Глобальный экологический кризис: мифы и реальность. Рубрика в журнале - Общество. Среда. Развитие (Terra Humana)
Определение интегрального показателя состояния природного объекта как сложной системы
Статья научная
Рассматриваются сложные системы в природе и обществе, их количественная оценка на основе единичных, комплексных, многокритериальных и интегральных оценок. Обсуждаются методы свертывания информации о состоянии сложной системы, индексы состояния и их классификация. Предлагается подход к оценке состояния природного объекта или окружающей человека антропогенно-трансформированной среды; к экологической оценке по совокупности параметров с учетом неполных и неточных знаний об их важности и приоритетности оценивания. Рассматриваются этапы построения интегральных показателей состояния природного объекта, экосистемы на основе моделей-классификаций.
Бесплатно
Оптипизации траекторий циклонов, приводящих к невским наводнениям
Статья научная
Осуществлен ретроспективный анализ траекторий 1340 циклонов, зарегистрированных в районе, ограниченном 59-66° с.ш. и 21-30° в.д. за период с 01.01.1958 по 31.12.2008 г. Выявлено, что около трети циклонов непосредственно образуются над исследуемой территорией. В межгодовой изменчивости циклонов отчетливо проявляется нелинейный тренд. До середины 80-х годов XX в. число циклонов росло, а затем стало уменьшаться. Выполнен квантильный анализ траекторий всех циклонов и «наводненческих» циклонов, вызывающих значительные (более 2 м) наводнения в Невской губе для периодов относительного похолодания (1958-1975 гг.) и интенсивного роста температуры воздуха (1976-2008 гг.).
Бесплатно
От алмазов и золота до экологической роли нанообъектов
Статья научная
За последние годы на смену давно существующим аналитическим методам пришла автоматизированная аппаратура высокого разрешения, с помощью которой были зафиксированы ранее неизвестные эффекты и явления окружающего мира. Оказалось, что при добыче алмазов достаточно часто на их поверхности наблюдается наличие нанопленок золота, нередко однослойных, вплоть до моноатомных. Показано, что микроорганизмы и водоросли служат биокаталитическими центрами аккумуляции и кристаллизации золота и сопутствующих металлов. В «цветущих» водоёмах при выпадении кислых атмосферных осадков на клеточных оболочках цианобактерий образуются нанопленки металлов, экранирующие функции цианобактерий, далее наноструктуры металлов превращаются в гель, агрегируют и выпадают в осадок. Характерной чертой наночастиц является их способность к ингаляционному, трансдермальному, транснейральному и энтеральному проникновению в любые органы и ткани человека, включая центральную нервную систему. В статье показано, что нанообъекты могут быть не только экологически опасными веществами, но и выполнять функции барьера для токсичных соединений.
Бесплатно
Отклик Арктики на вспышки сверхновых звезд
Статья научная
Авторы впервые обнаружили последствия пяти известных вспышек сверхновых звезд, сопровождавшихся генерацией космических излучений в период 1006-1604 гг. Представлены итоги анализа свыше 140 рядов годичных древесных колец одного из самых долгоживущих видов растений российской флоры - даурской лиственницы с Таймыра. С точки зрения идентификации сигнала из дальнего космоса наиболее важна одновременность отклика леса. О сходстве его поведения можно судить по факту повторяемости аномалий во всех эпохах на уровне 100%. Серьезное ухудшение состояния лиственниц фиксируется в течение двух лет, предшествовавших вспышке сверхновой. Вероятность случайного совпадения не превышает 0,002, что говорит о закономерности явления. Этот вывод подтверждает приуроченность минимальных и максимальных значений годичного прироста к моментам рассматриваемых событий. Резкое изменение биологической продуктивности в годы до и после появления сверхновой нужно считать характерной реакцией леса. Особенно ярко она была выражена при вспышке SN 1054...
Бесплатно
Оценка загрязненности почвенного и растительного покрова архипелага Шпицберген
Статья научная
Представлены уровни содержания загрязняющих веществ в почвенно-растительном покрове в районе расположения поселка Баренцбург и на прилегающих территориях. Дана оценка загрязненности природной среды по результатам локального и фонового мониторинга. Результаты исследований показали, что состояние природной среды в районе расположения пос. Баренцбург является типичной для районов развития угледобывающей промышленности и не является критическим. Содержание загрязняющих веществ в почвенно-растительном покрове на фоновых территориях находится на уровне, характерном для района арктических тундр.
