WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ ВЕСТНИК ИрГСХА-2012-6

Научный журнал

 

Бореальные типичные континентальные: 10. Северотаежные: доминанты -H.ambulans, H.isabellinus, E.stabularis, H.eusoricis, содоминанты - L.clethrionomydis, H.nidiformes, L.hilaris, H.arvalis, L.lemmi, H.amphibius, сопутствующие - L.muris, L.pavlovskyi, Hpontiger, Hapodemi, H.latiscutatus, H.sciurus, Htransiliensis, A.casalis, Единичны -M.ingricus, M.dubinini.

11. Среднетаежные: доминанты -E.stabularis, H.ambulans, H.isabellinus, A.glasgowi,

H.eusoricis, содоминанты - H.arvalis, L.clethrionomydis, L.multispinosus, L.muris, H.amphibius,

H.nidiformes, L.hilaris, H.liponyssoides, сопутствующие - L.pavlovskyi, Hpontiger,

Htransbaicalicus, H.criceti, HmandschuricusH.latiscutatus, H.sciurus, L.micromydis, A.casalis.

Единичны -M.ingricus, M.dubinini.

12.  Южнотаежные: доминанты - H.ambulans, L.clethrionomydis, H.isabellinus,

A.glasgowi, E.stabularis, H.arvalis, H.eusoricis, содоминанты - H.amphibius, L.multispinosus,

L.muris, L.hilaris, H.nidi, H.nidiformes, H.liponyssoides, Hserdjukovae, сопутствующие -

Hmandschuricus, L.pavlovskyi, Hcitelli, Hapodemi, Hgudauricus, H.latiscutatus, H.talpae,

L.micromydis, O.bacoti. Единичны - M.gigas, M.dubinini, A.casalis.

Бореальные типичные резко и крайне континентальные: 13. Северотаежные: доминанты - H.ambulans, H.isabellinus, E.stabularis, A.glasgowi, H.eusoricis, содоминанты -L.clethrionomydis, L.lemmi, L.semitectus, Hmandschricus, H.nidiformes, Hserdjukovae, H.arvalis, E.criceti, E.kolpakovae, сопутствующие - H.liponyssoides, Hdauricus, H.nidi, H.amphibius, Hivanovi, H.kitanoi, H.criceti, Hgudauricus, H.musculi, Hpavlovskyi, L.muris, L.multispinosus, L.nuttali, L.pavlovskyi, O.bacoti, A.casalis. Единичны -M.dubinini, M.decumani, M.ingricus. 14. Среднетаежные: доминанты - H.isabellinus, H.ambulans, L.clethrionomydis, A.glasgowi, E.stabularis, H.eusoricis, H.arvalis, содоминанты - H.liponyssoides, H.nidiformes, L.muris, Hmandschricus, Hserdjukovae, E.criceti, E.kolpakovae, H.amphibius, L.multispinosus, Hdauricus, Hpavlovskyi, H.musculi, L.lemmi, H.nidi, сопутствующие - Hhodosi, Hivanovi, H.kitanoi, Hkusumotoi, Hpontiger, , H.transbaicalicus, H.criceti, Hgudauricus, H.talpae, Htatricus, H.transiliensis, A.pavlovskyi, L.algericus, L.agilis, L.hilaris, L.micromydis, L.nuttali, L.pavlovskyi, O.bacoti. Единичны - Hbujakovi, Hgontcharovi, A.casalis, Htimofejevi, M.decumani, M.ingricus, M.dubinini. 15. Южнотаежные: доминанты - H.ambulans, A.glasgowi, H.isabellinus, E.stabularis, H.eusoricis, L.clethrionomydis, содоминанты - H.arvalis, H.amphibius, E.criceti, E.kolpakovae, H.liponyssoides, Hmandschricus, Hdauricus, H.kitanoi, сопутствующие - H.nidi, H.nidiformes, L.multispinosus, L.muris, Hserdjukovae, Hpontiger, H.criceti, H.musculi, H.sciurus, L.micromydis, L.nuttali, L.pavlovskyi, H.talpae, H.transbaicalicus, H.confucianus. Единичны - H.tramsiliensis, A.casalis, A.pavlovskyi, L.algericus, O.sylviarum.

Бореальные типичные притихоокеанские: 16. Средне- и южнотаежные: доминанты -E.stabularis, A.glasgowi, H.isabellinus, содоминанты -H.ambulans, L.clethrionomydis, H.arvalis, H.eusoricis, H.liponyssoides, L.pavlovskyi, O.bacoti. сопутствующие - H.dauricus, H.kitanoi, Hmandschuricus, H.nidiformes, H.pontiger, Hserdjukovae, H.criceti, H.musculi, H.sciurus, A.casalis, A.pavlovskyi, E.criceti, E.kolpakovae, L.agilis, L.echidnicus, L.micromydis, L.multispinosus, L.nuttali.

Бореальные, переходные к суббореальным (подтаежные). 17. Умеренно континен-

Научно-практический журнал "Вестник ИрГСХА". Выпуск 48


БИОЛОГИЯ. ОХРАНА ПРИРОДЫ

тальные: доминанты - E.stabularis, A.glasgowi, H.nidi, содоминанты - H.ambulans, H.arvalis, Hcriceti, Hhorridus, Hliponyssoides, H.eusoricis, H.isabellinus, L.pavlovskyi, сопутствующие -L.multispinosus, L.muris, H.amphibius, L.clethrionomydis, L.hilaris, L.algericus, L.agilis, L.micromydis, O.bacoti, H.musculi, H.sciurus. Единичны - A.casalis, M.ingricus, M.gigas. 18. Континентальные: доминанты -H.nidiE.stabularis, H.isabellinus, A.glasgowi, H.arvalis, со-

БИОЛОГИЯ. ОХРАНА ПРИРОДЫ

станции Vantage Pro 2, установленной на биостанции НИИ биологии в пос. Большие Коты (Южный Байкал).

В качестве меры биомассы водорослей использовали содержание хлорофилла "а" в воде. Пробы воды для его определения отбирали на постоянной станции (точка № 1), которая находится на расстоянии 2.7 км от берега над глубиной 800 м против биостанции НИИ биологии (пос. Большие Коты). В это же время производились замеры температуры (встроенным в батометр ртутным термометром) и прозрачности воды (диск Секки). Концентрацию хлорофилла "а" определяли стандартным спектрофотометрическим методом после фильтрования через нуклеопоровые фильтры с диаметром пор 0.7 мкм [10]. Отбор проб зоопланктона проводился планктонной сетью Джеди с диаметром входного отверстия 37.5 см и фильтрующим конусом из мельничного сита № 55 (100 мкм). После фиксирования и отстаивания их концентрировали; осадок исследовали в счетной камере при помощи светового микроскопа [5]. Для определения видовой принадлежности зоопланктона использовали справочники-определители [1].

При анализе данных по концентрации хлорофилла "а" и температуры воды в слое 0-25 м использовались средневзвешенные значения, рассчитанные как взвешенная арифметическая средняя [3].

Статистическая обработка проведена при помощи программы MS Excel.

Результаты и обсуждение. Установление ледового покрова в 2010 г. на оз. Байкал завершилось к 10 января (данные прибора MODIS спутника Terra). Начало его разрушения (Южный Байкал) зафиксировано 18 мая 2010 г. и было полностью завершено (Северный Байкал) лишь к началу июня. Таким образом, ледовый период в 2010 г. продлился почти 5 месяцев.

Значения солнечной радиации, прозрачности, температуры воды концентрации хлорофилла "а" и численности зоопланктона в слое 0-25 м районе исследования представлены в таблице.

Таблица - Показатели солнечной радиации, прозрачности, температуры воды

концентрации хлорофилла "а" и численности зоопланктона в слое 0-25 м в

подледный период 2010 г. (п. Большие Коты, точка № 1).

Дата

Солнечная радиация,

Вт/м2

Прозрачность,

м

Температура,

°С

Концентрация хлорофилла,

мг/м

Численность

зоопланктона

тыс.экз/м

17.02.2010

169.4

21.0

0.38

0.69

213.8

26.02.2010

239.1

17.0

0.52

0.91

377.9

16.03.2010

303.1

14.0

0.52

1.33

367.2

24.03.2010

271.9

12.5

0.60

2.34

581.9

30.03.2010

341.8

11.0

0.58

2.86

292.7

Среднее

265.1±29.3

15.Ш.8

0.52±0.04

1.63±0.42

366.7±61.3

По данным табл. хорошо прослеживается следующая тенденция: с увеличением солнечной радиации увеличивается температура воды, концентрация

114 ----------------------------------------------------------------------------------------------------

Научно-практический журнал "Вестник ИрГСХА". Выпуск 48


Изменение численности зоопланктона в глубоководной части Южного Байкала в подледный период 2010 г. шло вслед за изменением биомассы водорослей. Так, минимальное значение численности зафиксировано 17 февраля (213.8), максимальное - 24 марта (581.9), а средняя составила 366.7±61.3 тыс.экз./м . Падение численности зоопланктона в слое 0-25 м зафиксировано 30 марта. Скорее всего, зоопланктон мигрировал в более глубокие слои из-за интенсивного развития водорослей. Известно, что основу зоопланктона пелагиали составляет растительноядная эндемичная копепода EpischurabaicalensisSars (Copepoda, Calanoida) - эпишура. В подледный период 2010 г. её численность составила 95% от общей (рис. 4).

95%

ME.baikalensis MC.kolensis DRotifera

Рисунок 4 - Доля E.baicalensis, Cyclops kolensis Lill. (Copepoda, Cyclopoida) и

таксономических групп байкальского зоопланктона (ветвистоусые и коловратки) в

слое 0-25 м в подледный период 2010 г. (п. Большие Коты, точка № 1).

Ранее установлено, что в годы, когда в массе развивается нитчатая водоросль Aulacoseira (=Melosira) baicalensisразвитие эпишуры зимне-весеннего поколения в подледный период происходит до начала её массовой вегетации [2]. Численность этого рачка продолжает расти в начале вегетации A.baicalensisдо тех пор, пока количество водорослей не превысит десятков и сотен тысяч


Научно-практический журнал "Вестник ИрГСХА". Выпуск 48


117


БИОЛОГИЯ. ОХРАНА ПРИРОДЫ

клеток на литр. Затем нарастание численности науплиусов затухает, и основная масса рачка покидает зону фотосинтеза. При этом количество водорослей во много раз превосходит численность эпишуры [2].

Все выше сказанное дает основание предположить, что в подледный период 2010 г. в массе развивалась A.baicalensis, что послужило основной причиной уменьшения численности зоопланктона в конце марта. Об этом говорит и теснота связи между концентрацией хлорофилла "а" и численностью зоопланктона до 24 марта и после (рис. 5).

Таким образом, проведя анализ условий (степень влияния солнечной радиации, температуры и прозрачности воды), необходимых для развития фито- и зоопланктона подо льдом (на примере данных 2010 г., т. № 1, пос. Бол. Коты, Ю. Байкал), было установлено, что развитие комплекса фитопланктона в подледный период происходит вслед за увеличением температуры воды, которая, в свою очередь, увеличивается вслед за количеством солнечной радиации в районе исследования. Вслед за увеличением количества водорослей происходит увеличение численности растительноядного зоопланктона, а изменение прозрачности следует за изменением температуры воды и количеством планктона.

Выводы. Развитие биотических и абиотических компонентов пелагиали Южного Байкала в подледный период 2010 г. носят типичный и естественный характер, хорошо изученный ранее другими исследователями [2, 6, 4, 7, 8].

Ключевые слова: Фитопланктон, зоопланктон, температура и прозрачность воды, солнечная радиация, Южный Байкал.

Keywords: Phytoplankton, zooplankton, temperature and transparency of water, solar radiation, South Baikal.

Список литературы

1. Атлас и определитель пелагобионтов Байкала (с краткими очерками по их экологии) (Справочники и определители по фауне и флоре озера Байкал) / Отв. ред. О.А. Тимош-

Научно-практический журнал "Вестник ИрГСХА". Выпуск 48


БИОЛОГИЯ. ОХРАНА ПРИРОДЫ

кин - Новосибирск: Наука, 1995. - 694 с.

