2809

ных веществ. Биологические пробы применимы и для токсикологической оценки различных компонентов окружающей среды, особенно почв. Обычно в качестве тест-объектов используют мелкие семена (льна, кресс-салата, мака, рыжика, укропа и др.).

Метод основан на реакции тест-культуры на наличие в почве загрязняющих веществ, а также позволяет выявить токсичное (ингибирующее) действие тех или иных веществ или стимулирующее влияние, активизирующее развитие тест-культур [2].

Отбирали образцы почвогрунта на расстоянии 200, 500, 1500 м от шлакового отвала (ИЗ) и в городской черте (5 км) для контроля в заведомо незагрязненном биотопе. Причем образцы подбирали с учетом преобладающего направления ветра и в различных слоях по глубине (0–10 см и 30–40 см).

При исследовании фитотоксических свойств почвогрунта были рассмотрены следующие показатели: всхожесть семян (% взошедших от общего количества высеянных), длина зародышевого корешка, длина побега кресс-салата Lepidium sativum L. (табл. 1). Для этого в каждую чашку Петри поместили исследуемые образцы почвы, увлажнили и засеяли 50 семенами кресс-салата. Период экспозиции составлял 7 суток. Для получения достоверных данных опыты для каждого из участков биотопа были проведены в трех повторностях.

Таблица 1 Определение фитотоксического действия почвогрунта

В зависимости от результатов опыта почвам присваивали один из четырех уровней загрязнения:

161

1.Загрязнение отсутствует: всхожесть семян достигает 90–100 %, всходы дружные, проростки крепкие, ровные. Эти признаки характерны для контроля, с которым следует сравнивать опытные образцы.

2.Слабое загрязнение: всхожесть 60–90 %, проростки почти нормальной длины, крепкие, ровные.

3.Среднее загрязнение: всхожесть 20–60 %, проростки по сравнению с контролем короче и тоньше, некоторые из них имеют уродства.

4.Сильное загрязнение: всхожесть семян очень слабая (менее 20 %), проростки мелкие и уродливые.

Анализ данных теста с использованием кресс-салата на исследование фитотоксических свойств почвогрунта показал, что почвы, отобранные по удалению от ИЗ, подвержены среднему и сильному загрязнению.

Вто же время побеги и корни кресс-салата, выращенные во время эксперимента, были подвержены заметным морфологическим изменениям (задержка роста и искривление побегов, уменьшение длины и массы корней).

Для построения зависимости результатов биотестирования фитотоксических свойств почвогрунта от концентрации тяжелых металлов (ТМ) рассчитывался ряд показателей [3].

Расчет коэффициентов концентрации ТМ в почвогрунте и суммарных показателей загрязнения почвогрунта показал, что они по категориям загрязнения относятся к умеренно опасным и допустимым

(табл. 2).

162

Были построены модели зависимости суммарного показателя загрязнения от определяемых фитотоксических свойств почвогрунта

(рис. 1–3).

Рис. 1. Зависимость всхожести семян кресс-салата в градиенте суммарного показателя загрязнения

Рис. 2. Зависимость длины зародышевого корешка проростков кресс-салата в градиенте суммарного показателя загрязнения

Рис. 3. Зависимость длины побега проростков кресс-салата в градиенте суммарного показателя загрязнения

163

При анализе рисунков обнаружили, что суммарный показатель загрязнения почвогрунта, рассчитанный для района шлакового отвала, в большей степени влияет на длину побега кресс-салата.

Список литературы

1.Багдасарян А.С. Биотестирование почв техногенных зон городских территорий с использованием растительных организмов // дис. … канд. биол. наук. – Ставрополь, 2005. – 159 с.

2.Васильев А.В., Заболотских В.В. Экологический мониторинг токсического загрязнения почвы нефтепродуктами с использованием методов биотестирования [Электронный ресурс] // Нефтегазовое дело. – 2012. – № 4. – С. 242–250. – URL: http://ogbus.ru/authors/VasilyevAV/ VasilyevAV_1.pdf (дата обращения: 10.10.2015).

3.Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Янин Е.П. Геохимия окружающей сре-

ды. – М.: Недра, 1990. – 335 с.

Об авторах

Иванова Ирина Сергеевна – студентка кафедры промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, e-mail: irinaivanova94@mail.ru.

Боброва Ольга Борисовна – старший преподаватель кафедры промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, e-mail: obproshkina@mail.ru.

