Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКЕ И ПРИРОДНЫМ РЕСУРСАМ ПРИ ГЛАВЕ ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ

Посвящается Всемирному Дню окружающей среды, 75-летию Победы в Великой Отечественной Войне

ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ СБОРНИК МАТЕРИАЛОВ XIV МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ АСПИРАНТОВ И СТУДЕНТОВ (Донецк, 14 - 16 апреля 2020 года)

Донецк ГОУВПО «ДонНТУ» 2020

УДК 330.15 О 92 Редакционная коллегия: докт. техн. наук С.В. Борщевский (ответственный редактор); канд. тех. наук С.В. Горбатко (ответственный секретарь); докт. хим. наук В.В. Шаповалов; канд. хим наук Е.А. Трошина; канд. техн. наук В.Н. Артамонов; канд. техн. наук В.В. Кочура; канд. биол. наук А.И. Сафонов; канд. биол. наук А.Д. Штирц; докт. биол. наук Н.Н. Ярошенко; докт. хим. наук Л.Ф. Бутузова; канд. наук гос. управления М.Н. Шафоростова; докт. хим. наук. Ю.Б. Высоцкий; канд. тех. наук В.А. Давиденко (ДГТУ, г. Алчевск, ЛНР); докт. сельхоз. наук В.Ф. Зайцев (АГТУ, г. Астрахань, РФ); докт. хим. наук Е.С. Климов (УГТУ, г. Ульяновск, РФ). В тексте докладов подчеркнуты инициалы и фамилии научных руководителей работ. Авторы работ несут ответственность за достоверность результатов исследований и качество текста докладов. Тексты докладов печатаются в авторской редакции.

О92

Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов: сборник материалов ХIV Международной конференции аспирантов и студентов / ДОННТУ, ДонНУ. – Донецк: ГОУВПО «ДОННТУ», 2020. – 263 с.

В сборнике приведены материалы ХIV Международной научной конференции аспирантов и студентов «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов», в которых обобщаются итоги научно-технического творчества, студентов и аспирантов по экологической тематике за последние годы. Конференция посвящается Всемирному Дню окружающей среды, 75-летию Победы в Великой Отечественной Войне. В сборнике рассмотрены актуальные вопросы обезвреживания газовых выбросов; рекуперации промышленных отходов; очистки сточных вод; современного оборудования экологически чистых технологий и защиты биосферы; оценки и мониторинга состояния окружающей среды; фитооптимизации техногенной среды и охраны растительного мира; фауны, экологии и охраны животного мира; экологической и техносферной безопасности; рационального использования природных ресурсов; экономических проблем сбалансированного природопользования. Значительное внимание уделяется рассмотрению современных тенденций в оптимизации природоохранных мероприятий, исследованию влияния разнообразных антропогенных факторов на состояние окружающей среды, широкому спектру вопросов экологии и экологической безопасности и др. Материалы сборника докладов могут быть использованы специалистами, которые занимаются вопросами охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов.

УДК 330.15 О 92 © ГОУ ВПО «ДОННТУ», 2020 2

30 ЛЕТ РАБОТЫ КОНФЕРЕНЦИИ В.В. Шаповалов, А.А. Берестовая, С.В. Горбатко ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» (г. Донецк) В докладе приводятся итоги 30 лет работы научной конференции аспирантов и студентов «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов» в историческом и практическом ракурсах. Ключевые слова: КОНФЕРЕНЦИЯ НАУЧНАЯ, ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ The report contains the results of 30 years of scientific conference of graduate students and students «Environment protection and rational use of natural resources» in the historical and practical perspectives.

Keywords: SCIENTIFIC CONFERENCE, THE ENVIRONMENT, NATURAL RESOURCES Экологическое образование как фактор влияния на изменение окружающей среды и менталитет людей уже давно оценён в развитых странах и широко используется для решения практических задач (таких как общественный экологический мониторинг и контроль над окружающей средой, природоохранные движения) и долговременных задач по стабилизации и улучшению глобальной экологии. В этом направлении уже в 1973 году в Донецком политехническом институте (сегодня – Донецкий национальный технический университет) была начата подготовка высококвалифицированных инженерных кадров для защиты окружающей среды в рамках специальности «Технология рекуперации вторичных материалов промышленности». Высококачественная подготовка специалистов в обязательном порядке включает блок научно-исследовательской работы студентов. На кафедре «Технология неорганических веществ» (сегодня – кафедра «Прикладная экология и охрана окружающей среды») химико-технологического факультета (сегодня – факультет экологии и химической технологии) университета на протяжении всех лет этому аспекту подготовки специалистов уделялось особое внимание. Признанием заслуг института (университета) в масштабах страны являлось предоставление ему статуса координатора общегосударственных студенческих научных мероприятий по экологической тематике в рамках Министерства образования и науки на протяжении многих лет. Так, университет на протяжении 1989-2006 г.г. был головным по проведению, на общегосударственном уровне, студенческой олимпиады по экологии и охране окружающей среды (всего проведено 18 олимпиад). В период 1988-2014 г.г. в университете были проведены II-е (завершающие) этапы 23 ежегодных общегосударственных конкурсов научных работ студентов по разделу «Экология и экологическая безопасность» (название приведено по последним годам). С целью обобщения итогов научно-технического творчества аспирантов и студентов высших учебных заведений страны по экологической тематике с 1990 года в институте (университете) проводится научная конференция «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов». Ее традиции и направления продолжили и в Донецкой Народной Республике. Обобщенные итоги проведения конференции в течение 30 лет представлены в таблице.

3

Таблица – Характеристика конференции «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов» Год

Статус конференции

Число секций

1990 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

РСНК II РСНК III РСНК IV ВСНК V ВСНК VI ВСНК VII ВСНК VIII ВНКАС IX ВНКАС X ВНКАС XI ВНКАС XII МНКАС XIII МНКАС XIV МНКАС XV МНКАС XVI МНКАС XVII МНКАС XVIII МНКАС XIX МНКАС XX ВНКАС XXI ВНКАС XXII ВНКАС XXIII ВНКАС XXIV ВНКАС XXV МНКАС XXVI МНКАС XXVII МНКАС XXVIII МНКАС XXIX МНКАС XXX МНКАС Всего:

5 7 7 8 8 8 8 8 8 8 8 8 9 9 11 11 11 10 9 9 10 10 10 11 11 11 10 10 10 9

Число участников 258 201 252 254 256 273 345 360 335 311 309 420 527 476 532 339 409 318 237 302 226 331 380 267 221 225 197 220 163 8944

Количество ВУЗов 14 14 20 16 20 21 35 27 22 19 26 21 33 23 36 27 30 37 36 28 24 18 24 23 37 25 21 19 17 18

Количество докладов представдоложенленных ных 119 72 93 64 183 103 211 109 178 98 179 101 164 84 179 97 152 108 174 118 175 107 185 115 176 136 179 133 253 179 242 182 230 167 275 176 220 123 225 137 239 143 223 125 217 121 150 81 164 61 138 70 181 63 115 65 93 57 115 5427 3195

Примечание: РСНК – Республиканская студенческая научная конференция; ВСНК - Общегосударственная студенческая научная конференция; ВНКАС – Общегосударственная научная конференция аспирантов и студентов; МНКАС - Международная научная конференция аспирантов и студентов. Организаторами конференции были – на протяжении всех конференций с 1990 по 2020 год – Донецкий национальный технический университет; с 1992 по 2020 год – Донецкий национальный университет; с 1995 по 2000 год – Донецкая государственная академия управления.

4

С 2015 года сотрудничаем с Южным федеральным университетом (город Ростовна-Дону), с 2019 года - Донбасским государственным техническим университетом (г. Алчевск), Ульяновским государственным техническим университетом, Астраханским государственным техническим университетом. Во все годы работы конференции особое внимание уделялось исследованиям и разработкам, посвященным решению экологических проблем техногеннонапряженного Донецкого региона в части обезвреживания газовых выбросов, рекуперации промышленных отходов, очистки сточных вод, оборудования экологически чистых технологий и защиты биосферы, решения проблем устойчивого развития общества и сбалансированного природопользования, фитооптимизации техногенной среды и охраны растительного и животного мира, решения проблем экологической безопасности, химии окружающей среды, экологического мониторинга, рационального использования минеральных сырьевых ресурсов. С 2020 года было введено фармакологическое направление. В материалах конференции высказываются практические рекомендации и предложения, внедрение которых может привести к улучшению состояния окружающей природной среды в исследуемых регионах. Материалы сборников конференции широко использовались в практике работы учреждений, которые занимаются вопросами охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов.

5

СЕКЦИЯ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ, ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД И РЕКУПЕРАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ ВЛИЯНИЕ СОЛЕЙ НА ПРОЦЕСС ТЕРМИЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВА АДСОРБЕНТОВ ИЗ ОРГАНИЧЕСКОГО СЫРЬЯ И МИКРОКРЕМНЕЗЕМА Т.А.Буй, В.В.Шаповалов, Т.В.Шаповалова ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» В работе исследованы свойства композиционных адсорбентов и изучено влияние солей на процесс термического получения адсорбентов на основе органического сырья и микрокремнезема. Ключевые слова: АДСОРБЦИЯ, АДСОРБЕНТ, ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ, КРАХМАЛ, ПОГЛОЩЕНИЕ, ФЕНОЛ In the work, the properties of composite adsorbents were studied and the influence of salts on the process of thermal production of adsorbents based on organic raw materials and silica fume was studied.

Keywords ADSORPTION, ADSORBENT, ACTIVATION ENERGY, PHENOL, STRACH, ABSORPTION, Целью работы является получение и исследование свойств новых адсорбентов, получаемых из доступных природных компонентов органического и минерального происхождения. Объект исследования - получение адсорбентов для очистки воды и воздуха из быстро возобновляемого сырья и отходов производства. Предмет исследования: композиционные адсорбенты на основе продуктов пиролиза крахмала с минеральными природными высокопористыми компонентами и активаторами в виде неорганических соединений. В качестве исходных компонентов для получения адсорбентов выбраны крахмал и микрокремнезем в виде трепела [1]. Крахмал – полисахарид формулы (С6H10О5)n, постоянно встречающийся в растениях и являющийся быстро возобновляемым углеродсодержащим компонентом. Согласно данным термического анализа пиролиз сухого крахмала начинается при температуре 300°С и сопровождается потерей воды и различных органических летучих соединений [2]. Процесс сопровождается сильным вспучиванием образующейся графитообразной углеродсодержащей массы с плохо развитой пористостью. Трепел – это природный осадочный минерал, аналогичный диатомиту, содержащий до 80% активного кремнезема SiO2, но с меньшим количеством органических остатков. Нагревание смесей крахмал-трепел с содержанием крахмала менее 50% не сопровождается вспучиванием массы, при этом получаются образцы с развитой поверхностью. На рис.1 представлена характерная дериватограмма такой системы. При 100С на кривой ДТА наблюдается эндотермический эффект, сопровождающийся потерей массы около 10%, что можно отнести к потере адсорбированной воды. После 300С начинается интенсивная потеря массы образца, связанная с деструкцией крахмала, которая заканчивается при температуре образца около 350С. Образец приобретает черный цвет, что свидетельствует об образовании углерода. При дальнейшем нагреве на кривых потери массы наблюдается окисление образовавшегося 6

углерода кислородом воздуха. На процесс пиролиза оказывают влияние различные добавки, которые в некоторой степени изменяют диапазон температуры пиролиза и его скорость. Вместе с тем, не ясно, влияет ли изменение кинетических характеристик пиролиза на свойства адсорбента. Для выяснения этого при одинаковых температурном режиме и соотношении крахмал-трепел, но в присутствии различных солей были получены образцы адсорбентов, которые проверены на их способность адсорбировать фенол из водного раствора.

Рис. 1 – Дериватограмма системы трепел – крахмал (массовое соотношение 1:1) В качестве величины, характеризующей влияние соли на процесс пиролиза, была выбрана эффективная энергия активации. В основу определения эффективной энергии активации положено формальное кинетическое уравнение неизотермической реакции: d E  k 0 exp(  )  (1   ) n , d RT

где  - степень превращения; n - порядок реакции; E - энергия активации; k0 - константа (предэкспоненциальный множитель). В первом приближении считаем, что n = 1. Разделив обе части уравнения на (1-) и прологарифмировав его, получим: d

ln

d  ln k  E  1 .

0 (1   ) R T

Как видно, в графическом виде данное уравнение в координатах ln[( d / d ) /(1   )] – 1/T представляет собой прямую (рис.2), тангенс угла наклона которой равен E/R, где R=8.314 Дж/моль·К, а величина отрезка, отсекаемого на оси ординат, равна lnk0.