  1. Афанасьева Э.Л. Биология байкальской эпишуры / Э.Л. Афанасьева - Новосибирск: Наука, 1977. - 144 с.
  2. Закс Л. Статистическое оценивание IЛ.Закс -М.: Статистика, 1976. - 598 с.
  3. Изместьева Л.Р. Содержание хлорофилла "а" в водоёмах байкальского региона / Л.Р. Изместьева: Автореф. на соиск. уч. ст. канд. биол. наук. -Киев, 1983. -25 с.
  4. Инструкция по обработке проб планктона счетным методом / ОМ. Кожова, Н.Г. Мельник - Иркутск: Изд-во ИГУ, 1978. - 50 с.
  5. Кожов М.М. Очерки по байкаловедению / М.М. Кожов - Иркутск: Вост.-Сиб. книж. изд-во, 1972. - 253 с.
  6. Пислегина Е.В. Мониторинг зоопланктона пелагиали Южного Байкала / Е.В. Пислегина: Автореф.на соиск. уч. ст. канд. биол. наук. -Иркутск, 2005. - 19 с.
  7. Пислегина Е.В. Влияние солнечной радиации на развитие фитопланктона и абиотических показателей глубоководной части Южного Байкала в подледный период 2010 г. / Е.В. Пислегина, КС Щапов IIСб. матер. 1(111) Всеросс. науч.-практ. конф. "Дом, в котором мы живем", Иркутск, 2011. - С. 14-17.
  8. Поповская Г.И. Фитопланктон глубочайшего озера мира / Г.И. Поповская IIТр. ЗИН АН СССР. 1987,-Т. 172.-е. 107-115.
  9. Report of SCOR-UNESCO working group 17. Determination of photosynthetic pigments. - Paris: UNESCO, 1964. - 12 p.
  10. [http://ozerobaikal.info

References

  1. Atlas i opredelitel'pelagobiontov Bajkala (s kratkimi ocherkami po ih jekolo-gii) (Spra-vochniki i opredeliteli po faune i flore ozera Bajkal) I Otv. red. O.A. Timoshkin. - Novosibirsk: Nauka, 1995, 694 p.
  2. Afanas'eva Je.L. Biologijabajkal'skojjepishuryIJe.L. Afanas'eva. - Novosibirsk: Nauka, 1977, 144 p.
  3. Zaks L. Statisticheskoe ocenivanie IL. Zaks. - M.: Statistika, 1976, 598 p.
  4. Izmest'eva L.R. Soderzhanie hlorofilla "a" v vodojomah bajkal'skogo regiona I L.R. Izmest'eva: Avtoref na soisk. uch. st. kand. biol. nauk. -Kiev, 1983, 25 p.
  5. Instrukcija po obrabotke prob planktona schetnym metodom I O.M. Kozhova, N.G. Mel'nik. - Irkutsk: Izd-vo IGU, 1978, 50 p.
  6. Kozhov M.M. Ocherki po bajkalovedeniju I MM. Kozhov - Irkutsk: Vost.-Sib. knizh. izd-vo, 1972, 253 p.
  7. Pislegina E.V. Monitoring zooplanktona pelagiali Juzhnogo Bajkala I E.V. Pislegina: Avtorefna soisk. uch. st. kand. biol. nauk. - Irkutsk, 2005, 19 p.
  8. Pislegina E.V. Vlijanie solnechnoj radiacii na razvitie fitoplanktona i abio-ticheskih po-kazatelej glubokovodnoj chasti Juzhnogo Bajkala vpodlednyjperiod 2010 g. I E.V. Pislegina, K.S. Wapov // Sb. mater. I(III) Vseross. nauch.-prakt. konf. "Dom, v kotorom my zhivem", Irkutsk, 2011, pp. 14-17.
  9. Popovskaja G.I. Fitoplankton glubochajshego ozera mira I G.I. Popovskaja // Tr. ZIN ANSSSR. 1987, - T. 172. - s. 107-115.
  10. Report of SCOR-UNESCO working group 17. Determination of photosynthetic pigments. - Paris: UNESCO, 1964,12 p.
  11. [http://ozerobaikal.info

UDC 57 (574.52; 574.83)

Summary

PLANKTON (PHYTO- AND ZOOPLANKTON) DEVELOPMENT CONDITIONS UNDER

ICE (ACCORDING TO THE EXAMPLE OF THE DATA OF 2010, №1, BOL.KOTY

SETTLEMENT)

Pislegina E.V., Schapov K.S.

The ice cover was completed by the 10* of January, 2010 in Lake Baikal (the data from the

MODIS instrument of satellite Terra). The beginning of its destruction (Southern Baikal) was

recorded in May 18, 2010, and was completed (Northern Baikal) only in the beginning of June.

----------------------------------------------------------------------------------------------------     119

Научно-практический журнал "Вестник ИрГСХА". Выпуск 48


БИОЛОГИЯ. ОХРАНА ПРИРОДЫ

Thus, the ice season lasted for almost 5 months in 2010. The plankton (phytoplankton, zooplankton) development and change in the transparency of the deep part of Lake Baikal in the ice period takes place due to the increase in water temperature, which in its turn increases due to the natural increase in solar radiation in the studied area. The average value in concentration of chlorophyll "a" in the layer of 0-25 m varied from 0.69 (February 17) to 2.86 (March 30) with the average of 1.63 ± 0.41 mg/m3.

Сведения об авторах: Пислегина Елена Васильевна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник. Научно-исследовательский институт биологии Иркутского государственного университета (664000, Россия, г. Иркутск, ул. Ленина, 3, тел. 8(3952) 243077, e-mail: Helga_64@mail.ru).

Щапов Кирилл Сергеевич - аспирант. Восточно-Сибирская государственная академия образования. (664011, Россия, г. Иркутск, ул. Нижняя Набережная, 6, e-mail: kirilll00889@mail.ru).

Information about the authors: Pislegina Elena V. - PhD in Biology, Candidate of Biological Sciences, Senior Researcher, Scientific-Research Institute of Biology, Irkutsk State University (Lenina St., 3, Irkutck, Russia, 664000, phone: 8(3952) 243077, e-mail: Helga_64@mail.ru).

Schapov Kurill S. - PhD student, East Siberian State Academy of Education (Nizhya Naberezhnya St., 6, Irkutck, Russia, 664011, e-mail: kirilU00889@mail.ru)

УДК 598.2 (571.5)

ОСОБЕННОСТИ ВЕСЕННЕЙ МИГРАЦИИ СОКОЛООБРАЗНЫХ В ЮЖНОБАЙКАЛЬСКОМ ПРОЛЕТНОМ КОРИДОРЕ

А.И. Поваринцев

Иркутский государственный университет, Иркутск, Россия Научно-исследовательский институт биологии

Статья отражает результаты исследования миграции соколообразных в Южнобайкальском пролетном коридоре, проведенного в апреле-июне 2011 г. В ходе выполнения работы было получено подтверждение существования миграции в весеннее время. В период наблюдений зарегистрировано 15 видов хищных птиц, которых удалось идентифицировать. Плотность пролета составила 48.1 особи/день, что гораздо ниже осенних показателей, когда за день пролетает от 130 до 276 особей. В ходе наблюдений отмечено три варианта прохождения миграции соколообразных, которые реализуются в зависимости от облачной, ветровой и ледовой обстановки на юге Байкала.

О существовании мощной осенней миграции соколообразных на Южном Байкале стало известно уже с конца 70-х годов XX века из работ Т.Н. Гагиной [2]. Однако первые данные, косвенно свидетельствующие об этом, относятся к концу XIX века, когда Б. Дыбовский и В. Годлевский проводили зоологические наблюдения в районе пос. Култук [4]. С середины 1980-х гг. иркутскими орнитологами ведутся регулярные исследования осенней миграции соколообразных в Южнобайкальском миграционном коридоре. Этой теме посвящен ряд работ [1, 6, 8, 9 и др.]. О наличии весеннего пролета соколообразных на Южном Байкале известно с начала 1990-х гг. из эпизодических наблюдений в окрестностях пос. Култук Слюдянского р-на Иркутской обл. и в районе дельты Селенги в Ка-банском р-не Бурятии [9]. Исходя из этих данных, а также из наших собственных единичных наблюдений весной 2009 и 2010 гг. [13], стало понятно, что ве-

120 ---------------------------------------------------------------------------------------------------

Научно-практический журнал "Вестник ИрГСХА". Выпуск 48


БИОЛОГИЯ. ОХРАНА ПРИРОДЫ

сеннее миграционное перемещение здесь существует, но необходимо определение масштабов и особенностей этого явления.

Основной целью нашей работы было изучение весенней миграции соко-лообразных через Южнобайкальский миграционный коридор. Задачи исследования были следующие: подтвердить существование весенней миграции соко-лообразных через Южнобайкальский миграционный коридор; оценить количественную составляющую и качественную составляющую мигрантов; изучить тактику и стратегию миграции соколообразных весной в связи с особенностями этого периода.

Материалы и методы. С 16 апреля по 11 июня 2011 г. нами были проведены наблюдения за пролетом соколообразных в окрестностях пос. Култук, которые в совокупности составили 15 дней (89 часов). Методика учетов не отличалась от используемой в осеннее время [9], однако основное внимание уделялось не столько численности, сколько направлениям и сопутствующим условиям (погода и т.д.). Облачность и ледовая обстановка отслеживались по спутниковым снимкам Сибири и Байкала с космических аппаратов NOAA, TERRA и AQUA [5, 10], которые обновляются на сайтах до 4-10 раз за день.

Результаты и обсуждение. За весь период наблюдений было учтено 640 особей 15 видов соколообразных. Из них 125 не удалось определить до вида, а 108 были отнесены к категории "канюк или осоед", так как дистанции наблюдения чаще всего были больше, чем осенью. Интенсивность пролета составила в среднем 48.1±72.6 особей/день (M±SD) с минимумом 2 и максимумом 284 особи в день. Это гораздо ниже, чем осенью, когда за день в среднем пролетает от 130 до 276 особей [9], но, тем не менее, достаточно высоко в сравнении с предыдущими нерегулярными наблюдениями.

Доминирующим видом во время весенней миграции в 2011 г. был черный коршун Milvusmigrans(Bodd.): за все время наблюдений учтена 201 особь (31.4% мигрантов, определенных до вида), интенсивность его пролета составила 13.4 особи/день. Коршун отмечался в течение всего периода наблюдений. На втором месте обыкновенный канюк Buteobuteo(L.). Его общая численность составила 133 особи (20.8%) с интенсивностью пролета 8.9 особей/сутки, отмечался с начала наблюдений до 22 мая. К числу субдоминантов можно отнести хохлатого осоеда Pernisptilorhyncus(Ternm.), который мигрировал с 22 мая до окончания работ, и ястреба-перепелятника Accipiternisus(L.), который отмечался на пролете с 18 апреля по 22 мая (соответственно, 28 и 23 особи, 4.4% и 3.6%, 1.9 и 1.5 особи/день). Видовое соотношение отличалось от осеннего: так, осенью 2011 г. 4 названных вида составили, соответственно, 11.3%, 69.5%, 11.5% и 3.9%. С учетом ежедневного покрытия миграционного периода осенью и выборочного - весной разница закономерна. Помимо вышеуказанных соколообразных, на пролете были зарегистрированы: тетеревятник Accipitergentilis(L.), скопа Pandionhaliaetus(L.), орел-карлик Hieraaetuspennatus(Gm.), могильник AquilaheliacaSav., большой подорлик A.clangaPall., орлан-белохвост Haliaeetusalbicilla(L.), балобан FalcocherrugGray, сапсан Fperegrinus, чеглок F.subbuteoL., дербник F.columbariusL., пустельга F.tinnunculusL.

