Методическое пособие 802

ISSN 2618-9739

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Российская академия наук ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический

университет»

КОМПЛЕКСНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТЕХНОСФЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Материалы V Международной научно-практической конференции

(г. Воронеж, 16-17 ноября 2018 г.)

Воронеж 2019

1

ISSN 2618-9739

УДК 620.9 (06) ББК 31.00я4

К637

КОМПЛЕКСНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТЕХНОСФЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ: материалы

V Междунар. науч.-практ. конф.; отв. ред. С. А. Колодяжный. [Электронный ресурс] - Элек- К637 трон. текстовые и граф. данные (16,1 Мб) - Воронеж: ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2019. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM): цв. - Систем. требования: ПК 500 и выше; 256 Мб ОЗУ; Windows XP; SVGA с разрешением 1024х768; Ado-

be Acrobat; CD-ROM дисковод; мышь. - Загл. с экрана.

Представлены материалы Международной научно-практической конференции, в которой нашли отражение вопросы по научно-техническим проблемам техносферной безопасности. Материалы сборника соответствуют научным направлениям вуза и перечню критических технологий Российской Федерации, утвержденному Президентом Российской Федерации.

2

ВВЕДЕНИЕ

Активная преобразовательская деятельность человека породила все возрастающую проблему трансформации среды обитания, как самого человека, так и всего живого на Земле, создавая тем самым новую искусственную среду обитания – техносферу Земли или природ- но-техническую геосистему, называемую также эколого-экономической или социальноэкономической системой.

Техносфера, созданная человеком, представляет собой территории, занятые городами, поселками, сельскими населенными пунктами, промышленными зонами и предприятиями. Она призвана обеспечить человека комфортными условиями проживания и защитить от опасностей естественных процессов и явлений природы. К техносферным относятся условия пребывания людей на объектах экономики, на транспорте, в быту, на территориях городов и поселков.

В процессе жизнедеятельности человек взаимодействует не только с естественной средой, но и с людьми, образующими, так называемую социальную среду. Она формируется и используется человеком для обмена опытом и знаниями, для удовлетворения своих духовных потребностей и накопления интеллектуальных ценностей. Деятельность человека, развиваясь в пределах физических химических, биологических и других состояниях биосферы, в то же время оказывает влияние на природные процессы, происходящие в ней. Природные процессы все теснее переплетаются с антропогенными процессами, между ними усиливаются обмен веществом и энергией, возрастает обмен информацией.

Антропогенные изменения окружающей среды приобрели такие размеры, что человек прямо или косвенно сам стал их жертвой. Антропогенная деятельность, не сумевшая создать техносферу необходимого качества как по отношению к человеку, так и по отношению к природе, явилась первопричиной многих негативных процессов в природе и обществе.

Современному человеку приходится решать проблемы, связанные не только с обеспечением комфортной жизни, принимая меры защиты от естественных негативных воздействий, но и с возникающими проблемами техносферной безопасности.

Следует отметить, что именно поэтому в последнее десятилетие стало активно развиваться учение о безопасности жизнедеятельности в техносфере, основной целью которой является защита человека в техносфере от негативных воздействий антропогенного и естественного происхождения, достижение комфортных условий жизнедеятельности. Средством достижения этой цели является реализация обществом знаний и умений, направленных на уменьшение негативных воздействий до допустимых значений.

Материалы конференции ставят своей целью продемонстрировать возможность безопасного взаимодействия человека с техносферой и природой; исследовать негативные воздействия техносферы на человека и окружающую среду, а также зоны воздействия опасностей техносферы и отдельных ее элементов (предприятия, машины, приборы и т.п.). Кроме этого необходимо отразить современные проблемы техносферной безопасности и показать как человечество преодолевает вызовы различного уровня, возникающие в техносфере, используя базовые, специальные и информационные технологии.

Ответственность за аутентичность и точность цитат, названий и иных сведений, а так же за соблюдение законов об интеллектуальной собственности несут авторы публикуемых статей. Материалы публикуются в авторской редакции.

3

УДК 553:504.5.53(597)

Нгуен Тхань Хунг1, В.А. Бударина2

ВОПРОСЫ ТЕХНОСФЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЗАГРЯЗНЕНИИ ПОЧВ РТУТЬЮ

Ртуть относится к элементам ведущих классов опасности. В статье приведены результаты экспериментальных исследований по формированию техносферной безопасности территорий. При загрязнении почв ртутью. Выявлено, что концентрации ртути в почвах ≤10ppm стимулируют рост растений. Концентрации Hg2+ 100ppm негативно влияют на рост истинных листьев.

Ключевые слова: ртуть, загрязнение, накопление, токсины, тяжелые металлы, микроэлементы, рис.

Ртуть представляет собой высокотоксичный элемент [1, 2]. Источником выбросов ртути в окружающую среду также является добыча полезных ископаемых, сброс химических веществ в окружающую среду, лесной пожар [3, 4].

Были выявлены некоторые закономерности, которые имеют значение при обеспечении техносферной безопасности аграрных районов страны. Данные по высоте рисовых растений в зависимости от разных периодов роста отображены в табл. 1 и на рис. 1. Данные о влиянии концентраций Hg2+ на интенсивность кущения риса и скорость развития длины корня отображены в табл. 2 и на рис. 2.

Таблица 1

Влияние концентрации Hg2+ на высоту риса (cm)

5

Таблица 2

Влияние концентраций Hg2+ на кущение риса и развитие длины корня

Рис. 2. Концентрация Hg2+

Закономерности процесса накопления ртути в исследуемых частях риса изображены в таблице 3 и на рис. 3. Согласно токсическому механизму тяжелых металлов в почвенной среде: Если в окружающей среде накапливаются токсины от низкого до высокого, физиологические изменения, которые приводят к адаптации к условиям жизни, таким как развитие корня или в другом направлении, менее подверженным воздействию токсичных веществ.

