Материал: Комплексные проблемы техносферной безопасности. материалы Международной научно-практической конференции. Колодяжный С.А., Небольсин В.А

плохо обеззараживается, в ней создаются благоприятные условия для сохранения и развития различных микроорганизмов, в том числе и патогенных. Взвешенные вещества, уменьшая прозрачность воды, снижают интенсивность фотосинтеза; оседая на дне, препятствуют развитию бентоса, корневой системы растений.

2. Химический анализ воды [7].

Анализ воды на ее химический состав мы провели в лабораторных условиях на базе ОАО Кавминкурортресурсы г. Ессентуки (Железноводское подразделение).

2.1. Определение кислотности воды, табл. 3.

Погрешность рН-метра лабораторного 150М − 0,005.

Выводы: В 2008 г в связи с началом заболачивания озера наблюдаемая кислотность превышает норму на 20 %. Динамика после очистки водоѐма за 2010-2015 гг. положительна, и рН соответствует норме. В 2015 рН ниже нормы на 4 %, что объясняется попаданием в водоѐм антропогенных биогенов.

2.2. Определение общей жесткости воды, табл. 4.

Погрешность результатов не превышает 2 %.

Выводы по общей жѐсткости воды: в 2012 году на берегу озера производилось строительство многоквартирного дома, строительный мусор, по нашим наблюдениям, сбрасывался в водоѐм, что повлекло повышение жесткости воды на 30 %, что негативно сказывается прежде всего на жизнедеятельности одноклеточных организмов. Проведены анализы на наличие ионов Cu2+, Fe2+, Fe3+ - данные катионы не обнаружены.

2.3. Определение концентрации растворѐнного в воде кислорода, табл. 5.

Выводы: в 2008 году количество растворѐнного О2 опустилось ниже нормы − 4мг/л, что вызвало массовый замор рыбы. В 2010-2015 гг. количество О2 находится в пределах нормы, но наблюдается динамика его снижения.

2.4. Определение ионов хлора, табл. 6.

(Vхл, мл). Схл = 1,773 х; Vхл х1000/100; Vхл = 23,1мл;

Схл = 1,773х23,1 х1000/100 = 410 мг/л; 350 мг/л (расчѐт 2014 г); ПДК аниона хлора 350 мг/л.

126

2.5. Определение гидрокарбонат – анионов, табл. 7.

Исследуемую пробу с индикатором оттитровали раствором соляной кислоты (0,05 Н.). Определили объем раствора использованного на титрование. Рассчитали массовую концентрацию гидрокарбонат иона по формуле:

Сгк = Vгкх305; Сгк = 3,7х305; Сгк = 1128 мг/л; ПДК по гидрокарбонат - аниону

1000 мг/л.

Выводы: Концентрация анионов хлора равна 410 мг/л и превышает ПДК незначительно. Мы объясняем повышение концентрации анионов хлора попаданием в водоѐм талых вод с посыпанных зимой солью улиц города. Концентрация карбонат анионов и гидрокарбонат анионов превышена в 2012 году в 1,5 раза и соответственно в 1,22 раза. Это объясняется попаданием в водоѐм большого количества строительного мусора при постройке многоквартирного дома по ул. Проскурина.

3. Микробиологические исследования [7]. Определение общего микробного числаОМЧ. К ОМЧ относят мезофильные аэробы и факультативные анаэробы, способные образовывать на питательном агаре колонии, видимые при увеличении в 2 раза при температуре 37 °С в течение 24 ч и при температуре 22 °С в течение 72 ч. При температуре 22 °С, как правило, вырастает больше сапрофитных микроорганизмов, чем при температуре 37 °С. В том случае, если КОЕ ОМЧ 37 °С и КОЕ ОМЧ 22 °С примерно равны, водоѐм не способен к самоочищению, табл. 8.

Выводы: В 2008 году КОЕ ОМЧ при 22 °С и КОЕ ОМЧ при 37 °С примерно равны,

127

следовательно водоѐм загрязнѐн и не способен к самоочищению. В 2008 году после механической очистки соотношние КОЕ ОМЧ 22 °С / КОЕ ОМЧ 37 °С равно 4, что соответствует способности водоѐма к самоочищению. В 2012-2015гг соотношение обеих групп уменьшается, способность к самоочищению снижается.

4. Биологические исследования [1, 9, 10]. Для оценки экологического состояния водоема мы изучили фитопланктон и зообентос водоема. Зообентос служит хорошим индикатором загрязнения донных отложений и придонного слоя воды. Достоверными индикаторами среди них служат легочные моллюски, особенно катушки и речные чашечки. Положительные результаты дает также оценка качества воды по личинкам насекомых.

