Экология. Рубрика в журнале - Природные системы и ресурсы
Influence of synthesis conditions on chabazite zeolite crystallization in LiOH solution
Статья научная
The chabazite zeolite of potential practical importance has been obtained based on the natural mineral of Nakhchivan Autonomous Republic. Chabazite has a wide range of application and therefore its optimal synthesis conditions have been determined. The chabazite zeolite of potential practical importance has been obtained based on the natural mineral of Nakhchivan. The hydrothermal synthesis has been carried out in Morey type autoclaves made up of 45MNFT stainless steel with a volume of 20 cm3, and with the filling coefficient of F = 0.8. The hydrothermal crystallization experiments have been carried out generating a temperature gradient Т = 0 and without stirring of the reaction mass. The optimal conditions established in this study for the synthesis of chabazite zeolite with a 100 % degree of crystallinity are as follows: temperature of 100°C, alkaline solution of 10-20% LiOH and processing time of 50 hours. It was shown that at temperature below 100°C mordenite+chabazite+quartz is present in the reaction products, and at temperature above 100°C, chabazite+clinoptilolite+albite, chabazite+clinoptilolite+cristobalite, chabazite+clinoptilolite were obtained. At a concentration of LiOH below 10%, mordenite+quartz+chabazite are present in crystallization products, and at a concentration of LiOH above 20%, clinoptilolite+chabazite, hydrosodalite+albite+cristobalite have been obtained. Moreover, when processing time is below 50 hours, mordenite+quartz+chabazite crystallizes, and when processing time is over 50 hours, we obtain clinoptilolite+chabazite+cristobalite, hydrosodalite+albite was obtained. The initial sample and the product obtained were studied by X-ray diffraction (2D PHASER “Bruker” (CuKα, 2θ = 20-80°)), thermogravimetric (NETZSCH STA 449F3 STA449F3A-0757-M) and scanning electron microscopy (Hitachi TM-3000).
Бесплатно
Адаптивные реакции кровообращения студентов в динамике годичного цикла обучения в вузе
Статья научная
Повышение учебных нагрузок существенно влияет на здоровье обучающихся. Особенно резко на такие изменения может реагировать сердечно-сосудистая система. Цель исследования - анализ показателей системной гемодинамики и адаптивных реакций у студентов Волгоградского государственного университета в динамике учебного года. Исследование гемодинамики проводилось в 2021-2023 гг. с сентября по май. Использовались следующие показатели: систолическое и диастолическое артериальное давление, пульсовое давление, среднее гемодинамическое давление, систолический объем кровотока, минутный объем кровотока и периферическое сопротивление сосудов. При анализе параметров системной гемодинамики обнаружено, что сезонные изменения величин среднего гемодинамического давления, систолического объема крови, минутного объема кровообращения и общего периферического сосудистого сопротивления незначительны у студентов в течение учебного года. При этом выявлена тенденция изменений системной гемодинамики в течение трех лет обучения. Так, по сравнению с первым курсом у обучающихся на втором курсе наблюдалось усиление насосной функции сердца, на третьем курсе обучения выявлено усиление хронотропной функции. Изменение показателей гемодинамики согласуется и с колебаниями адаптационного потенциала, снижение которого отмечается в экзаменационный и летний периоды. При этом у девушек уровень адаптации, как правило, выше, чем у юношей, что свидетельствует о более эффективных адаптивных возможностях женского организма.
Бесплатно
Биологические показатели и их значение в диагностике аллювиально-луговых почв
Статья научная
Приоритетным вопросом, который освещается в статье, является целесообразность использования биологических показателей в диагностике аллювиально-луговых почв. В Азербайджане достаточно широко исследовались пойменные почвы, распространенные на террасах и конусах выноса крупных рек, где имеются условия подпитывания грунтовыми водами и влияние паводкового пойменного режима. Аллювиально-луговые почвы развиваются под луговой с разнотравно-злаковыми группировками и кустарниковой растительностью при активном влиянии грунтовых вод, залегающих на глубине 1,0-3,5, и поверхностного (паводкового) увлажнения. Богатая травянистая растительность обусловливает развитие дернового процесса, в результате накапливается большое количество органического вещества. Учитывая, что различные подтипы пойменных почв формируются в характерных биоклиматических условиях, нашей целью было изучение некоторых биологических показателей аллювиально-луговых почв естественных и окультуренных ценозов. На выбранных биотопах (целинный ценоз, притеррасный биотоп, аллювиальные наносы Шин-чая, а также агроценозы зерновых и табака) сравнительно изучены групповой состав и количество микробиоты, комплексы беспозвоночных животных, фитомасса и содержание гумуса. Учет фитомассы на целинном ценозе показал, что растительная продукция составляет 363 г/м2 сырой и 26 г/м2 сухой массы. Рассмотрены возможные взаимосвязи между отдельными биологическими и некоторыми физико-химическими показателями. Полученные результаты могут быть использованы в качестве биотестов при диагностике аллювиально-луговых почв. Растения являются главным первоисточником органических остатков в почве, основной функцией которых как почвообразовательной является создание первичной биопродукции и участие в глобальном биологическом круговороте.
