Том 34, № 1 (2026)
- Год: 2026
- Статей: 12
- URL: https://journals.rudn.ru/ecology/issue/view/2017
- DOI: https://doi.org/10.22363/2313-2310-2026-34-1
Весь выпуск
Экология
Биоаккумуляция бактериофагов Т4 и RB43 в моллюсках Unionidae: сравнительный анализ
Аннотация
Актуальность исследования обусловлена необходимостью понимания роли двустворчатых моллюсков как естественных резервуаров вирусных частиц в водных экосистемах. Проблема заключается в недостаточной изученности механизмов избирательной биоаккумуляции бактериофагов моллюсками и ее экологических последствий. Цель работы - сравнительное исследование кинетики накопления бактериофагов Т4 (род Tequatrovirus) и RB43 (род Pseudotevenvirus) в пресноводных моллюсках Unio pictorum и Anodonta cygnea и выявление молекулярного обоснования различий этого процесса. В ходе экспериментов проведен сравнительный анализ динамики титра фагов в среде, который показал принципиально разные стратегии их взаимодействия с моллюском и средой. Установлено, что бактериофаг Т4 активно реплицируется и прочно сорбируется в моллюске, тогда как RB43 демонстрирует слабую адгезию к фильтрационному аппарату и подвержен постоянной миграции обратно в среду. Выявлена корреляция этих различий со структурой капсидных белков: Т4 экспонирует в 8,6 раза больше Ig-подобных доменов (за счет белка Нос), чем RB43 (за счет белка Wac), что предположительно определяет эффективность связывания с муцином слизи моллюска и соответственно удержания в организме моллюска. Научная значимость работы заключается в обнаружении зависимости биоаккумуляции от наличия специфических Ig-подобных доменов в декорирующих белках фагов, что расширяет фундаментальные представления об эволюции и экологической дифференциации вирусов бактерий. Практическая значимость связана с тем, что фаг RB43, в отличие от Т4, является эффективным трансдьюсером генов антибиотикорезистентности. Слабая сорбция RB43 в моллюске и его постоянная миграция могут способствовать широкому распространению плазмид резистентности в водной среде. Перспективы дальнейших исследований заключаются в изучении роли моллюсков как экологической ниши, способствующей горизонтальному переносу генов между бактериями при посредничестве бактериофагов.
7-25
Новые местонахождения редкого вида Ostrya carpinifolia Scop. на Западном Кавказе
Аннотация
Приведены результаты исследования ареала редкого вида хмелеграба обыкновенного Ostrya carpinifolia Scop. Помимо уточнения данных о произрастании вида в известных местообитаниях на Скалистом и Пастбищном хребтах обнаружено две популяции, ранее не указанные в литературных источниках. Одна из них представлена единичными особями на каменистых склонах хр. Шахан. Вторая популяция, самая крупная из известных на Западном Кавказе, обнаружена на Черноморском хребте, на высоте более 800 м над ур. м. Зафиксировано 107 экз., диаметр ствола на высоте 1,3 м достигает 46 см. Данная территория выступает рефугиумом для O. carpinifolia на Западном Кавказе. Необходимо оперативное введение в научный оборот данных о новых местонахождениях редкого вида для подготовки четвертого издания Красной книги Краснодарского края и продолжение мониторинга популяций для выработки стратегии сохранения редкого вида в естественных условиях.