Рис. 2 – Анаморфоза кинетической кривой пиролиза смеси крахмал-трепел Как видно из приведенных в табл.1 данных, по сравнению с системой крахмалтрепел, не содержащей соль, добавление солей как повышает, так и понижает 7

эффективную энергию активации процесса пиролиза. Результаты поглощения фенола некоторыми полученными адсорбентами приведены в табл. 2. Как видно, проведение пиролиза в присутствии разных солей не оказывает существенного влияния на адсорбционные свойства образцов при адсорбции фенола из воды. Некоторое увеличение адсорбционной емкости наблюдается в присутствии солей меди, хотя, вероятно, это больше связано не с изменением кинетики процесса, так как аналогичная энергия активации наблюдается и у других систем, а с влиянием ионов меди на структуру или состояние поверхности адсорбента. Таблица 1 – Энергия активации пиролиза систем крахмал – трепел – соль Энергия активации, Исходная композиция перед пиролизом кДж/моль° крахмал + трепел + 20 % NaH2PO4 крахмал + трепел + 20 % NaOH крахмал + трепел + 20 % NH4Cl крахмал + трепел + 20 % NH4VO3 крахмал + трепел (1:1) крахмал + трепел + 20 % LiF крахмал + трепел + 20 % Na2HPO4 крахмал + трепел +20 % Na3PO4 крахмал + трепел + 20 % CuCl2·2H2O крахмал + трепел + 20 % NaCl крахмал + трепел + 20 % Na2CO3 крахмал + трепел + 20 % BaCl2 крахмал + трепел + 20 % CuSO4·5H2O крахмал + трепел + 20 % K2HPO4·3H2O

108,8 137,1 140,5 163,8 173,3 191,5 225,1 225,9 238,4 245,2 267,5 270,8 276,8 279,6

Таблица 2 – Поглощение фенола полученными адсорбентами. Cфенола=1 мг/мл Исходная композиция перед пиролизом крахмал + трепел + 20 % NaH2PO4 крахмал + трепел + 20% NH4VO3 крахмал + трепел + 20 % LiF крахмал + трепел + 20 % CuCl2·2H2O крахмал + трепел + 20 % Na2CO3 крахмал + трепел + 20 % CuSO4·5H2O

Энергия активации, кДж/моль° 108,8 163,8 191,5 238,4 267,5 276,8

Адсорбционная емкость, мг/г 21 19 17 23 17 25

Следует отметить, что несмотря на отсутствие существенного влияния солей на адсорбционные свойства, они оказывают косвенное влияние на качество адсорбентов. Так, добавление солей, в частности NaCl, уменьшает содержание водорастворимых веществ и субмикронных частиц в продуктах пиролиза, которые загрязняют воду после адсорбции фенола. Принципиально другие результаты могут быть получены при использовании полученных адсорбентов для поглощения газообразных примесей из воздуха, но это требует дальнейших исследований. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Буй, Т.А. Получение адсорбентов на основе микрокремнезема и крахмала / Буй Т. А., Шаповалов В. В. // Сборник материалов ХII Международной конференции аспирантов и студентов / ДОННТУ, ДонНУ. – Донецк: ГОУ ВПО ДОННТУ, 2018. – С.

24-26.

8

2. Буй, Т.А. Компьютерная система управления инфракрасным спектрофотометром SPECORD 75 IR /Буй Т. А., Шаповалов В.В., Шаповалова Т. В. // Сборник материалов ХIII Международной конференции аспирантов и студентов / ДОННТУ, ДонНУ. – Донецк: ГОУ ВПО ДОННТУ, 2019. – С. 254-256.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИЗНОЙ УСТАНОВКИ КЭУ-1600 С ЦЕЛЬЮ ДОХЛОРИРОВАНИЯ ВОДЫ НА ЦЕНТРАЛЬНОЙ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ ДОНЕЦКОГО РПУ КП «КОМПАНИЯ «ВОДА ДОНБАССА» М.Д. Герасименко, Ю.Н. Ганнова ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» В работе представлено исследование возможности применения электролизной установки КЭУ-1600 для дохлорирования воды на центральной насосной станции Донецкого РПУ КП «Компания «Вода Донбасса» с целью более качественной очистки воды до воды питьевого качества. Ключевые слова: ВОДА, ДОХЛОРИРОВАНИЕ, ЭЛЕКТРОЛИЗНАЯ УСТАНОВКА The paper presents a study of the possibility of using the KEU-1600 electrolysis unit for water chlorination at the central pumping station of the Donetsk RPU KP “Water Donbass Company” with the aim of better purification of water to drinking-quality water.

Key words: WATER, DOCLORATION, ELECTROLYZES Проблема качества питьевой воды привлекает к себе внимание не только исследователей различных областей науки и специалистов водоподготовки, но и потребителей. Концентрации загрязняющих веществ в поверхностных водах варьируются в широких пределах и зависят от многих факторов. Доминирующим из них является хозяйственная деятельность человека, в результате которой поверхностные стоки и атмосферные осадки загрязнены разнообразными веществами и соединениями, включая и органические. Вода оказывает огромное влияние на здоровье человека. Для того, чтобы хорошо себя чувствовать, человек должен употреблять только чистую качественную питьевую воду. Целью исследования является определение возможности применения электролизной установки КЭУ-1600 для дохлорирования воды на центральной насосной станции Донецкого РПУ КП «Компания «Вода Донбасса». Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: 1) исследование качества воды в источнике; 2) определение показатели качества питьевой воды согласно регламенту ГСанПиН 2.2.4-171-10; 3) описание проблемы очистки воды; 4) выполнение расчета необходимого оборудования для производства ГХН. Источником водоснабжения является канал Северский Донец – Донбасс, берущий свое начало из реки Северский Донец вблизи с. Райгородок Славянского района Донецкой области и проходящий по западной части Донецкого бассейна через г. Горловку до верховья реки Кальмиус. В качестве резервного источника возможно использование Макеевского резервного водохранилища [1]. За счет высокой 9

минерализации малых рек в Донецкого региона, а также подземных источников, лишь вода в канале «СД-Д» соответствует основному нормативному документу, регламентирующему качество поступающей воды ДСТУ 4808:2007 «Источники централизованного питьевого водоснабжения. Гигиенические и экологические требования отностительно качества воды и правил отбора. Показатели качества воды в источнике водоснабжения приведены в таблице 1. Таблица 1. - Показатели качества воды в источнике водоснабжения. Макеевское резервное Источник – ЮДВ водохранилище Наименования показателей качества воды Показатели Показатели Мин. Макс. Мин. Макс. Температура, град.

0,2 29,5 0,2 27,8 Цветность, град.

7 29 <5 18 Мутность, мг/дм3 0,6 53,0 <5,0 18,0 1рыб.Запах, баллы 1-2 земл.

1-2 земл.

1-1 земл.

2земл Водородный показатель (рН) 7,80 8,80 8,02 8,86 3 Жесткость общая, моль/м 4,5 9,3 4,2 7,2 3 Сульфаты, мг/дм 132,5 303,1 252,0 362,0 3 Хлориды, мг/дм 30,0 97,0 49,0 81,0 Сухой остаток, мг/дм3 Железо, мг/дм3 Фтор, мг/дм3 Марганец, мг/дм3 Окисляемость перманганатная, мгО/дм3 БПК полн., мгО2/дм3 Число микроорганизмов в 1см3 воды Общие колиформы в 1 дм3 воды

465,0 0,05 0,20 0,01

859,8 0,35 0,48 0,185

719,0 <0,05 0,004

900,0 0,13 0,094

4,0

9,1

3,7

7,9

0,8

3,5

0,5

5,9

3

4000

6

2000

20

6800

<20

6400

Фитопланктон, мг/дм3 кл/см3

0,4 979 0,0763 20,7836 2 33396 36 345000 Согласно оценке качества воды в поверхностных источниках централизованного питьевого водоснабжения по гигиеническим и экологическим критериям канал СД-Д относится ко 2-му классу, 2 (3) подкласс - вода «Хорошая», чистая вода с уклоном к классу «удовлетворительной», слабо загрязненной принятого качества [2]. Подготовка, доведение воды до питьевого качества, а также ее транспортировка до насосных станций города происходит с помощью Донецкой и Верхне-Кальмиусской фильтровальных станций. Показатели качества питьевой воды регламентируются нормативами ГСанПиН 2.2.4-171-10 и соответствуют данным таблицы 2 [2].

10

Таблица 2 - Показатели качества питьевой воды Показатель Единицы измерения качества 1 2 1. Органолептические показатели балл Запах при 20С и при 60С Цветность градусы Мутность мг/дм3 балл Вкус и привкус при 20С Продолжение таблицы 2

Нормативы ДСанПиН 2.2.4-171-10 3 ≤2; 2 ≤20 (35) ≤0,58 (2,03) ≤2

1 2 3 2. Физико-химические показатели:а) неорганические компоненты Водородный показатель единицы 6,5 – 8,5 Железо общее мг/дм3 ≤0,2 (1,0) Жесткость общая ммоль/дм3 7,0 (10,0) Щелочность общая ммоль/дм3 не определяется Кальций мг/дм3 не определяется 3 Магний мг/дм не определяется Марганец мг/дм3 ≤0,05 (0,5) 3 Медь мг/дм ≤1,0 Полифосфаты мг/дм3 ≤3,5 3 Сульфаты мг/дм ≤250 (500) Сухой остаток мг/дм3 ≤1000 (1500) Хлор остаточный свободный мг/дм3 ≤0,5 3 Хлориды мг/дм ≤250 (350) Цинк мг/дм3 ≤1,0 б) органические компоненты Хлор остаточный связанный мг/дм3 ≤1,2 3.Санитарно-токсикологические показатели:а) неорганические компоненты Алюминий мг/дм3 ≤0,2 (0,5) Аммоний мг/дм3 ≤0,5 (2,6) 3 Кадмий мг/дм ≤0,001 Кремний мг/дм3 ≤10 3 Мышьяк мг/дм ≤0,01 Молибден мг/дм3 ≤0,07 3 Натрий мг/дм ≤200 3 Нитраты мг/дм ≤50,0 Нитриты мг/дм3 ≤0,5(0,1) Ртуть мг/дм3 ≤0,0005 Свинец мг/дм3 ≤0,01 3 Фториды мг/дм ≤0,7 4. Микробиологические показатели Общее микробиологическое КОЕ/ см3 ≤100 число при 37°С Общие колиформы КОЕ/100 см3 отсутствуют 3 Е.соli КОЕ/100 см отсутствуют Энтерококки КОЕ/100 см3 отсутствуют 11

Колифаги

Бое/дм3 5. Паразитологические показатели Яйца, личинки в 50 дм3 Клетки, цисты в 50 дм3

отсутствуют

Кишечные гельминты отсутствуют Патогенные кишечные отсутствуют простейшие Питьевая вода должна быть безопасной в эпидемиологическом и радиационном отношении, иметь благоприятные органолептические свойства и безвредный химический состав. Многолетний мониторинг качества воды основного источника водоснабжения канала «Северский Донец-Донбасс» свидетельствует об ухудшении качества воды в связи с изменением климатических условий (тёплые зимы, незначительное количество осадков), приведшее к отсутствию паводков, недостаточному водообмену в источнике и превышению в отдельные периоды года действующих нормативных требований таких показателей как жесткость, сульфаты и сухой остаток. Очистка питьевой воды – способ подготовки питьевой воды с целью улучшения ее показателей безопасности и качества механическими, химическими, физическими и биологическими методами (осветление, умягчение, обессоливание, обезжелезивание, обеззараживание и т.д.) [3]. Сопоставление показателей качества воды основного источника водоснабжения - канала Северский Донец-Донбасс и требований, предъявляемых ГСанПиН 2.2.4-171-10 к питьевой воде указывает на необходимость: - снижения мутности и цветности; - снижения жесткости, сульфатов и сухого остатка; - обеззараживания воды; - снижения интенсивности запахов и привкусов, удаления органических веществ из воды в отдельные периоды; - удаления колифагов и энтеровирусов; - обеспечения качества питьевой воды в период массового развития фитопланктона. По магистральным водоводам питьевая вода транспортируется на насосные станции находящиеся в г. Донецк, Ясиноватая, Авдеевка, Макеевка. Вода с Верхне-Кальмиусской фильтровальной станции по магистральным водоводам Ду = 1020 -1220 мм поступает на Центральный водопроводный узел Донецкого РПУ КП «Компания «Вода Донбасса», который в свою очередь обеспечивает питьевой водой Ворошиловский, Калининский, Киевский и часть Куйбышевского района г. Донецка, а это приблизительно 350 тыс. населения [3]. На Центральной насосной станции Донецкого РПУ невозможность использования жидкого хлора и ГХН из-за того, что жидкий хлор использовать в черте города крайне опасно из-за проблем, которые могут произойти при даже незначительном его выбросе и это обернется трагедией для нашего города. Использование готового раствора гипохлорита натрия крайне затратно, а также проблематично в транспортировке и хранении. Поэтому целесообразно использовать электролизную установку КЭУ-1600 для производства ГХН с целью дохлорирования воды на центральной насосной станции Донецкого РПУ КП «Компания «Вода Донбасса». Благодаря данной установке процесс полностью автоматизирован, а активность гипохлорита на 25% выше купленного и привезенного "свежего". В результате электролиза мы сможем получить экологически чистое сырье и готовый продукт, который является сильным окислителем, снижающим содержание хлорорганики при дезинфекции в 2,5 - 3 раза. Помимо этого, при производстве гипохлорита на месте нет транспортных и складских расходов, потерь свойств при хранении, отходов упаковки.

12

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Технологический регламент эксплуатации канала Северский ДонецДонбасс/Утвержден А. А. Григорьев. – Донецк, 2010. – 250 с.

2. Технологическая инструкция по водоподготовке на Верхне-Кальмиусской фильтровальной станции / Утвержден В. В. Чугай. – Донецк, 2012. – 120 с.

3. Коммунальное предприятие «Компания «Вода Донбасса» [Электронный ресурс]/Официальный сайт КП «Компания «Вода Донбасса». – Режим доступа http://www.vоda.dn.ua. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНЫХ СОРБЕНТОВ Т.П. Каменскова, О.Е. Фалова Ульяновский государственный технический университет В данной работе представлен обзор современных природных сорбентов, применяемых в современной практике очистки воды. Сравниваются сорбенты: активированный уголь, шунгит, полимерный сорбент. Приводятся достоинства и недостатки указанных материалов. Ключевые слова: ПРИРОДНЫЕ СОРБЕНТЫ, ВОДОПОДГОТОВКА, ПИТЬЕВАЯ ВОДА, СТОЧНЫЕ ВОДЫ This paper provides an overview of modern natural sorbents used in modern practice of water purification. Sorbents are compared: activated carbon, shungite, polymer sorbent.

Advantages and disadvantages of these materials are given.