Бесплатно
Биоразнообразие дереворазрушающих грибов городских парков Волгограда
Статья научная
Зеленые насаждения города играют важную роль в формировании городской среды, участвуя в регуляции газового состава атмосферы, снижении уровня ее загрязнения, защите от ветра, в целом обеспечивая благоприятный для человека микроклимат. Одной из основных групп болезней в городских насаждениях являются поражения, вызываемые дереворазрушающими грибами. Распространение ксилотрофов в городских условиях связано с особенностью возрастной структуры разных типов городских насаждений. Паразитические ксилотрофы в основном заражают деревья среднего возраста. На продолжительность жизни деревьев влияет степень и длительность антропогенной нагрузки. Этим объясняется наиболее высокий уровень развития ксилотрофов в парках, скверах, на бульварах, где деревья достигают значительного возраста, чем в насаждениях вдоль трасс с интенсивным движением или вблизи промышленных предприятий. Городские посадки г. Волгограда, являющегося крупным промышленным центром, подвержены различным заболеваниям в значительной степени по сравнению с растениями, обитающими в естественных биоценозах. Из-за высокой антропогенной нагрузки в городских парках популяции ксилотрофных грибов могут достигать высокой численности, что ведет к пагубным последствиям. Базидиальные ксилотрофы проявляют избирательное отношение к типу субстрата. Наименьшее число видов развивается на пнях и сухостое, больше на валежнике и живых деревьях. Немаловажен характер взаимоотношения выявленных видов грибов с субстратами, на которых они развиваются. Найденные виды ксилотрофов по трофической специализации и способу питания могут быть отнесены к сапротрофам и паразитам. В ходе исследования использовались маршрутные, микроскопические и фотографические методы. Было обнаружено 33 вида ксилотрофных грибов.
Бесплатно
Видовое разнообразие биоты базидиомицетов Волгоградской области в осенний период
Статья научная
Биота базидиомицетов Волгоградской области изучена крайне мало и нерегулярно. Сбор базидиомицетов проводился с 2010 по 2023 г. на территории г. Волгограда и в его окрестностях: Кировский, Советский, Ворошиловский и Центральный районы г. Волгограда, ООПТ природный парк «Волго-Ахтубинская пойма», Григорова балка, Чапурниковская балка. Всего было собрано 506 образцов базидиомицетов, относящихся к 65 родам, 34 семействам и 10 порядкам. Лидирующими по числу видов выступают порядки Polyporales (38) и Agaricales (23). Многовидовым семейством является Hymenochaetaceae (13). Наибольшее число видов отмечено для рода Phanerochaete (5). Ведущее положение занимает группа сапротрофов на валежной и сухостойной древесине (61%). Наибольшее часто дереворазрушающих грибов было зафиксировано на Quercus robur L., Populus alba L., P. nigra L., Fraxinus lanceolata Borkh. в связи с их преобладанием на исследуемой территории. Часто встречаемые виды: Agaricus xanthodermus Genev., Auricularia mesenterica (Dicks.) Pers., Cellulariella warnieri (Durieuet Mont.) Zmitr. et Malysheva, Cerioporus squamosus (Huds.) Quйl., Coprinellus micaceus (Bull.) Vilgalys, Hopple et Jacq. Johnson, Crepidotus mollis (Schaeff.) Staude, Fistulina hepatica (Schaeff.) With., Fomes fomentarius (L.) Fr., Hapalopilus rutilans (Pers.) Murrill, Hymenochaete rubiginosa (Dicks.) Lйv., Irpex lacteus (Fr.) Fr., Laetiporus sulphureus (Bull.) Murrill, Macrolepiota procera (Scop.) Singer, Peniophora quercina (Pers.) Cooke, Phellinus pomaceus (Pers.) Maire, Pilatotrama ljubarskyi (Pilбt) Zmitrovich, Pleurotus ostreatus (Jacq.) P. Kumm., Porostereum spadiceum (Pers.) Hjortstam et Ryvarden, Radulomyces molaris (Chaillet ex Fr.) M.P. Christ., Schizophyllum amplum (Lйv.) Nakasone, Schizophyllum commune Fr., Stereum hirsutum (Willd.) Pers., Stereum subtomentosum Pouzar.
