Трансформация природной среды. Рубрика в журнале - Антропогенная трансформация природной среды
Anthropogenic transformation of forest ecosystems by geochemical and photosynthetic parameters
Статья научная
Geochemical and physiological indices gained at the background area and at the area under anthropogenic impact were compared. The study sites comprise 30 sample areas each. Overall, 600 samples of pine needles were designated for the delayed chlorophyll fluorescence measurement as well as 60 samples of soil and pine needle correspondingly were selected to perform the geochemical analysis. The biological uptake of the pine urban ecosystems is represented in the range: Mn (10,16) > P (7,19) > Ag (2,78) > Ba (2,76) > Cu (2,31) > Sr (1,85) > Ni (1,80) > Zn (1,75) > Pb (0,86) > Co (0,48) > Cr (0,40) > Zr (0,37) > V (0,36) > Ga (0,33) > Ti (0,21). In comparison with the background site data the biological uptake is increased in regard to V, Ti, Ni, Cu, Cr. The methodology implies the method of recording the relative index of delayed fluorescence with the help of fluorimeter “Photon 10”. The data accumulated in the course of the geochemical analysis allowed to distinguish common geochemical features of the study sites and revealed differences in soil and needle qualities. The value of relative index of delayed fluorescence (RIDF) under the impact of considerable anthropogenic impact is lower by 25% and more related to the background site. This deviation testifies that the human impact is present even on the early stage of ecosystem degradation.
Бесплатно
Estimate of air quality in valleys of Yegoshikha river and Danilikha river
Статья научная
The quality of air is the main issue that humankind faces every day. It is an essential aspect of health of the population. The objectives of this research are to determine what pollutants are the most significant and what sources of pollution are the greatest emitter in Perm. Data for this study comes from national net of measurements of air pollution of Rosgridromet and researches of air quality in different areas of Perm. There has been quantitative analysis of results of measurements that was hold close to valleys of minor rivers Danilikha and Yegoshikha in this study since 2016 to 2022. Air quality was estimated by comparing measurements of concentration of chemical substances with established hygienic standards. The analyzed data show that the main pollutants in air of Perm are Formaldehyde, Nitrogen Dioxide, Phenol and Ethylbenzene. Exceedances of maximum one-time concentrations of all significant pollutants were identified. Exceedances of daily mean concentrations of formaldehyde were observed during all the period of study. A possible explanation for presence of pollutants might be that burning of fossil fuels by transport and by fuel power industry, by impact of mechanical engineering plants. The results of this study indicate that the national net of measurements is non-effective and does not give enough information for estimation of air quality in Perm. We need to measure more pollutants, and to have more monitoring sites to determine the air quality and the impact of transport or industry or other sources of air pollution on human health.
Бесплатно
Modeling of soil erosion by water in the provinces of Sikasso and Koulikoro (Republic of Mali)
Статья научная
Soil along water is arguably the most precious resource on the planet. In addition to its economic benefits, soil provides critical biological services [7]. Despite its pillar functions for society, soil is often overlooked and thus is subjected to degradation and erosion. Soil erosion represents a serious global threat to land, freshwater, and oceans [3]. In Western Africa, erosion is perceived as a critical threat to the livelihoods of millions of people. This study attempts to assess and map the potential annual soil loss in the provinces of Sikasso and Koulikoro (republic of Mali). Spatial modeling of soil loss by rainfall for the year 2018 was provided using rainfall data derived from the European Joint Research Center, the Soil Map of the World (FAO), digital elevation model (SRTM), vegetation activity (MODIS / Terra). Methods of calculation were based on the Remote Sensing and the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE). The Geoinformation processing of the RUSLE subcomponents involved the use of the LS-factor algorithm of the System for Automated Geoscientific Analyses (SAGA) and the Raster calculator of the ArcGIS tool box. The potential soil loss within the area ranged from 0.02 ton/ha/year to 98.87 tons/ha/year with a mean of 1.63 ton/ha/year. The spatial pattern of the erosion showed a rate of 0.02 to 1 ton/ha/year for 39% of the territory, 1 to 3 tons/ha/year for 47.58%, while 0.01% experienced a rate of more than 50 tons/ha/year. This study despite its match with the result of the global soil loss by water established by Borreli et al (2020) [3], needs to be verified by direct measurements.