26-36
Авторские инновационные решения по разработке установок и устройств для очистки водных поверхностей от нефтяных загрязнений
Аннотация
В условиях нарастающей антропогенной нагрузки и участившихся чрезвычайных ситуаций техногенного характера проблема загрязнения водных объектов нефтяными разливами становится одной из наиболее актуальных экологических задач. Аварии при транспортировке и хранении нефтепродуктов приводят к образованию масштабных нефтяных пятен, вызывая гибель водных организмов, деградацию природных экосистем и ухудшение качества жизни населения. Законодательство в области охраны окружающей среды предусматривает регулярный мониторинг водоемов, внедрение инновационных технологий очистки и оперативные меры по ликвидации последствий разливов. В работе проанализированы современные технические решения для сбора и удаления нефтепродуктов с водной поверхности. Представлены усовершенствованные конструкции устройств для реагирования на аварийные ситуации, отличающиеся мобильностью, возможностью тонкой регулировки рабочих параметров и интеграцией цифровых систем контроля заполнения. Эффективность описанных технических средств подтверждена в ходе ликвидации реальных аварий в Дальневосточном регионе, что позволило существенно снизить экологический и экономический ущерб, повысить оперативность реагирования и минимизировать долгосрочные нарушения экосистемы. Внедрение новейших мобильных установок и использование эффективных сорбентов способствует сокращению потерь биоресурсов, снижению затрат на восстановительные работы и обмену опытом между регионами. Полученные результаты подчеркивают важность дальнейшего развития и внедрения инноваций для повышения экологической безопасности и защиты водных ресурсов от нефтяных загрязнений.
37-48
Эколого-гигиенические исследования корней одуванчика лекарственного синантропной флоры Центральной России
Аннотация
Цель исследования - эколого-гигиеническое изучение накопления тяжелых металлов и мышьяка, а также биологически активных веществ в корнях одуванчика лекарственного ( Taraxacum officinale F.H. Wigg.), заготовленных на различных с точки зрения антропогенного воздействия территориях Центральной России. В условиях эксперимента было проанализировано свыше 50 образцов корней одуванчика лекарственного, собранных на различных в плане антропогенного воздействия территориях Воронежской области как типичного региона средней полосы России, на предмет содержания тяжелых металлов и мышьяка, а также водорастворимых полисахаридов и экстрактивных веществ, извлекаемых водой. Выявлено наличие физиологических барьеров, препятствующих аккумуляции избытка ряда токсичных элементов (свинец, кадмий, ртуть, мышьяк, кобальт, никель, хром) в растении. Корни одуванчика лекарственного в значительных количествах аккумулируют медь и цинк. Особенности аккумуляции тяжелых металлов необходимо учитывать при планировании мест заготовки корней одуванчика лекарственного и оценке качества сырья. Подтверждена положительная корреляция между накоплением в корнях одуванчика лекарственного водорастворимых полисахаридов и экстрактивных веществ. Выявлено, что на накопление в корнях одуванчика лекарственного водорастворимых полисахаридов и экстрактивных веществ умеренное отрицательное влияние оказывают никель и кадмий.
49-61
Принципы долгосрочного прогнозирования природных процессов на примере азиатской территории России
Аннотация
Важный класс природных процессов образуют те, развитие которых обусловлено причинными связями с некоторыми наблюдаемыми факторами, опережающими их по времени, что позволяет использовать такие связи для долгосрочного прогнозирования. Принципы такого их прогнозирования во многом определяют выбор методики, применяемой при разработке прогнозов, а также их оправдываемость. Поэтому их совершенствование - перспективное направление развития технологий профилактики опасных последствий рассматриваемых процессов, а также актуальная проблема безопасности при чрезвычайных ситуациях. При долгосрочном прогнозировании изучаемых процессов традиционно применяется принцип «чем точнее моделирование, тем точнее и прогнозирование», а также принимается допущение о том, что их развитие происходит по инерционному сценарию, а также может быть применен принцип «каждому свое», предполагающий, что для каждого участка изучаемой территории прогнозирование осуществляется с учетом значимых факторов рассматриваемого процесса, соответствующих именно этому участку. При выявлении таких факторов принимается допущение о том, что в будущем сценарий развития изучаемого процесса не переменится. Это позволяет использовать в качестве предиктора прогностической модели фактор изучаемого процесса, связь с которым в прошлом усиливалась. Предложена методика выявления участков, для которых рассматриваемый фактор изучаемого процесса обладает указанным свойством. Установлено, что участков Азиатской Территории России, где сценарий развития каких-либо гидрометеорологических процессов является инерционным, мало. Вследствие этого априорные оценки оправдываемости долгосрочных прогнозов таких процессов здесь, как правило, существенно отличаются от ее апостериорных оценок. Следование принципу «каждому свое» приводит к необходимости разработки для каждого изучаемого участка рассматриваемой территории специализированной прогностической модели, предикторами которой являются факторы, связи с которыми ранее усиливались. Чем больше рассматриваемых участков, тем выше и трудоемкость разработки требуемого количества специализированных моделей. Поэтому актуальной является проверка гипотез о многочисленности участков, где априорные оценки оправдываемости прогноза занижены. Справедливость гипотез подтверждена на примере межгодовых вариаций среднемесячных температур приземного воздуха на Азиатской части России для весенних месяцев и их фактора изменения количества ландшафтных пожаров, возникавших в предыдущем году на территории Якутии.