----------------------------------------------------------------------------------------------------    121

Научно-практический журнал "Вестник ИрГСХА". Выпуск 48


БИОЛОГИЯ. ОХРАНА ПРИРОДЫ

Установлено, что тактика миграционных перемещений соколообразных в пределах Южнобайкальского миграционного коридора весной имеет ряд существенных отличий. Мигранты летят более широким фронтом и редко образуют крупные скопления. Кроме того, картина миграции может значительно меняться в течение дня. В 2009-2011 гг. нами были отмечены следующие основные варианты прохождения весенней миграции соколообразных.

A. Миграция вдоль западного побережья оз. Байкал проходит вдоль юж

ных склонов Приморского хребта. Птицы летят вдоль берега с востока на запад

до района постоянного наблюдательного пункта "Земляничный", находящегося

к северо-востоку от поселка Култук. Достигнув его, мигранты либо резко пово

рачивают на север или северо-запад, либо продолжают движение в западном

направлении.

Б. Миграция вдоль восточного побережья проходит вдоль передних отрогов хребта Хамар-Дабан и имеет ярко выраженную западную направленность. Птицы становятся заметны на фоне гор за г. Слюдянка, в районе карьера "Перевал", появляются из распадков и долины р. Талой. Многие спускаются в долину р. Култучной к Шаманскому мысу, откуда начинают движение вдоль хребта на запад в направлении Тункинской долины, хотя у нас нет уверенности, что они направляются именно туда. Вероятнее всего, через некоторое время птицы меняют направление полета на северное и северо-западное, хотя утверждать это мы не можем ввиду отсутствия наблюдений западнее пос. Култук.

B. Часть птиц напрямую пересекает юго-западную оконечность Байкала с

восточного берега на западный из района Слюдянки - Буровщины в район Кул-

тука - Земляничного (расстояние 5-10 км). В дальнейшем движение, как прави

ло, идет по варианту А или на север. Вероятно, большая часть мигрантов, сле

дующих варианту А, уже пересекла перед этим озеро на достаточно большом

удалении от Култука.

Таким образом, большинство мигрантов в южной части Южнобайкальского миграционного коридора весной перемещается не в обратных осеннему (т.е. северном и восточном) направлениях, а в западном.

Перемещение мигрирующих соколообразных вдоль побережья озера Байкал отчасти подтверждает наблюдения ряда авторов, которые указывают на то, что хищные птицы, предпочитающие двигаться парящим полетом, рассматривают водные преграды протяженностью в несколько десятков километров в качестве барьеров и стараются при возможности облетать их [3, 11, 12].

Отмечено, что, начиная со второй декады апреля по первую декаду мая, преобладает миграция соколообразных вдоль западного побережья, а, начиная с первой декады мая, основной поток мигрантов перемещается на восточный берег озера (рис. 1).

Эта особенность тесно связана с ледовой обстановкой. Как раз до конца апреля 2011 г. южная часть озера была покрыта льдом полностью, но после шторма, который отнес лед на расстояние более ста километров севернее, основной поток мигрантов переместился на восточное побережье. Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что соколообразные не воспринимают

122 ---------------------------------------------------------------------------------------------------

Научно-практический журнал "Вестник ИрГСХА". Выпуск 48


БИОЛОГИЯ. ОХРАНА ПРИРОДЫ

Байкал как серьезный барьер для своей миграции в то время, пока он еще покрыт льдом, и пересекают его широким фронтом. После пересечения некоторые птицы продолжают движение, используя термики вдоль западного побережья, и попадают таким образом в окрестности Култука.

Рисунок 1 - Доли соколообразных, использовавших различную тактику миграции, на

юго-западной оконечности Байкала в течение весны 2011 г.

Пояснения обозначений А, Б, В - см. в тексте.

N - общее число мигрантов за день (правая ось)

После вскрытия льда на Байкале и до четвертой декады мая, соколооб-разные в небольшом количестве мигрируют вдоль западного берега, но такой пролет начинается в первой половине дня и полностью заканчивается к 15 ч, а, начиная с 22 мая, прекращается полностью. Возможно, это связано с тем, что в первой половине мая некоторые птицы находят целесообразным пересекать Байкал машущим полетом ввиду лучшего прогрева южных остепнённых склонов Приморского хребта в ранние часы и лучших условий там для дальнейшей миграции с использованием парения. Позже миграция проходит только вдоль восточного побережья (рис. 1). Выделяющийся день 13 мая, когда все зарегистрированные птицы двигались по западному побережью, характеризовался малооблачной и практически безветренной погодой по всей южной части Байкала и в прилегающих регионах. Поэтому, вероятно, птицы не считали полет над водой опасным и свободно пересекали юго-западную оконечность Байкала напрямик, не нуждаясь в полете над восточным берегом. Лишь во второй половине дня над средним Байкалом появились небольшие облака. К этому времени пролет прекратился.

Анализируя полученные данные с использованием синхронных снимков облачности, удалось установить, что во все дни со значимым пролетом соколо-образных (более 20 особей) присутствовал "коридор" в низких облачных полях. Он простирался с юго-востока на северо-запад не менее чем на 200-300 км от

Научно-практический журнал "Вестник ИрГСХА". Выпуск 48


БИОЛОГИЯ. ОХРАНА ПРИРОДЫ

Байкала в каждую сторону и имел ширину 100-300 км. Северная часть Байкала и регионы Саян и Прихубсугулья в это время были закрыты облаками. Коридор обеспечивал свободный подлет соколообразных к южной оконечности Байкала и их дальнейшее продвижение на запад и север. Это подтверждается и данными, полученными в прошлые годы. В дни, когда облачные поля закрывали южную часть Байкала и район Култука, пролета не было или он прекращался в течение дня. Миграция совсем не была отмечена в те дни, когда низкая облачность закрывала области южнее и юго-восточнее Байкала, хотя в районе Южнобайкальского миграционного коридора условия были подходящими.

Сильное влияние на направление и тактику миграции оказывает и ветровая обстановка. Так, в ряде случаев, например, 8 мая, миграции не было вовсе при встречном (обычно западном) ветре средней силы, и она резко начиналась во второй половине дня, когда ветер менялся на восточный. В другие дни миграция прекращалась при изменении ветра с попутного восточного и юго-восточного на встречный западный. Эта особенность отличает весеннюю миграцию от осенней, когда при умеренном встречном ветре птицы все равно продолжают лететь, хотя и сильно снижаются.

Еще одно подтверждение влияния направления и силы ветра на тактику пролета соколообразных было получено в ходе наблюдений 18 апреля. После резкой смены ветра со слабого западного на сильный юго-восточный, основная масса птиц стала двигаться скользящим полетом прямо со стороны Байкала на северо-запад, минуя западное побережье и Земляничный, хотя до смены ветра мигрирующие соколообразные двигались вдоль западного берега.

Существенных различий в миграционном поведении между разными видами не обнаружено: и ястребы, и канюки, и орлы и т. д. вели себя сходно.

Весной 2011 г. обнаружена необычно поздняя миграция черного коршуна. Из 201 учтенных птиц 187 пролетели в период с 22 мая по 11 июня, причем до 5 июня их миграция была достаточно активной. По всей вероятности, это не гнездящиеся по каким-либо причинам птицы, поскольку в это время гнездящиеся коршуны уже давно начали размножение [7]. Значительное число не-гнездящихся птиц в Западном Предбайкалье подтверждается наблюдениями И.В. Фефелова в районе Бол. Голоустное в 2009-2011 гг. Так, в начале августа 2009 и 2010 гг. одна или две пары коршунов держались на своих участках и проявляли территориальное поведение, но выводки отсутствовали (т.е. или имело место неудачное размножение, или попытки гнездования не предпринимались). В конце июля 2011 г. у территориальной пары коршунов имела место даже копуляция, но гнезда у этой пары не было.

Выводы. Итак, было обнаружено, что канализованная миграция ястребиных на юго-восточной оконечности Байкала имеет место не только осенью, но и весной. Плотности миграции в это время ниже, чем осенью, но в то же время, по крайней мере, в некоторые годы могут быть значительно выше, чем вне миграционного коридора, поскольку птицы-парители, как и осенью, охотно используют восходящие потоки воздуха. Обнаружено, что соколообразные, как и в других регионах, предпочитают избегать перелета протяженных водных пространств, но к ледовому покрову это не относится. Во время весенней миграции

124 ---------------------------------------------------------------------------------------------------

Научно-практический журнал "Вестник ИрГСХА". Выпуск 48


БИОЛОГИЯ. ОХРАНА ПРИРОДЫ

хищные птицы в неменьшей степени, чем осенью, гибко реагируют на локальную ветровую и облачную обстановку. Поэтому число мигрантов и тактика их полета очень изменчивы, и достаточно полную картину миграции можно получить лишь при регулярных наблюдениях.

Выражаю благодарность научному руководителю И.В. Фефелову за помощь в подготовке статьи и предоставленные наблюдения. Работа выполнена при поддержке Иркутского государственного университета по индивидуальному исследовательскому гранту № 091-09-204.

Ключевые слова: Соколообразные, Южнобайкальский пролетный коридор, миграции.

Keywords: Prey birds, Southern Baikal corridor, migration.

Список литературы

  1. Богородский Ю.В. Птицы Южного Предбайкалья / Ю.В. Богородский - Иркутск: Изд-воИГУ, 1989.-208 с.
  2. Гагина Т.Н. Необычная осенняя миграция хищных птиц в Прибайкалье / Т.Н. Гаги-на IIПроблемы экологии позвоночных Сибири: Сб. науч. тр. - Кемерово: Книж. изд-во, 1978. -С. 78-81.
  3. Домашевский СВ. Наблюдения за осенней миграцией хищных птиц на Крымском полуострове / СВ. Домашевский II Беркут. 2002, Т. 11, № 1. - С. 112-116.
  4. Дыбовский Б. Предварительный отчет о фаунистических исследованиях на Байкале / Б. Дыбовский, В. Годлевский IIОтчет о действиях Сиб. отд. Имп. Росс. Геогр. о-ва за 1869 г. (Приложение). - СПб., 1870. - С. 167-204.
  5. Институт солнечно-земной физики СО РАН. Лаборатория диагностики средней атмосферы. Дистанционное зондирование Земли из космоса. - Интернет-сайт: http://ckm.iszf.irk.ru/html/missions/clouds/index.php. - Иркутск, 1998-2011.
  6. Красноштанова М.Н. Осенний пролет соколообразных на Южном Байкале в 1995-98, 2000 годах / М.Н. Красноштанова IIСовременные проблемы байкаловедения: Сб. тр. мол. ученых. - Иркутск: Изд-во ИГУ, 2001. - С. 110-118.
  7. Рябцев В.В. Состояние численности, размещение и фенология гнездового периода хищных птиц лесостепных районов Предбайкалья / В.В. Рябцев IIФауна и экология птиц Восточной Сибири. - Иркутск, 1984. - С. 90-97.
  8. Рябцев В.В. "Миграционный коридор" на южном Байкале: структура и масштабы осеннего пролета соколообразных / В.В. Рябцев, Ю.А. Дурнев, СИ. Липин IIМатер. 10-й Все-союз. орнитол. конф. (Витебск, 17-20 сентября 1991 г.).-Минск, 1991. Ч. 2., кн. 2. - С. 190-191.
  9. Фефелов И.В. Численность и поведение соколообразных во время осенней миграции на Южном Байкале / И.В. Фефелов, М.Н. Алексеенко, В.Ю. Малышева IIВестник БГУ. Сер. 2: Биология. 2004, Вып. 5. - С. 61-85.
  1. EOStation - Иркутск. - Интернет-сайт, http://www.eostation.irk.ru/index.html. - Иркутск, 2002-2011.
  2. MeyburgB.-U. Satellite-tracked Lesser Spotted Eagle avoids crossing water at the Gulf of Suez / B.-U. Meyburg, J. Matthes, Ch. Meyburg II Brit. Birds. 2002, Vol. 95, August. - P. 372-376.
  3. Meyer S.K. To cross the sea or to follow the coast - flight directions and behavior of migrating raptors approaching the Mediterranean Sea in autumn // S.K. Meyer, R. Spaar, B. Bruderer Behaviour. 2000, Vol. 137, March. -P. 379-399.
  4. Povarintsev A., Spring raptor migration in the South Baikal migratory pass (Buryatia and Irkutsk Region, Russia) / A. Povarintsev, I. Fefelov, T Dubrovsky II Asian raptors: science and conservation for present and future. Proceedings of the 6X International conference of Asian raptors.