Keywords: NATURAL SORBENTS, WATER TREATMENT, DRINKING WATER, WASTE WATER Природные сорбенты – это вещества природного (растительного, животного или минерального) происхождения, способные поглощать и выводить из организма вредные вещества [1]. С каждым годом деятельность предприятий в нашей стране возрастает, в связи с этим увеличивается количество сбросов в водные объекты. Антропогенная деятельность значительно ухудшает качество воды в природе, которую человек потом же и употребляет. Известно, что на организм негативно влияют ряд тяжелых металлов (ртуть, свинец, мышьяк), которые попадают в человеческий организм вместе с водой и не выводятся из него. Также следует отметить увеличение содержание солей в водных источниках каждый год на 30-50 мг/л., так по статистике из 1 тыс. тонн городского мусора в землю смывается до 8 тонн солей. К нашему времени сточные воды стали сложной гетерогенной смесью растворенных веществ и взвешенных частиц различного происхождения. Эти вещества могут осаждаться в виде нерастворимой фракции, окисляться и вступать во всевозможные реакции [2]. Целью данной работы явился сравнительный анализ ряда природных сорбентов. Рассмотрим природные минеральные сорбенты (ПМС), перспективные для применения в процессах очистки воды. В наше время водоочистка становится одним из самых распространенных технологических процессов. Этим определяется особенная актуальность вопроса удешевления очистки питьевой, технической и сточных вод. В связи с этим наиболее перспективным является применение природных сорбентов, месторождения которых имеются на территории РФ.

13

Сорбенты должны обладать рядом определенных показателей, таких как химической и термической стойкостью, возможностью регенерации, значительной адсорбционной емкостью. Не менее важны такие показатели, как стоимость и экологическая безопасность. Для удаления из воды органики природного и неприродного происхождения чаще всего используют популярный сорбент для очистки воды – активированный уголь (АУ). Он является эффективным средством для химической, биологической и радиологической защиты организма. Вода может проходить через слой АУ или в нее вводят измельченный уголь. Активированный уголь чаще всего используется для удаления свободного хлора в воде. Главным достоинством этого сорбента являются низкие затраты на процесс. Что же касается недостатков – так это невозможность регенерировать АУ, и поэтому постоянное использование его не целесообразно [2]. Из-за неэффективности активированного угля к ряду примесей он не используется как единственное средство для водоочистки. Заменить АУ в процессе водоочистки можно другим сорбентом – шунгитом. Шунгит может выступать в качестве заменителя углерода любого типа. Шунгитовый углерод обладает ценными свойствами естественного и искусственного твердого углерода, он способен быть заменителем любого из них. Он имеет сорбционную способность к широкому спектру органики, пестицидам, поверхностно-активным соединениям и спиртам. Обеззараживает воду, уничтожая от нежелательных обитателей: бактерии, водоросли, простейшие микроорганизмы. Минерал шунгит является природным фильтром для воды. В процессе изучения свойств шунгита специалисты ставили самые разные эксперименты. Они даже помещали минерал в жидкость, зараженную стафилококками. Всего нескольких минут обработки хватило, чтобы значительно уменьшить количество патогенных микроорганизмов [1]. Более инновационным на сегодняшний день считается волокнистый полимерный сорбент, который применяется для ликвидации аварийно-разлитых нефтепродуктов, очистки сточных вод и оборотного технического водоснабжения [3]. Применение технологии щадящего устранения последствий аварий с помощью волокнистых сорбентов, позволяют снизить отрицательные последствия для окружающей среды. Данный сорбент является одним из самых эффективных фильтрующих компонентов, который применяется в ливневой канализации. В настоящее время сорбенты на основе волокон активно применяются в США и Европе. В России применение сорбента на основе волокон только набирает обороты. Преимуществом данного полимера является многократность его применения, что позволяет уменьшить безвозвратные потери нефти, более высокая плавучесть, длительные сроки хранения без снижения сорбционных свойств [3]. В результате проведенного сравнительного анализа указанных выше сорбентов, можно сделать вывод, что технология применения инновационных сорбентов для очистки технической воды, применяемой в промышленности, показала их чрезвычайную эффективность. Сейчас, в условиях мирового кризиса, бизнес стал задумываться об экономической целесообразности и эффективности. Так же учитывается и производитель, как правило, выбирают сорбенты зарубежного производства. Именно поэтому применение волокнистых сорбентов позволяет достичь обеих целей. Причина заключается в высоком уровне химической аморфности, высоком КПД. Основным фактором является и методика утилизации волокнистых сорбентов. Так же очистные устройства, использующие ПС не уступая, а в ряде случаев превосходят по эффективности АУ, и на порядок дешевле по себестоимости.

14

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Природные сорбенты. Шунгитная вода. [Электронный ресурс] URL: https://polzavsvred.ru/zdorove/shungitovaya-voda.html (Дата обращения 14.03.2020) 2. Сорбенты для очистки воды. [Электронный ресурс] URL: http://vse-ovode.ru/industry/ochistka/sorbenty-dlya-ochistki-vody/ (Дата обращения 14.03.2020) 3. Волокнистые сорбенты. [Электронный ресурс] URL: http://inotomsk.ru/products/voloknistye-sorbenty-dlya-ochistki-vody-i-vozdukha/ (Дата обращения 14.03.2020) ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ КОАГУЛЯНТОВ В ПРОЦЕССЕ ВОДОПОДГОТОВКИ ДЛЯ ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ М.Г. Крупка, Ю.Н. Ганнова, А.А. Берестовая ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» В работе представлено исследование возможностей повышения эффективности очистки воды методом осветления за счет использования новых коагулянтов. Был исследован процесс очистки воды коагулированием с использованием таких известных и распространенных коагулянтов, как сульфат и полиоксихлорид алюминия. Ключевые слова: КОАГУЛЯЦИЯ, ФЛОКУЛЯЦИЯ, СУЛЬФАТ АЛЮМИНИЯ, ПОЛИОКСИХЛОРИД АЛЮМИНИЯ, ЦВЕТНОСТЬ, ВЗВЕШЕННЫЕ ВЕЩЕСТВА, ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ The paper presents a study of the possibilities of increasing the efficiency of water purification by the clarification method through the use of new coagulants. The process of water purification by coagulation was studied using such well-known and common coagulants as aluminum sulfate and polyoxychloride.

Keywords: COAGULATION, FLOCCULATION, ALUMINUM SULPHATE, ALUMINUM POLIOXYCHLORIDE, COLOR, WEIGHTED SUBSTANCES, HYDROGEN INDICATOR Проблема обеспечения населения Донецкой Народной Республики качественной питьевой водой относится к наиболее социально важной, так как вода непосредственно влияет на состояние здоровья граждан и кардинальным образом определяет степень экологической и эпидемиологической безопасности Донбасса. Цель работы. Изучение процесса осветления воды питьевого назначения методом коагуляции с помощью разных коагулянтов для их сравнительной характеристики. Для осуществления поставленной цели были выбраны следующие коагулянты: - сернокислый алюминий, представляет собой водный раствор с концентрацией 7,2% по активному веществу, предназначается для очистки воды в хозяйственнопитьевом и промышленном водоснабжении; - полиоксихлорид алюминия в сухом виде, хорошо растворимый в воде с содержанием основного вещества Al2O3 30% фирмы «АкваАУРАТ», порошок желтого цвета. Также предназначается для очистки воды в хозяйственно-питьевом и промышленном водоснабжении; Рабочий раствор коагулянта готовили растворением его навески, взвешенной на аналитических весах, в дистиллированной воде до концентрации 1%. Дозировку реагента рассчитывали по активному веществу (Al2O3).

15

Для сравнения эффективности выбранных коагулянтов была приготовлена исходная вода с содержанием взвешенных веществ 46,2 мг/дм3 и рН = 7,03. Определяли такие физико-химические показатели воды как мутность (содержание взвешенных веществ), цветность и рН. Время коагуляции – 30 минут. На рисунке 1 представлены влияние дозировки коагулянта сульфата алюминия на содержание взвешенных веществ и рН в осветленной воде. При проведении опыта проводили постоянный контроль показателя рН, так как коагулянт сернокислый алюминий показывает низкую эффективность при значениях рН ниже 5,5 и при этих значениях амфотерный гидроксид алюминия переходит в раствор.

Рисунок 1 - Влияние дозировки коагулянта сульфата алюминия на содержание взвешенных веществ и рН в осветленной воде На рисунке 2 представлены влияние дозировки коагулянта полиоксихлорида алюминия на содержание взвешенных веществ и рН в осветленной воде.

Рисунок 2 - Влияние дозировки коагулянта полиоксихлорида алюминия на содержание взвешенных веществ и рН в осветленной воде Как видим из рисунка 2, коагулянт полиоксихлорид алюминия уже при Дк=20 мг/дм3 дает крупные, быстро осаждаемые хлопья. Применение данного коагулянта не требовало подщелачивания воды. Таким образом, максимальная эффективность очистки была достигнута с применением коагулянтов полиоксихлорида алюминия: 95-99% по цветности. При этом оптимальный результат достигается при дозах полиоксихлорида алюминия 16

40-50 мг/дм3. При добавлении данного коагулянта в воду формируются крупные хорошо осаждаемые хлопья без предварительного подщелачивания. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Гетманцев, С.В. Использование современных коагулянтов в практике российских водоочистных предприятий//Водоснабжение и санитарная техника. 2006. №4. - С. 38-40.

2. Гречаников, А.В. Новые коагулянты и флокулянты в процессах водоподготовки / А.В. Гречаников, А.П. Платонов, С.Г. Ковчур, А.С. Ковчур // Вестник ВГТУ, 2012. - №2 (23) - с. 102-107.

ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВА ТОПЛИВНЫХ СМЕСЕЙ НА ОСНОВЕ КОМПОНЕНТОВ ТВЁРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ И ПОБОЧНЫХ ОТХОДОВ КОКСОХИМИЧЕСКИХ ЗАВОДОВ Е.Н. Курченко, О.Н. Калинихин ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» В статье рассмотрена проблема утилизации твёрдых бытовых и промышленных отходов. Представлены результаты анализа оптимизации состава топливных смесей на основе компонентов бытовых и промышленных отходов. Ключевые слова: ТВЁРДЫЕ БЫТОВЫЕ ОТХОДЫ, КУБОВЫЕ ОСТАТКИ, ТОПЛИВНЫЙ БРИКЕТ The article considers the problem of disposal of solid household and industrial waste.

The results of the analysis of changes in the composition of fuel mixtures based on components of household and industrial waste are presented.

Key words: SOLID DOMESTIC WASTE, CUBE RESIDUES, FUEL BRIQUETTE На сегодняшний день тема обращения с твёрдыми бытовыми отходами (ТБО) и отходами промышленных предприятий является экономически и экологически актуальной. Перспективным методом утилизации отходов коксохимических заводов (КХЗ) является использование их в качестве связующих добавок при изготовлении топливных брикетов из ТБО. Совместная утилизация в этом случае будет иметь более ощутимый природоохранный эффект. Основными теплотехническими характеристиками топливных смесей являются: теплотворная способность, влажность, зольность, наличие летучих веществ и общей серы. В случае отсутствия экспериментальных данных, опираясь на морфологический состав отходов и влажность отдельных компонентов, можно рассчитать их общую влажность отходов [1]. Аналогично определены и последующие теплотехнические характеристики отходов, при расчетах использовались значения, полученные при проведении экспериментов. Показатели технического анализа компонентов брикетируемой массы указаны в таблице 1.

17

Таблица 1 – Значения теплотехнических компонентов топлива Зольность Выход летучих Низшая Общее пробы на веществ на сухое Содержание теплота Компонент содержание сухую беззольное общей серы, сгорания отходов влаги, Wa, % массу, Аd, % топливо, Vdaf, % Sat, % масс. образца, Qat, масс. масс. масс. МДж/кг Бумага 25,00 15,00 79,00 0,14 16,80 Древесина 20,00 0,80 67,90 0,10 20,20 Кубовые 8,10 6,10 81,00 3,00 38,94 остатки Процесс изготовления исходной смеси проводился в таком порядке: подбор основных компонентов; дробление и измельчение исходных компонентов (до среднего размера 5 мм); дозирование и смешение отдельных компонентов ТБО; доведение пробы до величины средней влажности; нагрев отходов КХЗ на водяной бане; смешение компонентов топливной смеси. В качестве связующей добавки в топливную смесь добавлялись кубовые остатки КХЗ, при этом теплота сгорания брикета будет выше, чем у угля. При анализе значения кубовых остатков менялось от 0 до 20%, а содержание бумаги и древесных остатков определено как 50:50% от смеси с вычетом процентного содержания кубовых остатков. После проведения экспериментальных исследований направленных на изучения свойств брикетируемой смеси отходов, можно сделать выводы: при добавлении кубовых остатков к ТБО в количестве, превышающем 40% масс. и дальнейшем их прессовании наблюдалось проталкивание и утечка смолистых отходов и влаги ТБО на стенки пресс-формы; избыток массы кубовых остатков приводит к отслоению компонентов ТБО, что ведет к дальнейшему их разрушению даже при изменении условий прессования; нарушения в ходе изготовления брикетов делают невозможным применение стандартных методик к дальнейшим испытаниям. В ходе проведения работы важным моментом был выбор процентного соотношения компонентов ТБО и кубовых остатков в смесях. При проведении оптимизационного эксперимента обработки данных использовалась программа Statistika 12, в которой изучалась топливная смесь, состоящая из бумаги, древесины и кубовых остатков. Результаты дисперсионного анализа в программе показаны на рис. 1 и рис. 2.

Рисунок 1 – Сводка результатов анализа экспериментальных данных

Рисунок 2 – Результаты дисперсионного анализа для специальной кубической модели 18

Из таблицы (рис. 1) видно, что статистически значимые эффекты наблюдаются у специальной кубической модели. Таблица дисперсионного анализа показывает весьма неплохие результаты для подобранной специальной кубической модели. Чтобы наглядно увидеть полученные данные, рассмотрим график поверхности отклика (рис.3).

Рисунок 3 – График поверхности отклика На графике хорошо видны минимум и максимум отклика, и можно приблизительно оценить относительные доли компонентов топлива, при которых достигается наибольшая прочность. Для точного определения этих долей рассмотрим контурный график. Контурный график проиллюстрирован на рисунке 4.

