Том 31, № 4 (2023)

Природный дефицит йода, в некоторых регионах России, провоцирующий заболевания щитовидной железы, усугубляет последствия поступления в пищевые цепи короткоживущих радиоактивных изотопов этого элемента вследствие аварии на Чернобыльской АЭС (1986). Цель работы - оценка риска заболеваемости населения Калужской, Брянской и Орловской областей раком щитовидной железы на уровне отдельных населенных пунктов на основе экспериментальных данных. Исследовано содержание йода в почвах и укосах трав пастбищ - геохимически контрастных ландшафтов, а также в молоке коров и клубнях картофеля личных подсобных хозяйств в пострадавших при аварии на ЧАЭС 1986 г. областях: Брянской (2021 г.), Орловской (2022 г.) и Калужской (2023 г.). Совместные экспедиции лаборатории биогеохимии окружающей среды ГЕОХИ РАН и департамента экологии человека и биоэлементологии института экологии РУДН им. Патриса Лумумбы, проведенные по инициативе и при участии авторов, выявили значительное варьирование концентрации йода в почвах и продуктах питания, что может иметь решающее значение при оценке риска распространения заболеваний щитовидной железы, в том числе рака среди местного сельского населения. Установлено, что содержание йода варьировало в широких пределах как в верхних слоях почв (0,31-3,04 мг/кг), так и в укосах трав (0,14-0,29 мг/кг) исследуемой территории. Наибольший природно-техногенный риск заболеваемости сельского населения раком щитовидной железы в результате последствий аварии на ЧАЭС характерен для обследованных населенных пунктов Жиздринского района Калужской области, Болховского, Дмитровского и Свердловского района Орловской области, Рогнединского района Брянской области.

Особый интерес представляет восстановительная динамика фитоценозов на начальных стадиях их формирования. После проведения сплошных рубок значительно изменяются экологические условия. Обследование двух вырубок на месте ветровала 2017 г. в течение трех лет (2020-2022 гг.) позволило определить направление развития фитоценоза. Pinus sylvestris L. уступает в конкуренции лиственным пород на обеих вырубках, её долевое участие составляет менее 50 %. Наибольшее количество особей Pinus sylvestris L. на объектах исследования имеют трехлетний возраст: вырубка № 1 - 55 % и вырубка № 2 - 47 %. Отмечен активный рост в высоту сосны и мелколиственных пород. На вырубке №1 отмечается ежегодное увеличение приростов Pinus sylvestris L., что свидетельствует о благоприятных условиях, однако на вырубке № 2 прирост за 2022 год уступает предыдущему на 4 см. Напочвенный покров является одним из главных экологических факторов, обусловливающих восстановительную динамику фитоценозов на сплошных вырубках. Восстановительная динамика живого покрова оценивалась по 45 геоботаническим описаниям. На вырубках обнаружено 102 вида сосудистых растений, относящихся к 72 родам, наиболее представленные семейства: Asteraceae - 12,7 %, Apiaceae - 10,8 %, Poaceae - 8,8 %. Заметное присутствие в растительном покрове представителей семейства Poaceae препятствует успешному возобновлению Pinus sylvestris L. Доля наиболее представленных травянистых растений от общего количества видов на вырубках по эколого-ценотическим группам: луговые - 45 %, высокотравные - 16 %, неморальные - 11 % и мелкотравные - 9 %. Общее проективное покрытие живого напочвенного покрова в среднем составляет 65-75 %. В условиях вейниково-разнотравных вырубок Pinus sylvestris L. испытывает сильную конкуренцию со стороны мелколиственных пород и живого напочвенного покрова, что ставит под сомнение перспективы формирования насаждения с ее преобладанием.

Анализ спутниковых снимков высокого и сверхвысокого разрешения 1385 торфяников (площадью более 10 га), расположенных на территории Могилевской области Республики Беларусь, показал, что из общей площади 221 тыс. га торфяников в естественном состоянии сохранилось около 37 %, остальная часть подверглась гидротехнической мелиорации. Доля осушенных земель с торфяными почвами сельскохозяйственного использования составила около 30 %, покрытых лесной растительностью - около 7 %, нарушенных болот - 26 %.

Исследованы взаимосвязи структуры экономики и уровня загрязнения европейских городов в контексте экологического императива. На базе сравнительно-статистического анализа рассмотрен уровень загрязнения в городах Европы в 2013 и 2023 гг. и выявлены города с наиболее и наименее благоприятной экологической ситуацией. Изучаемые города разделены на 7 групп по индексу загрязнения; при проведении картографического анализа определена закономерность их размещения: группы наиболее загрязненных городов расположены в основном на юго-востоке Европы, а наименее - на северо-западе. Выявлены 5 типов городов с различными трендами динамики индекса загрязнения. На основе комплексного синтетического анализа городов с максимальным улучшением и ухудшением экологической ситуации описаны основные факторы разнонаправленной динамики - активность проведения экологической политики, трансформация отраслевой структуры экономики городов. Определены основные пространственные тенденции изменения экологической ситуации в городах региона: города с позитивной динамикой индекса загрязнения преимущественно сконцентрированы на юго-востоке, с отрицательной - на востоке. Выявлено, что за указанный период 2/3 городов Европы улучшили экологическое состояние, главным образом за счет эффективности экологических мер, зеленого политического движения, развития третичного и четвертичного секторов в их экономике.