62-83
Эколого-геохимическое состояние почв центральной части полуострова Куршская коса, Калининградская область, Российская Федерация
Аннотация
Представленные результаты исследований получены в период проведения экспедиции на Куршской косе весной 2024 г. в рамках финала Всероссийского чемпионата «Безграничные экспедиции» Общероссийского общественно-государственного движения детей и молодежи «Движение первых» на особо охраняемых территориях Российской Федерации за 2023 г. Исследовательская группа обучающихся, ранее успешно реализовавшая апробацию методик на территории Став ропольского края, провела геоэкологические почвенные исследования на территории Национального парка «Куршская коса», заложив геохимическую трансекту от Куршского залива до побережья Балтийского моря. Полученные данные позволили уточнить современное геоэкологическое состояние некоторых типов почв, распространенных на территории Национального парка «Куршская коса», а также выявить критерии физико-химического состояния почв, имеющих связь с современным антропогенным воздействием. В целом значения большинства исследованных параметров свидетельствуют об экологическом благополучии территории исследований, что подтверждает эффективность реализуемых мер, направленных на ее сохранение.
84-111
Исследование изменений городских зеленых насаждений с использованием данных Sentinel-2 в городе Тхайбинь, Вьетнам
Аннотация
Городские зеленые насаждения играют важнейшую роль в регулировании окружающей среды, повышении качества жизни населения и вносят значительный вклад в достижение целей устойчивого городского развития. Однако быстрые темпы урбани зации в последние годы вызвали существенные изменения в землепользовании, в частности сокращение площади зеленых насаждений и городских зеленых зон. В исследовании использованы спутниковые данные Sentinel-2 L2A, обладающие преимуществами пространственного разрешения и возможностью многовременных наблюдений. Для дополнения информации о состоянии растительного покрова был рассчитан индекс NDVI. Для классификации основных категорий объектов, включая водные поверхности, растительность, городские территории и открытые земли, применен алгоритм машинного обучения Random Forest. Результаты анализа показали, что городские зеленые насаждения в Тхайбине претерпели значительные изменения во времени, при этом главным фактором сокращения площади растительного покрова является расширение городской застройки. Полученные выводы не только дают четкое представление о развитии и деградации зеленых насаждений на местном уровне, но и имеют практическое значение для управления и планирования, способствуя формированию стратегий устойчивого городского развития, обеспечивающих баланс между ростом городов и охраной окружающей среды, применимых как для Тхайбина, так и для других городов Вьетнама.