- Ulaanbaatar, 2010. - P. 47-48.

References 1.    Bogorodskij Ju.B. Pticy Juzhnogo Predbajkal'ja I Ju.B. Bogorodskij. - Irkutsk: Izd-vo

----------------------------------------------------------------------------------------------------     125

Научно-практический журнал "Вестник ИрГСХА". Выпуск 48


БИОЛОГИЯ. ОХРАНА ПРИРОДЫ

IGU, 1989,208 р.

  1. Gagina T.N. NeobychnajaosennjajamigracijahiwnyhpticvPribajkal'eIT.N. Gagi-na //Problemyjekologii pozvonochnyh Sibiri: Sb. nauch. tr. -Kemerovo: Knizh. izd-vo, 1978, pp. 78-81.
  2. Domashevskij S. V. NabljudenijazaosennejmigraciejhiwnyhpticnaKrymskompoluo-stroveIS.V. Domashevskij // Berkut, 2002, vol. 11, no.l, pp. 112-116.
  3. Dybovskij B. Predvaritel'nyjotchetо faunisticheskihissledovanijahnaBajkaleIB. Dybovskij, V. Godlevskij // Otchet о dejstvijah Sib. otd. Imp. Ross. Geogr. o-va za 1869 g. (Priloz-henie). - SPb., 1870, pp. 167-204.
  4. Institut solnechno-zemnoj fiziki SO RAN. Laboratory a diagnostiki srednej at-mosfery. Distancionnoe                zondirovanie       Zemli            iz        kosmosa.    -               Internet-sajt: http://ckm.iszf.irk.ru/html/missions/clouds/index.php. - Irkutsk, 1998-2011.
  5. Krasnoshtanova M.N. Osennij prolet sokoloobraznyh na Juzhnom Bajkale v 1995-98, 2000 godah I M.N. Krasnoshtanova // Sovremennye problemy bajkalovedenija: Sb. tr. mol. uchenyh. - Irkutsk: Izd-vo IGU, 2001, pp. 110-118.
  6. Rjabcev V.V. Sostojanie chislennosti, razmewenie i fenologija gnezdovogo perioda hiwnyh ptic lesostepnyh rajonov Predbajkalja I V.V. Rjabcev // Fauna i jekologija ptic Vostochnoj Sibiri. - Irkutsk, 1984, pp. 90-97.
  7. Rjabcev V.V. "Migracionnyj koridor" na juzhnom Bajkale: struktura i masshtaby osennego proleta sokoloobraznyh I V.V. Rjabcev, Ju.A. Durnev, S.I. Lipin // Mater. 10-j Vsesojuz. ornitol. konf. (Vitebsk, 17-20 sentjabrja 1991 g.). Minsk, 1991, Ch. 2., kn. 2. pp. 190-191.
  8. Fefelov IV. Chislennost' i povedenie sokoloobraznyh vo vremja osennej migra-cii na Juzhnom Bajkale IIV. Fefelov, M.N. Alekseenko, VJu. Malysheva // Vestnik BGU. Ser. 2: Biolo-gija. 2004, no. 5, pp. 61-85.
  1. EOStation - Irkutsk. - Internet-sajt. http://www.eostation.irk.ru/index.html. - Ir-kutsk, 2002-2011.
  2. Meyburg B.-U. Satellite-tracked Lesser Spotted Eagle avoids crossing water at the Gulf of Suez I B.-U. Meyburg, J. Matthes, Ch. Meyburg // Brit. Birds. 2002, vol. 95, August, pp. 372-376.
  3. Meyer S.K. To cross the sea or to follow the coast -flight directions and behavior of migrating raptors approaching the Mediterranean Sea in autumn II S.K. Meyer, R. Spaar, B. Brud-er-er Behaviour, 2000, vol. 137, March, pp. 379-399.
  4. Povarintsev A., Spring raptor migration in the South Baikal migratory pass (Buryatia and Irkutsk Region, Russia) I A. Povarintsev, I. Fefelov, T. Dubrovsky // Asian raptors: science and conservation for present and future. Proceedings of the 6th International conference of Asian raptors. - Ulaanbaatar, 2010, pp. 47-48.

UDC 598.2 (571.5)

Summary SPRING MIGRATION PECULIARITIES OF FALCONIFORMES IN THE SOUTHERN

BAIKAL CORRIDOR Povarintsev A.I. This article presents the results of the study on the migration of Falconiformes in the Southern Baikal corridor conducted in April-June, 2011. In the course of the work the confirmation of the existence of the spring migration was obtained. During the observations 15 species of prey birds that have been identified were recorded. The span density was 48.1 individuals/day, which was below the fall rates, when there were from 130 to 276 birds a day. During the observations it has been noted that there is the passage of three variants of prey birds' migration, which realized depending on the cloud, wind and ice conditions in the south of Lake Baikal.

Сведения об авторе:

Научно-практический журнал "Вестник ИрГСХА". Выпуск 48


БИОЛОГИЯ. ОХРАНА ПРИРОДЫ

Поваринцев Александр Игоревич - аспирант второго года обучения. Научно-исследовательский институт биологии Иркутского государственного университета (664000, Россия, г. Иркутск, ул. Ленина, 3, тел. 8 9025784499, e-mail: povarintcev99@mail.ru).

Information about the author: Povarintsev Aleksandr I. - PhD student of the 2nd study year, Scientific-Research Institute of Biology, Irkutsk State University (Lenina St., 3, Irkutck, Russia, 664000, phone:89025784499, e-mail: povarint-cev99@mail.ru).

УДК 628.32

СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОБ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ И ЭКОЛОГИЧЕСКОМ РИСКЕ В БАЙКАЛЬСКОМ

РЕГИОНЕ

С.С. Тимофеева

Иркутский государственный технический университет, г. Иркутск, Россия

Проанализированы современные подходы в оценке экологической безопасности через экологический риск. Приведены результаты оценки экологического риска на объектах экономики, занимающихся транспортировкой, перевалкой и продажей нефти и нефтепродуктов потребителям. С помощью усовершенствованной математической модели были восстановлены экологические последствия залпового выброса ЗВ при аварии нефтеналивного состава в 1999 г. в регионе Южного Байкала и разработаны ситуационные карты их рассеивания. Проведенная оценка осаждений показала, что на ледовый покров южной части озера площадью 1300 км осело 28,8 усл. т сажи, 0,8 усл. т пятиокиси ванадия и 4 усл. кг БП (в единицах приведенной массы). При таянии льда данные ЗВ оказались в водоеме.

Вопросы охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов в настоящее время важны практически в любой сфере деятельности современного человека. В сферу экономических интересов общества входят обеспечение устойчивого функционирования экологических систем, сохранение биоразнообразия животного и растительного мира, предотвращение неблагоприятных изменений климата и других негативных последствий хозяйственной или иной деятельности.

Представление о взаимодействии природы и человека постоянно менялось. Существовали прямо противоположные точки зрения. На определенных этапах развития общества превалировала доктрина о том, что человек, вооруженный знаниями и техникой, может господствовать над природой и изменять ее. Считалось, что техника и природа антагонистичны, и гармония между ними невозможна. Тем не менее, появление человека на Земле и формирование человеческого общества - закономерные явления в процессе эволюции нашей планеты. Также закономерно и появление техники как продукта ума и деятельности человека, а, следовательно, техника и природа могут развиваться согласованно и гармонично, если будет найден компромисс между объектами природы и социальной и трудовой деятельностью человека. Поэтому в конце XX века родилась и продолжает интенсивно развиваться в настоящее время концепция устойчивого развития. Современная концепция устойчивого развития осно-

----------------------------------------------------------------------------------------------------     127

Научно-практический журнал "Вестник ИрГСХА". Выпуск 48


БИОЛОГИЯ. ОХРАНА ПРИРОДЫ

вана на ряде принципов, а именно ориентация процесса развития только на традиционные экономические показатели далее неприемлема; все государства и народы должны сотрудничать для обеспечения устойчивого развития; право на развитие должно быть реализовано так, чтобы справедливо удовлетворить потребности развития как нынешнего, так и будущих поколений. Следовательно, "устойчивое развитие страны невозможно без широко внедрения ресурсосберегающих технологий и реализации концепции инновационного производства" [3], а также современных представлений об экологических рисках и экологической безопасности.

В настоящей работе проанализированы методики оценки экологической безопасности и экологических рисков на основе представлений современной теории безопасности и риска на примере Байкальского региона.

Согласно современным представлениям основным понятием наук о безопасности является понятие опасность. Опасность, и, следовательно, риск (как производная опасности) является неотъемлемой частью жизнедеятельности каждого человека, общества, государства, био- и техносферы [5]. Пространство, где постоянно возникают опасности, получило название "ноксосфера". Опасность является негативным свойством объекта - источника. Говорить об опасности безотносительно к объекту, его принимающего, невозможно. Т.е опасность существует только в системе, имеющей как минимум два элемента: источник и реципиент при совпадении факторов пространства и времени. Вне этой системы опасности (как и безопасности) не существует.

Опасности познаваемы. Большинство из них известно человеку. Новые опасности, возникающие в ходе дальнейшего развития возможностей человека (познание макро- и микромира, космоса) и развития технологий (вещество, виды энергии и информации), требуют познания негативных свойств, степени их влияния на окружающую среду и контроля над ними. Главная задача заключается в правильной идентификации опасностей, т.е. их распознавании и параметрическом описании. Именно этот этап является определяющим в современных методиках оценки риска как меры опасности. Риск определяется сочетанием двух составляющих: частоты реализации неблагоприятного события и размера последствий, обычно в виде вреда или ущерба.

В настоящее время существует множество формулировок понятия "риск", а сам термин используется в сочетании с прилагательным, определяющим сферу ожидаемой опасности. Индивидуальный риск - риск для жизни человека, экологический риск- риск для компонентов природной среды, медико-биологический риск - риск для населения, обусловленный качеством окружающей среды. Поскольку риск является измеряемой величиной, то его принято условно делить на три области: область чрезмерного (неприемлемого риска; область приемлемого риска; область пренебрежимого риска.

Экологическая безопасность того или иного региона в системе "человек-среда обитания" предполагает учет как минимум двух типов риска:

- риск загрязнения природной среды в результате плановой или аварийной деятельности технических объектов, прежде всего промышленности и

128 ---------------------------------------------------------------------------------------------------

Научно-практический журнал "Вестник ИрГСХА". Выпуск 48


БИОЛОГИЯ. ОХРАНА ПРИРОДЫ

транспорта

- риск для здоровья, который характеризует вероятность развития у населения неблагоприятных для здоровья эффектов в результате реального или потенциального загрязнения окружающей среды.

Оценка первого вида риска находится в ведении Министерства природных ресурсов и экологии и методически обеспечивается федеральными службами министерства (Росприроднадзор). Второй вид - риск - для здоровья населения является предметом изучения Министерства здравоохранения и социального развития и его служб [2].

В последние годы приоритеты экологической политики, основанные на ПДК, ПДУ, ПДВ, постепенно пересматриваются в пользу концепции экологического риска. Согласно концепции экологического риска принятие решений, оптимальных с природоохранных позиций, означает экономически и социально обоснованное сведение к минимуму отрицательного воздействия объекта на экосистему. Следовательно, минимизация воздействия на окружающую среду должна проводиться с учетом затрат на ее достижение и поиска вариантов, оптимизированных по схеме "затраты выгоды". На этой основе рассматриваются различные альтернативные варианты деятельности, или конструктивных, или проектировочных решений. Вводится понятие референтная, т.е. безопасная, доза (или концентрация) - суточное воздействие химического вещества в течение всей жизни, которое устанавливается с учетом всех имеющихся современных научных данных и , вероятно, не приводит к возникновению неприемлемого риска для здоровья чувствительных групп населения. В рамках концепции экологического риска учитывается также степень экологической опасности при возникновении промышленных аварий, которые могут сопровождаться выбросами (сбросами) химических, радиоактивных или биологически опасных веществ.

