделения РАН, 426067, г. Ижевск, ул. Т. Барамзиной, д. 34
Institute of Mechanics of Ural branch Russian Academy of Sciences, 34 T. Baramzinoy St., Izhevsk, Russia, 426067
mashumilova@mail.ru mashumilova@mail.ru
Возможное загрязнение окружающей среды Удмуртии мышьяксодержащими веществами обусловлено уничтожением химического оружия, в частности, люизита. Следовательно, особую актуальность приобретает исследование процесса адсорбции арсенит-иона некоторыми Possible contamination of the environment of Udmurtia by arsenic compounds is related to chemical weapons destruction. The aim of this work is to study adsorption of arsenit-ions by four soil types of the Udmurt Republic, as well as the impact of the main agrochemical characteristics of
типами почв Удмуртии с использованием изотерм Лэнгмюра и Фрейндлиха. На основе полученных экспериментальных данных построены графики модифицированных изотерм адсорбции арсенита натрия четырьмя исследуемыми почвами. Вычисленные параметры изотерм адсорбции показали, что максимальной поглотительной способностью обладает дерново-сильноподзолистая супесчаная почва, а минимальной – дерново- сильноподзолистая слабосмытая почва. Поглотительная способность почвы зависит от таких еѐ агрохимических характеристик, как гранулометрический состав, содержание гумуса, рН почвенной вытяжки. Невысокие значения коэффициентов адсорбции Лэнгмюра и Фрейндлиха свидетельствуют о незначительном закреплении в почвах арсенит-иона и, соответственно, о его высокой миграционной способности в почвах под действием элюентов, в частности, атмосферных осадков. Высокую подвижность в природных объектах арсенит-иона необходимо учитывать при организации экологического мониторинга. soils on this process. A study of the adsorption behavior of arsenite-ion in soils was carried out with the use of equations of Langmuir and Freundlich. It has been shown that most of represented isotherms corresponded to the linear expressions. It is possible to determine the basic constants of isotherms. For example, the Freundlich isotherm constant for sod-modal-podzolic sandy loam soil is 26.92, and for the gray forest podzolized soil Freundlich isotherm constant is 18.62, for the sod-carbonate lightly leached soil Freundlich isotherm constant is 17.78, at the sod-modal-podzolic weakly eroded soil Freundlich isotherm soil constant is 14.79. According to the coefficient of adsorption maximum absorbency is characteristic of sod-modal-podzolic sandy loam soil, and minimum absorbency ‒ of sod-modal-podzolic weakly eroded soil. Small values of the constants of Langmuir and Freundlich isotherms show a weak holding capacity of soils in relation to arsenite-ion. These parameters cause high migration ability of arsenic compounds in natural environments. It is shown that the absorption capacity of soil in relation to arsenite-ion depends on its agro-chemical characteristics such as particle size distribution, humus content, pH of soil extract. High mobility of arsenite-ion in natural objects should be considered in environmental monitoring.
арсенит-ион, адсорбция, изотерма Лэнгмюра, изотерма Фрейндлиха, константы адсорбции arsenite-ion, adsorption, isotherm Langmuir, isotherm Freundlich, adsorption constants
1. Шумилова М.А., Набокова О.С., Петров В.Г. Особенности поведения техногенного мышьяка в природных объектах // Химическая физика и мезоскопия. 2011. Т. 13. № 2. С. 262–269. 2. ГОСТ 17.4.3.01-83 Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб. М.: ИПК Изд-во Стандартов, 2004. 4 с. 3. ГОСТ 28168-89 Отбор проб. М.: Стандартинформ, 2008. 7 с. 4. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во МГУ, 1970. 487 с. 5. Методика количественного химического анализа. Определение металлов 1. Shumilova M. A., Nabokova O. S., Petrov V. G. Peculiar behavior of tecnogeneous arsenic in natural objects // Khimicheskaya fizika i mezoskopiya. 2011. T. 13. № 2. Р. 262–269 (in Russian). 2. GOST 17.4.3.01-83. Nature Conservancy. Soils. General requirements for sampling. M.: IPK Izd-vo Standartov, 2004. 4 p. (in Russian). 3. GOST 28168-89. Sampling. M.: Standartinform, 2008. 7 p. (in Russian). 4. Arinushkina Ye.V. Guide to chemical analysis of soil. M.: Izd-vo
в питьевой, минеральной, природной, сточной воде и в атмосферных осадках атомно-абсорбционным методом. М-03-505-119-03. С-Пб.: 2005. 28 с.