Бесплатно
Оценка загрязненности реки Охта в пределах Санкт-Петербурга на основе применения интегральных кривых
Статья научная
Целью работы является оценка пространственно-временной динамики загрязненности реки Охта в переделах Санкт-Петербурга на основе анализа интегральных кривых. Исходными материалами для исследования являются данные наблюдений за концентрациями различных форм азота, растворенного кислорода, нефтепродуктов и СПАВ а также показателя БПК5 на реке Охта за период 1995-2013 гг. Рассматриваются 2 пункта наблюдений: Ильинский мост и Комаровский мост. В качестве методов исследований используется широкий спектр статистических средств обработки информации и метод территориальных обобщений. Анализ основных числовых характеристик показал, что ряды среднегодовых значений концентраций и объемов стока обладают большой изменчивостью и высокой степенью положительной асимметрии. Оценка однородности показала, что чуть больше половины всех рядов наблюдений однородны, то есть отражают реальную картину состояния реки в условиях высокой антропогенной нагрузки. Неоднородные ряды наблюдений содержат в себе два типа данных: отражающие загрязненность реки в условиях постоянной антропогенной нагрузки, и в условиях залповых сбросов от предприятий или в результате влияния гидрометеорологических явлений. Оценка пространственно-временной динамики загрязненности реки Охта показала, что для большинства веществ характерно увеличение значений концентраций от истока к устью. Во всех рядах наблюдения имеют место периоды или отдельные годы, когда значения концентраций резко возрастали. Интегральные кривые являются достаточно простым и достоверным методом оценки пространственно-временной динамики изменения концентраций и объемов стока содержащихся в воде веществ.
Бесплатно
Парадоксы экологии инновационных технологий
Статья научная
Наличие парадоксов в ряде основных достижений естественных наук стимулирует необходимость проведения новых исследований в области экологии. Человеческий геном содержит 20-25 тыс. активных генов, а остальная часть нуклеотидов (98,5%) является некодирующей ДНК и до недавнего времени считалась бесполезной. Наряду с фотосинтезирующими цианобактериями (Oxyphotobacteria) методами метагеномного анализа были открыты два новых класса нефотосинтезирующих цианобактерий (Melainabacteria, Sericytochromatia). Это противоречит ранее распространенной точке зрения о начале кислородного фотосинтеза 3,5-3,8 млрд лет назад и концепции о росте оксигенизации атмосферы за счет ведущей роли абиотических процессов. Ограничения использования в стране продукции ГМО и БАД зависят от свойств окружающей среды. Наночастицы металлов и синтетических полимеров различных геометрических форм по-разному воздействуют на бактерии. Биологическая активность сферических, плоских и стержневых наночастиц по отношению к грамположительным и грамотрицательным бактериям зависит от физико-химических свойств пор клеточных оболочек микроорганизмов. Достоверная молекулярная структура гуминовых веществ как регуляторов природных процессов до сих пор не установлена и в обозримом будущем может быть определена только частично.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются поверхностные течения вокруг Японии в связи с авариями на АЭС «Фукусима-1». Используется массив данных о траекториях отслеживаемых со спутников океанографических буев-дрифтеров за двадцатидвухлетний период с апреля 1989 по май 2011 гг. Показано, что воды, загрязненные радиоактивными элементами у АЭС «Фукусима-1», перемещаются в сторону открытого Тихого океана и не переносятся поверхностными течениями к российским дальневосточным территориям.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются возможные изменения морского уровня в Курортном районе Санкт-Петербурга за пределами комплекса защитных сооружений к концу XXI в., обусловленные его «вековым» ростом за счет изменений климата и распространением вдоль северного побережья залива длинной нагонной волны при прохождении «наводненческих» циклонов над Финским заливом во время закрытия створов комплекса защитных сооружений. В качестве расчетных уровней выбраны: 1 м, 2 м, 3 м и 4 м, для которых построены карты затопления и вычислены возможные площади затопления. Рассчитан прямой ущерб экономике, вызванный действием указанных выше факторов.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены основные недостатки современного способа учета атмосферных осадков в Санкт-Петербурге. Разработана методика автоматизированного учета, мониторинга и прогноза выпадающих атмосферных осадков на территории крупного промышленного города (на примере Санкт-Петербурга). Приведена блок-схема макета автоматизированной информационной системы мониторинга и прогноза атмосферных осадков. Для прогноза количества атмосферных осадков использована адаптированная мезомасштабная метеорологическая модель WRF (Weather Research and Forecasting). В качестве источников первичной информации были использованы данные суточного количества атмосферных осадков на пилотном полигоне с 5 ноября по 15 декабря 2015 года. Эти данные были сопоставлены с прогнозируемыми. Методами математико-статистического анализа было установлено, что расхождение между фактическими и прогнозируемыми значениями суточного количества атмосферных осадков несущественно. Рассмотренная автоматизированная информационная система мониторинга и прогнозирования атмосферных осадков позволяет надежно учитывать и прогнозировать суточное количество атмосферных осадков и может быть использована в оперативной практике для обеспечения работы городских служб, обеспечивающих работу инфраструктуры города.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена проблема экологического состояния водоемов. Одно из решений данной проблемы - очищение водоемов от загрязнений различными методами. Пресноводные водоемы чаще всего загрязняются при воздействии сточных вод и прилегающих почв, ветровом переносе, из-за выпадения атмосферных осадков и развития гидробионтов, в частности - цианобактерий. При массовом развитии цианобактерий наблюдается «цветение» воды, имеющее ряд вредоносных последствий, особенно появление цианотоксинов. В ИНОЗ РАН в 2012-2014 гг. исследовался один из методов снижения «цветения» на прудах Санкт-Петербурга с помощью диатомита различного гранулометрического состава. Диатомит имеет упорядоченную микро- и нанопористую структуру, которая является основой фильтрационной и сорбционной активности диатомовых водорослей. Выявлено, что применение диатомита приводит к сорбции загрязняющих веществ, присутствующих в водоемах, и в результате происходит ослабление «цветения». Трепел и диатомиты являются осадочными породами, состоящими преимущественно из останков диатомовых водорослей.