Рисунок 4 – Контурный график поверхности отклика На графике визуально легко определить, при каких значениях соотношения бумаги, древесины и кубовых остатков достигается приемлемая механическая прочность. Таким образом, показатель прочности равен приблизительно 12, лежит вблизи доли бумаги 0,25, доли древесины 0,45 и доли кубовых остатков 0,25 (бумага 0,266667; древесина - 0,466667 и кубовые остатки - 0,266667). Результаты, полученные в программе Statistica, также были просчитаны вручную и аналогичны машинным вычислениям. Проведен трехфакторный дисперсионный анализ [2]. При уровне значимости p=0,05 проверена гипотеза о влиянии факторов А, В и С и их комбинаций на указанный признак. На основе проведенного расчета можно сформировать полученную модель:

19

Была установлена математическая зависимость механической прочности топливных брикетов, в состав которых входит бумага, древесина и кубовые остатки, от содержания компонентов в ней. Использование связующего на базе кубовых остатков позволит существенно снизить себестоимость брикетов при сохранении их эксплуатационных качеств. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Уланова О.В. Комплексное устойчивое управление отходами. Жилищнокоммунальное хозяйство: учебное пособие/ О.В. Уланова, С.П Салхофер., К.Н. Вюнш // М. Высш. школа, 2017. – 292 с.

2. Сидняев Н.И. Теория планирования эксперимента и анализа статистических данных: учебное пособие для магистров и аспирантов / Н.И. Сидняев. – М.: Юрайт: ИД Юрайт, 2012. - 399 с. ПОЛУЧЕНИЯ АКТИВНЫХ УГЛЕЙ ИЗ ОТХОДОВ ПИВОВАРЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА Т.В. Машкова, В.В. Шаповалов ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» В работе проанализирована возможность получения углеродсодержащих адсорбентов из пивной дробины. Установлено влияние различных добавок на термический процесс получения адсорбентов и их качество. Ключевые слова: АКТИВНЫЕ УГЛИ, ПИРОЛИЗ, ПИВНАЯ ДРОБИНА, ФЕНОЛ, АДСОРБЦИЯ.

The paper analyzes the possibility of obtaining carbon-containing adsorbents from beer grains. The effect of various additives on the thermal process of producing adsorbents and their quality has been established.

Keywords: ACTIVE COAIS. PYROLYSIS. BEER PELLETS. PHENOL. ADSORPTION. Адсорбенты является высокодисперсными природными или искусственными материалами с большой удельной поверхностью, на которой происходит адсорбция веществ из соприкасающихся с ней газов или жидкостей [1]. В качестве адсорбентов могут выступать разнообразные материалы с высокой удельной поверхностью: пористый углерод (наиболее распространённая форма – активированный уголь), силикагели, цеолиты, а также некоторые другие группы природных минералов и синтетических веществ. Самими распространенными адсорбентами являются активные (активированные) угли, которые получаются путем термической деструкции веществ, содержащих углерод. Наиболее часто, в качестве сырья используется береза. Поэтому в настоящее время активно разрабатываются способы получения активных углей из альтернативного сырья. Основной целью данной работой является разработка способа получения новых адсорбентов из быстро возобновляемого растительного сырья, а также углеродсодержащих отходов пищевых производств. В качестве такого сырья могут выступать сахар или отходы сахарного, пивного производства, крахмал, мука, а также другие вещества, имеющие примерно такой же химический состав, как и древесина. Значительный интерес для получения адсорбентов представляет пивная дробина, являющаяся отходом пивоваренного производства – гуща, остающаяся после варки и 20

отсасывания ячменного сусла. Содержит частицы ядер и оболочки зерна. Используется в кормлении животных в сушёном и свежем виде, для производства биогаза. Утилизация пивной дробины является большой экологической проблемой для пивоваренных компаний. В настоящее время скопились сотни тысяч тонн данного отхода. Пивная дробина представляет собой смесь растительных и микробных белков, сложных углеводов, органических кислот и других веществ. Наличие углеродсодержащего материала предопределяет возможность получения из данного материала сорбентов для очистки вод [2]. В качестве адсорбата выбран фенол, являющийся как распространенным компонентом химической промышленности, так и загрязнителем. Фенолы – органические соединения ароматического ряда, в молекулах которых гидроксильные группы OH− связаны с атомами углерода ароматического кольца. Фенол (гидроксибензол, карболовая кислота) – один из представителей этого ряда соединений с формулой C6H5OH [3]. Свежеперегнанный фенол представляет собой бесцветные игольчатые кристаллы с температурой плавления 41°С и температурой кипения 182°С. При хранении, особенно во влажной атмосфере и в присутствии небольших количеств солей железа и меди, он быстро приобретает красную окраску. Фенол смешивается в любых соотношениях со спиртом, водой (при нагревании свыше 60°С), хорошо растворим в эфире, хлороформе, глицерине, сероуглероде. Из-за наличия -OH гидроксильной группы, фенол имеет химические свойства, характерные для спиртов и ароматических углеводородов [3]. В таблице приведены данные по адсорбционной емкости адсорбентов на основе продуктов пиролиза пивной дробины. Эффективность использованных активаторов пиролиза хорошо видна на гистограмме адсорбции фенола продуктами пиролиза пивной дробины с различными добавками (рисунок). Как видно, наилучшими активирующими свойствами обладает карбонат калия K2CO3 и щелочь (NaOH) (таблица, строки №15 и №16). Адсорбционная емкость полученных образцов приближается к БАУ. Однако избыток щелочи действует отрицательно (таблица, строка №17). Следует отметить, что повышение температуры пиролиза с 400 до 600С позволяет повысить адсорбционные свойства образцов (таблица, строки №1 и №10). Продолжительность пиролиза при 400С также способствует повышению емкости адсорбента (таблица, строки №1-3). При 600С такая зависимость проявляется незначительно. Результаты проведенных опытов сведены в таблицу. Таблица – Адсорбция фенола продуктами пиролиза пивной дробины с различными активаторами. Исходная концентрация фенола 1 мг/мл № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8

Исходный состав перед пиролизом, (время выдержки при максимальной температуре, мин.) Дробина (60) Дробина (120) Дробина (180) Дробина  HNO3H2SO4 (180) Дробина  HNO3 (180) Дробина  20% КОН (180) Дробина  5% р-р K2CO3 (60) Дробина 5% р-р K2CO3 (60)

Максимальная температура пиролиза, °С 400 400 400 400 400 400 400 400

Адсорбционная емкость, мг/г 5,0 10,0 19,0 18,0 22,0 13,5 15,0 20,0 21

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Дробина  5% р-р Na2CO3 (120) Дробина (60) Дробина  NaH2PO4 (60) Дробина  2% р-р ZnCl2 (60) Дробина-H3PO4 (60) Дробина  HNO3H2SO4 (60) Дробина  5% р-р NaOH (60) Дробина10% р-рK2CO3H2O , (60) Дробина10% р-р KOH (60) Березовый активированный уголь (БАУ)

400 600 600 600 600 600 600 600 600

15,0 15,0 13,5 16,5 15,5 13,5 33,5 33,5 16,0 43,5

Рисунок – Влияние различных активаторов на величину адсорбционной емкости (мг/г) продуктов пиролиза пивной дробины. Адсорбат – фенол. Установлено, что хорошим активатором пиролиза дробины является щелочь или K2CO3. Установлено, что в зависимости от условий получения адсорбента контактирующие с ним растворы могут приобретать сероватый оттенок. Причина заключается в образовании при пиролизе частиц углерода субмикронного размера, которые проходят через фильтры и не осаждаются при центрифугировании. Нами установлено, что некоторые хлориды металлов, используемые при пиролизе, препятствуют образованию таких частиц. Наиболее эффективен хлорид натрия, который уменьшает как содержание водорастворимых веществ в получаемых адсорбентах, так и мелкодисперсных частиц, что существенно сказывается на качестве очищенной воды.

22

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Кинхле, Х. Активные угли и их промышленное применение / Х. Кинхле, Э. Бадер. – Л.: Химия, 1984, - 216 c.

2. Волотка, Ф.Б. Технологическая и химическая характеристика пивной дробины / Ф.Б. Волотка, В.Д. Богданов // Вестник ТГЭУ. 2013, № 1.- с. 114-124.

3. Кузнецов, Е.В. Альбом технологических схем производства полимеров и пластических масс на их основе / Е.В. Кузнецов, И.П. Прохорова, Изд. 2-е. М., Химия, 1975. – 74 с. АНАЛИЗ СИСТЕМЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПАО «СЕВЕРСТАЛЬ» ЧЕРЕПОВЕЦКОГО МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО КОМБИНАТА Р.Н. Мусаева, Т.И. Овчинникова Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» В докладе описана система очистки сточных вод данного предприятия. Представлен расчет эффективности очистки фильтров, служащих для очистки основного потока оборотной воды, для обоснования эффективности или же замены существующих методов на иные. Ключевые слова: СИСТЕМА ОЧИСТКИ, СТОЧНЫЕ ВОДЫ, ЭФФЕКТИВНОСТЬ, ФИЛЬТРЫ.

The report describes the wastewater cleaning system of the enterprise. The calculation of the cleaning efficiency of filters used to clean the main flow of circulating water is presented, to justify the effectiveness or to replace existing methods with other ones.

Key words: CLEANING SYSTEM, WASTEWATER, EFFICIENCY, FILTERS. Сточными водами называется вода, используемая промышленными, коммунальными предприятиями, населением и подлежащая очистке от различных примесей. Металлургическая промышленность является одним из главных потребителей природной воды, используемой как в технологических целях, так и для поддержания хозяйственной деятельности предприятий. На предприятии ПАО «Северсталь» эксплуатируются четыре системы водоснабжения: хозяйственно-питьевой противопожарный водовод, система водоводов свежетехнической воды, водовод оборотной производственной воды, водовод осветленной в золошламонакопителе воды. На ПАО «Северсталь» вода, потребляемая из природных источников, применяется для охлаждения оборудования, для очистки отходящих газов, для транспортировки механический примесей и других целей. Производственное водоснабжение предусмотрено по замкнутой схеме оборотного водоснабжения с «чистыми» и «грязными» оборотными циклами со сбросом в водный объект продувочных сточных вод. Всего на предприятии эксплуатируется 60 оборотных циклов производственного водоснабжения, 30 из который «чистые», 30  «грязные». В «чистых» оборотных циклах вода циркулирует по схеме «потребитедь - водоохлаждающее устройство(градирня) – потребитель», а в «грязных» оборотных циклах «потребитель – очистные сооружения – водоохлаждающее устройство(градирня) – потребитель». Переливные и продувочные воды из «чистых» оборотных циклов, а также производственные чистые сточные воды от мелких потребителей отводятся в сеть производственно-ливневой канализации и совместно с ливневыми и дренажными сточными водами отводятся в пруды-осветлители № 1, 2. После очистки в прудахосветлителях сточные воды отправляются на доочистку на единую фильтровальную станцию (ЕФС). Часть воды после ЕФС (продувка) отводится по выпуску №10 в Рыбинское водохранилище (р. Кошту).

23

Очищенные на ЕФС производственно-ливневые воды поступают в общую систему водоводов свежетехнической воды. В эти же водоводы подается свежая речная вода от насосных станций № 1,2 первого подъема. Распределение свежетехнической воды по потребителям осуществляется в зависимости от требований к параметрам воды и технологических переключений. Фильтрованная вода используется для подпитки оборотных циклов на восполнение безвозвратных потерь воды в производстве и на сооружениях водного хозяйства прокатного производства, коксохимпроизводства, конвертерного производства. Смешанная вода (речная и фильтрованная) используется для подпитки оборотных циклов ЦВС и ТЭЦ-ПВС. Свежая речная вода из ШРУ Рыбинского водохранилища используется для подпитки оборотных циклов кислородного цеха, ТЭЦЭВЦ-2, ЦВС, для производства химочищенной воды и передачи сторонним потребителям: ОАО ЧЗ «Северсталь-Метиз», ОАО «ФосАгро-Череповец» и др. Для анализа степени очистки единой фильтровальной станции, с целью получения оснований для замены используемого оборудования или же, в ином случае, обоснования их действенности, была рассчитана эффективность 17 горизонтальных антрацитокварцевых фильтров, так как основной поток оборотной воды предприятия проходит именно через ЕФС. Максимальная пропускная способность – 120000 м3/час, загрузка: гравий, кварц, антрацит с добавлением биоцита (хлорка) для недопущения обрастания сыпучих фильтрующих материалов водорослями. Данными для расчета служили показатели, привезенные с производственной практики (таблица 1).

Таблица 1- Состав сточных вод до и после прохождения через фильтры ЕФС.[1] Взвешенные вещества, мг/дм3 Водородный показатель, ед. pH Железо общее, Fe, мг/дм3 Марганец общий, Mn, мг/дм3 Медь общая, Cu, мг/дм3 Нефтепродукты, oil products, мг/дм3 Никель общий, Ni, мг/дм3 Цинк общий, Zn, мг/дм3 Расход, Q, м3/ч

Вход Ср. значение 3 7,6 1,09 0,095 0,02 0,65 0,0185 0,041 5111

Выход Ср. значение 2 7,8 0,38 0,026 0,0104 0,101 0,0068 0,017 5111

Расчет производился по следующей формуле: Результаты расчета приведены в таблице 2 Таблица 2 Взвешенные вещества, Железо общее, Fe, мг/дм3 Марганец общий, Mn, мг/дм3 Медь общая, Cu, мг/дм3 Нефтепродукты, oil products, мг/дм3 Никель общий, Ni, мг/дм3 Цинк общий, Zn, мг/дм3

Эффективность, % 33 65 72 48 84 63 58

Как показывает расчет, эффективность станции достаточно высока для удаления основной части загрязняющих веществ, но такие вещества как железо, марганец и цинк все еще не достигают нормативных показателей после прохождения очистки. Следовательно, использование иных технологий очистки или же доочистка воды после прохождения через фильтры рекомендована.

24

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Проект нормативов допустимых сбросов (НДС) веществ и микроорганизмов с производственно-ливневыми сточными водами в Рыбинское водохранилище для ПАО «Северсталь» (Череповецкая промплощадка), Тома 1,2,3/ Санкт-Петербург,2015.

