Трансформация природной среды. Рубрика в журнале - Антропогенная трансформация природной среды
Статья научная
Статья посвящена современному представлению о техногенной трансформации природной среды при эксплуатации нефтяных месторождений. В работе анализируется масштаб и последствия антропогенного воздействия на экосистемы, связанные с добычей и переработкой нефти. Особое внимание уделяется проблемам деградации земель, водных ресурсов, изменениям почвенного и растительного покрова, а также влиянию на биоразнообразие. Современные исследования показывают, что традиционные подходы к управлению природопользованием при нефтедобыче часто недостаточны для обеспечения сохранения природных экосистем. В статье рассматриваются ключевые факторы, определяющие интенсивность и характер техногенного воздействия: глубина залегания, тип месторождения, технологии добычи, а также инфраструктура. Важным аспектом является роль территорий режима особого природопользования (ООПТ) в минимизации негативных последствий. Статья аргументирует, что эффективная охрана экосистем и компенсация ущерба возможна только при комплексном подходе, включающем строгое соблюдение экологических норм, внедрение современных технологий, а в ряде случаев, присвоение статуса особой охраны (ООПТ) для повышения эффективности сохранения и восстановления нарушенных экосистем. Работа подчеркивает необходимость научно обоснованного подхода к планированию и регулированию деятельности по освоению нефтяных месторождений, направленного на сведение к минимуму негативного воздействия на окружающую среду.
Бесплатно
Современные представления о влиянии техногенеза на геохимические особенности почв: обзор
Статья обзорная
В статье представлен научный обзор современных представлений о геохимических исследованиях в России и мире. Отдельно представлены известные данные о влияние техногенеза на геохимические особенности почв. Представлены основные теоретические представления в области геохимических исследований территорий с упоминанием В.И. Вернадского, В.М. Гольдшмидта, А.Е. Ферсмана, А.А. Саукова, Ф.У. Кларка, А. Кабаты-Пендиас, А.И. Перельмана, А.П. Виноградова, М.А. Глазовской, Н.С. Касимова, Б.Б. Полынова, А.Б. Ронова, Ю.Е. Саета. Описаны основные классификации макро- и микроэлементов, которые применяются в геохимии. Проанализированы данные об общем влиянии техногенеза на распределение химических элементов в окружающей среде. Отдельно дан анализ влиянию нефтяного загрязнения на распределение химических элементов почв; влиянию добычи калийных солей; влиянию добычи каменного угля и ликвидации угольных шахт. Приведены данные о характерных химических элементах, которые накапливаются в почвах в зонах влияния добычи нефти, калийных месторождения и добычи угля. Описаны подходы по эколого-геохимическому районированию территорий и проведен обзор геохимических исследований в Пермском крае.
Бесплатно
Состав и структура фитопланктона водных объектов с экстремальными условиями (Пермский край, Россия)
Краткое сообщение
На примере природного (р. Китенка) и искусственного (фильтрационные стоки ПТБО «Софроны» г. Перми) водных объектов показана значительная трансформация фитопланктона под влиянием антропогенного воздействия. Целью настоящей статьи является оценка трансформации фитопланктона - изменение богатства видов и их экологии, численности и биомассы. В составе фитопланктона были выявлены эвгленовые, зеленые, диатомовые водоросли и цианопрокариоты, характерные для загрязненных эвтрофных вод. Проанализирована перестройка структуры альгоценозов, связанная с увеличением доли цианопрокариот (75% численности и 25% биомассы), эвгленовых (23% численности и 45% биомассы) или зеленых (20% численности и 30% биомассы) водорослей. Показано, что фитопланктон исследованных объектов характеризуются значительными колебаниями численности и биомассы независимо от сроков наблюдения. При чрезмерном антропогенном воздействии обнаружено угнетение альгоценозов, или их полная деградация.