Существующая в службах Минздравсоцразвития методология анализа риска, определяемого влиянием неблагоприятных факторов, включает три взаимосвязанных элемента: оценка риска, управление риском и информирование о риске. Этот анализ сегодня проводится через процедуру аттестации рабочих мест и является обязательной для всех промышленных предприятий, организаций и учреждений [4].

На кафедре промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности Иркутского государственного технического университета уже много лет проводятся комплексные исследования по оценке экологических и техногенных рисков Байкальского региона. Составляется реестр наиболее опасных производств и источников загрязнения окружающей среды как непосредственно в штатном режиме работы предприятия, так и при нештатных (аварийных) ситуациях и разрабатываются технологии минимизации экологической нагрузки как на персонал предприятий, так и на природную среду.

В настоящей статье обобщены результаты комплекса исследований, выполненных на предприятиях добычи, транспортировки, переработки и исполь-

----------------------------------------------------------------------------------------------------     129

Научно-практический журнал "Вестник ИрГСХА". Выпуск 48


БИОЛОГИЯ. ОХРАНА ПРИРОДЫ

зования нефти и нефтепродуктов по оценке экологических рисков, расположенных в Байкальском регионе.

Освоение нефтяных месторождений Иркутской области набирает обороты. По территории области проложен 800 км участок трубопровода "Восточная Сибирь - Тихий океан", успешно работает ОАО "Верхнечонскнефтегаз", ОАО "Русиапетролеум". В тайге ведутся геологоразведочные работы, возводятся буровые вышки. Непосредственно вдоль побережья Южного Байкала приходит 200-километровый участок Восточно-Сибирской железной дороги (ВСЖД), по которому ежегодно перевозится до 280 млн. т грузов, среди которых нефть и нефтепродукты (НиНП) составляют 30%. Поскольку все производства, где обращается нефть и нефтепродукты, относятся к взрывопожароопасным, существует высокая вероятность возникновения пожаров. По подсчетам специалистов, риск аварий нефтеналивных составов, сопровождающихся пожарами и залповыми выбросами ЗВ, превышает приемлемый уровень.

При горении НиНП в воздух выбрасывается широкий спектр токсичных, химически агрессивных веществ, среди которых по экологической опасности выделяются оксиды углерода, азота и серы, сажа, бенз(а)пирен, пятиокись ванадия, цианистый водород и многие другие. В воздушной среде эти вещества подвергаются трансформации с образованием еще более опасных соединений, переносятся на значительные расстояния и абсорбируются водной поверхностью, создавая серьезные экологические проблемы в Южно-Байкальском регионе.

В отличие от выбросов стационарных источников аварийные залповые выбросы трудно учитывать. Еще сложнее проводить инструментальные замеры непосредственно в очаге поражения. Поэтому прогностическая оценка загрязнения воздуха над акваторией оз. Байкал при авариях нефтеналивных составов, - весьма важная и актуальная задача. Необходимость ее решения подтверждается тем, что за последние 15 лет на ВСЖД произошло 6 крупных аварий нефтеналивных составов, сопровождавшихся пожарами и залповыми выбросами ЗВ. Две из них возникли непосредственно в регионе Южного Байкала (ст. Рассоха, 1994 г., ст. Ангасолка, 1999 г.).

С помощью усовершенствованной математической модели нами были восстановлены экологические последствия залпового выброса ЗВ при аварии нефтеналивного состава в 1999 г. в регионе Южного Байкала и разработаны ситуационные карты их рассеивания.

Анализ данных карт показал, что в момент прекращения залпового выброса на значительной территории около места аварии наблюдались превышения ПДКмр таких ЗВ, как сажа и H2S, и превышения ПДКСс СН3СООН, СНОН и V205.

Проведенная нами оценка осаждений показала, что на ледовый покров южной части озера площадью 1300 км осело 28.8 усл. т сажи, 0.8 усл. т пяти-окиси ванадия и 4 усл. кг БП (в единицах приведенной массы). При таянии льда данные ЗВ оказались в водоеме.

Научно-практический журнал "Вестник ИрГСХА". Выпуск 48


БИОЛОГИЯ. ОХРАНА ПРИРОДЫ

Проведен сравнительный анализ загрязнения воздуха Южного Байкала в результате залпового выброса с загрязнением выбросами населенных пунктов региона (включая промышленные объекты и автотранспорт), который показал, что концентрации ЗВ, выброшенных при аварии, многократно выше: концентрации S02 в 10 - 20 раз, NO - в 10 - 13 раз, H2S04 - в 1.5-2 раза .

Распределения концентраций ЗВ в атмосфере оз. Байкал при различных направлениях ветра показаны на рис. 1.

Установлено, что направлением ветра, создающим наиболее экологически неблагоприятные последствия для Южного Байкала, являлось северозападное (наблюдалось при аварии), но могло стать и западно-северо-западное,

Таким образом, залповые выбросы от аварийных ситуаций, сопровождаемые пожарами, наносят существенный эко лого-экономический ущерб экосистеме оз. Байкал.

Вторым объектом наших исследований была нефтебаза "Толстый мыс", расположенная на берегу реки Лена. Нефтебаза обслуживает северные территории Иркутской области и увеличивает свою пропускную способность в связи с освоением нефтяных месторождений.

Для данной нефтебазы нами были просчитаны следующие риски:

- индивидуальный риск - вероятность гибели человека, который находится

на объекте, от возможных источников повышенной опасности в течение года с

----------------------------------------------------------------------------------------------------     131

Научно-практический журнал "Вестник ИрГСХА". Выпуск 48


БИОЛОГИЯ. ОХРАНА ПРИРОДЫ

учетом вероятности его пребывания в зоне поражения;

  1. территориальный риск - вероятность гибели в течение года человека, который находится в конкретном месте пространства, от возможных источников опасности объекта повышенной опасности;
  2. социальный риск - вероятность гибели более определенного количества людей (или ожидаемое количество погибших) в данном месте в течение года от возможных источников опасности объекта повышенной опасности, с учетом вероятности их пребывания в зоне поражения

При оценке риска, связанного с процессом перевалки нефти, за индивидуальный риск (IR) принимают риск смерти, и выражается он обычно в расчете на год:

IR=t-n/N, где     п - расчетное статистическое количество смертных случаев за год;

N - количество людей, подвергающихся риску;

t- относительное (к году) время, в течение которого человек подвержен опасности.

В соответствии с указанным подходом риски распределяются по 3 категориям:

IR> 10" - область недопустимых рисков - в этой области риск считается недопустимым, поскольку вероятность и последствия его возникновения слишком велики. Здесь обязательны меры по снижению риска или соответствующие проектные решения;

5-10" < IR< 10" - в этой области риск считается допустимым только тогда, когда приняты меры, позволяющие сделать вероятность и последствия такого риска настолько низкими, насколько это практически целесообразно. Следовательно, меры по снижению рисков должны осуществляться только при условии их практической целесообразности, определенной расчетом рентабельности;

IR< 5-Ю"5- область пренебрежимо малых рисков - в этой области риск считается допустимым, так как или вероятность его возникновения настолько мала или последствия настолько незначительны, что никаких мер по снижению риска не требуется.

Расчетами установлено, что вероятности утечек нефти и нефтепродуктов в технологической схеме нефтебазы достаточно велики (табл. 1), существенны индивидуальные риски при эксплуатации нефтебазы (табл. 2).

Третьим объектом наших исследований были компании розничной торговли нефтепродуктами - автозаправочные станции и комплексы. В процессе своей деятельности они сталкиваются с различными видами рисков, различающихся между собой по разным признакам. У этих предприятий можно выделить несколько групп рисков.

1 группа - техногенные риски - риски, связанные с техническим несовершенством, нарушением правил эксплуатации технических систем и объектов, ненадежностью оборудования, которые могут привести к разрушению, пожару, взрыву, аварии.

Научно-практический журнал "Вестник ИрГСХА". Выпуск 48


БИОЛОГИЯ. ОХРАНА ПРИРОДЫ

Таблица 1 - Вероятности утечек в технологической системе

Оборудование

Вероятности утечек в год

Малые (5 мм)

Средние (30 мм)

Большие (100 мм)

Свободное проходное сечение

Манифольды

7.4-10"2

2.3-10"2

1.2-10"3

1.9-10"3

Сепараторы

8.7-10"2

3.3-10"2

1.1-10"3

1.7-10"3

Выкидные линии

4-10"3

2.2-10"3

1.0-10"4

2.3-10"4

Компрессоры

2.5-10"2

13-Ю"3

2.2-10"5

-

Насосы

1.4-10"1

2.4-10"2

1.9-10"3

4.3-10"4

В целом

3.3-10"1

8.35-10"2

4.3-10"3

4.26-10"3

Таблица 2 - Риски при эксплуатации нефтебазы. Экстремальные природные явления

Опасность

Индивидуальные риски

Строительно-монтажные работы

1.9-10"5

Выбросы из оборудования

6.2-10"6

Пожары и взрывы из-за выброса углеводородов из технологических систем

4.3-10"6

Пожары и взрывы из-за аварий в нетехнологических системах

11-Ю"5

Производственные опасности

16-Ю"5

Экстремальные природные процессы и явления

<10"b

Итого:

5.65-Ю"5

Наличие большого количества бензина на территории АЗК, в емкостном оборудовании создает опасность возникновения пожара. При утечке топлива в технологические колодцы создается опасность образования взрывоопасных концентраций топливно-воздушной смеси в технологических колодцах, что при наличии источника инициирования взрыва может обусловить взрыв топливно-воздушной смеси в технологических колодцах и создать условия для дальнейшего развития аварии в подземных хранилищах.

Не исключена вероятность аварии в резервуарах даже при наличии исправной системы защиты от статического электричества и нормальной эксплуатации технически исправного оборудования. Вероятность возникновения в зоне резервуаров пожара или взрыва составляет 2.9 • 10~4.

При определенных условиях налива нефтепродуктов в ёмкости (при увеличении скорости налива) заряды статического электричества накапливаются быстрее, чем отводятся через заземление, т.к. бензин относится к диэлектрикам с очень слабой проводимостью электрического тока. В таких случаях с увеличением уровня налива топлива в ёмкости напряжение статического электричества будет возрастать и может достигнуть такого значения, при котором в момент приближения свободной поверхности топлива к стенкам заливной горловины (при наполнении емкости свыше 90% наполнения) вследствие разности потенциалов произойдет искровой разряд, способный вызвать воспламенение или взрыв смеси паров с воздухом и пожар.

Научно-практический журнал "Вестник ИрГСХА". Выпуск 48


БИОЛОГИЯ. ОХРАНА ПРИРОДЫ

Эксплуатация неисправного оборудования, заземления, средств защиты от проявлений молнии, несоблюдение графика ППР, отсутствие квалификации у обслуживающего персонала, не соблюдение на территории АЗС "Правил пожарной безопасности на АЗС", применение неомедненного инструмента, метр-штока, способных вызвать искру - может привести к аварии.

2 группа - природно-естественные риски - риски, вызванные природны

ми явлениями.

К таким рискам можно отнести риск разрушения вследствие: землетрясений, ураганов, наводнений, бурь, пожаров и других опасных гидрологических, геологических и атмосферных явлений. Это фактически - форс-мажорные риски.

3 группа экологические риски, связанные с нанесением ущерба как ок

ружающей среде, так и здоровью человека.