ВЛИЯНИЕ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ ДОБАВОК НА СВОЙСТВА БЕТОНА Е.И. Приходченко, С.В. Горбатко ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» В работе рассмотрено влияние одного вида пластифицирующих добавок на свойства строительных бетонов. Ключевые слова: ПЛАСТИФИКАТОР, ПОДВИЖНОСТЬ, БЕТОН, ТВЕРДЕНИЕ, ПРОЧНОСТЬ.

The paper considers the influence of one type of plasticizing additives on the properties of building concrete.

Key words: PLASTICIZER, MOBILITY, CONCRETE, SOLID, STRENGTH. Современное предприятие, осуществляющее производство изделий из железобетона или бетонных смесей, не обходится без применения специальных добавок в бетоны, существенно улучшающих качество смесей и регулирующих основные процессы при твердении. Такими добавками являются суперпластификаторы [1-2]. Было исследовано влияние суперпластификатора на основе полиарила. Эта добавка снижает водоцементное отношение и вязкость бетонной смеси на 30%, сокращая затраты за счёт удешевления состава смеси и процесса ее укладки и уплотнения. Все составы исследуемого бетона содержат одинаковое количество цемента, щебня, песка и воды. В таблице 1 представлены данные, которые были получены в результате проведения экспериментов. Таблица 1 – Данные, полученные в результате проведения работы Количество вводимой Прочность на № Подвижность Сохранность добавки (%, от массы сжатие в возрасте п/п (см) смеси (мин) вяжущего) 28 суток, МПа 1 без добавки 7-8 30 31 2 0,2 11-12 50 32 3 0,4 15-16 65 34 4 0,6 18 80 34 Как видно из таблицы 1, оптимальная дозировка пластификатора для данного состава будет 0,4% от массы вяжущего. При дозировке 0,2% замечен рост прочностных характеристик бетона, но подвижность смеси не достаточна для использования в густоармированных изделиях. От подвижности смеси так же зависит износ оборудования, используемого при приготовлении бетонов. Оптимальной в нашем случае является добавка 0,4% суперпластификатора. При этой концентрации изделия будут легко уплотняться, бетон с легкостью будет проходить сквозь тонкие стенки, а также при незначительном виброуплотнении изделие не будет иметь раковин и пустот.

25

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Калашников В. И. Терминология науки о бетонах нового поколения // Строительные материалы. 2011, № 3. - С. 103-106.

2. Калашников В. И. Как превратить бетоны старого поколения в высокоэффективные бетоны нового поколения // Бетон и железобетон. 2012, № 1. - С.

82-89. МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ДРЕВЕСНЫЕ СОРБЕНТЫ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИОНОВ НИКЕЛЯ ИЗ СТОЧНЫХ ВОД М.В. Протас, Л.А. Шибека Учреждение образования «Белорусский государственный технологический университет» Представлены результаты применения сорбентов, полученных на основе древесных отходов, в процессах очистки сточных вод от ионов никеля. Установлено, что химическая и термическая обработка древесных отходов изменяет их сорбционные свойства. Показано, что обработка древесных отходов карбамидом, позволяет значительно увеличить степень извлечения ионов никеля из сточных вод. Ключевые слова: ДРЕВЕСНЫЕ ОТХОДЫ, СТОЧНЫЕ ВОДЫ, ОЧИСТКА, НИКЕЛЬ, СОРБЕНТ, ОБРАБОТКА, КАРБАМИД The results of the use of sorbents derived from wood waste in the processes of wastewater treatment from nickel ions are presented. It is established that the chemical and thermal treatment of wood waste changes their sorption properties. It was shown that the treatment of wood waste with carbamide can significantly increase the degree of extraction of nickel ions from wastewater.

Key words: WOOD WASTE, WASTEWATER, CLEANING, NICKEL, SORBENT, TREATMENT, CARBAMIDE Тяжелые металлы относятся к числу опасных для живых организмов веществ. Многие из тяжелых металлов обладают канцерогенным, мутагенным и другими видами отдаленных эффектов. Поступление соединений, в состав которых входят тяжелые металлы, в окружающую среду происходит в процессе переработки металлических руд, изготовлении металлических деталей, их обработки и других производственных процессах. Значительное количество данных соединений поступает с выбросами загрязняющих веществ в атмосферный воздух, сточными водами, отходами, образующимися на металлургических, машиностроительных, приборостроительных и других промышленных объектах. Статистические данные [1] свидетельствуют о том, что в сточных водах, образовавшихся в Республике Беларусь в 2018 году и сброшенных в поверхностные водные объекты, содержались соединения с тяжелыми металлами в количестве: 231 т железа общего; 20 т цинка; по 4 т хрома общего, никеля и меди; 0,5 т свинца. Снизить поступление тяжелых металлов со сточными водами возможно только путем их очистки. Одним из эффективных способов извлечения ионов тяжелых металлов из сточных вод является сорбционный метод. Целью работы является изучение сорбционных свойств модифицированных сорбентов на основе древесных отходов в отношении ионов никеля.

26

В качестве сорбционных материалов в работе использовали древесные отходы, содержащие кору и щепу, а также вышеуказанные отходы, подвергшиеся химической (пропитка раствором карбамида) и термической (выдержка при 600С до постоянной массы) обработке, а также механическую смесь, состоящую из древесных отходов, обработанных карбамидом, и торфа при массовом соотношении 1:1. В работе использовались модельные сточные воды, содержащие ионы никеля в концентрации 0,2-2,5 г/дм3. Продолжительность очистки сточных вод составляла 1,5 часа. После разделения фаз методом фильтрования в растворе определяли содержание ионов никеля [2]. На основании полученных результатов производили расчет поглотительной емкости сорбентов. Результаты исследований образцов, не подвергшихся высокотемпературной обработке, представлены на рисунке 1.

1 – древесные отходы; 2 – древесные отходы, обработанные карбамидом; 3 – механическая смесь древесных отходов, обработанных карбамидом, и торфа при массовом соотношении 1:1 Рисунок 1 – Поглотительная емкость образцов древесных отходов Результаты исследований свидетельствуют о том, что минимальной поглотительной способностью в отношении ионов никеля характеризуется исходный образец древесных отходов. Обработка древесных отходов карбамидом способствует увеличению их сорбционных свойств. Так, величина максимальной поглотительной емкости отходов, подвергшихся химической обработке, в 10,5 раз выше, чем у исходных образцов древесных отходов. Вероятно, это обусловлено формированием на поверхности древесной массы активных центров, содержащих амино- и карбоксильные группы, способные образовывать химические связи с ионами никеля, присутствующими в сточной воде. Механическая смесь, содержащая древесные отходы и торф, обладает большей (в 4 раза с учетом максимальных величин) поглотительной емкостью, чем древесные отходы, но меньшей (в 2,5 раза) – чем отходы, подвергшиеся химической обработке карбамидом. Таким образом, добавление в состав древесных отходов торфа снижает сорбционные свойства исходного материала. Результаты исследований зольных остатков (образцов древесных отходов, подвергшихся высокотемпературной обработке) представлены на рисунке 2. Установлено, что высокотемпературная обработка древесных отходов увеличивает сорбционные свойства исходного материала в 4,5 раз с учетом 27

максимальных величин поглотительной емкости образцов. Следует отметить, что данный образец обладает наилучшими сорбционными характеристиками по сравнению с другими зольными остатками. Однако, предельная величина (23,5 мг/г) поглотительной емкости зольного остатка, полученного из древесных отходов, не превышает значений по данному показателю, полученному в отношении древесных отходов, обработанных карбамидом (54,6 мг/г). Сорбционные свойства зольного остатка, полученного из древесных отходов, обработанных карбамидом, в 3,6 раза меньше (с учетом максимальных значений поглотительной емкости) по сравнению с исходными образцами, не подвергшимися термической обработке. На наш взгляд, это обусловлено потерей в процессе горения органических компонентов образца тех дополнительных функциональных групп, которые сформировались на поверхности древесных отходов после их пропитки раствором карбамида.

1 – зольный остаток древесных отходов; 2 – зольный остаток древесных отходов, обработанных карбамидом; 3 – зольный остаток механической смеси древесных отходов, обработанных карбамидом, и торфа при массовом соотношении 1:1 Рисунок 2 – Поглотительная емкость зольных остатков Установлено, что зольный остаток, полученный из смеси отходов и торфа, характеризуется более низкими сорбционными характеристиками по сравнению с образцом смеси, не подвергшимся термическому воздействию. С учетом максимальных величин поглотительной емкости данных образцов разница составляет более чем в 3 раза. Особенностью рассматриваемого зольного остатка является то, что он среди других исследуемых образцов, подвергшихся высокотемпературной обработке, характеризуется минимальной эффективностью в процессах очистки сточных вод от ионов никеля. Таким образом, наилучшими сорбционными свойствами в отношении ионов никеля среди исследованных образцов обладают древесные отходы, обработанные карбамидом. Установлено, что высокотемпературная обработка модифицированных сорбентов на основе древесных отходов и добавление в состав древесной массы торфа не приводит к увеличению сорбционных свойств исходного материала. Результаты исследований могут найти применение на практике в процессах доочистки сточных вод, содержащих ионы никеля. Сорбционным материалом, характеризующимся максимальной эффективностью в процессах извлечения ионов никеля из сточных вод, являются древесные отходы, обработанные карбамидом.

28

Использование древесных отходов позволит снизить негативное воздействие на окружающую среду как самих отходов, так и сточных вод, содержащих ионы никеля и поступающих в водные экосистемы. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Охрана окружающей среды в Республике Беларусь. Статистический сборник. – Минск: Национальный статистический комитет Республики Беларусь, 2019. – 200 с.

2. Лихачева, А. В. Химия окружающей среды. Лабораторный практикум: учеб.метод. пособие для студ. / А. В. Лихачева, Л. А. Шибека. – Минск: БГТУ, 2011. – 204 с. ПОЛУЧЕНИЕ ГРАНУЛИРОВАННОГО СУЛЬФОНИТРАТА АММОНИЯ ИЗ ОТРАБОТАННОЙ КИСЛОТНОЙ СМЕСИ ПРОИЗВОДСТВА НИТРОЦЕЛЛЮЛОЗЫ Р.Х. Фазуллин, Р.А. Халитов ФБГОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет» В докладе проанализирована возможность получения сульфонитрата аммония из отработанной кислотной смеси производства нитроцеллюлозы. Гранулы получены методом мокрого окатывания и шнековым прессованием. Исследована прочность и насыпная плотность гранул, полученных разными методами. Ключевые слова: УТИЛИЗАЦИЯ, ГРАНУЛИРОВАНИЕ, СУЛЬФОНИТРАТ АММОНИЯ, ОТРАБОТАННАЯ СМЕСЬ КИСЛОТ, АЗОТНАЯ КИСЛОТА The report analyzed the possibility of obtaining ammonium sulfonitrate from a spent acid mixture of nitrocellulose production. Granules obtained by wet rolling and screw pressing. The strength and bulk density of granules obtained by different methods were investigated.

Keywords: UTILIZATION, GRANULATION, AMMONIUM SULPHONITRATE, WASTE ACID MIXTURE, NITRIC ACID В настоящее время в производстве нитратов целлюлозы в качестве нитрующего агента используется смесь азотной и серной кислот. После нитрования большая часть отработанной кислотной смеси возвращается в производственный цикл. Оставшуюся отработанную смесь кислот регенерируют до концентрированных 98% азотной кислоты и 92% серной кислот. Процесс регенерации сопровождается выбросами в атмосферу оксидов серы и азота [1]. Так как предприятия производства нитроцеллюлозы находятся на территории городов, наличие выбросов ведет к ухудшению и без того неблагополучной экологической ситуации. Также процесс регенерации кислот является энергоемким, стоимость регенерированной кислоты в 2-5 раз выше стоимости свежих кислот. Отказ от регенерации отработанной кислотной смеси и производство из нее азотных удобрений, приведет к уменьшению вредных выбросов в атмосферу и уменьшению себестоимости производства основного продукта – нитроцеллюлозы. В процессе абсорбции нитрозных газов получают 50% азотную кислоту, которую также можно использовать в производстве удобрения. Получены три состава солей, которые исследовались на прочность, и насыпную плотность. Сырье для производства и составы солей приведены в таблице 1.

29

Таблица 1  Сырье и состав солей. Содержание питательных веществ, %

Сырье, г №

Отработанная кислотная смесь

50% азотная кислота

25% аммиачная вода

Азот

Сера

1

1000

2680

2649

30,4

8

2

1000

1150

1823

28,2

12

3

1000

385

1410

25,9

16

Для производства удобрения с заданным содержанием азота и серы отработанная кислотная смесь производства нитроцеллюлозы состава H2SO4:HNO3:H2O – 71,25:19,8:8,95 разбавлялась 50% азотной кислотой и нейтрализовалась аммиачной водой. Полученная смесь солей выпаривалась [2]. Наиболее оптимальным для большинства растений соотношение азота к сере находится в образце с содержанием серы 8%, но для его производства требуется 50% азотной кислоты в 2,68 раз больше, чем образуется отработанная смесь кислот в виде отходов производства. Это ведет к повышению расходов на производство удобрения за счет использования в качестве добавки свежей азотной кислоты. Образец с содержанием серы 16% имеет недостаточное соотношение азота к сере, и будет иметь ограниченное использование в сельскохозяйственном производстве в основном для удобрения растений семейства крестоцветных (рапс) и бобовых (горох). Наиболее оптимальным является удобрение с содержанием серы 12%. Соли гранулировались двумя методами: влажной грануляцией в барабанном грануляторе и шнековым прессованием. После гранулирования, высыхания и набора прочности гранулами сульфонитрата аммония все образцы подвергались испытанию на прочность и для каждого образца определена насыпная плотность. Таблица 2  Характеристики гранулированных удобрений. №№ пп

Влажная грануляция

Шнековое прессование

Прочность гранул, МПа

Насыпная плотность, кг/м3

Прочность гранул, МПа

Насыпная плотность, кг/м3

1

1,27

562

1,81

621

2

1,42

589

2,02

655

3

1,49

611

2,14

694

Очевидно, что все образцы по прочности гранул удовлетворяют требованиям, предъявляемым к гранулированным удобрениям (не менее 1,2МПа). Насыпная плотность выше у гранулированных удобрений, полученных шнековым прессованием, 30

поэтому удобрения, полученные этим методом, наиболее предпочтительны при перевозках на дальние расстояния. Из отработанной кислотной смеси нитроцеллюлозы возможно получать недорогое гранулированное азотное удобрение – сульфонитрат аммония с прочными гранулами и высокой насыпной плотностью. Отказ от регенерации кислот приведет к улучшению экологической обстановки вокруг заводов по производству нитроцеллюлозы и уменьшит себестоимость основного производства. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. В.И. Гиндич, Л.В. Забелин, Г.Н. Марченко, Производство нитратов целлюлозы. Регенерация отработанных и рекуперированных нитрационных кислотных смесей. – М.: НПО «Информ ТЭИ», 1991. – 216 с.