6. Воробьѐва Л. А., Ладонин Д. В., Лопухина О. В., Рудакова Т. А., Кирюшин А. В. Химический анализ почв. Вопросы и ответы. М.: 2011. 186 с. 7. Аптикаев Р.С. Соединения мышьяка в почвах природных и антропогенных ландшафтов: Дис. ... канд. биол. наук. М., 2005. 194 с. 8. Lambkin D.C., Alloway B.J. Arsenate-induced phosphate release from soils and its effect on plant phosphorus. Water, Air, and Soil Pollution. 2003. V. 144. P. 41–56. 9. Мотузова Г.В., Филимонова А.В. Сорбция мышьяка почвами // Тез. IX Всесоюз. конф. «Микроэлементы в биологии и сельском хозяйстве». Кишинѐв, 1981. C. 216. 10. Manning B.A., Goldberg S. Arsenic (III) and arsenic (V) adsorption on three California soils // Soil Science. 1997. V. 162. № 12. P. 886–895. MGU. 1970. 487 р. (in Russian). 5. Methods of quantitative chemical analysis. Determination of metals in drinking, mineral, natural, waste water and precipitation by atomic absorption method. M-03-505-119-03. S-Pb.: 2005. 28 р. (in Russian). 6. Vorobyeva L.A., Ladonin D.V., Lopukhina O.V., Rudakova T.A., Kiryushyn A.V. Chemical analysis of soil. Questions and answers. M., 2011. 186 р. (in Russian). 7. Aptikayev R.S. Arsenic compounds in soils of natural and anthropogenic landscapes: Dis. … of the cand. of biol. sciences. М., 2005. 194 p. (in Russian). 8. Lambkin D.C., Alloway B.J. Arsenate-induced phosphate release from soils and its effect on plant phosphorus. Water, Air, and Soil Pollution, 2003. V. 144. P. 41–56. 9. Motuzova G.V., Filimonova A.V. Sorption of arsenic by soils // Tez. IX Vsesoyuz. konf. «Mikroelementy v biologii i selskom khozyaystve». Kishinyev, 1981. 216 р. (in Russian). 10. Manning B.A., Goldberg S. Arsenic(III) and arsenic(V) adsorption on three California soils // Soil Science. 1997. V. 162. № 12. P. 886–895.
Мониторинг объектов по уничтожению химического оружия Monitoring of chemical weapons destruction facilities
Физиолого-микробиологический статус почв после прекращения работы объекта по хранению и уничтожению химического оружия «Марадыковский» Physiological and microbiological status of soil after termination of the chemical weapons storage and destruction facility «Maradykovskiy» Авторы Сontributors
1,2 , д.т.н., профессор, зав. кафедрой, Л. В. Кондакова 1,2 , д.б.н., профессор, зав. кафедрой, С. Ю. Огородникова 1,2 , к.б.н., доцент, Л. И. Домрачева 2,3 , д.б.н., профессор, А. Л. Коновалов 3 , аспирант, T. Ya. Ashikhmina 1,2 , L. V. Kondakova 1,2 , S. Yu. Ogorodnikova 1,2 , L. I. Domrachеva 2,3 , A. L. Konovalov 3 , K. A. Bеzdеnеzhnykh 1 ,
1 Vyatka State University, 36 Moskovskaya St., Kirov, Russia, 610000,
2
К. А. Безденежных 1 , аспирант, 1 Вятский государственный университет, 610000, Россия, г. Киров, ул. Московская, д. 36,
2 Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН, 167982, Россия, Республика Коми, г. Сыктывкар, ул. Коммунистическая, д. 28,
Вятская государственная сельскохозяйственная академия, 610017, Россия, г. Киров, Октябрьский проспект, д. 133 28 Kommunisticheskaya St., Syktyvkar, Komi Republic, Russia, 167982,
3 Vyatka State Agricultural Academy, 133 Oktyabrsky Prospect, Kirov, Russia, 610017
nm-flora@rambler.ru nm-flora@rambler.ru
Было проведено изучение ферментативной активности почвы, видового и количественного состава альгофлоры, а также дана количественная оценка микоценозам в почвах после завершения работ на объекте по
хранению и уничтожению химического оружия