Бесплатно
Статья научная
Целью исследования является анализ результатов применения комплексной методики учета особенностей гидрохимической информации при оценке стока биогенных веществ для реки Луга. В основе расчета годовых объемов стока лежат значения среднегодовых концентраций азота аммонийного, азота нитритного, азота нитратного и фосфора минерального, рассчитанные с применением комплексной методики одновременного учета водности и неэквидистентности, предложенной в исследовании О. Нассера. Кроме того, на стадии предварительного исследования выборок значений концентраций из исходных рядов наблюдений были исключены выбросы. В работе приводится сравнение результатов оценок среднегодовой концентрации и объемов стока, полученных как без у чета, так и с учетом основных особенностей гидрохимических данных. Показано, что применение комплексной методики расчета среднегодовой концентрации приводит к снижению значений в сравнении с расчетами общепринятым методом. Наибольшие поступление биогенных веществ отмечено с городских территорий, а не с межгородских. Наибольший вклад в загрязнение реки Луга биогенными веществами вносит город Кингисепп.
Бесплатно
Приоритетные проблемы экологической безопасности континентальных водоемов России
Статья научная
Рассмотрены проблемы модернизации мониторинга, охраны и оздоровления континентальных водоемов России. Обращено внимание на экологические риски масштабного сине-зеленого «цветения» воды, констатируется глобальное распространение резистентных бактерий и существенное увеличение числа больных раком. Активация этих негативных тенденций современности имеет идентичные причины и обусловлена инициирующим воздействием нанообъектов как переносчиков опасных субстанций. Спектр ультрадисперсного состава воды является индивидуальным для каждого водного объекта и может служить соответствующим идентификационным признаком. Показано, что при ультразвуковой обработке воды с коагулянтами происходит значительное снижение концентраций нанообъектов.
Бесплатно
Природные и техногенные нанообъекты ладожского озера
Статья научная
Для пресноводных водоёмов констатирована необходимость комплексной оценки рисков, связанных с техногенными нанообъектами. Рассмотрено значение состава и структуры частиц глинистых минералов донных отложений Ладожского озера в формировании качества и безопасности воды.
Бесплатно
Проблемы развития циркумполярных территорий России
Статья научная
Статья посвящена проблемам развития северных территорий Российской Федерации в контексте освоения месторождений нефти и газа на материковой части и на шельфе Печорского и Баренцева морей. Рассмотрены методы и технологии предотвращения экологического ущерба арктическим системам в зонах возрастающего техногенного стресса.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются проблемы ликвидации боевых отравляющих веществ (химического оружия) фашистской Германии, преднамеренно затопленных бывшими союзниками СССР - США и Великобританией - в западной части Балтийского моря после окончания Второй мировой войны.
Бесплатно
Распределение валовых форм тяжелых металлов в почвах Костромской области
Статья научная
Методом рентгенофлюоресцентного анализа определено содержание двенадцати металлов (титан, ванадий, хром, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк, стронций, свинец, мышьяк) в почвах десяти районов Костромской области. Выявлены статистически значимые зависимости между содержанием указанных металлов и их кларками. Рассчитаны суммарные показатели загрязнения почв каждого из районов и приоритетные металлы.
Бесплатно
Статья научная
В результате лабораторных и аналитических работ произведена палеогеографическая диагностика быстрых трансформаций природно-климатических обстановок в позднем плейстоцене и голоцене на Северо-Западе России с учётом пространственно-временных изменений озерного седиментогенеза. Обобщены результаты палеолимнологических исследований, создана и наполняется база данных палеолимнологически изученных озёр на Европейской территории России.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена проблеме систематизации палеогеографической информации через создание базы данных, которая рассматривается как один из инструментов решения задачи корреляции и систематизации информации о процессах озерного осадконакопления и динамике природно-климатических условий последних 14000 лет на южной периферии Валдайского оледенения. Использование предложенной базы данных позволит пользователям оперативно находить необходимую информацию о палеогеографических исследованиях на указанной территории с возможностью выборки по предусмотренным критериям.
Бесплатно