112-128
Экологический мониторинг
Разработка программного комплекса для определения ключевых параметров водных объектов, необходимых для построения сети экологического мониторинга
Аннотация
Рассмотрен инновационный подход к созданию автоматизированной системы мониторинга водных объектов, основанный на современных технологиях дистанционного зондирования и компьютерного зрения. Представленное решение направлено на преодоление ключевых ограничений традиционных методов экологического мониторинга, таких как высокая трудоемкость, субъективность оценок и недостаточная оперативность получения данных. Разработанный программный комплекс реализует трехэтапный алгоритм анализа: автоматическое распознавание водных объектов на спутниковых снимках, расчет их морфометрических характеристик и оптимизированное проектирование сети мониторинговых станций. Особое внимание уделено адаптивности системы к различным типам исходных данных и условиям съемки, что обеспечивает высокую точность результатов даже при работе с низкокачественными изображениями. Описаны математические основы алгоритмов, результаты экспериментальных исследований и практические рекомендации по внедрению. Результаты демонстрируют перспективность применения автоматизированных систем анализа для решения задач экологического мониторинга в условиях возрастающей антропогенной нагрузки на водные экосистемы.
129-137
Коэффициент биологического поглощения свинца кукурузой как фактор экологической безопасности
Аннотация
В работе представлены результаты определения коэффициента биологического поглощения свинца зеленой массой раннеспелых сортов кукурузы (Ладожский 175МВ, Компетенс, Краснодарский 194МВ), возделываемых в условиях Тимирязевского района Северного административного округа города Москвы с применением комплексных удобрений и без них. Исследование проводилось на базе Полевой опытной станции РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева - старейшего в России агрономического полигона (основан в 1867 г.), который служит уникальной площадкой для долгосрочных научных экспериментов и апробации современных агротехнологий. Пробы отбирали в два срока - 22 июля и 10 августа 2023 г., что позволило проследить динамику накопления тяжелого металла в надземной части растений. В эти же сроки в почвенных образцах определяли валовое содержание свинца, органического вещества и кислотность как основные факторы, влияющие на подвижность и биодоступность тяжелых металлов в системе «почва-растение». Проведенный опыт выявил существенную разницу в количестве свинца между участками с внесением удобрений и без него. Содержание свинца на неудобряемых делянках было существенно выше, чем там, где растения получали удобрения. При сравнении сортов наименьшее накопление токсичного элемента отмечено у сорта Компетенс, который сохранял стабильно низкие показатели независимо от фона удобрений. Сорт Ладожский 175МВ также показал относительно невысокие значения, тогда как сорт Краснодарский 194МВ, напротив продемонстрировал вариабельность: при внесении удобрений содержание свинца снижалось до 0,458 мг/кг, а на неудобряемых делянках достигало 0,663 мг/кг (10 августа 2023 г). Анализ содержания свинца в зеленой массе изученных сортов выявил значительный разброс значений - от 0,418 до 0,663 мг/кг, что свидетельствует о существенных межсортовых различиях в накоплении тяжелого металла. Полученные данные подчеркивают важность контроля за содержанием свинца в различных сортах кукурузы и необходимость особого внимания к сорту Компетенс из-за высоких значений свинца, которые создают потенциальные риски для здоровья населения и безопасности потребления данной продукции.
138-153
Нефтепродукты в балочном аллювии на территории Саратова: сезонная динамика и геоэкологическая оценка
Аннотация
Нефтепродукты - один из наиболее характерных загрязнителей городской среды. С поверхностным стоком с урбанизированной территории нефтепродукты поступают в балки и транспортируются водотоками. Проанализированы сезонная динамика и проведена геоэкологическая оценка содержания нефтепродуктов в балочном аллювии на территории Саратова. Городская территория имеет высокое эрозионное расчленение, сток городских оврагов направляется в Волгоградское водохранилище. Волгоградское водохранилище замыкает каскад водохранилищ на реке Волге, служит источником питьевого водоснабжения и объектом рекреации, имеет рыбохозяйственное значение. Пробы донных осадков отбирались от истока к устьям балок из поверхностного слоя глубиной до 2 см. Отобрано по 45 проб из тальвегов 11 балок во время минимального стока в августе-сентябре 2022 г. и после снеготаяния в апреле 2023 г. Лабораторный анализ содержания нефтепродуктов выполнен гравиметрическим методом. Рассмотрены особенности использования земель и техногенная нагрузка в пределах каждого водосборного бассейна. Установлено, что в одной половине проб более высокое содержание нефтепродуктов было весной, в другой - летом. Почти половина проб в течение обоих сезонов характеризуются как очень грязные. Наиболее загрязнен балочный аллювий в южной части Саратова, где расположены крупные промышленные предприятия.