«Марадыковский». Установлено, что на территории санитарно-защитной зоны (СЗЗ) и зоны защитных мероприятий (ЗЗМ) участки с дерново- подзолистой почвой характеризовались большей стабильностью активности каталазы и уреазы, чем с подзолистой почвой. Альгофлора фитоценозов объекта соответствует зональному типу почв. За период функционирования объекта не отмечено изменения структуры альгосинузий наблюдаемых участков мониторинга. В лесных фитоценозах преобладают зелѐные водоросли (представители родов Chlamydomonas, Coccomyxa, Stichococcus, Klebsormidium). В луговых фитоценозах состав альгофлоры разнообразен, преобладают зелѐные водоросли (39,2%) и цианобактерии (30,8%). Количественный альгологический анализ показал, что абсолютное доминирование во всех типах почвы принадлежит одноклеточным зелѐным водорослям. Их численность колеблется от 270 до 717 тыс. кл./г. Минимальные показатели зарегистрированы в таких фитоценозах, как елово-берѐзовый лес брусничный, сосняк мѐртвопокровный и сосняк бруснично-зеленомошный, которые расположены на сильно-
и The paper presents the study of enzymatic activity of soil, as well as of the species and quantitative composition of the algal flora, and a quantitative assessment of soil mycocenoses after the termination of the facility of storage and destruction of chemical weapons «Maradykovsikiy». It is found out that the areas with sod-podzolic soils are characterized by a greater stability of the catalase and urease activity as compared with podzolic soil. Algoflora of the phytocenoses in the vicinity of the facility corresponds with the zonal soil types. For the period of the facility’s functioning no changes were found in algosynusiae of the monitored sites. In forest phytocenoses gree algae (species of the geni Chlamydomonas, Coccomyxa, Stichococcus, Klebsormidium) prevail. In meadow phytocenoses algoflora is diverse, still green algae (39.2%) and cyanobacteria (30.8%) prevail. Quantitative analysis has shown that in all soil types unicell green algae dominate. Their quantity varies from 270 to 717 thousand cells per gram. Minimal amount of them is in spruce- birch vaccinium forest, pine forest with dead soil covering, and vaccinium- pleurocarpous pine forest with modal- and mezopodzolic soils. Maximal amount of green algae are in spruce myrtillus forest with mezopodzolic sand soil, with no considerable changes in quantitative characteristics of phototrophs as compared with the years before. The analysis of the structure of fungal populations shows that colored (melanized) micromycetes dominate,
среднеподзолистых почвах. Максимальные показатели водорослевого обилия отмечены в ельнике черничном на среднеподзолистой песчаной почве, при этом не произошло существенных изменений в количественных характеристиках фототрофов, по сравнению с предыдущими годами. Анализ структуры грибных популяций показывает, что доминирование в исследуемых почвах принадлежит окрашенным (меланизированным) микромицетам, которые могут составлять до 70% и вносят большой вклад в процессы гумификации почв/ their amount can be up to 70% and they make a great contribution to the processes of soil humification.
Keywords почвенные ферменты, каталаза, уреаза, альгофлора, микромицеты soil enzymes catalase, urease, algoflora, mikromitcety
1. Евдокимова Г.А. Почвенная микробиота как фактор устойчивости почв к загрязнению // Теоретическая и прикладная экология, 2014. № 2. С. 17–24.