Бесплатно
База данных палеоархивов позднего плейстоцена и голоцена Пермского Прикамья - Paleoperm
Статья научная
База данных PaleoPerm создана на основе опубликованных и готовящихся к публикации материалов изучения естественной истории природной среды Пермского Прикамья в позднем плейстоцене и голоцене. Проведен поиск и анализ научных статей, монографий, диссертаций, ведомственных отчетов, фондовых материалов. Всего изучено 53 публикации, самая ранняя из которых относится к 1926 г. В качестве базовых объектов описания выступают палеоархивы: торфяники, озерные, аллювиальные, покровные, культурные, полигенетические отложения. По каждому седиментационному комплексу приводится комплекс данных о его названии, участке исследования, географических и морфометрических характеристиках, сведения о датировании и спектре проведенных анализов - всего, более 20 параметров. Также указаны ссылки на публикации-первоисточники данных. По итогам работы в базу внесены сведения о 124 палеоархивах. Их местоположение и характеристики зафиксированы в виде геоинформационного точечного слоя. Помимо этого, в тексте статьи собранные материалы проанализированы по: хронологии исследований, степени опубликованности, вкладу разных исследовательских групп, глубинам изученных отложений, степени их датированности, генезису и особенностям пространственного размещения. Также приведен краткий обзор истории палеогеографических и палинологических исследований региона. В заключительной части работы рассмотрены перспективы развития PaleoPerm, к которым мы относим: дальнейшее содержательное наполнение базы, корректировку неточностей, расширение спектра данных и создание англоязычной версии ресурса. Материалы PaleoPerm доступны по ссылке - https://doi.org/10.6084/m9.figshare.19149824.v3
Бесплатно
Статья научная
В статье дается оценка качества воды в реке Иве (г. Пермь), а также ее притоках: Большая Ива, Малая Ива, Талажанка и Уинка. Качество воды в реках оценивалось при помощи метода токсикологического контроля. Метод основан на измерении оптической плотности культуры водоросли хлорелла (Chlorella vulgaris Beijer). Данный метод биотестирования, благодаря более высокой чувствительности, относительно химических методов анализа, предоставляет возможность комплексной оценки содержания загрязняющих веществ в водной среде. По итогу проведенной работы получены данные об изменении степени токсичности воды от истоков рек к их устьям. Снижение оптической плотности хлореллы и рост степени токсичности наблюдались для вод реки Ивы и всех ее притоков, кроме реки Уинка. Для реки Ива выявлено снижение оптической плотности на 58% относительно устья, что может быть связанно с возрастающей степенью застройки берегов реки. Величина токсичной кратности разбавления (ТКР) для всех рек колеблется от 3,95 до 32,43, что свидетельствует об изменении качества воды от среднетоксичной до сильнотоксичной. Воды в реке Большая Ива обладают наименьшей токсичностью.
Бесплатно
Гумусовая мелиорация нарушенных земель: прошлое, настоящее, будущее (обзор)
Статья обзорная
Многолетняя добыча каменных углей открытым способом на юге Западной Сибири сопровождается разрушением природных ландшафтов, утратой редких видов флоры, фауны, плодородных почв в лесостепной и степной зоне. Это актуализирует решение проблемы биологической рекультивации нарушенных территорий. В представленном обзоре приведены сведения об объёмах вскрышных пород, погребении ими плодородных земель, перспективах развития почв и угольной промышленности. В статье рассмотрена история применения гумусовой мелиорации нарушенных земель, обеспечивающей привнос стартового плодородия и микробиоты, участвующей в биогенном почвообразовании. Акцентировано внимание на ограниченность наличия гумусированных резервов в сибирском регионе, ухудшение качества отчуждённого плодородного слоя при длительном хранении в буртах. Представлена информация об исходных свойствах отвальных пород, которые выступают в качестве подстилающей породы в искусственно созданных почвоподобных образованиях. Акцентируется внимание на значимость формирования эдафических услуг в корнеобитаемом слое. Подчёркивается необходимость привлечения инновационных разработок для повышения азотного режима технозёмов, а также микробиологических способов улучшения корневого питания фитопоселенцев и повышения их стрессоустойчивости. Данный обзор отражает проблемы сложного и медленного восстановления природной среды, особенно в зоне сухих степей, в результате её быстрого разрушения при недропользовании.