164

УДК 574.52

Д.А. Иванцов, И.В. Машкова, Т.Г. Крупнова, А.М. Кострюкова

КАЧЕСТВО ВОДЫ РЕК КУВАШ, АЙ И АТЛЯН В МЕСТАХ ПЕРЕХОДА ОПТОВОЛОКОННОЙ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧ

«УФА – ЮРГАМЫШ»

Представлены результаты изучения качества воды рек Челябинской области на основании качественного и количественного распределения зоопланктона. Анализ качества воды рек показал чрезвычайно высокую степень их загрязнения.

Ключевые слова: качество воды, индекс загрязнения воды, сапробность, зоопланктон.

D.А. Ivantsov, I.V. Mashkova,

T.G. Krupnova, A.M. Kostryukova

WATER QUALITY OF RIVERS KUVASH, AY

AND ATLYAN AT THE JUNCTION RELP “UFA – YURGAMYSH”

The article contains the results of a study of water quality of the rivers of the Chelyabinsk region, on the basis of qualitative and quantitative distribution of zooplankton. An analysis of the current situation and study the water quality of the river showed extremely dirty degree of water pollution.

Ключевые слова: water quality, water pollution index, saprobit, zooplankton.

Водоохранная зона рек бассейна Табола испытывает антропогенную нагрузку различной степени [1]. Например, река Атлян – гидрологический памятник природы, река Ай расположена в промышленной зоне города Златоуста, река Куваш находится под влиянием сельскохозяйственной деятельности человека. Следовательно, качество воды этих рек будет различным.

При проведении гидроморфологических исследований определили, что указанные реки относятся к типичным горным, обладают достаточно большой скоростью течения (1,5 м/с), относительно неглу-

165

боки (0,9 м) и в местах пересечения оптоволоконной линии передач (ОВЛП) небольшой ширины (5 м).

Створ перехода ОВЛП «Уфа – Юргамыш» через реку Куваш расположен в 1 км от устья, 1 км к северу от села Куваш, 20 км к западу от города Златоуста. Река на исследуемом участке испытывает антропогенные нагрузки. Это отражается на классе качества воды. Створ перехода кабеля через реку Ай расположен в 469 км от устья, 2 км к юго-западу от Златоуста. Длина реки от истока до расчетного створа – 80 км, площадь водосбора – всего 15 000 км2, до створа – 800 км2, средний уклон – 2 %. Створ проектируемого перехода кабеля через реку Атлян расположен в 30 км от устья, 2 км к югу от поселка Урал-Дача, 20–25 км к западу от города Миасса. Длина реки от истока до расчетного створа составляет 8 км, площадь водосбора – всего 450 км2, до створа – 70 км2, средний уклон – 6 %.

В ходе исследования проб воды из реки Куваш на участке Ленинск – Бердяуш было зарегистрировано 7 видов зоогидробионтов (табл. 1), большая часть которых относится к полисапробам [2].

Таблица 1

Сапробность реки Куваш

∑sh = 222,5

Индекс сапробности – 4,6 Зона сапробности – полисапробная

При подсчете сапробности использовались многолетние показатели встречаемости планктонных организмов [3, 4]. В результате было определено, что вода в реке по биологическим показателям очень грязная. Индекс сапробности равен 4,6. Доминантным видом является Colpidium campylum – инфузории, которые обитают в достаточно грязных водах.

166

При исследовании проб воды из реки Ай было зарегистрировано 6 видов зоогидробионтов (табл. 2), большая часть которых специфичны для α-мезосапробных зон. Было определено, что вода в реке по биологическим показателям слабозагрязненная. Индекс сапробности равен 3,2. Доминантным видом является Frontonia lerecas. Этот вид относится к классу инфузории и обитает в достаточно грязных водах.

Таблица 2

Сапробность реки Ай

∑sh = 132,1

Индекс сапробности – 3,2 Зона сапробности – α-мезосапробная

В результате исследования проб воды из реки Атлян было зарегистрировано 7 видов зоогидробионтов (табл. 3), большая часть которых, по определителю Сладечека, относится к олигосапробной зоне. Нами было определено, что вода в реке по биологическим показателям чистая. Индекс сапробности равен 1,13. Доминантным видом является Trichotria tetractis. Этот вид относится к классу коловратки и обитает в чистых водах.

Таблица 3

Сапробность реки Атлян

167

В результате проведенных исследований нами было установлено, что видовой состав зоопланктона в реках невелик. Это прежде всего связано со спецификой рек, а также с сезоном года (осень). В целом зарегистрировано 20 видов, которые распределяются по рекам следующим образом: река Куваш – 7; река Ай – 6; река Атлян – 7.