Проведено зонирование города Шелехова, основанное на оценке акустического загрязнения территории. Осуществлены натурные наблюдения и выполнен подсчет количества автотранспортных средств, передвигающихся по внутригородским автомобильным дорогам и федеральной трассе Р-258 «Байкал». C помощью шумомеров произведены инструментальные измерения в дневное и ночное время и построены карты уровня звукового давления улично-дорожной сети. Осуществлен расчет статистических характеристик и построен суточный ход распределения уровня шума на главных и второстепенных автодорогах. Проведен анализ полученных результатов и их сравнение с установленными санитарными нормативами на предмет их превышения. Определены фактические данные в поддержку реализации стратегий, направленных на снижение акустического загрязнения и, как следствие, создания благоприятных условий для проживания населения.

Рассмотрена проблема влияния выбросов автотранспортных средств на состояние почв и растительности придорожных полос городов Иркутской агломерации. Осуществлен отбор проб вблизи перекрестков, характеризующихся интенсивным движением автотранспортных потоков. В результате массового (полуколичественного) полного спектрального анализа отобранных проб выявлено содержание в них тяжелых металлов, превышающее значения предельно допустимой и фоновой концентраций. Проведены расчеты суммарного показателя загрязнения, позволившие установить, что почвы придорожных зон урбанизированных территорий агломерации относятся к категориям «опасная» и «чрезвычайно опасная». Даны рекомендации по улучшению геоэкологического состояния почв и растительности урбанизированных территорий.

Рассмотрена проблема появления запахов в питьевой воде, связанная с развитием водорослей и цианобактерий в водоемах - источниках питьевой воды. Представлены результаты анализа информации об основных видах организмов, являющихся источниками одорантов в питьевой воде, продуцируемых ими химических веществ и описание запахов. Чаще всего причинами появления запахов в питьевой воде является массовое развитие Aphanizomenon flos-aquae и Oscillatoria agardhii , являющихся продуцентами геосмина и 2-метилизоборнеола. Приведены классификация уровней опасности по загрязнению воды цианобактериями и рекомендуемые при этом мероприятия, в том числе частота мониторинга и отбора проб. Представлены мероприятия, реализуемые при снижении численности цианобактерий в водоемах - источниках питьевого водоснабжения физическими, химическими и биологическими методами. Описаны методы удаления внутриклеточных и внеклеточных цианотоксинов из питьевой воды. Приводится анализ эффективности удаления различных веществ, обладающих одорирующим эффектом из питьевой воды.

Почвенное загрязнение тяжелыми металлами - крайне важная проблема, поскольку этот вид загрязнения влияет на пищевые цепи и в конечном итоге на человеческое здоровье из-за аккумуляции в живых организмах. В настоящее время существуют различные технологии и методы восстановления экосистем. Хотя эти методы не всегда достаточно эффективны для устранения загрязнения окружающей среды, они вполне приемлемы для почвенной ремедиации. В исследовании был протестирован восстановительный потенциал доломита в различных концентрациях, в сочетании с такими добавками, как ноль-валентное железо, конкреции Fe-Mn, железный порошок, ферригидрит и наночастицы металлов. Предложенная схема восстановления почвы привела к снижению концентрации всех тяжелых металлов в почвенных пробах (Co, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn), а также уменьшению токсичности, что было подтверждено биотестом с Daphnia magna. Эти исследования показывают, что оптимальными ремедиантами являются наночастицы с биочаром и железный порошок с биочаром и без него.

Рассмотрены и рекомендованы к применению в транспортной отрасли, теплоэнергетике, нефтегазовой промышленности, металлургии принципиально новые технические решения в области экологии и безопасности в техносфере, подтвержденные патентами на изобретения и полезные модели и разработанные учеными и аспирантами кафедры техносферной безопасности Дальневосточного государственного университета путей сообщения. Из инновационных разработок представляют практический интерес и заслуживают внимания установки по подготовке к сжиганию водомазутных эмульсий, энергосберегающие устройства для экологичного сжигания жидкого топлива, рациональные конструкции малотоксичных газомазутных горелок, а также эффективные устройства фильтр-циклонов и группового циклона для очистки дымовых газов, выбрасываемых из угольных и мазутных котельных и печных агрегатов.

Рассмотрены возможности повышения эколого-технологической эффективности инновационного угольно-водоугольного кластера ЖКХ, включая механику разрушения угля методом мокрого помола в гидроударной установке с контролем гранулометрического состава полученной водоугольной суспензии. Создание опытного угольно-водоугольного кластера ЖКХ предполагает использование в строящихся или действующих котельных инновационной угольно-водоугольной технологии, включая переработку твердых видов угольного топлива в инновационную водоугольную топливную суспензию с последующим сжиганием в специально оборудованных топках. Поставленные задачи управления экологическими и технологическими качествами в процессе приготовления инновационной водоугольной топливной суспензии на основе статистического анализа гранулометрического состава коррелируют с задачами получения микро- и ультрадисперсной водоугольных суспензий с целью достижения высоких экологических и технологических качеств. Результаты, полученные путем стандартного математико-статистического анализа гранулометрического состава, были подтверждены экспериментальными данными. Полученные результаты позволили осуществить генерацию новых идей с использованием природной трещиноватости угля для управляющего гидроударного воздействия в рамках угольно-водоугольного кластера ЖКХ. Предложено управление инновационной угольно-водоугольной топливной технологией на основе автоматического контроля гранулометрического состава с использованием природной трещиноватости угля для управляющего воздействия при разрушении угля методом гидроудара. Выявлены технологические закономерности уменьшения негативного техногенного воздействия на геосферы, включая методику управления экологическими и технологическими качествами инновационной водоугольной суспензии на основе автоматического контроля гранулометрического состава при измельчении угля методом гидроудара.