Бесплатно
Краткое сообщение
В последние несколько десятилетий огромные масштабы добычи, транспортировки и переработки сырой нефти обусловили широкое распространение загрязнения почв сырой нефтью и нефтепродуктами. Таким образом, их перманентное присутствие в окружающей среде, и, как следствие в почвах, обязано естественному и антропогенному происхождению. Авторами были проведены экспедиционные исследования с целью отбора проб почвы, пыли и снега по маршруту «п. Маргаритово (побережье Азовское море) - г. Шахты (Восточный Донбасс)». Протяженность профиля составила более 150 км. В полученных образцах была определена массовая концентрация нефтепродуктов. Анализ массива данных показал, что содержание нефтепродуктов в почвах Ростовской области следует оценить, как изменяющееся от допустимого до среднего. Сделан вывод, что дорожная пыль и снег являются одними из доминирующих источников загрязнения почв Ростовской области нефтепродуктами.
Бесплатно
Статья обзорная
Антропогенная нагрузка как мера количественного измерения воздействий человека на водные ресурсы подлежит оценке в современных научных исследованиях. Актуальность подобного изучения связана с количественной ограниченностью и качественным преобразованием (загрязнением) водных объектов. Различают два основных методологических подхода - географический и гидрологический. Для первого характерен учет в большей степени косвенных воздействий на водные объекты, для второго - прямых и опосредованных (диффузный сток). Описаны виды воздействий, вносящие значительный вклад в трансформацию природных водных объектов (русловое регулирование, орошаемое земледелие, переброски стока, промышленно-коммунальное и сельскохозяйственное водоснабжение, осушение болот и заболоченных земель, вырубки и посадки леса, урбанизация и др.). Обсуждены особенности использования и достоверность применяемых показателей в оценках антропогенной нагрузки. Обобщены имеющиеся сведения и исходная информация для оценки эффективности водопользования.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассмотрен вопрос влияния сжигания попутного газа на радиальный прирост Pinus sylvestris. Исследование проведено на Озёрном нефтяном месторождении Красновишерского района Пермского края (Россия). Основной метод исследования дендрохронологический анализ. Древесные керны сосны обыкновенной отобраны летом 2020 г. при помощи бурава Пресслера по стандартной методике. Керны отобраны с двух площадок: основной (в 100 м от факела) и фоновой (в 11 км от факела) площадок. Подсчет и измерение ширины радиального прироста проведены на установке для измерения годичных колец LINTAB 6. Для обеих площадок получены размерные показатели прироста древесины. Среднее значение прироста древесины на основной площадке 1,426 мм/год; на фоновой площадке 1,808 мм/год. Для основной площадки относительное снижение значений среднего прироста за 20 лет до и после начала работы факела в 1,45 раз выше, чем на фоновой площадке. В течение 20 лет с начала сжигания попутного газа радиальный прирост планомерно снижается на обеих площадках, но темпы снижения в 1,52 1,67 раза выше вблизи сжигания газа. Тренда [4,8] на восстановление, увеличение значений прироста, спустя 10 20 лет после начала работы факела, не выявлено. Таким образом, отмечено выраженное негативное влияние сжигания попутного газа на радиальный прирост деревьев на прилегающих участках. Максимальные значения прироста на основной площадке наблюдались для возраста древостоя 0 55 лет, что не подтверждает наблюдений [7,37] о наиболее интенсивном периоде роста Pinus sylvestris до 30 35 лет. Выявленные [37] высокие уровни химического и пылевого загрязнения атмосферы, снижающие прирост древесины, вероятно, не могут быть достигнуты за счет деятельности одиночного факела. Положительное (удобряющее) влияние выбросов соединений Ca, K, Na, Mg, Mn [29,30] также не отмечено. Основным негативным фактором, для площадки вблизи факела, следует считать термический. Изучение пространственных, климатических аспектов, а также влияния объема, интенсивности сжигания газа на состояние древостоя составляет перспективные направления развития настоящего исследования.