Таблица 9

Результаты биологических исследований

Выводы по проведѐнным исследованиям:

1.Городское озеро расположено в центре жилого массива и подвергается сильному негативному антропогенному воздействию, как через непосредственное загрязнение воды, так и загрязнение берегов водоѐма.

2.В настоящее время данный объект ответственных за содержание и охрану не имеет, исследования вод и почвы озера центром гигиены и эпидемиологии не финансируются, экологическая ситуация на озере не контролируется.

3.Городское озеро создано в 1972 году, через 36 лет на нѐм возникли серьѐзные экологические нарушения: массовые заморы рыбы в летний период в связи с низкой концентрацией растворѐнного кислорода (50 %) ПДК, поглощаемого большим количеством гниющей органики. На озере наблюдалась начальная стадия вторичной антропогенной сукцессии озеро - болото.

4.В 2008 году была проведена частичная механическая очистка прибрежной зоны - экологическая ситуация несколько улучшилась.

5.В настоящее время органолептические, биологические, химические и микробиологические исследования показывают, что вода имеет отчѐтливый плеснево-гнилостный запах, коэффициент соотношения КОЕ ОМЧ 22 °С/ КОЕ ОМЧ 37 °С, равный 3,5, показывает, водоѐм находится на опасной границе неспособности к самоочищению.

6.Исследование беспозвоночных биоиндикаторов показывает наличие организмов, характерных для водоѐма с загрязнѐнной водой. Дальнейшее загрязнение водоѐма приведѐт

кантропогенной сукцессии озеро - болото.

7.Железноводское городское озеро − искусственная экосистема, которая не способна саморегулироваться и самоподдерживаться, поэтому требует дополнительных затрат энергии со стороны человека.

Заключение. Проведя, исследования состояния городского озера города-курорта Железноводска мы выяснили, что в 2008 году гидробионты озера - типичные представители грязного водоѐма [6]. После механической очистки ситуация улучшилась (2010 год). В 20122015 гг. состав беспозвоночных биоиндикаторов показывает повышение степени загрязнения от слабо загрязнѐнной до загрязнѐнной воды. Среди всех экологических группировок, разви-

128

вающихся в водоемах, особое место принадлежит сообществу микроскопических водных растений, обитающих в толще воды − фитопланктону. Многие виды водорослей являются биологическими индикаторами, например, показателями загрязнения водоѐма (сапробности). Водорослям принадлежит ведущая роль в индикации изменения качества воды в результате эвтрофирования водоема. Поэтому мы и выбрали фитопланктон как индикатор качества воды. В результате исследования фитопланктона озера мы определили наличие в воде одноклеточных и многоклеточных нитчатых и харовых зеленых водорослей. Индикатор опасных загрязнений – обрастание берегов озера и поверхностных предметов у кромки воды. Исследуя прибрежную растительность озера [2], мы выявили большое количество осоковых (осока пузырчатая) Carex vesicaria и рогозовых (камыш озерный) Scirpus lacustris, чрезмерное развитие которых неблагоприятно для водоема, так как при отмирании и разложении корневищ идет активное загрязнение озера, его обмеление и в дальнейшем заболачивание.

Литература

1.Ганышина Л.А., Горидченко Т.П. Методика оценки экологического состояния водоемов по организмам зообентоса. − М.: ЦСЮН, 1994. −37 с.

2.Дементьев М.С. Особенности биологической продуктивности Дадынской группы озер // Известия Дагестанского государственного педагогического университета. – 2017. - №1. – С. 49 – 53.

3.Дементьев М.С. Проблемы влияния загрязнения окружающей среды на здоровье населения // Актуальные проблемы здоровья человека в экологически неблагоприятных условиях: сборник материалов Х Международной научно-практической конференции. - Брянск: БГУ. - 2016. - С. 26-31.

4.Дементьева Д.М., Дементьев М.С. Об изменениях медико-экологических показателей на территории Северо-Кавказского федерального округа //Социально-гигиенический мониторинг здоровья населения: материалы к 20-й Всерос. науч. - практ. конф. с Международным участием / под ред. Засл. работника высшей школы РФ, д.м.н., проф. В.А. Кирюшина. - Рязань: РязГМУ, 2016. - Вып. 20. - С. 6-10.

5.Дементьева Д.М., Смольникова В.В. Дементьев М.С. Влияние подпороговых концентраций различных веществ в почвах и водоемах Ставропольского края на заболеваемость детского населения // Вестник Северо-Кавказского государственного технического университета. - 2012. - № 1 (30). - С. 61-64.

6.Колотько Ю.В., Дементьев М.С. Чрезвычайные ситуации эколого-биологического характера // Комплексные проблемы техносферной безопасности /Материалы Международной научно-практической конференции (г. Воронеж, 12 ноября 2015 г.). - Часть VI. -Воронеж

2015. - С. 54-59.