Бесплатно
Видовой состав паразитов крови рыб (Pisces) водоемов Волгоградской области: обзор исследований
Статья научная
Целью настоящей работы является обобщение литературных источников по паразитам крови рыб водоемов Волгоградской области и определение видового состава. Материалом исследования послужили все доступные для авторов публикации по паразитам крови рыб Волгоградской области. Используемые методы: сравнительный анализ данных, методы описательной статистики. Было установлено, что паразитофауна крови рыб включает около 18 видов, относящихся к 2 типам (Euglenozoa, Sporozoa), 2 классам (Kinetoplastidea, Coccidea), 3 семействам (Cryptobiidae, Trypanosomatidae, Haemogregarinidae) и 3 родам. Ввиду отсутствия достоверных сведений о находках Cryptobia barbi, Trypanosoma acerinae в крови рыб Волгоградской области, их обитание на изучаемой территории является дискуссионным. Данное сообщение является предварительным, а предложенный видовой состав нуждается в уточнении. Полученные сведения можно использовать в качестве руководства по исследованию паразитофауны промысловых видов рыб водоемов Волгоградской области, проведению профилактических мероприятий и мониторинга эпидемиологической ситуации в регионе.
Бесплатно
Статья научная
Нижнее Поволжье является крупным производителем овощной продукции, и в частности культуры томата, занимающей четвертое место среди основных овощных культур по посевным площадям. Определение проделов устойчивости культуры томата в условиях открытого грунта к антропогенным воздействиям, в том числе и к загрязнению почвы нефтепродуктами под воздействием биопрепаратов на основе биологически активных полиненасыщенных жирных кислот гриба Mortierella alpina, весьма своевременно и актуально. Под влиянием нефтезагрязнения в почве происходят глубокие, а иногда и необратимые изменения морфологических, физических, физико-химических, микробиологических свойств, приводящие к потере продуктивности земель, а нередко и полной деградации ландшафтов, что негативно сказывается на росте и развитии растений, произрастающих на этих почвах. В статье приведены результаты многолетних (2013-2020 гг.) исследований в посевах томата открытого грунта агрохимических и микробиологических показателей светло-каштановых почв подзоны Нижнего Поволжья, загрязненных нефтью на фоне применения биологического препарата Биодукс. Нефть различной концентрации использовали в роли загрязнителя почвы. В результате исследований было доказано, что изменение агрохимических и микробиологических свойств светло-каштановых почв Нижнего Поволжья напрямую связано с концентрацией нефтепродуктов. Так, образцы почвы, загрязненные нефтью в концентрации 10 %, проявляли наиболее негативное влияние на исследуемые параметры и свойства почв. Изменение биологической активности почв при воздействии на них нефтепродуктов, в первую очередь, отражались на росте, развитии и, в конечном итоге, на продуктивности овощной культуры. Под влиянием исследуемого препарата Биодукс при использовании его для предпосевной и вегетационной обработки отмечалось формирование у растений томата устойчивости к стрессовым условиям произрастания культуры в Нижневолжском регионе.