154-164
Геоэкология
Рекреационная деятельность в котловине озера Малый Вудъявр: последствия и ресурсы
Аннотация
Необходимость благоустройства мест отдыха с учетом сохранения функций природных экосистем для будущих поколений требует комплексных исследований возможностей рекреационных дестинаций. Специализированные исследования отдельных аспектов природопользования и экологического состояния котловины озера Малый Вудъявр проводились, однако работы, рассматривающие совокупность рекреационных возможностей и последствий рекреационной деятельности в котловине озера, отсутствуют. Цель исследования - выявить факторы, стимулирующие практическую реализацию рекреационного потенциала. Объект исследования - котловина озера Малый Вудъявр. В основу работы положены материалы собственных летних полевых иссле дований, а также различные литературные данные. Работа предваряет оценку рекреац ионного потенциала: посредством анализа рекреационной дигрессии, устойчивости экосистем к рекреационным нагрузкам, комфортности рекреационной территории, а также эстетической привлекательности ландшафта определяются ресурсы для осу ществления рекреационной деятельности. Результаты полевых исследований и дальн ейшей камеральной обработки показали, что пока на большей территории котловины озера фиксируется первая стадия дигрессии, за исключением юго-восточной части озера, где располагается турбаза «Жемчужина». Также большая часть прибрежной полосы озера доступна и комфортна для туристов. Анализ эстетической привлекательности не выя вил участков с невысокой привлекательностью: сумма показателей и параметров у всех точек превысила порог в 40 баллов. Таким образом, можно утверждать, что имеющиеся рекреационные ресурсы не истощены.
165-183
Оценка биотоксичности строительных материалов на основе отходов бурения Ямбургского нефтегазоконденсатного месторождения
Аннотация
Ежегодно в результате проведения буровых работ в связи с вводом в эксплуатацию новых месторождений на предприятиях ПАО «Газпром» образуются до нескольких миллионов тонн отходов бурения. Отходы бурения составляют до 63 % от общего объема образующихся отходов. Согласно экологическим отчетам ПАО «Газпром», до 23 % объема отходов бурения остается на объектах хранения. В то же время данные виды отходов могут быть утилизированы в качестве сырья для производства обжиговых строительных материалов и другими способами. Цель исследования - определение биотоксичности водных вытяжек обжиговых материалов строительного назначения на основе буровых шламов Ямбургского нефтегазоконденсатного месторождения для последующей оценки возможности утилизации данных шламов при производстве различных функциональных материалов строительного назначения. Объектом исследования являлись отходы бурения, образовавшиеся при бурении разведывательных скважин газоносного пласта Ямбургского нефтегазоконденсатного месторождения с глубины 3400-3800 м на объектах ООО «Газпром добыча Ямбург». Исследование биотоксичности образцов бурового шлама проводилось с использованием в качестве тест-объектов Dafhnia magna Straus . Для исключения влияния pH среды исследованы образцы водных вытяжек буровых растворов с уровнем pH от 5,45 (исходный буровой раствор) до 12,6 (исходная вытяжка), а также вытяжки, нейтрализованные до pH 6,5-7,2. В растворах с исходным уровнем рН процент гибели дафний свидетельствует о негативном воздействии щелочной среды. Анализируемые среды не оказывают острого токсического действия на гидробионты. Высокотемпературная обработка дает возможность получения функциональных материалов строительного назначения с низким уровнем биотоксичности и влияния на живые организмы, что является важным аспектом разработки технологий утилизации отходов бурения ПАО «Газпром» с высокой долей вовлечения в технологический процесс переработки потенциального отхода.
184-198