7.Кочемасова З.Н., Ефремова С.А., Рыбакова А.М. Санитарная микробиология и вирусология. − М.: «Медицина»,1987. – 349 с.

8.Перельман А.И. Геохимия природных вод. − М.: Наука, 1982. − 154 с.

9.Руководство по методам биологического анализа поверхностных вод суши и донных отложений. − Л.: Гидрометеоиздат, 1983. − 240 с.

10.Чертопруд М.В. Мониторинг загрязнения водоемов по составу макрозообентоса: методическое пособие.−М.: АсХО, 1999. − 17 с.

ФГАОУ ВО «Северо-кавказский федеральный университет», г. Ставрополь

T.S. Shulga

MONITORING OF SUKCESSION PROCESSES ON URBAN LAKE G. ZHELEZNOVODSK

This article demonstrates the results of monitoring the state of the city lake in the town of Zheleznovodsk. It is established that the lake does not self-regulate. The transformation of the lake is observed in the direction of its overgrowing

129

Key words: lake, monitoring, organoleptic characteristics of water, water hardness, acidity of water, microbiological and biological studies

Federal State Autonomous Educational Establishment of Higher Education «North-caucasus federal university», Stavropol

УДК 504.054:628.5

Н.А. Ходосова, Л.И. Бельчинская

ПРИМЕНЕНИЕ КОМПЛЕКСНОАКТИВИРОВАННОГО МОНТМОРИЛЛОНИТА В КЛЕЕВЫХ КОМПОЗИЦИЯХ

Предложена предварительная комплексная сорбционная активация глинистого минерала монтмориллонита, заключающаяся в последовательной термообработке и дальнейшей - в слабом импульсном магнитном поле. Комплексно активированный минерал при использовании в качестве наполнителя клеевых композиций способен существенно снизить эмиссию формальдегида из клея и фанеры на основе карбамидоформальдегидной смолы в результате десорбции воды при термической активации и образовании энергетически выгодных для процессов сорбции связей сорбент-сорбат и возрастании доли хемосорбции. Установлено, что введение активированного монтмориллонита в клей приводит к снижению приземной концентрации формальдегида в выбросах мебельных предприятий практически в 2 раза

Ключевые слова: монтмориллонит, слабое импульсное магнитное поле, фанера, сорбция, клеевая композиция, формальдегид, термообработка

Воздушная среда жилых помещений и рабочая зона промышленных производств содержит токсичные компоненты, лидерами среди которых в пробах воздуха являются фенол, формальдегид, стирол, ксилол, толуол, ацетон, амины. Очистка воздуха рабочей зоны от загрязнителейдо значений ПДК является сложнейшей технической задачей. При работе в цехах и нахождении в жилых помещениях, где воздух загрязнен химическими веществами, риск возникновения онкологических заболеваний, заболеваний сердца, сосудов, органов дыхания, а также кожные болезни многократно увеличивается [1].

Формальдегид - основной загрязнитель, как атмосферного воздуха, так и воздуха жилых помещений. Источниками выделения формальдегида могут быть мебель, синтетические ковровые изделия, строительные и отделочные полимерные материалы, косметические средства, утеплители, текстильные материалы. Основным источником формальдегида во всех этих изделиях является остаточный формальдегид в смоле, присутствующий там вследствие добавления его в избыточном количестве для реакции с карбамидом при изготовлении данной смолы. Карбамидоформальдегидные олигомеры термически и гидролитически неустойчивы, содержат фракции из метилолмочевины (NH2–CO–NHCH2OH), диметилолмочевины

(HOCH2NH–CO–NHCH2OH) и диметиленбисмочевины (CH2–NH–CO–NHCH2OH), способ-

ные расщепляться до соединений, имеющих концевые метилольные группы (–СН2ОН), которые и являются источником выделения формальдегида [2]. Большое количество клеев на основе карбамидоформальдегидных смол (КФС) используется на фанерном производстве. Максимальное количество формальдегида выделяется при отверждении самого тонкого слоя связующего без контакта его с древесиной. Повышение температуры усиливает этот процесс. Клеевые мостики, образующиеся при прессовании между отдельными древесными частицами, имеют непрочные связи, которые, особенно при высокой влажности и температуре, могут разрушаться с выделением формальдегида [3].

На фанерном производстве в клеи добавляют наполнители (например, каолинит), которые параллельно способны исполнять роль сорбентов, что приводит к снижению выделения формальдегида [4]. Ранее, в работах [5-7] приводятся сведения о добавлении к клеям кислотообработанных растительных и минеральных сорбентов с целью снижения концентрации формальдегида. Для активации минеральных сорбентов используют 17 % серную кислоту, для растительных сорбентов – 12 % ортофосфорную кислоту. В результате отмечается снижение свободного формальдегида в клее в 1,8 раза в сравнении с традиционным клеем.

130