Бесплатно
Влияние растительности на микрофлору полигонов твердых промышленных отходов в период рекультивации
Статья научная
Исследования выполнены на стационарном опытном участке ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» расположенном в Волгоградской области. Образцы почвы для микробиологического анализа отбирались с каждого варианта опыта согласно ГОСТ 28168-89 из верхнего корнеобитаемого горизонта в междурядьях и под кустарниками Arуnia melanocбrpa, Rуsa canнna, Crataegus submollis, Hippуphae rhamnoнdes, Prъnus virginiбna, Tamarix ramosissima. Наиболее разнообразные сообщества микроорганизмов образовались под кронами шиповника, боярышника и черемухи (16 родовых комплексов). Наименьшее количество родов обнаружено под тамариксом (12 родов) В почвах со слабо протекающими процессами минерализации органических веществ доминируют несовершенные грибы, для которых необходим органический азот (Alternaria, Fusarium и др.). Выявлено положительное влияние кустарников на микрофлору почвы рекультивируемых объектов. Сапрофитная микрофлора преобладает над патогенной. В опыте биологическая активность почв, содержащих нефтешламы, по степени разложения растительных остатков зависела от произрастающих кустарников и их органического вещества. Под кронами Rуsa canнna, Prъnus virginiбna и Arуnia melanocбrpa она была выше на 12,7-14,3 %, чем под кронами Tamarix ramosissima. Установлено, что микробиологическая активность почвы повышается, ускоряется процесс восстановления плодородия и здоровья. Наибольшая активность микроорганизмов выявлена под кронами шиповника, аронии, боярышника и черемухи. Листья этих кустарников быстро переходят в органическое вещество почвы, улучшая условия существования почвенных микроорганизмов. Посадки кустарников создают фитомелиоративную защиту травам, которые образуют в конце вегетационного сезона достаточно большую фитомассу листьев и стеблей (9,14 ц/га). Образуемое органическое вещество является питанием для микрофлоры и способствует восстановлению плодородия почв.
Бесплатно
Вопросы использования БПЛА для проведения мониторинга качества береговых вод
Статья научная
Исследования качества береговых вод проводятся с помощью как морских измерительных станций, так и БПЛА, оснащенных мультиспектральной и гиперспектральной аппаратурой. Результаты проведенных исследований показали, что качество береговых зон определяется в основном количеством водорослей и в частности морской капусты, основная масса которой оказывается под водой. Надводная часть обычно оценивается с помощью БПЛА оснащенной спектральной измерительной аппаратурой с большой погрешностью, так как требуется учесть влияние блеска и мутности морской поверхности. При этом учет подводной части этой растительности может быть осуществлен без влияния отраженной радиации надводной части. Для этой цели использована известная регрессионная зависимость отраженного сигнала надводной части от отношения отраженного сигнала синей части спектра к отраженному сигналу на участке перехода в краю красной зоны. Сформирована задача поиска такого вида функции зависимости радиации с края красной зоны от отражения с близкой инфракрасной зоны, при которой целевой функционал, формированный на базе указанной регрессионной зависимости и некоторого ограничительного условия, наложенного на искомую функцию, достиг бы минимума. Получено трансцендентное уравнение, решение которого позволяет определить характер искомой зависимости, при которой влияние радиации с надводной части исследуемой растительности минимально влияет на результат оценки подводной части растения.
Бесплатно
Выращивание аронника королькова (Arum korolkowii) в малообъемной гидропонике
Статья научная
В данном экспериментальном исследовании представлены результаты произрастанья травянистых растений рода Аронника (Arum Korolkowii), являющиеся краснокнижными объектами. Эксперименты проводились методом DWC (глубоководная культура) в малообъемной гидропонной установке в условиях лаборатории South clinical and genetic (Южно-Казахстанской медицинской академии). В работе представлены также анализы и разбор различных субстратов для проведения опытов в закрытом и открытом грунте, выращивания и развития растения в производственных и частных целях, а также рассматриваются закономерности выбора субстрата в зависимости от целей опыта. Авторы предлагают решение отмеченных проблем и определяют оптимальные условия возделывания исследованных культур. Представлен обзор литературных данных, представляющих большой интерес для фитохимического изучения, по лекарственному растению Аронника Королькова (Arum Korolkowii), эндемичному на территории Казахстана. За последние годы основными причинами исчезновения многих растений являются негативное вмешательство диких животных и человека, ухудшение экологических условий. Лекарственным видам Аронника Королькова на территории Казахстана угрожает опасность исчезновения. Для растений семейства Ароидные это печально вдвойне, так как лечебные свойства их имеют важное значение. Эти травы снижают признаки ряда патологий и облегчают их течение. С 31 октября 2006 г Правительство Республики Казахстан обновила списки растений в Красной книге, поместив в нее и растение Аронника Королькова (Arum Korolkowii).