Бесплатно
Статья научная
Анализируются особенности распределения полициклических ароматических углеводородов, рассматриваемых как геохимические маркеры массопереноса в структурных переходах «снег-почвы-растения» городских почвенно-растительных систем. Опытный импактный полигон - территория с интенсивным транспортным прессом - кампус РУДН с прилегающей зеленой зоной (юго-западный округ г. Москвы). Пространственная изменчивость полиаренов в средах и структурных переходах носит хаотический характер. Проведены расчеты выбросов полиаренов от сгорания топлива, истирания автошин, тормозных колодок и асфальта. Такое «наложение» загрязнения от внешних источников способствует интенсивной хаотизации структурных переходов в обозначенной системе. Оценена роль экстенсивных параметров (приращений энтропии, энергии Гиббса, энтальпии) в средах и различных структурных переходах. Акцентируется волновая природа воздействия автотранспортных средств как источников загрязнения. Информативные параметры франкционирования комплекса полиаренов - зависимости приращения структурной энтропии от коэффициентов транслокации во взаимодействующих компонентах. Аппарат термодинамики позволяет идентифицировать факторы и механизмы, определяющие накопление полиаренов в естественных и транспортно-нагруженных условиях. Методами группировок выделены подвижные и нейтральные пулы мигрирующих полиаренов в почвенно-растительной системе. Анализ миграции в неравновесной системе «снег-почвы-корни растений - стебли» с применением принципов термодинамики позволил выявить хаотичность процессов миграции и накопления. Ведущая роль в структуризации потоков полиаренов в приведенной системе отведена ризосфере. На основании изменчивости термодинамических параметров введено понятие структурной проточности систем. Это позволяет объективизировать процедуру оценок интенсивности антропогенных нагрузок и выявить участки почвенно-растительной системы с максимальным накоплением и с максимальной «пропускной способностью» по отношению к полиаренам.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются экологические проблемы, существующие в районах добычи и переработки полезных ископаемых в Сибирском регионе. Приводится информация об освоении техногенных отходов рудообогащения – техногенных грунтов (ТГ) микроорганизмами, что влечёт за собой негативные и позитивные последствия. Сообщается, что в колонизации и преобразовании поверхностной толщи многолетних хранилищ сульфидных и сульфоарсенидных отходов рудообогащения, складированных в прошлом веке на дневной поверхности, в гумидной зоне Западной Сибири и в аридной зоне Южной Сибири, участвуют фотогетеротрофные микроорганизмы. Электронное микроскопирование проб техногенных субстратов свидетельствует о присутствии в них метаболически активных цианобактерий и диатомовых водорослей, характерных для первых стадий восстановительных сукцессий наземных экосистем. Сохранение микроорганизмов в жизнедеятельном состоянии обеспечивается колониальным образом жизни одноклеточных и нитчатых особей, продуцированием ими обильной слизи. Отмечается, что химический состав микроорганизмов, определённый с помощью микрозондового (спектрального) анализа элементов, включает тяжёлые металлы и неметаллы. Сообщается, что в крайне экстремальных условиях обитания в слизи и цитозоле цианобактерий в значительном количестве присутствует мышьяк. Предполагается, что он используется в аноксигенном фотосинтезе для получения дополнительной энергии и азотфиксации. Диатомовые водоросли продуцируют слизь, но не участвуют в иммобилизации мышьяка, что, возможно, обусловлено механизмами биохимической защиты. Приводятся сведения о накоплении в среде обитания цианобактерий и диатомей кристаллических форм минералов – барита в гумидной зоне и мышьяковистых минералов – в аридной зоне. Зарождение минералов могло быть вызвано испарительным эффектом и микробиологическими процессами. Полученная информация может быть использована для характеристики ранних стадий почвообразования в экстремальных местообитаниях техногенных ландшафтов, учтена при создании природоподобных технологий эффективной биоремедиации загрязнённых почв, разработке экологически безопасных способов консервации грунтов, при моделировании процессов образования аутигенных минералов в разных природных условиях.