6

Рис. 3. Содержание Hg2+(ppm), накопленное в частях риса

Проведенные исследования выявили особенности влияния загрязнения почв ртутью на рис. Определено, что при концентрации ингредиента (10ppm) оказывают максимальное положительное влияние на рис. Однако при более высоких концентрациях будет препятствовать росту растения. Таким образом, можно видеть, что уровень концентрации 10 ppm является предельной концентрацией для риса.

Литература

1.Le H.B. Environmental Toxicology. National University Publisher. Ho Chi Minh City, 2000, pp 268.

2.Le H.B. Land Environmental Ecology, Ho Chi Minh City Agricultural Publisher, 2000,

pp.173.

3.Le H.B, Nguyen V.D. Effect of heavy metal toxins on plants (rice, water spinach), animals (earthworms, mussel, crayfish) and accumulation in their bodies. National Center for Science Technology, 1998, 23-28.

4.Sereda L.O, Yablonskikh L.A, Kurolap S.A. Monitoring of the ecological-geochemical state of the soil cover of the city of Voronezh. Экология и природопользование. 2015. № 2. P.66-

72.http://dx.doi.org/10.15688/jvolsu11.2015.2.8

Вьетнамский Национальный университет лесного хозяйства, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет»

Nguyen Thanh Hung1, V.A. Budarina2

TECHNOSPHERIC SAFETY ISSUES IN POLLUTION OF MERCURY SOILS

Mercury refers to the elements of the leading classes of danger. The article presents the results of experimental studies on the formation of techno spheric security of territories. When contaminating soils with mercury. It was found that mercury concentrations in soils of ≤10ppm stimulate plant growth in height, root length, ability to branch rice, increase yields. Concentrations of Hg2 + 100ppm negatively affect the growth of true leaves. Mercury is predominantly deposited in leaves and rice grains. As sources of mercury in the soil within Vietnam, agrarian technologies, the consequences of military operations, are distinguished.

Key words: heavy metals, toxins, pollution, mercury, microelements, accumulation, rice.

Vietnam National University of Forestry

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Voronezh state technical University»

7

УДК 553:504.5.53(597)

Нгуен Тхань Хунг1, И.И. Косинова2

ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ КАДМИЕМ НА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ОСВОЕНИЕ ТЕРРИТОРИИ

Cd является одним из значимых микроэлементов, оказывающих влияние на экосистемы различного уровня. На малых концентрациях Cd стимулирует развитие, но если концентрация превышает допустимый порог, это наносит вред организму. Экспериментально выявлено, что в рисе концентрация Cd2+ 0,1 ppm стимулирует рост, а также его развитие. Повышение концентрации Cd2+ ≥30 ppm приводит к ограничению высоты стеблей растения. При этом выявлено, что Cd в основном накапливается в корнях и листьях риса.

Ключевые слова: тяжелые металлы, токсины, отравления, загрязнение, кадмий, микроэлементы.

Тяжелые металлы важны в жизни организмов и известны как микроэлементы [4]. Спрос на элементы Co, Zn, Fe и Mn составляет около 1-100 ppm в сухом веществе для организма. Более высокие дозы часто являются токсичными. Диапазон концентраций от достаточных до избыточных тяжелых металлов очень узок [1]. Металлы в соответствующих концентрациях будут стимулировать микробное дыхание и увеличивать количество выделяемого СО2. Однако при высоких концентрациях Pb, Zn, Cu, Cd, Ni будет уменьшаться количество выделяемого CO2 [2]. Для большинства наземных организмов токсичность уменьшается по порядку: Hg> Cd> Cu> Zn> Pb [2]. Токсичность тяжелых металлов в рисе зависит от многих факторов, таких как концентрация , источники проникновения, время накопления [3,5]. Нами проведены экспериментальные исследования влияния загрязнения почв кадмием на состояние выращиваемого риса. Были заданы различные концентрации загрязнения. Рассматривались уровни экологической опасности, определяемые по следующим критериям: высота растения, среднее количество стеблей, среднее время кущения, средняя длина корня.

Было показано, что влияние Cd2+ на высоту риса значительно. Образцы с высокой концентрацией (30-100 ppm) по сравнению с контрольными образцами показали очень большую разницу по высоте растения риса. Как показано в табл. 1 и рис.1, можно видеть, что увеличение концентрации Cd2+ в почве будет препятствовать росту растения.

В первые дни растения не показали большой разницы между образцами и менее подвержены влиянию Cd2+. После седьмого дня влияние стало более выраженным. Концентрации кадмия 30ppm и Cd2+ 100ppm показали наибольшую экологическую опасность загрязнения.

_________________________________

© Нгуен Тхань Хунг, Косинова И.И., 2019

8

Таблица 2

Влияние концентраций Cd2+ на кущение риса и развитие длины корня

Рис. 2. Влияние концентраций Cd2+ на кущение риса и развитие длины корня

Как показано в табл. 2 и рис.2, при низких концентрациях Cd2+ (0,01-0,1ppm.) время кущения и среднее количество стеблей анализируемых , а также контрольных образцов находилось на одном уровне. Однако при более высоких концентрациях наблюдалась тенденция значительного уменьшения данных показателей. Особенно при высоких концентрациях Cd2+ (30-100 ppm) количество стеблей значительно ниже, а время кущения больше, чем значения контроля. Длина корней также уменьшается с увеличением концентрации Cd2+. Это говорит о том, что присутствие Cd2+ в почве увеличивает время роста растений, препятствуя развитию и росту корней.

9