Основными причинами экологических рисков являются:

  1. разбрызгивание топлива при заполнении автоцистерн (0.5-0.6% вместимости цистерны);
  2. испарение через неплотно закрытую горловину цистерны (0.7-1.7% вместимости цистерны);
  3. испарение топлива при сливе в резервуар открытой падающей струей (0.3-0.4% сливаемого топлива);
  4. остаток топлива в автоцистерне и в сливных рукавах (1.2-2.0% сливаемого топлива);
  5. испарение топлива из резервуаров в результате дыхания (55-70 г. на 1 т. в сутки);
  6. испарение бензина из неплотно закрытого резервуара (1.2% вместимости);
  7. испарение из системы питания автотранспортных средств (0.6-1.4 л бензина в сутки);
  8. выбросы паров топлива из бензобаков при заправке на АЗС (1.4 г СН на 1 л заправляемого топлива);
  9. утечка топлива через неплотности соединений, пропускающих 2 капли в 1 с (1.3 т/год);

-          пролив топлива при заправке ведрами (200 кг на 1 автомобиль в год) [1].

К экологическим рискам можно также отнести отчисления на природо

охранные мероприятия, плату за выбросы, сбросы, размещения отходов.

Нами были просчитаны экономические потери для автозаправочного комплекса, состоящего из здания операторской с магазином, шиномонтажной, 5 островков с топливораздаточными колонками, 7 заглубленных резервуаров, при реализации наиболее неблагоприятных сценариях развития различных групп рисков. Именно такая комплектация АЗК наиболее распространена в г. Иркутске.

Ущерб при реализации: техногенного риска - 5313975.50 руб, природно-естественного и экологического - 1162632.00 руб,

Наиболее вероятным рисковым сценарием будет считаться - экологиче-

Научно-практический журнал "Вестник ИрГСХА". Выпуск 48


БИОЛОГИЯ. ОХРАНА ПРИРОДЫ

ский риск, а в частности, естественная убыль бензинов. При реализации данного события АЗК потеряет 1287 л/год от одного резервуара, а если таких резервуаров на исследуемом объекте 7, следовательно, потери составят 9009 л/год, что в денежном эквиваленте -217116.90 руб.

Таким образом, использование современных подходов в оценке экологической безопасности позволило выявить наиболее слабые звенья и рекомендовать мероприятия по минимизации рисков

Ключевые слова: Экологическая безопасность, экологический риск, понятия, методики оценки, пожары с нефтеналивными цистернами, перевалочные нефтебазы, автозаправочные комплексы.

Key words: Environmental safety, environmental risk, concepts, evaluation techniques, fires of oil tankers, transshipment oil depot, automobile fuel filling stations.

Список литературы

  1. Коваленко В.Г. Экологическая безопасность в системах нефтепродуктообеспече-ния и автомобильного транспорта / В.Г. Коваленко, Е.И. Зоря, Ю.К Фролов - М.: ООО "Центр ЛитНефтеГаз", 2004. - 176 с.
  2. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. 3 2.1.10.1920-04.
  3. Семенова И.В. Промышленная экология IИ.В. Семенова. - М.: Изд. центр "Академия", 2009. - 528 с.
  4. Тимофеева С.С. Аттестация рабочих мест / С.С. Тимофеева. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2008. - 420 с.
  5. Чура КН. Техногенный риск / КН. Чура. - М.: КНОРУС, 2011. - 280 с.

References

  1. Kovalenko V.G. Jekologicheskajabezopasnost' vsistemahnefteproduktoobespeche-nijaiavtomobil'nogotransportaIV.G. Kovalenko, E.I. Zorja, Ju.N. Frolov - M.: OOO "Centr LitNef-teGaz", 2004, 176p.
  2. Rukovodstvopoocenkeriskadljazdorov'janaselenijaprivozdejstviihimiche-skihve-westv, zagrjaznjajuwihokruzhajuwujusredu. Z 2.1.10.1920-04.
  3. Semenova IV. Promyshlennaja jekologija /IV'. Semenova. - M.: Izd. centr "Akade-mija", 2009, 528 p.
  4. Timofeeva S.S. Attestacija rabochih mest I S.S. Timofeeva. - Irkutsk: Izd-vo IrGTU, 2008, 420 p.
  5. Chura N.N. Tehnogennyj risk / N.N. Chura. - M.: KNORUS, 2011, 280 p.

UDC 628.32

Summary MODERN CONCEPTS OF ENVIRONMENTAL SAFETY AND ENVIRONMENTAL RISK

IN THE BAIKAL REGION

Timofeeva S.S. The current approaches in the assessment of environmental safety through environmental risk have been analyzed. The results of the assessment of environmental risk at the sites of the economy engaged in transporting, handling and sale of petroleum and petroleum products to consumers are given. Within the advanced mathematical models the environmental effects of emissions of pollutants salvo in oil accident in 1999 in the Southern Baikal have been restored and situational map of their dispersion has been developed. The evaluation of deposition revealed that the ice cover of the southern lake area of 1300 km2 there are 28.8 conv. tons of carbon black, 0.8 conv. tons of vanadium pentoxide and 4 conv. kg BP (given in units of mass). By melting these pollutants were in the water.

Научно-практический журнал "Вестник ИрГСХА". Выпуск 48


БИОЛОГИЯ. ОХРАНА ПРИРОДЫ

Сведения об авторе: Тимофеева Светлана Семеновна - доктор технических наук, профессор, заведующая кафедрой промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности. Иркутский государственный технический университет    (664074,    Россия,    г.Иркутск,    ул.    Лермонтова,    83,    тел.    8(3952)405672,    e-mail: timofeeva@istu .edu).

Information about the author: Timofeeva Svetlana S. - PhD in Technics, Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of Department of Industrial Ecology and Life Safety. Irkutsk State Technical University (Lermontova St., 83, Irkutsk, 664074, Russia, phone: 8( (3952)405672, e-mail: timofeeva@istu.edu).

УДК 574.5/.6(571.5)

ФИТОТЕХНОЛОГИИ И ВОЗМОЖНОСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ в УСЛОВИЯХ ВОСТОЧНОЙ СИБИРИ

С.С. Тимофеева, С.С. Тимофеев

Иркутский государственный технический университет, г. Иркутск, Россия

Изучены механизмы обезвреживания гидатофитами в регионах Сибири и Севера более 100 компонентов сточных вод различных отраслей промышленности: целлюлозно-бумажной, горно-обогатительной, металлообрабатывающей, легкой, пищевой, коммунального и сельского хозяйства. Рассмотрены современные фитотехнологии очистки сточных вод в условиях резко континентального климата. Водные растения с высокими скоростями разрушают эти соединения, процесс биодеструкции осуществляется ферментативным путем при катализе специфической ферментной системой /?-цианоаланинсинтеза.

В последнее время в практике внедрения экобиозащитных технологий, обеспечивающих сохранение окружающей среды, все чаще стали применяться фитотехнологии. Этим термином обозначают защитно-восстановительные мероприятия для окружающей среды с использованием растительности. Они используются для охраны атмосферного воздуха жилых массивов от пылегазовых выбросов промышленных предприятий путем высаживания древесно-кустарниковых насаждений определенной ширины вдоль автомагистралей и железных дорог и создания санитарно-защитной зоны. Эти посадки дорог локализуют и очищают отработанные транспортные выбросы, при этом в качестве растений используют именно те, что обладают высокой поглотительной способностью по отношению к пыли и токсичным газам.

Фитотехнологии применяют для рекультивации земельных участков, нарушенных вследствие естественного или техногенного повреждения. Высев определенных видов трав и посадка кустарников защищает почвы от водной и ветровой эрозии. В водоохранных зонах создают фитофильтрационные полосы, препятствующие поступлению в водоемы загрязнений с поверхностным стоком, несущими в реки продукты эрозии почв, остатки ядохимикатов и минеральных удобрений.

Фитотехнология внедряется при глубокой или дополнительной очистке (доочистке) сточных вод с применением высшей водной растительности, которая успешно используется во многих странах мира на протяжении последних

136 ---------------------------------------------------------------------------------------------------

Научно-практический журнал "Вестник ИрГСХА". Выпуск 48


БИОЛОГИЯ. ОХРАНА ПРИРОДЫ

50 лет.

Более 30 лет под руководством профессора С.С.Тимофеевой ведутся исследования по разработке и внедрению фитотехнологии очистки сточных и обезвреживанию отходов в условиях резко континентального климата [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11]. Водные растения по биомассе живого вещества в водоемах занимают лидирующее положение и выполняют двоякую роль:

• являются стимуляторами жизнедеятельности микроорганизмов;

•           поглощают загрязняющие вещества, регулируют солевое равновесие.

Водные растения (гидрофиты) в водоемах выполняют следующие основ

ные функции:

  1. фильтрационную (способствуют осаждению взвешенных веществ);
  2. поглотительную (поглощают биогенные элементы, некоторые органические вещества);
  3. накопительную (способны накапливать некоторые металлы и трудно разлагаемые органические соединения);
  4. санитарную (обладают бактерицидными свойствами);
  5. окислительную (в процессе фотосинтеза обогащают воду кислородом);
  6. детоксикационную (способные накапливать токсичные вещества и превращать их в нетоксичные);

Доминирование у растений той или иной функции зависит от вида растения, его принадлежности к той или иной экологической группе, стадии вегетации, характера загрязнения и т. д.

Как известно, среди водных растений (гидрофитов) по степени их приспособления к жизни в водной среде различают три основные группы:

  1. гидатофиты - погруженные растения, весь жизненный цикл которых проходит под водой, основная растительная масса находится в толще воды;
  2. нейстофиты - растения с плавающими ассимиляционными органами. У них большая часть вегетативных побегов и листьев плавает на поверхности воды, иначе их называют свободноплавающими;
  3. гелофиты - воздушно-водные растения с побегами, часть которых находится в воде, часть над поверхностью. Гелофиты - это промежуточная группа между водными и сухопутными растениями

Заболоченные участки местности с зарослями камыша используют в разных странах Европы для сброса сточных вод уже более 100 лет. Свыше 50 лет тому назад в Голландии для доочистки сточных вод созданы сооружения в виде искусственных болот. Благодаря дешевизне и высокой эффективности очистки сточных вод география таких сооружений быстро расширяется. Сейчас они созданы практически во всех природно-климатических зонах от Норвегии до Австралии.

Одним из существенных преимуществ очистных сооружений с использованием фитотехнологии является их долговечность. Почти полное отсутствие металлических частей, которые подвержены коррозии, а также насосного оборудования, благодаря самотечному движению очищаемой воды обеспечивает очистным сооружениям на основе фитотехнологии почти неограниченный период эксплуатации, о чем свидетельствует опыт многих государств. В разных

----------------------------------------------------------------------------------------------------     137

Научно-практический журнал "Вестник ИрГСХА". Выпуск 48


БИОЛОГИЯ. ОХРАНА ПРИРОДЫ

странах они получили такие названия: Constructed wetland, Reed bed, Artificial wetland, биоплато, биоинженерные сооружения, ботанические площадки и т. п. К основным типам биоинженерных сооружений с использованием сообществ водной растительности относятся:

  1. гидроботанические площадки - мелководные акватории произвольной конфигурации с естественными зарослями водной растительности, создаваемые в естественных понижениях рельефа местности или на специально обволован-ных территориях;
  2. фитофильтрационные устройства - фильтрационные полосы тростника и других видов растений, создаваемые на намывных гребнях;
  3. биопруды с посадками специально подобранных видов водной растительности;
  4. искусственные болота - обволованные искусственные или естественные понижения рельефа местности с болотной растительностью;
  5. биоплато - гидротехнические сооружения, в которых сообщества водной растительности используются в качестве биофильтров. Они бывают береговые, русловые, устьевые, наплавные, инфильтрационные.

В отличие от аэротенков, биофильтров эксплуатация таких сооружений более проста и надежна. Однако немаловажное значение имеет выбор растений для создания биоплато или ботанических площадок. Растения должны обладать высокой поглощающей способностью, быть достаточно устойчивыми и неприхотливыми к изменениям гидрологического режима и гидрохимии воды. Собранная в водоемах растительная масса должна находить полезное применение.

В настоящее время в мире эксплуатируется свыше 3 тысяч очистных сооружений с использованием фитотехнологии. В таких очистных сооружениях создаются условия для интенсификации естественных процессов самоочищения вод при участии микроорганизмов и водной растительности [12]. Подробно исследуются механизмы процессов самоочищения МГУ [13,14].