Бесплатно
Технологии биоремедиации нефтезагрязненных почв и грунтов: обзор патентов
Статья обзорная
В работе представлен анализ основных направлений патентования технологий биоремедиации почв и грунтов, которые были подтверждены нефтяному загрязнению. Рассмотрены методы очистки почв и вод с использованием микроорганизмов и растений. Выделены основные аспекты проведения биоремедиации в зоне действия нефтяных загрязнителей. Основное внимание уделяется методу использования растений в очистке почв, загрязненных нефтепродуктами. Приводится классификация фитормедеиации и особенности действия приведенных методов очистки. Отмечены основные достоинства фиторемедиации, как метода применения для очистки при нефтяных загрязнениях. Анализируются основные виды, семейства растений и частота их применимости в очистке. Определяется механизм действия фиторемедиационных технологий. Проводится анализ подготовительных мероприятий для проведения фитотестирования. Учитываются основные свойства растений, как поглотителей тяжелых металлов.
Бесплатно
Фитопланктон и фитоперифитон в озере Хедо, используемом для садкового форелеводства
Статья научная
Приведены данные о формировании фитопланктона и фитоперифитона в озере Хедо (Республика Карелия, бас. Белого моря) в условиях воздействия стоков форелевой фермы. Целью настоящей статьи является оценка того, насколько информативными являются структурные параметры фитопланктона и фитоперифитона, и оценка целесообразности их использования для биологического мониторинга качества воды. Влияние антропогенного воздействия на сообщества водорослей было проанализировано с точки зрения богатства видов, видового разнообразия, экологии видов, биомассы и концентрации хлорофилла. Пока поступающие в озеро стоки форелевой фермы не вызывают коренных изменений в структуре сообществ. Результаты химического анализа воды указывают на низкий уровень антропогенного влияния. Хотя зафиксировано небольшое повышение концентрации взвешенного вещества и тяжелых металлов в воде вблизи садков. Структура альгоценозов определяются, в первую очередь, гидрографическими и гидрологическими особенностями озера. По составу массовых видов она типична для холодноводных, олиготрофных водоемов бореальной и субарктической зон, с низкой минерализацией, не испытывающих значительную антропогенную нагрузку. Биотические индексы и гидрохимические показатели, измеренные для озера, указывают на низкую степень загрязнения и позволяют относить его воды ко II классу чистоты. Достаточно высокие для региона значения численности и биомассы фитопланктона и фитоперифитона в озере Хедо позволяют судить о благоприятных условиях для их формирования в озере и устойчивости сообществ.
Бесплатно
Экологические аспекты рекультивации почв на отвалах вскрышных пород в районах угледобычи
Статья научная
Биологически продуктивные почвы - это невозобновляемый природный ресурс. Он формируется сотни лет под влиянием природных и антропогенных факторов почвообразования. Открытая добыча каменного угля сопровождается разрушением почв, вовлечением техногенных отходов в процессы гипергенеза и педогенеза, в том числе ускоренного почвообразования. В данном обзоре акцентируется внимание на современном состоянии проблемы экологии биологической рекультивации нарушенных земель, создании искусственных педонов на поверхности техногенных тел, в профиле которых гумусовый, или органогенный горизонт располагается на техногенном элювии. Он выполняет на начальных этапах почвообразования функцию подстилающей породы, а не материнской (почвообразующей). Его характерной особенностью является присутствие тяжёлых, редкоземельных, радиоактивных металлов и металлоидов, поставщиком которых являются минералы основных вскрышных и вмещающих пород угольных отложений (алевролиты, аргиллиты, песчаники). В этой связи, целесообразно включать искусственно созданные почвоподобные образования, в которых присутствует привнесённый извне плодородный слой для улучшения корневого питания растений, в мониторинг их эколого-токсикологического статуса, учитывать валовое содержание тяжёлых металлов вокруг корней, в наземной биомассе и биологическую активность. В обзоре приводятся современные взгляды на биогенность и её роль в образовании плодородия почв. Подчёркивается необходимость разработки стратегии по комплексному изучению экологии рекультивации почв в условиях техногенеза, что важно для формирования качественных рекультивационных услуг.
Бесплатно