Бесплатно
Статья научная
Картографирование и анализ сельскохозяйственных угодий имеет особое значение для выработки стратегий регионального землепользования. Официальные статистические данные не всегда точно отражают количественные и качественные показатели муниципальных структур землепользования. Методы геоинформационного картографирования на основе данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) позволяют наиболее точно определить хозяйственную структуру территории. Современные исследования по этой тематике продвинулись достаточно для обеспечения высокой точности картографирования, однако для целей мониторинга такие данные не подходят. Целью настоящей работы является картографирование сельскохозяйственных угодий (обрабатываемых полей, залежей, сенокосов) на территории Новоаннинского района Волгоградской области. В статье последовательно описаны этапы картографирования: исходные данные, процесс картографирования, особенности выделения. Подробно описана методика картографирования, основанная на использовании данных сверхвысокого пространственного разрешения с верификацией по данным высокого разрешения. Составлен анализ основных посевных площадей на территории района по данным Федеральной службы государственной статистики (ФСГС). Повышенная точность полученных данных соответствует целям и задачам Государственной программы «Эффективное вовлечение в оборот земель сельскохозяйственного назначения и развития мелиоративного комплекса». На основе описанной методики, на территории исследования картографировано более 2500 пространственных объектов общей площадью более 215 тыс. га. Фактические данные по посевным площадям были сравнены с официальными показателями. Выявлено значительное различие в 26,4 %. Статистические данные сильно занижены. Предположительно, это связано с особенностью ведения статистики, кадастрового учета, а также сокрытия фактических данных самими землепользователями.
Бесплатно
Геоинформационный анализ состояния сельскохозяйственных земель на юге Ирака
Статья научная
Рассмотрено современное состояние сельскохозяйственных земель на основе геоинформационного анализа их пространственного размещения в южной части междуречья Тигра и Евфрата (Республика Ирак) и представлена их картографическая оценка. Предмет исследования, сельскохозяйственные ландшафты южной части междуречья Тигра и Евфрата, являются эталонами, характерными для пойменных экосистем. Результаты, полученные с использованием компьютерного картографирования и анализа состояния сельскохозяйственных земель, могут быть использованы для формирования экологического каркаса устойчивых ландшафтов, а также для выявления и картографирования процессов деградации в ландшафтах-аналогах. Главные результаты проведенных исследований заключаются в разработке на базе современных компьютерных технологий локальной геоинформационной системы (ГИС) и создании тематических электронных карт сельскохозяйственных ландшафтов, отличающихся многомерным картографированием тематической ситуации. В результате работы определены пространственные характеристики и структура рельефа, осуществлено тематическое картографирование состояния компонентов агроландшафтов с использованием ГИС-технологий и пространственно-временного анализа космоснимков. Таким образом, геоинформационные исследования южной части междуречья Тигра и Евфрата позволили установить пространственные характеристики рельефа, площади обрабатываемых земель, выявить фактическое использование земель для производства сельскохозяйственной продукции. Установлено, что практически повсеместно в исследуемых агроландшафтах наблюдается зарастание заброшенных, необрабатываемых полей полукустарниками и травянистыми растениями. Отмечено, что главным фактором деградации земель сельскохозяйственного назначения на исследуемой территории Республики Ирак является засоление, которое связано с широким использованием систем орошения, что негативно сказывается на состоянии почвенного и растительного покрова, приводит к ухудшению климатических и микроклиматических показателей в агроландшафтах.
Бесплатно
Гидробиологическая характеристика р. Волги в 2021-2023 годах
Статья научная
Участок р. Волги ниже плотины Волжской ГЭС в пределах Волгоградской области испытывает на себе влияние изменения антропогенных гидрологических процессов. В условиях особенностей гидрологического режима актуален анализ состояния ценозов фитопланктона, зоопланктона и зообентоса, которые являются чувствительными индикаторами состояния водоемов и реагируют на происходящие изменения. В статье приводятся результаты гидробиологических исследований 2021-2023 гг. на речном участке р. Волги в границах Волгоградской области. Отбор гидробиологических проб производился в течение вегетационного периода весной, летом и осенью на трех разрезах (Приплотинный разрез, Кировский разрез и Райгородский разрез). Сетка станций, состоящая из 9 точек отбора проб, располагалась таким образом, чтобы охватить все экологические зоны водоема - открытые прибрежье и глубоководье, которые характеризуются разнообразием донных биотопов: заиленный песок, песок с примесью ракуши, каменистый. За период исследований было отобрано 243 пробы, из них 81 - фитопланктона, 81 - зоопланктона и 81 - зообентоса. Определялись качественно-количественные характеристики гидробиоценозов, на основе которых произведен расчет индекса сапробности, а также определен класс качества воды и донных отложений. В результате оценки качества воды по показателям развития фито- и зоопланктонных сообществ исследуемые участки водотока относятся к III классу вод, что соответствует а-мезосапробной зоне - «умеренно загрязненные», а бентосных сообществ к IV классу вод - «загрязненные».