Каждый тип очистных сооружений на основе фитотехнологии имеет свои особенности в зависимости от направления фильтрации воды. Как правило, фильтрационные биоплато представляют собой земляные фильтрующие сооружения, которые загружаются щебнем, гравием, керамзитом, песком или другими фильтрующими материалами. Фильтрация сточной жидкости осуществляется как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях. На поверхности сооружений высаживаются древесно-кустарниковые и травянистые растения. Очистка сточных вод осуществляется в результате жизнедеятельности группировок сосудистых растений, биопленки, микрофитов, микроорганизмов, грибов и актиномицел в ризосфере корневой системы растений. Фильтрационные блоки имеют, как правило, противофильтрационный экран из одно-го-двух слоев глины или полимерной (гидротехнической) пленки.

Поверхностные биоплато размещаются в выемках, поверхность которых засаживается высшей водной растительностью - камышом, тростником, рогозом, осокой и другими местными видами. В качестве поверхностных биоплато могут использоваться болотистые участки местности, заросшие растительностью.

Научно-практический журнал "Вестник ИрГСХА". Выпуск 48


БИОЛОГИЯ. ОХРАНА ПРИРОДЫ

Высшая водная растительность, кроме функции очистки сточных вод, обеспечивает повышенную транспирацию (испарение) жидкости в летний период - на 10-15%.

Наплавные биоплато представляют собой плавающие сетки из синтетических волокон, в отверстиях которых высаживают травянистые многолетние растения с развитой корневой системой. Наплавные биоплато хорошо зарекомендовали себя для очистки вод от плавающих примесей (пены, хлопьев, нефтепродуктов и др.).

Русловые биоплато представляют собой посадки высшей водной растительности по сечению русла водотоков.

Береговые биоплато формируются в виде насаждений высшей водной растительности вдоль берегов водотоков.

Русловые и береговые биоплато предназначены преимущественно для очистки природных вод и восстановления качества воды водотоков - рек и каналов.

Комплекс биоплато для очистки сточных вод может состоять из следующих сооружений:

  1. сооружения механической очистки, а для производственных сточных вод еще и сооружения физико-химической очистки;
  2. фильтрационные блоки с вертикальным и горизонтальным движением воды;
  3. поверхностные блоки

К настоящему времени под руководством проф. С.С. Тимофеевой детально изучены механизмы обезвреживания гидатофитами в регионах Сибири и Севера более 100 компонентов сточных вод различных отраслей промышленности: целлюлозно-бумажной, горно-обогатительной, металлообрабатывающей, легкой, пищевой, коммунального и сельского хозяйства. Установлено, что водные растения характеризуются высокой токсикорезистентностью к наиболее экологически опасным компонентам сточных вод обогатительных фабрик: цианидам, роданидам, сульфидам, меркаптанам, сульфидрильным собирателям (бутиловый ксантогенат; бутиловый дитиофосфат).

Водные растения с высокими скоростями разрушают эти соединения, процесс биодеструкции осуществляется ферментативным путем при катализе специфической ферметной системой Р-цианоаланинсинтеза - Р-цианоаланингидратаза. Продуктами ферментативной деструкции являются нетоксичные вещества - аминокислоты: аспарагии, цистеин и тиоэфиры.

Процесс обезвреживания токсичных цианидов, роданидов, меркаптанов и сульфидов является истинным, так как происходит полная их нейтрализация, сопровождающаяся образованием веществ, используемых в биосинтезе белка.

Из большого числа водных растений отобраны виды, обладающие наиболее высоким уровнем ферментативной активности и скоростями биодеструкции, которые рекомендуются для посадки на гидроботанических очистных сооружениях для обезвреживания цианидов, меркаптанов, сульфидов. Это следующие виды:

• гидатофиты, вегетирующие в водоемах круглый год, устойчивые к низ-

Научно-практический журнал "Вестник ИрГСХА". Выпуск 48


БИОЛОГИЯ. ОХРАНА ПРИРОДЫ

ким температурам: кладофора, харовые водоросли, элодея канадская, сусак зонтичный, фонтиналис противоогневой,

  1. гелофиты, вегетирующие сезонно: частуха подорожниковая, тростник южный, манник трехцветковый, рогозы широколистный и узколистный, ежеголовник,
  2. нейстофиты, вегетирующие сезонно - ряска тройчатая.

Для обогатительных фабрик рекомендуется фитотехнология, включающая три ступени, засаживаемых в следующей последовательности:

  1. 1 ступень - харовые водоросли с плотностью покрытия 2,5 кг/м2.
  2. 2 ступень - злодея канадская с плотностью 1,5 кг/м2;
  3. 3 ступень - рдесты и рогозы 30-40 экз./м2.

Схема реализована и опробована на Текелийском свинцово-цинковом комбинате (Казахстан).

Экспериментально доказано, что гидатофиты могут частично накапливать алифатические и ароматические амины, трудноокисляемые фенолы (резорцин) до 30%, основная же их масса подвергается окислительной деструкции с участием окислительных ферментов.

Окислительная деструкция аминов и фенолов приводит к образованию хинонов, которые далее поликонденсируются до гуминовых кислот или распадаются до С02 и воды.

Фитотехнология схема доочистки сточных вод целлюлозно-бумажных предприятий, а также предприятий легкой промышленности, в частности, красильных производств, включает посадки в литеральной зоне рогоза широколистного, на понтонах или сетках - вахты трехлистной кувшинки чисто-белой, а в толще воды гидатофитов - харовых водорослей, элодеи канадской, пузырчатки обыкновенной.

Фитотехнология доочистки сточных вод коммунального хозяйства предполагает посадку в каналах водоотведения харовых водорослей и элодеи канадской. Глубина очистки в таких каналах увеличивается в среднем (%): по ХПК на 20.8; БПК - 30.9; азотным формам и тяжелым металлам -7.

Фитотехнология обезвреживания нефтесодержащих буровых сточных вод в условиях предполагает высадку мха сфагнума и гидатофитов из местных видов растений [10,11].

Рекомендуемые гидатофиты являются широко распространенными видами. Харофиты встречаются в пресноводных водоемах повсеместно, нередко образуют обширные заросли, особенно на илистых грунтах. Представители харовых могут встречаться в мелких лужах, разливах, ручьях, прудах. В озерах с прозрачной водой они опускаются на глубину до 10 м. Харовые образуют очень плотную фильтрационную решетку, на которую оседают почти все взвешенные частицы, в том числе и дейтрит.

Харовые водоросли используются водоплавающими птицами в качестве корма, так как содержат (%); до 3.3 - 9.7 белка, 20.7-56.7 углеводов, 0.12 - 0.88 липидов. Калорийность их достаточно высокая - от 1,12 до 2,4 ккал. они содержат большое количество витаминов, каротина, провитамина А.

Харовые водоросли по химическому составу близки к высшим водным

140 ---------------------------------------------------------------------------------------------------

Научно-практический журнал "Вестник ИрГСХА". Выпуск 48


БИОЛОГИЯ. ОХРАНА ПРИРОДЫ

растениям, превосходят их по пищевой ценности и могут быть использованы как витаминные и белоксодержащие корма для водоплавающих птиц, рыб, сельскохозяйственных животных, в частности, кур и домашних уток.

Элодея также отличается высоким содержанием белка и применяется в качестве витаминной добавки при кормлении уток, в частности такое применение нашла элодея, которую вынуждены изымать из Посольского сора озера Байкал.

Фитотехнологии можно использовать для очистки сточных вод отдельно расположенных объектов, таких как санатории и другие лечебно-оздоровительные учреждения, кемпинги и т. п.

При применении фитотехнологии для доочистки производственных сточных вод необходимо отдавать предпочтение сточным водам, которые содержат органические примеси естественного происхождения. Это сточные воды моло-коперерабатывающих и маслоэкстракционных заводов, мясокомбинатов, животноводческих комплексов и фермерских хозяйств.

Для очистки поверхностного стока биоплато могут располагаться в пределах прибрежных водоохранных зон. Хорошие результаты с помощью фитотехнологии достигаются при доочистке сточных вод, которые содержат нефтепродукты в небольших концентрациях (до 10-15 мг/дмЗ).

Фитотехнологию можно рекомендовать для очистки фильтрата, который стекает со свалок бытовых отходов.

При проектировании комплекса сооружений с применением фитотехнологии можно рекомендовать следующий алгоритм действий:

  1. Выбор оптимальных параметров процессов деструкции органических веществ за счет жизнедеятельности биоты и иммобилизации регенерированных минеральных соединений. Эти исследования выполняются в условиях лабораторного эксперимента (микрокосм).
  2. Выбор места расположения очистных сооружений, включая сооружения механической очистки, так, чтобы очищаемая вода перетекала из одного блока в другой самотеком, а комплекс сооружений биоплато вписывался в рельеф местности как его составная часть.
  3. Выбор системы водоотвода при отключении блоков (секций) биоплато на период проведения ремонтных работ и аварийных ситуаций. Следует предусмотреть устройства для прекращения подачи сточных вод на любое сооружение, работающее во взаимозаменяемом режиме.
  4. Строительство сооружений с использованием фитотехнологии желательно осуществлять в течение нескольких месяцев и закончить строительные работы в теплый период с тем, чтобы успеть к началу холодов осуществить посадку высшей водной растительности на блоках биоплато. Обычно плотность растительности должна достигать 10-12 стеблей на 1 м2 поверхности блока. При недостаточной плотности весной или летом следующего года осуществляется дополнительная посадка.
  5. Растительность, которая развивается на поверхности блоков биоплато, не следует косить или сжигать. Отмирающие стебли и листва растений образуют торфяной слой (детрит), толщиной около 1 мм в год, где формируется био-

----------------------------------------------------------------------------------------------------     141

Научно-практический журнал "Вестник ИрГСХА". Выпуск 48


БИОЛОГИЯ. ОХРАНА ПРИРОДЫ

ценоз, который дополнительно поглощает соединения азота и фосфора и, главное, обеспечивает надежное обеззараживание сточных вод.

  1. Адаптация биогеоценоза биоплато к условиям нормальной эксплуатации происходит при подаче воды с дебитом 0.1-0.25 расчетной нагрузки. Этот процесс длится до тех пор, пока в очищаемой воде на выходе из биоплато не будет установлено снижение содержания загрязняющих веществ, которое свидетельствует о начале работы искусственного биогеоценоза. Это наступает ориентировочно через 2-4 месяца после начала опытной эксплуатации.
  2. Для обеспечения эффективной эксплуатации биоплато при отрицательных температурах необходимо выполнять ряд требований. В зимний период следует максимально сохранять температуру сточных вод как в самом биоплато, так и в сооружениях и коммуникациях перед входом в биоплато (в отстойнике, колодцах и подводящих трубах). Растительная подстилка и грунтовой субстрат, накапливающиеся в биоплато, обеспечивают теплоизоляцию в холодный период года. Эта подстилка также аккумулирует снег, ограничивая конвекцию и снижая потери тепла. Для эффективной работы биоплато в зимний период необходимо поддерживать постоянный ток воды через сооружения. Глубина воды в блоках должна быть не менее 40-60 см. При этом в верхней части водной зоны инфильтрационных блоков образуется слой льда в виде крыши толщиной 5-10 см. Подо льдом поддерживается температура воды не менее +5 °С, достаточная для прохождения процессов очистки. Как показал опыт эксплуатации сооружений биоплато, эффективная очистка и бесперебойная работа в зимний период обеспечиваются даже при температурах ниже -30 °С, при этом вода на выходе из биоплато имеет температуру не ниже +3 С.

Опыт эксплуатации биоплато в зимний период использован при проектировании и строительстве самого северного в мире биоплато в пос. Шонгуй Мурманской области (Россия), который расположен за Полярным кругом. С ноября 2002 г. биоплато в пос. Шонгуй находится в постоянной эксплуатации [15].