2. Биологический мониторинг природно-техно-генных систем / Под ред. Т.Я. Ашихминой, Н.М. Алалыкиной. Сыктывкар: Коми научный центр УрО РАН, 2011. 388 с. 3. Домрачева Л.И., Ашихмина Т.Я., Дабах Е.В., Кондакова Л.В., Кантор Г.Я., Огородникова С.Ю., Вараксина А.И. Микробиологические аспекты в экологическом мониторинге почв в районе объекта хранения химического оружия // Экология и биология почв: проблемы диагностики и индикации. Матер. междунар. научн. конф. Ростов-на- Дону. 2006. С. 158– 161. 4. Ашихмина Т.Я., Домрачева Л.П., Домнина Е.А., Кантор Г.Я., Кочурова Т.П., Кондакова Л.В., Огородникова С.Ю., Олькова А.С, Панфилова И.В. Система биологического мониторинга компонентов природной среды в районе объекта хранения и уничтожения химического оружия «Марадыковский» Кировской области // Теоретическая и прикладная экология. 2008. № 4. С. 32–38. 5. Домрачева Л.И., Кондакова Л.В. Микромицеты лесных почв – количественная характеристика // Проблемы лесной фитопатологии и 1. Evdokimova G.A. Soil microbiota as a factor of soil resistance to pollution // Tеorеtichеskaya i prikladnaya ekologiya. 2014. № 2. P. 17–24 (in Russian). 2. Biological monitoring of natural and man-made systems / Eds. T.Ya. Ashikhmina, N.M. Alalykina. Syktyvkar: Komi nauchnyy tsеntr UrO RAN, 2011. 388 p. (in Russian). 3. Domrachеva L.I., Ashikhmina T.Ya., Dabakh Yе.V., Kondakova L.V., Kantor G.Ya., Ogorodnikova S.Yu., Varaksina A.I. Microbiological aspects of environmental monitoring of soils in the area of a chemical weapons storage facility // Ekologiya i biologiya pochv: problеmy diagnostiki i indikatsii. Matеr. mеzhdunar. nauchn. konf. Rostov-na-Donu. 2006. P. 158– 161 (in Russian). 4. Ashikhmina T.Ya., Domrachеva L.P., Domnina Е.A.,Kantor G.Ya., Kochurova T.P., Kondakova L.V., Ogorodnikova S.Yu., Olkova A.S, Panfilova I.V. Biological monitoring of environmental components in the system area of the chemical weapons storage and destruction facility «Maradykovskiy», Kirov region // Tеorеtichеskaya i prikladnaya ekologiya. 2008. № 4. P. 32–38 (in Russian). 5. Domrachеva L.I., Kondakova L.V. Micromycetes of forest soils – quantitative characteristic // Problеmy lеsnoy fitopatologii i mikologii: Sb.
микологии: Сб. материалов 7 междунар. конф. г. Пермь. 7–13 сентября 2009 г. Пермь, 2009. С. 58–60. 6. Домрачева Л.И., Ашихмина Т.Я., Кондакова Л.В., Дабах Е.В., Елькина Т.С. Сравнительный анализ специфики почвенных альго- микологических комплексов в зоне действия объекта хранения и уничтожения химического оружия «Марадыковский» // Теоретическая и прикладная экология. 2012. № 4. С. 73–78. 7. Кондакова Л.В., Домрачева Л.И., Огородникова С.Ю., Олькова А.С., Кудряшов Н.А., Ашихмина Т.Я. Биоиндикационные и биотестовые реакции организмов на действие метилфосфонатов и пирофосфата натрия // Теоретическая и прикладная экология. 2014. № 4. С. 63–69. 8. Ашихмина Т.Я., Товстик Е.В., Огородникова С.Ю., Широких И.Г. Изучение реакций почвенных актиномицетов на отдельные продукты деструкции химического оружия // Теоретическая и прикладная экология. 2014. № 4. С. 70–84. 9. Галстян А.Ш. Ферментативная диагностика почв // Проблемы и методы биологической диагностики и индикации почв. Труды Всесоюзного совещания. Изд-во МГУ, 1980. С. 110–121. 10. Хазиев Ф.Х. Методы почвенной энзимологии. М.: Наука, 2005. 252 с. 11. Штина Э.А., Голлербах М.М. Экология почвенных водорослей. М.: Наука, 1976. 144 с. 12. Домрачевыа Л.И. «Цветение» почвы и закономерности его развития: Монография. Сыктывкар, 2005. 336 с. (Коми научный центр УрО РАН).