Бесплатно
Дистанционный мониторинг качества атмосферного воздуха города Волгограда
Статья научная
В крупных городах одной из значимых проблем является загрязнение атмосферного воздуха, которое способно навредить как здоровью населения, так и окружающей среде в целом. При этом человек не всегда может самостоятельно определить оценку рисков и принять необходимые меры. Поэтому основным источником знаний для населения является информирование об экологической обстановке и о наблюдениях за процессами и явлениями, которые происходят во внешней среде. На эффективность мер по снижению рисков их возникновения и масштаба решающее влияние оказывает качество мониторинга и точность прогнозирования чрезвычайных ситуаций. Волгоградская область - это регион с развитой многоотраслевой промышленностью. В нем расположены объекты металлургической, топливной, химической, строительной отрасли, которые характеризуются наибольшими выбросами загрязняющих веществ в атмосферу. Кроме того, в области имеются промышленные и бытовые котельные, предприятия пищевой и легкой промышленности, которые также вносят свой вклад в общий уровень загрязнения воздуха в атмосфере. В связи с этим целью исследования является проведение спутникового мониторинга качества воздуха в промышленном центре Волгоградской области - города Волгограда. В статье представлены результаты дистанционного мониторинга с февраля по апрель 2022 г., где проводился расчет критериев загрязняющих атмосферный воздух веществ. По полученным расчетам была получена оценка загрязнения выбранного промышленного центра Волгоградской области. Для оценивания уровня загрязнения атмосферы использовали как международные, так и Российские показатели и пришли к следующему выводу. Система, которая принята в России и странах СНГ, позволяет проводить комплексную оценку загрязнения воздуха. Таким образом, загрязняющие вещества нормализуются как по индексу загрязнения атмосферы, так и по предельно допустимой концентрации загрязняющего вещества, над которым ведется мониторинг.
Бесплатно
Исследование генотоксичности и окислительного стресса лекарственных растений
Статья научная
Биологически активные вещества (БАВ), содержащиеся в лекарственных растениях, используются при изготовлении лекарственных препаратов, и, соответственно, обладают определенными свойствами, такими как, например, антиоксидативность, противовоспалительный эффект, бактериостатичность, бактерицидность, способностью повышать устойчивость организма к генотоксикантам и т. д. Настои лекарственных растений Душицы обыкновенной (Origanum vulgare) и Чистотела большого (Chelidonium majus), отобранные в местах их произрастания: в горах Ножай-Юртовского (1090 м н.у.м.) и Шатойского (1200 м н.у.м.) районов Чеченской Республики, традиционно используемых в лекарственных целях, были исследованы на индукцию окислительного стресса на штаммах люминесцентных бактерий E. coli. В работе использовались искусственно созданные биосенсорные штаммы Escherichia coli MG1655, содержащие специально сконструированные плазмиды варианта pBR322, несущие оперон luxCDABE бактерии Photorhabdus luminescens, поставленные под индуцируемый промотор, активирующийся лишь при появлении в среде определенных химических агентов. Для детекции веществ, вызывающих оксидативный стресс в клетках, использовали штаммы E. coli, с гибридными плазмидами: pSoxS-lux или pKatG-lux и для детекции генотоксичных веществ - с гибридными плазмидами: pColD-lux или pRecA-lux. Выявили, что изученные лекарственные настои могут оказывать синергетический эффект в комплексе с генотоксичным лекарственным препаратом диоксидином и оксидантом - перекисью водорода. При этом могут выступать и как антиоксидант, и как антигенотоксикант, в зависимости от концентрации. Концентрации настоев Origanum vulgare и Chelidonium majus при концентрации Чистотела большого - 6 г (ЧН2) и 3 г (ЧН3) вызвали оксидативный стресс. Все остальные концентрации Душицы обыкновенной и Чистотела большого на всех биолюминесцентных штаммах E. сoli оказали небольшое бактерицидное воздействие. Дальнейшие исследования биологически активных веществ лекарственных растений позволят предложить их в качестве защитного барьера генотоксического, мутагенного или токсического воздействия различных загрязнителей окружающей среды.