Сооружения на основе фитотехнологий работают как самонастраивающаяся и саморегулируемая система. Для их надежной работы необходимо поддерживать оптимальный режим эксплуатации, соблюдая сравнительно простые правила:

  1. подача воды на сооружения должна быть постоянной, перерывы не должны превышать 1-2 суток;
  2. следует регулярно удалять из блока механической очистки осажденные и плавающие примеси;
  3. своевременно заменять проржавевшие металлические детали блока механической очистки (решетки, шиберы и др.) и регулирующей аппаратуры (задвижки, патрубки и др.), устранять оседание колодцев и трубопроводов;
  4. при отрицательных температурах обеспечивать условия прохождения очистки под ледяной "крышей";
  5. при необходимости производить дополнительную посадку высшей водной растительности на поверхности блоков биоплато;
  6. через 5-7 лет эксплуатации при необходимости производить замену или

142 ---------------------------------------------------------------------------------------------------

Научно-практический журнал "Вестник ИрГСХА". Выпуск 48


БИОЛОГИЯ. ОХРАНА ПРИРОДЫ

разрыхление поверхностного слоя фильтрующего материала инфильтрацион-ных блоков на глубину 5-10 см;

• при необходимости делать обратную промывку дренажных трубопроводов.

Сооружения биоплато вместе с сооружениями механической очистки обслуживает один человек.

Срок службы фильтрационных блоков между капитальными ремонтами составляет не менее 20-25 лет. Поверхностные блоки в ремонте не нуждаются.

8. Кроме функций биоинженерного сооружения, биоплато как высокопроизводительная экосистема создает пространственную неоднородность в обедненных антропогенно-естественных ландшафтах, предоставляет дополнительные места обитания и пищевые ресурсы для многих видов флоры и фауны, что, в свою очередь, создает благоприятные условия для поддержания биоразнообразия. Применение принципов ландшафтного дизайна при проектировании и строительстве биоплато позволяет широко использовать декоративные возможности сооружений для улучшения эстетики промплощадок и прилегающей территории.

Ключевые слова: Сточные воды, фитотехнологии очистки, климатические условия.

Keywords: Wastewater, treatmentphytotechnology, climatic conditions.

Список литературы

  1. Верещагина И.Ю. Искусственное биоплато в арктических широтах / И.Ю. Верещагина, Н.В. Василевская // Экология производства. - 2004. - № 4. - С. 50-54.
  2. Кашина Н.Ф. Оптимизация гидроботанического способа очистки сточных вод от ароматических аминов методами математического планирования эксперимента / Н.Ф. Кашина, С.С. Тимофеева, Л.Н. Ежова, О.М. Кожова // Водные ресурсы. - 1983. - № 3. - С. 153-160.
  3. Остроумов С. А. Изучение фиторемедиационного потенциала трех видов макрофи-тов: взаимодействие с додецилсульфатом натрия / С.А. Остроумов, Е.А. Соломонова // Экологические системы и приборы, 2007. № 5. - С. 20-22.
  4. Столберг Ф.В. Малозатратные технологии для экологического восстановления малых рек Украины / Ф.В. Столберг // Комунальне господарство міст. Науково-техншчный збірник. 2011, № 99. - С. 253-266.
  5. Тимофеева С.С. Экологическая биотехнология / С.С. Тимофеева. - Иркутск: Изд-воИрГТУ, 1999-210 с.
  6. Тимофеева С.С. Роль макрофитов в обезвреживании хлорированных фенолов / С.С. Тимофеева, A.M. Бейм//Водные ресурсы. 1992, № 1. - С. 89-191.
  7. Тимофеева С.С. Роль водорослей и высших водных растений в обезвреживании цианидсодержащих сточных вод / С.С. Тимофеева, В.З. Краева, О.А. Меньшикова // Водные ресурсы. 1985, № 6. - С. 111-116.
  8. Тимофеева С.С. Использование макрофитов для интенсификации биологической очистки роданидсодержащих сточных вод / С.С. Тимофеева, О.А. Меньшикова // Водные ресурсы. 1985, № 6. - С. 80-85.
  9. Тимофеева С.С. Роль макрофитов в очищении воды от алифатических аминов / С.С. Тимофеева, О.А. Меньшикова//Водные ресурсы. 1984, № 3. - С. 109-114.
  10. Тимофеева С.С. Роль макрофитов в обезвреживании флотореагентов / С.С. Тимофеева, Г.Д. Русецкая // Водные ресурсы. 1989, № 4. - С. 187-194.
  11. Тимофеева С.С. Биотехнологическая очистка сточных вод объектов нефтедобычи / С.С. Тимофеева, С.С. Тимофеев //Безопасность в техносфере, 2010, № 4. - С. 12-16.
  12. Тимофеева С.С. Биотехнологическая утилизация нефтешламов и буровых отходов / С.С. Тимофеева, С.С. Тимофеев, С.А. Медведева//Вестник ИрГТУ, 2010, № 1. - С. 158-163.

Научно-практический журнал "Вестник ИрГСХА". Выпуск 48


БИОЛОГИЯ. ОХРАНА ПРИРОДЫ

  1. Timofeeva S.S. Treatment of sewage containing aromatic amibes with participation of macrophytes / S.S. Timofeeva // Acta hydrochim. hydrobiol. Part.l. 1987, Bd. 15. - Hf 6. - s. 611-622; Part. 2 .- 1988. - Bd. 16. - Hf. 1; s. 73-80.
  2. Timofeeva S.S. Present and perspectives of using hydrobotanic treatment for sewage waters / S.S. Timofeeva, D.I. Stom // Acta Hydrochim. Hydrobiol. 1986, Vol. - 16. № 3- s. 299-312.
  3. Ostroumov S.A. Innovative phytotechnology: contributing to the best available technologies of complex control and prevention of water pollution / S.A. Ostroumov, A.P. Kapitsa, S.V. Kotelevtsev, E.G. Golovnya, O.M. Gorshkova, E.V. Lasareva, S. McCutcheon, T.V. Shestakova, E.A. Solomonova//Ecol. Stud., Haz., Solutions. 2009, Vol. 13. -P. 101-103.

References

  1. Verewagina I. Ju. Iskusstvennoe bioplato v arkticheskih shirotah 11. Ju. Verewagina, N. V. Vasilevskaja//Jekologijaproizvodstva, 2004,no. 4, pp. 50-54.
  2. Kashina N.F. Optimizacijagidrobotanicheskogosposobaochistkistochnyhvodotaro-maticheskihaminovmetodamimatematicheskogoplanirovanijajeksperimentaIN.F. Kashina, S.S. Timofeeva, L.N. Ezhova, O.M. Kozhova// Vodnye resursy, 1983, no. 3, pp. 153-160.
  3. Ostroumov S.A. Izuchenie fitoremediacionnogo potenciala treh vidov makrofitov: vzai-modejstvie s dodecilsul'fatom natrija I S.A. Ostroumov, E.A. Solomonova // Jekologicheskie siste-my i pribory, (2007),no. 5, pp. 20-22.
  4. Stolberg F.V. Malozatratnye tehnologii dlja jekologicheskogo vosstanovlenija malyh rek Ukrainy I F.V. Stolberg // Komunal'ne gospodarstvo mist. Naukovo-tehniichnyj zbirnik, no. 99, 2011, pp. 253-266.
  5. Timofeeva S.S. Jekologicheskaja biotehnologija I S.S. Timofeeva. - Irkutsk: Izd-vo IrGTU, 1999,210 р.
  6. Timofeeva S.S. Rol' makrofitov v obezvrezhivanii hlorirovannyh fenolov /S.S. Timofeeva, A.M. Bejm // Vodnye resursy, 1992, no.l, pp. 89-191.
  7. Timofeeva S.S. Rol' vodoroslej i vysshih vodnyh rastenij v obezvrezhivanii cianidso-derzhawih stochnyh vod I S.S. Timofeeva, V.Z. Kraeva, O.A. Men'shikova // Vodnye resursy, 1985, no. 6, pp. 111-116.
  8. Timofeeva S.S. Ispol'zovanie makrofitov dlja intensifikacii biologicheskoj ochistki roda-nidsoderzhawih stochnyh vod I S.S. Timofeeva, O.A. Men'shikova // Vodnye resursy, 1985, no. 6, pp. 80-85.
  9. Timofeeva S.S. Rol' makrofitov v ochiwenii vody ot alifaticheskih aminov /S.S. Timofeeva, O.A. Men'shikova//Vodnye resursy, 1984, no. 3, pp. 109-114.
  10. Timofeeva S.S. Rol'makrofitov v obezvrezhivaniiflotoreagentov I S.S. Timofeeva, G.D. Ruseckaja//Vodnye resursy. 1989, no. 4, pp. 187-194.
  11. Timofeeva S.S. Biotehnologicheskajaochistkastochnyhvodob#ektovneftedobychiIS.S. Timofeeva, S.S. Timofeev//Bezopasnost'v tehnosfere, 2010, no.4, pp. 12-16.
  12. Timofeeva S.S. Biotehnologicheskajautilizacijanefteshlamoviburovyhothodov/S.S. Timofeeva, S.S. Timofeev, S.A. Medvedeva//VestnikIrGTU, 2010, no.l. 2010, pp. 158-163.
  13. Timofeeva S.S. Treatment of sewage containing aromatic amibes with participation of macrophytes I S.S. Timofeeva // Acta hydrochim. hydrobiol. Part.l. 1987, Bd. 15. - Hf. 6, pp. 611-622; Part. 2, 1988, Bd. 16. - Hf. 1; pp. 73-80.
  14. Timofeeva S.S. Present and perspectives of using hydrobotanic treatment for sewage waters I S.S. Timofeeva, D.I. Stom // Acta Hydrochim. Hydrobiol, 1986, vol. 16, no. 3, pp. 299-312.
  15. Ostroumov S.A. Innovative phytotechnology: contributing to the best available technologies of complex control and prevention of water pollution I S.A. Ostroumov, A.P. Kapitsa, S.V. Kotelevtsev, E.G. Golovnya, O.M. Gorshkova, E.V. Lasareva, S. McCutcheon, T.V. Shestakova, E.A. Solomonova//Ecol. Stud., Haz., Solutions, 2009, vol. 13, pp. 101-103.

144 -----------------------------------------------------------------------------------

Научно-практический журнал "Вестник ИрГСХА". Выпуск 48


БИОЛОГИЯ. ОХРАНА ПРИРОДЫ

UDC 574.5/.б(571.5)

Summary PHYTOTECHNOLOGIES AND THEIR APPLICATION IN EASTERN SIBERIA

Timofeeva S.S., Timofeev S.S. The mechanisms of hydatophyte neutralization by more than 100 components of wastewater in various industries (pulp and paper, mining and minerals processing, metal processing, light industry, food, utilities and agriculture) in Siberia and in the North were studied. The modern phytotechnologies of sewage treatment in extreme continental climate were considered. Water plants rapidly destroy these compounds; the process of biodegradation is enzymatically catalyzed by specific enzyme system P-cyanalaninesynthesis.

Сведения об авторах: Тимофеева Светлана Семеновна - доктор технических наук, профессор, заведующая кафедрой промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности. Иркутский государственный технический университет (664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, тел. 8(3952)405672, e-mail: timofee-va@istu.edu).

Тимофеев Семен Сергеевич - старший преподаватель кафедры промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности, ркутский государственный технический университет (664074, Россия, г.Иркутск, ул. Лермонтова, 83, тел. 8(3952)405672, e-mail: timofeeva@istu.edu).

Information about the authors: Timofeeva Svetlana S. - PhD in Technics, Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of Department of Industrial Ecology and Life Safety. Irkutsk State Technical University (Lermontova St., 83, Irkutsk, 664074, Russia, phone: 8( (3952)405672, e-mail: timofeeva@istu.edu).

Timofeev Semen S. - Тимофеев Семен С - Senior Teacher, Department of Industrial Ecology and Life Safety, Irkutsk State Technical University (Lermontova St., 83, Irkutsk, 664074, Russia, phone: 8( (3952)405672, e-mail: timofeeva@istu.edu).

УДК 576.8

ЭЛЕКТИВНЫЙ КУРС ПО ПАРАЗИТОЛОГИИ "ОПАСНОСТИ,
 



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.