2. Патент 2602097. Способ получения сульфатонитрата аммония / Халитов Р.А., Махоткин А.Ф., Мадьяров Р.Р., Хайруллин Р.Р., Валеев И.И. - 2015120763/05; заявл. 01.06.2015; опубл. 10.11.2016, бюл. No31. – 5 с.

О ВОЗМОЖНОСТИ УТИЛИЗАЦИИ ШЛАМА ХИМВОДООЧИСТКИ Я.В. Шураев, Ю.Н. Ганнова, С.В. Горбатко ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» В работе рассмотрены возможности утилизации шламов химводоочистки тепловых электростанций, и возникающие при этом технические затруднения. Ключевые слова: ТЕПЛОВАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ, ПОДГОТОВКА ВОДЫ, КОАГУЛЯНТ, ШЛАМ СКЛАДИРОВАНИЕ.

The paper considers the possibilities of utilization of sludge from chemical water treatment of thermal power plants, and the technical difficulties arising from this.

Key words: HEAT POWER PLANT, WATER PREPARATION, COAGULANT, SLUDGE STORAGE. На тепловых электрических станциях (рис.1) при производстве электрической и тепловой энергии в результате подготовки больших объемов воды для восполнения потерь, связанных с отпуском технологического пара на производство, образуются значительные объемы отходов водоподготовки – шлама химводоочистки (ХВО). Цель работы. Анализ необходимости утилизации шлама химводоочистки производства электрической и тепловой энергии. Ежегодно в зависимости от объемов производства электрической и тепловой энергии образуется от 6,5 до 7 тысяч тонн шлама. Это шлам образуется в процессе снижения жесткости воды на стадии предварительной очистки (рис. 2). Шлам из осветлителей с влажностью 90% удаляется в результате непрерывной продувки в виде пульпы, которая направляется на шламоотвалы для осаждения осадка и обезвоживания шлама. В процессе умягчения воды используют известковое молоко, которое переводит растворимые бикарбонаты кальция и магния в нерастворимые карбонаты. После этого 31

воду обрабатывают коагулянтом - сульфатом железа FеSО4·7Н2О или сульфатом алюминия Al2(SO4)3, который осаждает все примеси и взвеси в виде коллоидной массы.

Рисунок 1 – Общий вид тепловой электростанции Сброс шлама ХВО в хвостохранилища ведет к отчуждению больших земельных площадей, которые могли бы участвовать в восстановлении окружающей среды в границах санитарной защитной зоны. Вопрос ограниченности свободных промышленных площадей можно снять цикличностью эксплуатации шламоотвалов, то есть периодическим их заполнением и очисткой.

Рисунок 2 – Цех химводочистки тепловой электростанции Сегодня не существует универсального метода обработки и утилизации шлама химводоочистки. Обычно шлам химводоочистки утилизируется как отход. Способы хранения шламовых отходов имеют ряд следующих недостатков: 32

- шламовые отходы захороняются в поверхностных хранилищах, не оборудованных средствами защиты окружающей среды от фильтрационных вод; - создается угроза засоления прилегающих территорий, - создается угроза минерализации подземных вод прилегающих территорий; - создается угроза ухудшения гидрохимического режима водоемов расположенных рядом с шламохранилищами. Из существующих путей использования шлама химводоочистки можно выделить следующие: - в качестве наполнителя в резинотехнические смеси; - в качестве сырья для получения сульфатсодержащих вяжущих веществ; - в качестве минерального удобрения для сельскохозяйственных угодий; - в качестве адсорбента нефтепродуктов сточных вод ТЭС. Но из-за низкой концентрации твердых веществ в шламовых водах осветлителей химводоподготовки непосредственное их использование невозможно. Необходимо предварительное удаление основной части влаги и снижение влажности шлама, а для этого требуется большие энергетические затраты. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Абрамов А.И. Повышение экологической безопасности ТЭС / А.И. Абрамов, Д.П. Елизаров, А.Н. Ремезов и др. – М.: МЭИ, 2001. – 378с.

2. Воронов Ю.В. Водоотведение и очистка сточных вод / Ю.В. Воронов, С.В. Яковлев. – М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2006. – 704с.

АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНЫХ БИОРЕСУРСОВ ВОДНОГО ОБЪЕКТА НА БАЛКЕ ОБЕТОЧНАЯ О.В. Щербина, Ю.Н. Ганнова, А.А. Берестовая ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» В работе приведены результаты исследований гидрохимических показателей водного объекта на балке Обеточная. Полученные данные являются основой последующих оценок исследуемого водоема к антропогенным воздействиям и климатическим изменениям. Ключевые слова: ВОДОЕМ, БИОРЕСУРСЫ, ПРОБА, ГИДРОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ.

The paper presents the results of studies of hydrochemical parameters of a water body on the Vobochnaya beam. The data obtained are the basis for subsequent assessments of the studied reservoir to anthropogenic impacts and climate change.

Key words: POND, BIORESOURCES, SAMPLE, HYDROCHEMICAL PARAMETERS. Охрана, воспроизводство, использование и сохранение биологических ресурсов – одно из важнейших направлений современной ихтиологии и гидробиологии. Результаты исследований в этой области служат основой для развития теоретических 33

положений и решения прикладных задач, связанных с промыслом, культивированием, охраной и восстановлением запасов гидробионтов. Целью работы является исследования возможности использования водных биоресурсов водного объекта на балке Обеточная. Объект исследования – водоем, который расположен на балке Обеточная, бассейн реки Кальмиус, на территории, административно относящейся к г. Донецку. Балка Обеточная принадлежит к бассейну реки Кальмиус и является ее левым притоком. Бассейн балки Обеточная располагается в пределах юго-западных отрогов Донецкого кряжа. По своему режиму балка относится к восточно-европейскому типу. Режим питания балки относится к типу рек преимущественно со снеговым питанием, который характеризуется ярко выраженным весенним половодьем и очень низкой меженью. Дно исследуемого водного объекта представлено суглинками и илами. Мощность наносов ила составляет 0,2 - 0,5 м. По почвенному и растительному покрову бассейн реки Кальмиус относится к южной черноземной степной зоне. Преобладают в бассейне обыкновенные черноземы. Высшая водная растительность (макрофиты) представлена следующими видами: рогоз широколистный (Typha latifolia), тростник обыкновенный (Phragmites australis), элодея канадская (Elodea canadensis), уруть мутовчатая (Myriophyllum verticillatum), роголистник темно-зеленый (Ceratophyllum demersum), роголистник погруженный (Ceratophyllum demersum), хара щетинистая (Chara hispida), ряска малая (Lemna minor). Процент зарастания водного объекта – 10%. Для установления целесообразности использования, а также возможности разведения биоресурсов в водоеме, был проведен гидрохимический анализ воды. Отбор проб осуществлялся в пластиковые контейнеры объемом 0,5 л и/или 0,25 л, которые предварительно были вымыты и высушены. Перед отбором проб контейнеры ополаскивались дважды дистиллированной водой, затем — водой из водоема. Отбор проб осуществлялся непосредственно в емкости путем их полного погружения в воду. После отбора пробы плотно закрывались и хранились в холодном месте при температуре не выше 4°С. Определение гидрохимических показателей проводилось следующими методами: - величина рН определялась потенциометрическим методом; - фосфаты, нитриты и нитраты определялись колориметрическим методом; - аммоний, сероводород и ортофосфаты – фотоколориметрическим методом; - растворенный кислород – йодометрическим методом; - свободную углекислоту – титриметрическим методом. Результаты гидрохимического анализа и утвержденные допустимые значения показателей приведены в таблице 1. По результатам гидрохимического анализа показатель нитрат-иона превышает допустимую концентрацию из-за возможного вымывания удобрений с полей. Нитраты образуются из нитритов в результате процесса нитрификации, либо попадают в водоемы в результате смыва удобрений с полей, с атмосферными осадками, различными стоками. Повышенный уровень нитратов свидетельствует о том, что в водоеме имело место в недалеком прошлом органическое загрязнение.

34

Таблица 1 - Гидрохимические показатели Данные исследования

Утвержденная допустимая концентрация

21

50±20

Водородный показатель рН, ед. рН

8,19

6,5-9,5

Аммоний-ион, мг/дм3

0,445

до 2,5 Nам.

Нитрит-ионы, мг/дм3

<0,03

0,3

Нитрат-ионы, мг/дм3

3,46

3

Растворенный кислород, мг О2/дм3

9,71

не ниже 4

Свободная углекислота, мг СО2/дм3

13,04

до 30

Сероводород (сульфиды), мг/дм3

н.о.

отсутствие

Ортофосфаты, мг/дм3

0,37

2,0 мг Р/дм3

Сухой остаток, мг/дм3

2024

2000 - 4000

Наименование показателя Прозрачность, см

Нитраты значительно менее токсичны, чем нитриты. В рыбоводных прудах допустимо содержание нитратов до 3мг/ дм3, а норма - до 2 мг/дм3. Таким образом, субъекту хозяйствования для использования водных биоресурсов водного объекта на балке Обеточная необходимо вести постоянный мониторинг водного объекта для недопущения превышения допустимых концентраций по этим показателям. Также необходимо контролировать показатель растворенного кислорода для предотвращения заморных явлений, ранее не наблюдавшихся на исследуемом водном объекте. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Алекин О.А.Руководство по химическому анализу вод суши / О.А. Алекин, А.Д. Семенов, Б.А. Скопинцев. – Ленинград: Гидрометеоиздат, 1973. – 268 с.

2. Руководство по анализу воды. Питьевая и природная вода, почвенные вытяжки / Под редакцией А.Г. Муравьева. – СПб.: «Крисмас+», 2011. – 264 с.

3. Современное состояние биоресурсов внутренних вод. Материалы докладов II Всероссийской конференции с международным участием. 6–9 ноября 2014 г., Борок, Россия. В двух томах. – М.: ПОЛИГРАФПЛЮС, 2014. – 638 с. (Том 1 – 326 c.)

35

СЕКЦИЯ РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ. ОБОРУДОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ЗАЩИТЫ БИОСФЕРЫ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОПЫТНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ КАМЕННОУГОЛЬНОГО ПЕКА С.В. Алексеев, С.А. Семченко, И.Г. Дедовец ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет» В докладе рассмотрено протекание реакции полимеризации каменноугольного пека путем изменения его вязкости. Усовершенствована опытная установка для исследования процесса полимеризации пека без подачи воздуха. Ключевые слова: КАМЕННОУГОЛЬНЫЙ ПЕК, ВРАЩАЮЩИЙ МОМЕНТ, ВЯЗКОСТЬ The theses of the report considered the passing of polymerization of coal pitch by changing its viscosity. Improved pilot plant for studying the process of pitch polymerization without air supply.

Keywords: COAL PITCH, ROTATING MOMENT, VISCOSITY Промышленное получение углеродных электродов в мировом масштабе, на данный момент, не является возможным без использования каменноугольного пека. Исходными материалами при производстве угольных электродов являются: каменноугольный литейный кокс, антрацит и частично термоантрацит. После дробления и прокаливания (кальцинирования), которое необходимо производить для удаления летучих веществ и повышения физических свойств, эти материалы подвергаются разлому для получения зерен соответствующего размера. Для связывания зернистых углеродистых материалов и применяют каменноугольный пек. Исходные связующие материалы для производства электродов должны удовлетворять определенным требованиям в отношении состава и физических свойств, которые указаны в соответствующих стандартах. В связи с тем, что коксохимическая промышленность нашего региона столкнулась с факторами, затрудняющими получение качественного электродного пека, описанных в предыдущей статье [1], возникает необходимость в создании методики, позволяющей определять качественные характеристики каменноугольного связующего в процессе его получения. Коксохимические заводы республики при получении электродного пека путем термоокисления из-за отсутствия качественного сырья постоянного состава столкнулись с проблемами, обусловленными тем, что кислород воздуха хорошо снижает летучие вещества до заданных значений по ГОСТу 10200, но вязкость связующего при этом растет и превышает заданные нормы [2]. Поэтому возникает необходимость в исключении дополнительной подачи воздуха из процесса получения электродного пека, и в качестве параметра, обусловливающего протекание полимеризации, принять вязкость. Прибором для измерения вязкости является вискозиметр. В зависимости от того, какой метод лежит в основе функционирования прибора, он может принадлежать к одному из следующих видов: 36

1) ротационные – вязкость определяют посредством пересчета крутящего момента, необходимого для вращения шпинделя прибора с постоянной скоростью при погружении его в исследуемую пробу; 2) капиллярные – измеряют время, за которое определенный объем исследуемой жидкости перетечет через капилляр или отверстие определенного диаметра; 3) с падающим шариком – принцип измерения вязкости основан на законе Стокса: измеряется время падения шарика в наклоненной цилиндрической трубке, заполненной тестируемой жидкостью. Вязкость образца пропорциональна времени прохождения шарика между двумя отметками на трубке; 4) вибрационные – основаны на определении изменений параметров вынужденных колебаний тела правильной геометрической формы, называемого зондом вибрационного вискозиметра, при погружении его в исследуемую среду; 5) пузырьковые – оценивают характеристики движения пузырька газа в исследуемой среде; 6) ультразвуковые – представляют собой специальный зонд, который опускают в исследуемое вещество, где он испускает короткие импульсы, и по степени затухания которых судят о вязкости материала. В данной работе предлагается измерять вязкость ротационным методом. Для этого была усовершенствована опытная установка [1], позволяющая определять вязкость пека по углу поворота, который пропорционален силе сопротивления, которая в свою очередь пропорциональна вязкости. Сначала предполагалось определять вязкость через изменение мощности на валу:

Столкнувшись с тем, что величина , указанная при номинальной работе двигателя, отличается от экспериментального , который измерять в наших условиях крайне затруднительно, нами был выбран способ измерения мощности по механическому вращающему моменту, возникающему на валу. При вращательном движении мощность силы определяется моментом этой силы и угловой скоростью.