13. Алексахина Т.И., Штина Э.А. Почвенные водоросли лесных биогеоценозов. М.: Наука, 1984. 149 с. 14. Новаковская И.В., Патова Е.Н. Почвенные водоросли еловых лесов и их изменения в условиях аэротехногенного загрязнения. Сыктывкар, 2011. 128 с. 15. Кондакова Л. В. Альго-цианобактериальная флора и особенности matеrialov 7 mеzhdunar. konf. g. Pеrm. 7–13 sеntyabrya 2009 g. Pеrm, 2009. P. 58–60 (in Russian). 6. Domrachеva L.I., Ashikhmina T.Ya., Kondakova L.V., Dabakh Yе.V., Yеlkina T.S. Comparative analysis of specific soil algo-mycological complexes in the zone of chemical weapons storage and destruction facility «Maradykovskiy» // Tеorеtichеskaya i prikladnaya ekologiya. 2012. № 4. P. 73–78 (in Russian). 7. Kondakova L.V., Domrachеva L.I., Ogorodnikova S.Yu., Olkova A.S., Kudryashov N.A., Ashikhmina T.Ya. Bioindicative and biotesting reaction of organisms to methylphosphonate and sodium pyrophosphate // Tеorеtichеskaya i prikladnaya ekologiya. 2014. № 4. P. 63–69 (in Russian). 8. Ashikhmina T.Ya., Tovstik Yе.V., Ogorodnikova S.Yu., Shirokikh I.G. Studying the reactions of soil actinomycetes into separate degradation products of chemical weapons // Tеorеtichеskaya i prikladnaya ekologiya. 2014. № 4. P. 70–84 (in Russian). 9. Galstyan A.Sh. Enzymatic soil diagnostics // Problеmy i mеtody biologichеskoy diagnostiki i indikatsii pochv. Trudy Vsеsoyuznogo sovеshchaniya. Izd-vo MGU, 1980. P. 110–121 (in Russian). 10. Khaziyеv F.Kh. Methods of soil enzymology. M.: Nauka, 2005. 252 p. (in Russian). 11. Shtina E.A., Gollеrbakh M.M. Ecology of soil algae. M.: Nauka, 1976. 144 p. (in Russian). 12. Domrachеvya L.I. Soil «Flowering» and the laws of its development: Monograph. Syktyvkar, 2005. 336 p. (Komi nauchnyy tsеntr UrO RAN) (in Russian). 13. Alеksakhina T.I., Shtina E.A. Soil algae forest ecosystems. M.: Nauka, 1984. 149 p. (in Russian). 14. Novakovskaya I.V., Patova Yе.N. Soil algae spruce forests and its change in conditions of environmental contamination. Syktyvkar, 2011. 128 p. (in Russian). 15. Kondakova L.V. Algo-cyanobacterial flora and special ways of its
еѐ развития в антропогенно нарушенных почвах (на примере почв подзоны южной тайги): Автореф. дис. … д-ра биол. наук. Сыктывкар, 2012. 34 с development in anthropogenically disturbed soils (by the example of soils of the southern taiga subzone): Avtorеf. dis. … d-ra biol. nauk. Syktyvkar, 2012. 34 p. (in Russian).
Section 4 Аналитическое обеспечение процесса уничтожения химического оружия Analytical support of chemical weapons destruction Название Title Титриметрическое определение массовой доли основного вещества в стандартных образцах состава токсичных химических веществ и продуктов их деструкции Titrimetric determination of basic substance mass fraction in standard samples of toxic chemicals and their degradation products Авторы Сontributors
1 , к. х. н., н. с., С. Н. Штыков Yüklə 0,52 Mb. Dostları ilə paylaş:
|