Анализ степени загрязнения водоемов по зоогидробионтам показал, что исследованные участки рек относятся к различным зонам от достаточно чистой до весьма грязной. Класс качества реки Куваш – очень грязная, реки Ай – умеренно загрязненная, реки Атлян – чистая, что соответствует следующим зонам сапробности: Куваш – полисапробная, Ай – α-мезосапробная, Атлян – олигосапробная. Относительная чистота воды некоторых стаций, несмотря на определенную антропогенную нагрузку, объясняется тем, что крупный зоопланктон и зоогидробионты способствуют уменьшению в воде концентрации биогенных элементов, контролируют рост фитопланктона, что способствует естественному самоочищению водоема.

Список литературы

1.Экологические проблемы состояния водной экосистемы озера Ильменское / Т.Г. Крупнова, А.М. Кострюкова, И.В. Машкова, О.В. Ракова // Вестник Тамбов. ун-та. Сер.: Естественные и технические нау-

ки. – 2013. – Т. 18, № 3. – С. 878–882.

2.Исследование видового состава перифитонных микроорганизмов озера Ильменское / А.М. Кострюкова, Т.Г. Крупнова, И.В. Машкова, В.Ю. Силин, В.Х. Нутфуллина // Вестник Тамбов. ун-та. Сер.: Естественные и технические науки. – 2014. – Т. 19, № 5. – С. 1692– 1695.

3.Машкова И.В., Кострюкова А.М., Крупнова Т.Г. Оценка гидрохимических и гидробиологических показателей качества воды озера Ильменское (Челябинская область) // Наука ЮУрГУ: материалы 66-й Науч. конф. Сер.: Секции естественных наук. – 2014. – С. 389–394.

4.Кострюкова А.М., Машкова И.В., Крупнова Т.Г. Биоразнообразие гидробионтов в оценке экологического состояния озер южного лесничества Ильменского заповедника // Исследования в области есте-

ственных наук. – 2013. – № 12 (24). – С. 2.

168

Об авторах

Иванцов Дмитрий Алексеевич – студент бакалавриата кафед-

ры экологии и природопользования, Южно-Уральский государствен-

ный университет (НИУ), e-mail: ivantsov.mitya@mail.ru.

Машкова Ирина Вячеславовна – кандидат биологических на-

ук, доцент кафедры экологии и природопользования, ЮжноУральский государственный университет (НИУ), e-mail: mashkoffa@ya.ru.

Крупнова Татьяна Георгиевна – кандидат химических наук,

доцент кафедры экологии и природопользования, Южно-Уральский государственный университет (НИУ), e-mail: krupnovatg@mail.ru.

Кострюкова Анастасия Михайловна – кандидат химических наук, доцент кафедры экологии и природопользования, ЮжноУральский государственный университет (НИУ), e-mail: anmikost@mail.ru.

169

УДК 504.054

Н.В. Карбаинова, В.М. Белокурова, Е.А. Волкова

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗАМЕНЫ АГЛОКОКСОДОМЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА НА ЖИДКОФАЗНОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЖЕЛЕЗА В ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ УСТАНОВКЕ

Производство чугуна, традиционно включающее агломерационный, коксохимический и доменный процессы, оказывает негативное воздействие на окружающую среду и здоровье человека. В каждом производственном процессе в окружающую среду выделяется большое количество вредных веществ. Решением данной проблемы является замена данного технологического процесса на жидкофазное восстановление железа, при котором значительно снижается объем и состав выбросов в окружающую среду.

Ключевые слова: чугун, агломерационное, коксохимическое и доменное производство, жидкофазное восстановление железа, выбросы, диоксид серы, оксиды азота, оксид углерода, пыль, бензопирен.

N.V. Karbainova, V.M. Belokurova, E.A. Volkova

ECOLOGICAL ASSESSMENT OF REPLACEMENT

OF AGGLOMERATIVE, COKE-CHEMICAL AND BLAST-FURNACE PRODUCTION BY LIQUID-PHASE RESTORATION OF IRON

IN HIGH-TEMPERATURE INSTALLATION

The production of cast iron which is traditionally including agglomerative, coke-chemical and blast-furnace processes makes adverse effects on the environment and health of people. All of the kind of metallurgical processes are sources exhausting a large number of contaminants in the environment. The solution of this problem is replacement of traditional production of cast iron by liquid-phase restoration of iron at which the volume and structure of emissions in the environment considerably decreases.

Keywords: cast iron, agglomerative, coke-chemical and domain production, liquid-phase restoration of iron, emissions, sulfur dioxide, nitrogen oxides, carbon oxide, dust, benzоpyrene.

170