Бесплатно
Оценка качества вод и донных отложений р. Каменка методом биотестирования
Статья научная
Река Каменка, протекающая по территории Кокуйского нефтяного месторождения Пермского края в результате интенсивной нефтедобычи и интенсивного развития карста, претерпела серьезные техногенные изменения, которые проявляются в повышенном содержании в воде хлоридов и нефтепродуктов. Нами была проведена оценка экологического состояния экосистемы реки Каменки методом биотестирования, с применением в качестве тест-объектов Daphnia magna Straus и Chlorella vulgaris Beijer. Исследовано 8 проб воды и 11 проб донных отложений. Большая часть исследованных точек отбора проб, расположенных в истоке реки, отличается наличием выраженных нефтепроявлений, резкого запаха сероводорода, белых хлопьев и нехарактерным для природных вод ярко-голубым цветом. Приведены процентные отклонения значений оптической плотности в исследуемых пробах от фонового значения, и показатели токсичной кратности разбавления (ТКР) рассчитанные от контрольных (на дистиллированной воде) значений. Во всех исследуемых пробах воды наблюдается стимулирование роста водоросли Chlorella vulgaris по сравнению с фоном, наибольший процент отклонения значения оптической плотности от фона - 112% в пробе № 1, наименьший в пробе № 5 - 26%. В пробах донных отложений № 1 и № 4, значения оптической плотности значительно превышают фоновый показатель на 121% и 27% соответственно. Остальные пробы донных отложений характеризовались снижением оптической плотности по сравнению с фоном от 17% до 55%. ТКР исследуемых проб воды колеблется от 6 - в р. Ирени (фон), до 26 - в точке №8, в пробах донных отложений наименьшее значение ТКР в истоке реки - 0,6, наибольшее - в пробе № 8. Сравнение оптической плотности исследуемых проб с контрольным показателем (на дистиллированной воде) считаем неприемлемым, поскольку результаты вводят в заблуждение и противоречат действительности. Для оценки токсичности природных и природно-техногенных вод перспективным считаем использование фоновых показателей. Результаты с применением в качестве тест-объекта Daphnia magna показали нечувствительность данного организма к токсическому воздействию исследуемых проб. Максимальный процент гибели дафний в исследуемых пробах не превышал указанное в методике значение - 50 и более % гибели дафний.
Бесплатно
Статья обзорная
В обзоре представлен анализ актуальных на данный момент проблем, связанных с загрязнением окружающей среды полихлорированными бифенилами - соединениями, включенными в рамках международной конвенции в список Стойких органических загрязнителей. Показаны особенности строения молекулы полихлорбифенилов и их взаимодействия с окружающей средой и живыми организмами. Основное внимание уделено аэробным бактериям, одному из основных компонентов микробиоценоза почв. Показано, что длительное воздействие полихлорбифенилов привело к преимущественному отбору в загрязненных микробиоценозах бактерий, способных использовать полихлорированные бифенилы как источник углерода и энергии. Наиболее активные штаммы послужили основой биотехнологических препаратов, направленных на удаление плохлорбифенилов из окружающей среды.
Бесплатно
Статья научная
Перспективным механизмом государственного регулирования окружающей среды может стать система технологического нормирования негативного воздействия на окружающую среду на основе наилучших доступных технологий.В основу гигиенического нормирования положен принцип установления нормативов негативного воздействия исходя из условия непревышения в контрольных точках нормативов качества окружающей среды - гигиенических нормативов - соответствующих значений предельно допустимых концентраций. Введение в систему нормирования технологических нормативов несколько изменило её суть. Так, технологические нормативы являются нормативами выбросов и сбросов загрязняющих веществ, а также нормативами допустимых физических воздействий, которые устанавливаются с применением технологических показателей. В результате введения в систему нормирования технологических нормативов представляется возможным произвести оценку вредных выбросов в атмосферу и сравнить полученные результаты с технологическими показателями. Основной целью исследования является определение порядка расчета технологических показателей выбросов загрязняющих веществ при разработке заявки на получение комплексного экологического разрешения на примере предприятия неорганической химической промышленности Пермского края. Для расчета технологических показателей выбросов загрязняющих веществ был проанализирован ряд природоохранной документации, разработанной для исследуемого предприятия, а также описана методика подбора информационно- технических справочников, применяемых для расчетов технологических показателей. В результате исследования был разработан порядок расчета технологических показателей выбросов загрязняющих веществ при разработке заявки на получение комплексного экологического разрешения, являющийся универсальным и применимым для предприятий любой отрасли промышленности.
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
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