где Nвал. – мощность на валу [кВт]; U – напряжение [В]; cosφ – угол между начальным углом напряжения и начальным углом силы тока; N – мощность [Вт]; М – вращающий момент [Н м]; – угловая скорость [ ]; r – плечо силы [м].

37

Установка представляет собой цилиндрический реактор [1], на котором установлен двигатель, соединенный с валом мешалки через пружину. Между валом двигателя и пружиной крепится стрелка, направленная на шкалу, которая находится между пружиной и валом мешалки. После включения двигателя и взаимодействия лопастей мешалки со средой, наблюдается отклонение шкалы, обусловленное углом поворота, возникающим между валом двигателя и валом мешалки. Угол поворота возникает вследствие сопротивления среды лопастям мешалки. Калибровка шкалы производится с помощью динамометра, соединенного с валом мешалки через рычаг заданной длины. После этого включается двигатель и динамометр начинает показывать силу, приложенную к рычагу. Из полученных данных мы находим момент вращения по формуле, и этому значению присваиваем максимум шкалы. Для градуировки шкалы мы делим это максимальное значение на количество делений. Так как целью данного исследования является измерение вязкости исходного пека и пека после термообработки, предлагается вести измерения по веществу с заранее известной вязкостью, например, с водой. В реактор заливается заданное количество воды, опускается мешалка и включается двигатель. Стрелка двигается вместе с валом двигателя, а вал мешалки, на котором установлена проградуированная шкала, замедляет свою скорость из-за сопротивления лопастей мешалки воде. Таким образом, стрелка показывает на шкале угол поворота, которому присваивается вязкость воды при заданной температуре. Данные, полученные при отработке методики с водой, помогут определить вязкость самого пека, только уже при нужных для нас технологических параметрах. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

1. Исследование термоподготовки каменноугольного пека в опытной установке / С.В. Алексеев, И.Г. Дедовец // Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов/ ДОННТУ, ДонНУ. – Донецк: ГОУ ВПО «ДОННТУ», 2019. – 294 с.

2. Губанов, С.А. Технологические особенности производства каменноугольного пека из низкопиролизированных каменноугольных смол и варианты совершенствования процесса / С.А. Губанов, А.А. Букка, Е.Ю. Иващенко. // науч. тех. журн. Кокс и химия – 2017. - №11 – 64 с.

ОЦЕНКА СПОСОБНОСТИ НЕКОТОРЫХ ШТАММОВ IRPEX LACTEUS К СИНТЕЗУ ЦЕЛЛЮЛОЗОЛИТИЧЕСКИХ ФЕРМЕНТОВ А.В. Бударенко, О.В. Чемерис ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» В докладе дана оценка способности некоторых штаммов Irpex lacteus к синтезу целлюлозолитических ферментов. Установлено, что все исследованные штаммы проявляют целлюлазную активность. При этом наиболее активным продуцентом целлюлаз является штамм Irpex lacteus 1631. Ключевые слова: ГРИБ IRPEX LACTEUS, ЦЕЛЛЮЛОЗОЛИТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ 38

In the report the ability of some strains of Irpex lacteus to synthesize cellulolytic enzymes is evaluated. It was found that all strains exhibit cellulase activity. The most active producer of cellulases is the strain Irpex lacteus 1631.

Keywords: FUNGUS IRPEX LACTEUS, CELLULOLYTIC ACTIVITY С участием ферментных систем, в состав которых входят гликозидазы, оксидазы и другие группы ферментов, высшие базидиомицеты осуществляют биодеградацию таких сложных биополимеров, как целлюлоза, лигнин, пектиновые вещества, гемицеллюлоза [1]. В настоящее время актуален поиск активных продуцентов энзимов среди дереворазрушающих грибов и использование их в биотехнологии для получения ферментных препаратов, которые могут использоваться в разных отраслях промышленности. В связи с этим целью работы было определить способность некоторых штаммов Irpex lacteus к синтезу ферментов целлюлозолитического действия. Исследование целлюлазной активности штаммов Irpex lacteus проводили чашечным методом. Мицелий размером 5·5 мм переносили с соблюдением правил асептики из рабочей культуры в центр чашки Петри с Na-КМЦ-агаром, где Naкарбоксиметилцеллюлоза выступала с качестве единственного источника углерода [2]. Через 5 суток культивирования при 32°С содержимое чашек заливали на 5 минут аптечным раствором Люголя, разведённым дистиллированной водой в соотношении 1:20. Если штамм обладал целлюлазной активностью, появлялась зона просветления вокруг гриба. Коэффициент целлюлазной активности вычисляли по формуле [3]. Статистическую обработку полученных данных осуществляли дисперсионным анализом качественных и количественных признаков, а сравнение средних арифметических величин – по критерию Дункана. Была проведена оценка способности штаммов Irpex lacteus к синтезу целлюлозолитических ферментов чашечным методом на плотной питательной среде с использованием Na-КМЦ в качестве единственного источника углерода. При росте штамма, гриб потреблял Na-КМЦ, и, при последующей окраске среды раствором Люголя, появлялась зона просветления вокруг колонии в том месте, где гриб выделил ферменты. На рисунке 1 приведены фотографии чашек Петри с зонами просветления, проявившимися после контрастирования по окончании эксперимента.

Рис. 1. – Зоны просветления на чашках Петри со средой, содержащей Na-КМЦ, указывающих на целлюлазную активность штаммов Irpex lacteus Согласно литературным данным перспективными штаммами являются с коэффициентом целлюлазной активности больше 1. Все исследованные штаммы Irpex 39

lacteus имели коэффициент целлюлазной активности значительно выше (рис. 2). При этом наиболее перспективным является штамм Irpex lacteus 1631 с коэффициентом 12.

Рис. 2. – Коэффициент целлюлазной активности штаммов Irpex lacteus Таким образом, наиболее активным продуцентом целлюлаз является штамм Irpex lacteus 1631. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Даниляк, Н. И. Ферментные системы высших базидиомицетов / Н. И. Даниляк, В. Д. Семичаевский, И. А. Трутнева – К.: Наукова думка, 1989. – 279 с.

2. Kasana, R.C. A Rapid and Easy Method for the Detection of Microbial Cellulases on Agar Plates Using Gram’s Iodine / R.C. Kasana, R. Salwan, H. Dhar, S. Dutt, A. Gulati // Current Microbiology. – 2008. – Vol.57. – P. 503–507.

3. Bradner, J.R. Qualitative assessment of hydrolytic activities in antarctic microfungi grown at different temperatures on solid media / J.R. Bradner, M. Gillings, K.M.H. Nevalainen // World Journal of Microbiology & Biotechnology. – 1999. – Vol. 15. – P.131132. РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ В.Ю. Горло ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет» В докладе проанализировано возможность рационального использования природных ресурсов. Рассматриваются варианты развития событий при нынешнем потреблении сырья. Ключевые слова: ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ КРЕДИТ, МИНЕРАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ, ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ.

The report analyzed the possibility of rational use of natural resources. Options for the development of events with the current consumption of raw materials are considered.

Keywords: ECOLOGICAL LOAN, MINERAL RESOURCES, WATER RESOURCES. В наше время всё более актуальными становятся идеи контроля расхода природных ресурсов, как вида научного наблюдения, включенного в технологию 40

рационального использования природных ресурсов. Этот вопрос сейчас нашёл широкое распространение, так как если люди не поймут важность происходящего – это может привести к экологической катастрофе глобального характера. Так, например, в 2019 году человечество потребило приблизительный запас возобновляемых природных ресурсов. Другими словами, с 29 июля люди живут в экологический кредит. Об этом свидетельствуют данные международной организации «Глобальная сеть экологического следа» (Global Footprint Network, GFN). Чтобы получить средний результат экодолга для планеты, исследователи организации определяют объемы потребления различных биологических ресурсов (древесина, вода, продовольствие и т.д.) и соотносят их со способностью экосистем восстанавливаться. а) вопрос использования различных минеральных ресурсов. Каждый год мы используем 100 миллиардов тонн минеральных ресурсов, а также топливные, из них 90 миллиардов тонн превращается в отходы. Таким образом, сбережение ресурсов и снижение уровня загрязнения окружающей среды – это две стороны одной медали. Так, например, при получении 1 тонны меди производится 110 тонн отходов. На данный момент времени человек в хозяйстве использует более 90 химических элементов таблицы Менделеева, а ещё в начале 20 века – лишь 20 их них. Последние 40 лет общее потребление всех минеральных ресурсов возросло в 25 раз, а вот отходов в 60 раз больше. Железо – это первый и самый главный металл для промышленности. Запасы руд с наиболее высоким содержанием железа постепенно исчерпываются, в то время как только за вторую половину 20 века потребность людей в железе увеличилась в десятки раз. Так же появляются новые технологии, которые позволяют получать этот металл из бедных руд. На следующем места по важности металл – это медь. Только в начале этого столетия для переработки использовалась руда, содержание меди в которой было не меньше 3%, в то время как сегодня – даже 0,5% этого металла. Для строения автомобилей, а также электропромышленности нужна медь, для этого в течение столетия получение меди возросло в 22 раза, а количество отходов в более 50 раз. Экологи мира называют Соединенные Штаты Америки (США) чудовищем потребления. В течение жизни на одного американца приходится 15 тонн железа и чугуна, 1,5 тонны алюминия, 700 кг меди, 12 тонн глины, 13 тонн соли, 500 тонн стройматериалов, а также 100 кубических метров древесины. В то время как в Японии на одного жителя расходуется 50 тонн минерального сырья. Поэтому, если всё человечество начнет использовать столько же сырья, как и США, то человечеству бы потребовалась Земля в 3 раза больше. Минеральные запасы сырья на нашей планете крайне ограничены и быстро истощаются. Многие виды ресурсов могут быть израсходованы в ближайшие 40 лет. Например, в ближайшие 20-30 лет будут исчерпаны запасы цинковых и свинцовых руд, алюминия, никеля и других. Довольно скоро ценник на фосфорные удобрения, которые производятся из наземного сырья, резко увеличится, так как запасы фосфорного сырья в буквальном смысле тают на глазах. А после фосфор придется поднимать с морского дна, куда он попадает из горных пород. И что же делать? Как остановить или хотя бы замедлить процесс истощения ресурсов? Кажется, что единственная возможность – это смоделировать в промышленности биосферный круговорот веществ. Нужно сделать так, чтобы все полезные элементы, которые содержаться в сырье, не пропадали на свалках, а многократно перерабатывались и использовались. В таком случае отходы производства будут вторичными материальными ресурсами.

41

Некоторые учёные считают, что сократить потребление первичного сырья можно в 10 раз, что позволило бы перейти к устойчивому развитию экономики, взяв за основу новые научно-технические разработки мира. Для примера, правительство Германии, Австрии и Дании включили в свой экологический план радикальное сокращение потребления первичных ресурсов. б) вопрос использования водных ресурсов. Водоотводящие сооружения и системы – один из видов инженерного оборудования и благоустройства населенных пунктов, производственных, общественных и жилых зданий, который обеспечивает необходимые санитарногигиенические условия быта, отдыха и труда людей. Системы очистки и водоотведения состоят из различного оборудования, сооружений и сетей, которые предназначены для удаления и приема бытовых атмосферных и производственных сточных вод, а также для их обезвреживания и очистки перед утилизацией или сбросом в водоем. Сточными водами называют воды, которые использовались на производственные, бытовые, а так же другие нужды, загрязненные различными примесями, поменявшие их изначальные физические свойства и химический состав, ещё это воды, которые стекают с территорий промышленных предприятий и различных населенных пунктов в результате поливки улиц или выпадения атмосферных осадков. От состава и происхождения сточные воды разделяются на категории: бытовые, производственные и атмосферные. Количество производственных сточных вод измеряется в зависимости от производительности предприятия по укрупненным нормам водоотведения и водопотребления для различных отраслей промышленности. Норма водопотребления – это целесообразное количество воды, которое необходимо для производственного процесса, установленная на основе научного расчёта или, другими словами, передового опыта. Все расходы воды на предприятии входят в укрупненную норму водопотребления. Именно при проектировании реконструкции и вновь строящихся действующих систем водоотведения промышленных предприятий используются нормы расхода производственных сточных вод. Они позволяют дать оценку рациональности использования потребления воды на любом работающем предприятии. Эффективность использования воды в промышленности оценивается количеством использованной оборотной воды, процентом её потерь и коэффициентом её использования. Из-за увеличения масштабов воздействия хозяйственной деятельности человека или, другими словами, антропогенного воздействия, особенно в последние 100 лет, идёт нарушение равновесия в биосфере, что может привести к необратимым последствиям и поставит вопрос вообще о возможности существования жизни на планете. Становится немного легче от того, что за последние 10 лет, этот вопрос стабильно занимает лидирующие позиции на разных международных конвенциях. Радует, что люди понемногу начинают задумываться об окружающей среде, о состоянии нашей планеты и о природных ресурсах в целом. Наше общество развивается и, соответственно, растут потребности, растет потребление природных ресурсов. Сейчас нам кажется, что всем всего хватает и нет недостатка в чём-либо. Но всегда ли так будет? Естественно нет, сейчас наше потребление и получение отходов взлетело до невозможных цифр. Мы сами и вызываем истощение природных ресурсов. Каждый из нас слышит, но не воспринимает информацию о загрязнении нашей планеты, так как мы всё ещё видим деревья вокруг дома, полные полки в магазинах и прочее. Но как будут жить наши дети, внуки или 42

правнуки? Я считаю время задуматься каждому уже наступило, и только от наших действий сейчас зависит будущее. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Электронный архив Донецкого национального технического университета. [Электронный ресурс]. URL: http://ea.donntu.org/handle/123456789/11317 (дата обращения 16.03.2020).