Бесплатно
Статья научная
Целью настоящего исследования является выяснение условий достижения минимального общего количества надземной биомассы в лесах в зависимости от таких показателей, как диаметр стебля и высота деревьев. Надземная биомасса, содержащаяся в лесах, составляет основную часть всей биомассы имеющейся в лесной экосистеме и позволяет определить скорость изменения состояния лесов. Этот показатель также играет важную роль при планировании работ по лесоводству. Количество биомассы в лесах имеет первостепенное значение при вычислении того убытка экосистеме, которое образуется из-за деградации и вырубки лесов, приводящих в конечном счете к генерации дополнительного количества СО2, являющегося основным парниковым газом. В настоящем исследовании изучена зависимость суммарного количества биомассы в лесах, от таких показателей, как высота дерева и диаметр ствола. Предложена зональная модель развития лесов и на этой основе сформирован целевой функционал в двух вариантах, соответствующих известным выражениям зависимости общего количества надземной биомассы лесов от вышеуказанных показателей деревьев. Сформулированы оптимизационные задачи с учетом дополнительных ограничительных условий, наложенных на функциональную зависимость диаметра ствола от высоты дерева. Решение оптимизационных задач, по методике безусловной вариационной оптимизации, показало, что суммарное количество биомассы в лесах достигает минимума при наличии обратной зависимости диаметра ствола от высоты деревьев. Результаты проведенного исследования позволяют определить гарантированный минимум биомассы в лесах, что в перспективе привело бы к усилению лесоохранных мер, к более точной оценке потенциала лесов аккумулировать карбон.
Бесплатно
К вопросу о прогнозной оценке техногенной нагрузки на атмосферный воздух урбоэкосистем
Статья научная
Разработка моделей стабильности экологической ситуации в урбоэкосистемах является одним из конструктивных путей достижения сбалансированного взаимодействия общества и природы на современном этапе. Наиболее перспективным методом оценки техногенных действий является модельный с использованием детерминированных, вероятностных, смешанных и имитационных типов моделей различных процессов. Наиболее эффективным инструментом в оценке экологических рисков являются математические модели, описываемые системами дифференциальных, интегральных, интегрально-дифференциальных с соответствующими предельными и начальными условиями. Большой интерес представляют модели оценки величины потенциала загрязнения атмосферы в урболандшафтах, локальные модели Гаусса, детерминированные модели, описывающие процесс нарастания угрозы для окружающей среды системой дифференциальных или интегральных уравнений с начальными условиями и пр. Установлено, что разработанные модели не позволяют в полной мере оценить состояние экосистем, подвергающихся техногенным нагрузкам при изменении инфраструктуры производства региона. Разработка нового подхода к построению модели вероятностного распределения загрязняющих веществ и оценке текущего состояния загрязненности атмосферного воздуха урбанизированных территорий на основе данных многоспектральной космической съемки с целью получения более информативных показателей, повышения оперативности и достоверности информации о состоянии экологической среды в мегаполисе, является весьма актуальной. Мониторинг рисков загрязненности атмосферного воздуха территорий с использованием аэрокосмических данных будет предусматривать получение, накопление и предварительную обработку космической и наземной информации, их совместную обработку с применением ГИС-технологий и различных программных продуктов, компьютерное моделирование для прогнозирования направления и интенсивности прохождения экологических процессов, принятие управленческих решений и разработку мероприятий по созданию оптимальных параметров состояния окружающей среды.
Бесплатно
К вопросу сохранения биоразнообразия пастбищных агроценозов сухих степей Нижнего Поволжья
Статья научная
На сегодняшний день более 85 % пастбищ истощены, они имеют низкую продуктивность и скудное биоразнообразие. Поэтому в приоритете находится вопрос стабилизации продуктивности пастбищных агроценозов, увеличение их долголетия и видового разнообразия. Цель исследований - разработка эффективных методов стабилизации и увеличения продуктивности агроценозов в естественных условиях и на искусственно созданных лизиметрах гидрологического комплекса ФНЦ агроэкологии РАН. Снижение нагрузки мелкого и крупного рогатого скота на пастбище ведет к стабилизации процесса восстановления растительного покрова естественных агроценозов, но необходимо изучить все механизмы деградации почвенного покрова и разработать сбалансированный и адаптированный ассортимент пастбищных экосистем. В результате исследований был подобран перспективный состав поликомпонентных агроценозов, который представлен травами Ставропольской селекции, большая их часть представлена семейством Poaceae, в сочетании с полукустарничками Kochia prostrata (L.) Schrad., Artemisia arenaria D.C., и кустарником Eurotia ceratoides L. Исследованиями установлено, что на лизиметрах с черноземовидным почвенным субстратом имеются наилучшие условия для роста и развития агроценозов. Средняя продуктивность зеленой массы в пересчете на сено составила 2,5 т/га за вегетацию. Свыше 70 % фитомассы сформировано злаковыми травами. На светло-каштановом супесчаном субстрате на пастбищах «весна - лето» и «лето - осень» отмечена наименьшая продуктивность фитомассы - 2,2 т/га. Полученные результаты будут задействованы в дальнейшем изучении динамики деградации почвенного покрова и разработки эффективных фитомелиоративных мероприятий, ведущих к сохранению биоразнообразия пастбищных агоценозов и их восстановлению в условиях меняющегося климата.
Бесплатно
Статья научная
Локальное загрязнение почвенного покрова в районах предприятий металлургического цикла является актуальной экологической проблемой урбанизированных территорий. Поллютанты, входящие в состав выбросов металлургических предприятий, осаждаются в почву и оказывают негативное воздействие на видовой состав почвенной микробиоты. Микроорганизмы являются основными деструкторами органики в почве - незаменимыми, но достаточно уязвимыми элементами экосистемной устойчивости. Появление вокруг металлургических комбинатов техногенных пустошей сказывается на смежных ландшафтах посредством геохимических миграций веществ и вызывает стрессовую реакцию биоценозов, отрицательные последствия которой могут носить отдаленный и непредсказуемый характер. Вероятно снижение способности городских экосистем ассимилировать антропогенные загрязнения, что является недопустимым при современном уровне техногенеза. Исследование направлено на оценку биологической активности и микробиологического разнообразия светло-каштановых почв территории завода «Красный Октябрь» в сравнении с почвами в условно естественной среде - зоне зональных степей на территории Советского района города Волгограда. В статье представлены результаты микробиологического исследования почвенных микроорганизмов светло-каштановых почв, находящихся в зоне интенсивного техногенного воздействия. Представлена качественная реакция разложения микроорганизмами целлюлозы в текстильных полотнах на различных глубинах как показатель деструктивной активности почв. Подсчитано общее микробное число, проведена микроскопия бактериальных клеток. Результаты исследования показали, что активность микробиоты почв завода «Красный Октябрь» по сравнению с участком целинной степи подавлена, видовое разнообразие низкое, присутствуют металл-устойчивые виды-биоиндикаторы, микроорганизмы находятся в состоянии анабиоза. Почвы нуждаются в рекультивации. Возможно экспериментальное применение метода фиторемедиации для уменьшения степени токсичности почв.
Бесплатно
Статья научная
Влагосодержание почвы существенно влияет на результаты спектральных методов определения различных органических веществ, имеющихся в почве. Известные исследования влияния влажности песочной почвы на результаты спектральных измерений коэффициента поглощения в спектральном диапазоне 225-2550 нм, проводимых для определения количества фосфора в почве позволили составить калибрационную модель для предсказания фосфора в песочной почве на базе измерений спектральных характеристик почвы. Были определены спектры поглощения песочной почвы с различными значениями содержания влаги и фосфора, в которых отчетливо видны линии поглощения воды на длинах волн 1450 нм и 1940 нм. При этом с увеличением влагосодержания наблюдается увеличение значения коэффициента поглощения. Вместе с тем с ростом влагосодержания почвы кривые, полученные при разных значениях содержания фосфора в ней различаются все слабее. Были определены значения коэффициентов корреляции между коэффициентом поглощения и концентрацией фосфора во всем диапазоне длин волн л = 225ч2550 нм. Было обнаружено, что наиболее высокие значения коэффициента корреляции наблюдаются у почвы с минимальным влагосодержанием, в области длин волн 1900-2500 нм. Вышеизложенные результаты были использованы с целью предсказания количества фосфора в почве. На этой основе был предложен метод для определения концентрации фосфора в почве, которая обладает погрешностью из-за неточности определения коэффициента корреляции и коэффициента абсорбции. Для устранения этого недостатка в настоящей статье предложено применение многоволновых методик, двухволновый метод определения фосфора в песочной почве, составлена блок-схема алгоритма реализации двухволнового метода. Показано, что при использовании двухволновой методики определения содержания фосфора в почве суммарная случайная погрешность уменьшается в раз. Отмечено, что при использовании m-количества длин волн при расчетах и измерениях соответствующая случайная погрешность уменьшится в раз. Составлен общий алгоритм реализации многоволнового метода.
Бесплатно