2. Природные ресурсы, их классификация, пути рационального использования. [Электронный ресурс].

URL: https://otherreferats.allbest.ru/ecology/00266597_0.html (дата обращения 16.03.2020).

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ НА МОЛОКОСВЕРТЫВАЮЩУЮ АКТИВНОСТЬ ШТАММА ИЛ-1-18 IRPEX LACTEUS А.Н. Журба, О.В. Чемерис ГОУВПО «Донецкий национальный университет» В докладе проанализировано влияние температуры культивирования на молокосвертывающую активность штамма Irpex lacteus Ил-1-18. Установлено, что оптимальной температурой культивирования данного продуцента является температура 30–34°С с максимумом ферментативной активности на 10-е сутки. Ключевые слова: БАЗИДИАЛЬНЫЙ ГРИБ IRPEX LACTEUS, МОЛОКОСВЕРТЫВАЮЩАЯ (СЫЧУЖНАЯ) АКТИВНОСТЬ, ТЕМПЕРАТУРА In the report the influence of temperature cultivation on the biosynthesis of milkclotting exoproteinases of strain Irpex lacteus IL-1-18 was analyzed. It was found that the most optimal temperature for culturing this strain is 30–34 °C. Keywords: BASIDIAL MUSHROOM IRPEX LACTEUS, MILK-CLOTTING (RENNET) AKTIVITY, TEMPERATURE В настоящее время возрос интерес к изучению ферментных систем высших базидиомицетов, которые играют важную роль в процессах биодеструкции растительных материалов и являются продуцентами биологически активных веществ. Создание необходимых условий для культивирования продуцентов может способствовать повышенному выходу полезного продукта в его культуральную жидкость [3]. Важным фактором, влияющим на рост и метаболическую активность продуцентов, является оптимальная температура [2]. Гриб Irpex lacteus (Fr.) Fr. способен к синтезу внеклеточных ферментов молокосвертывающего (сычужного) действия. Установлено, что наиболее оптимальной температурой культивирования некоторых штаммов I. lacteus является 30°С. В связи с этим целью данного исследования было изучение влияния температуры на биосинтез экзопротеиназ молокосвертывающего действия штаммом Ил-1-18 I. lacteus. Культивирование штамма Ил-1-18 проводили в колбах Эрленмейера объемом 100 мл с 50 мл жидкой глюкозо-пептонной питательной среды в статических условиях в течение 25 суток при температуре от 26 до 34°С с интервалом 2°С. Определение молокосвертывающей активности (МСА) культуральной жидкости (КЖ) штамма 43

определяли по методу M. Kawai и N. Mukai, основанному на определении времени за которое происходит свертывание молока. В качестве субстрата использовали молоко “Добрыня” производства “Геркулес” жирностью 3,2%. Кислотность культуральной жидкости проводили с использованием потенциометрического метода на анализаторе ионов АІ-123. Содержание белка в культуральной жидкости определяли спектрофотометрическим методом на спектрофотометре СФ-46, содержание белка рассчитывали по формуле Лайне. Статистическую обработку полученных данных осуществляли дисперсионным анализом качественных и количественных признаков, а сравнение средних арифметических величин – по критерию Дункана На рисунке 1 представлена молокосвертывающая активность культуральной жидкости штамма Ил-1-18 I. lacteus. Максимальные значения молокосвертывающей активности культуральной жидкости наблюдались на 10-е сутки культивирования штамма Ил-1-18 на уровне 285,71-300,75 Е/мл при температуре 34 °С. Ферментативная активность КЖ снижалась более чем в три раза к 20-м суткам культивировании продуцента. На 25-е сутки культивирования штамма Ил-1-18 при температурах 32-34°С молокосвертывающая активность КЖ не наблюдалась.

Рис. 1. – Молокосвертывающая активность культуральной жидкости штамма Ил-1-18 Irpex lacteus при разных температурах культивирования На рисунке 2 представлены данные изменения содержание белка в культуральной жидкости штамма Ил-1-18 I. lacteus при разных температурах культивирования. Установлено, что на 5-е сутки культивирования происходили одновременные процессы потребления белка из питательной среды и синтеза внеклеточных ферментов молокосвертывающего действия независимо от температуры культивирования. На 10-е и 15-е сутки культивирования штамма Ил-1-18 I. lacteus содержание внеклеточных белков было выше контрольного значения, что свидетельствует об интенсивном синтезе экзоферментов молокосвертывающего действия. Дальнейшее культивирование штамма Ил-1-18 I. lacteus при температурах 26–32ºС приводило к снижению содержания белка в КЖ, при этом наблюдалось и падение ферментативной активности. На 25-е сутки роста данного штамма отмечен более интенсивный синтез белковых веществ в культуральную жидкость, очевидно, иной функциональной направленности.

44

Рис. 2. – Содержание белка в культуральной жидкости штамма Ил-1-18 Irpex lacteus при разных температурах культивирования Важным физиологическим показателем, характеризующим ростовые особенности продуцента, является накопление биомассы. На рисунке 3 представлены результаты, характеризующие накопления биомассы штамма Ил-1-18 I. lacteus по показателю абсолютно сухой биомассы при разных температурах культивирования. Установлено, что экспоненциальная фаза роста штамма Ил-1-18 I. lacteus наблюдалась с 20-х по 25-е сутки при всех температурах культивирования. Исключение составил вариант культивирования продуцента при температуре 30 °С. Необходимо отметить, что высокий выход биомассы изученного штамма не совпадает с максимальным значением молокосвертывающей активности культуральной жидкости.

Рис. 3. – Абсолютно сухая биомасса штамма Ил-1-18 Irpex lacteus при разных температурах культивирования Установлено, что в процессе культивирования штамма Ил-1-18 Irpex lacteus рН культуральной жидкости незначительно смещался в слабокислую сторону – к значениям 5,0, что совпадает с литературными данными.

45

Таким образом, температура культивирования оказывала влияние на биосинтез экзопротеиназ молокосвертывающего действия штаммом Ил-1-18 I. lacteus. Оптимальной температурой культивирования данного продуцента является температура 30–34°С с максимумом ферментативной активности на 10-е сутки. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Кузнєцова І. А. Вплив температури на синтез протеїназ молокозсідальної дії та деякі фізіологічні показники культур Р-04 та Ч-03 гриба Irpex lacteus / І. А. Кузнєцова, А. В. Клименко, М. І. Бойко // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. 2005. Вип. 5. С. 153–156.

2. Чемерис, О. В. Влияние условий культивирования (температура, рН питательной среды) на биосинтез протеиназ молокосвертывающего действия штаммами Irpex lacteus / О. В. Чемерис // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. – 2019. – № 1-2. – С. 103–110.

3. Чемерис, О. В. Оптимизация условий культивирования штамма Irpex lacteus 2426 – продуцента фермента молокосвертывающего действия / О. В. Чемерис // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. 2018. № 3–4. С. 146–151.

МОДЕРНИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ СХЕМ КОТЕЛЬНЫХ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОПЛИВНЫХ РЕСУРСОВ А.А. Квашенко, Н.В. Колесниченко, С.М. Сафьянц ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет» Изменения климатических условий приводят к повышению температур окружающей среды в отопительном периоде. В связи с этим работа котельных агрегатов происходит не в соответствии с номинальными параметрами, то есть при пониженных нагрузках, что негативно сказывается на эффективности работы котельной. Предлагается корректировка перечня котельного оборудования путем установки котла для режима работы 20-30% подключенной нагрузки. Ключевые слова: ТЕМПЕРАТУРА, ПОНИЖЕННАЯ НАГРУЗКА, МОДЕРНИЗАЦИЯ, МАНЕВРЕННАЯ МОЩНОСТЬ, РАСХОД ТОПЛИВА Changes in climatic conditions leads to an increase in ambient temperatures in the heating period. In this regard, the operation of boiler units does not occur in accordance with the nominal parameters, that is, at reduced loads, which negatively affects the efficiency of the boiler room. It is proposed to adjust the list of boiler equipment by installing a boiler for an operating mode of 20-30% of the connected load.

Keywords: TEMPERATURE, REDUCED LOAD, MODERNIZATION, MANEUVERABLE POWER, FUEL CONSUMPTION Регистрация температур окружающей среды позволяет определить краткосрочную тенденцию, характеризующую изменение климатических условий. Так, на рисунке 1 представлены данные по изменению среднесуточной температуры наружного воздуха в г. Донецке за период 2017-2020 г.

46

Рисунок 1 – Изменение температуры окружающего воздуха в г. Донецке за период 2017-2020 г. Анализ данных, приведенных на рисунке 1, показывает, что за рассматриваемый период изменения климатических условий приводят к повышению температур окружающей среды в отопительном периоде. Так, средняя температура за отопительный период составляет 1,68°С (отопительный период 2017-2018 гг.), 1,98°С (отопительный период 2018-2019 гг.), 2,94°С (отопительный период 2019-до 5.03.2020 гг.). То есть, явно выражено повышение за последний отопительный период по сравнению с предыдущими на величину от 1,04 до 1,26 градуса. Также следует отметить, что все три значения также значительно выше значений, установленных в нормативных документах – минус 0,5°С (ДСТУ-Н Б В.1.1 – 27:2010). Подобное несоответствие температурных параметров оказывает существенное влияние на работу котельных. Также следует отметить, что выбор номинальных мощностей котельных агрегатов производится по значению расчетной температуры отопительного периода, то есть минус 22°С в соответствии с ДСТУ-Н Б В.1.1 – 27:2010. А минимальные среднесуточные температуры за анализируемый период находились в диапазоне от минус 11,48°С до минус 7,54°С. То есть, номинальная мощность котельного оборудования имеет существенный запас. С другой стороны, наблюдаются значительные временные периоды с временем стояния температур выше 8°С – из рисунка 1 следует, что максимальные значения температур изменялось от 15,81°С до 16,7°С. Исходя из приведенных данных следует, что работа котельных агрегатов происходит не в соответствии с номинальными параметрами, то есть при пониженных нагрузках, что негативно сказывается на эффективности работы котельной. Это приводит к перерасходу топлива при работе на пониженной нагрузке котлов (работа при нерациональном режиме), дополнительный расход топлива на вынужденные пуски-остановы котлов во время прерывистого режима работы котельной. Перерасход топлива может достигать величин от 7 до 15%. Дополнительное сжигание топлива является неэффективным и приводит к дополнительной нагрузке на окружающую среду. Для снижения негативного воздействия возможно применение различных технологических приемов, таких как корректировка температурных режимов [1], использование внутренних резервов отапливаемых зданий с использованием внутренних теплоаккумулирующих способностей [2] или реконструкция системы теплоснабжения путем модернизации групповых и индивидуальных тепловых пунктов 47

[3]. Однако, одним из наиболее эффективных способов решения возникшей температурной аномалии, является установка дополнительного котельного агрегата для режима работы 20-30% подключенной нагрузки. Это позволит скоординировать работу источника и потребителя тепловой энергии. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Скоробогатая В.Э. Повышение эффективности работы системы теплоснабжения районной котельной / В. Э. Скоробогатая, Д. Л. Безбородов, Е. К. Сафонова // Металлургия XXI столетия глазами молодых [Электронный ресурс]: сборник докладов / ГОУВПО "ДОННТУ", Физ.-металлург. фак. ; редкол.: С.М. Сафьянц (пред.) и др. - Донецк : ГОУВПО "ДОННТУ", 2017. - С. 207-210.

2. Скоробогатая В.Э. О повышении теплоаккумулирующих свойств жилых зданий / В. Э. Скоробогатая, Д. Л. Безбородов // Металлургия XXI столетия глазами молодых [Электронный ресурс] : международная научно-практическая конференция студентов : сборник докладов / ГВУЗ "ДонНТУ", Физико-металлургический ф-т ; редкол.: С.М. Сафьянц (пред.) и др. - Донецк : ДонНТУ, 2016. - С. 267-268.

3. Устройство регулировки режима работы теплового пункта при открытой системе теплоснабжения (Device for control of mode of operation of heat points at open heat supply system) Сафьянц С. М. Попов А. Л., Сафонова Е. К., Безбородов Д. Л., Боев Ю. А., Рeпин Ю. С. Донецкий национальный технический университет, /патент на полезную модель: UA40411, Дата регистрации: 16.10.2008, заявка: u200812207, 2009 г.

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В УСЛОВИЯХ ДЕКАРБОНИЗАЦИИ ЭНЕРГЕТИКИ

Е.Е. Корытченкова ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» В докладе рассмотрены преимущества использования топливных элементов в составе автономных энергосистем как экологически безопасной технологии производства электроэнергии, а также обоснована целесообразность получения водородного топлива в системе методом электролиза. Ключевые слова: ВОДОРОДНЫЕ ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ, ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ, ЭЛЕКТРОЛИЗ The report considers the advantages of using fuel cells as part of autonomous power systems as an environmentally friendly technology for generating electricity, and substantiates the feasibility of obtaining hydrogen in the power system by electrolysis.

Keywords: HYDROGEN FUEL CELLS, RENEWABLE ENERGY SOURSES, ELECTROLYSIS

Сокращение запасов углеводородного топлива (газ и нефть, по различным прогнозам, могут быть исчерпаны в ближайшие 50-100 лет) и приоритетная политика декарбонизации многих развитых государств привели к мировой тенденции внедрения возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Понятие ВИЭ подразумевает солнечную, ветровую, геотермальную, водородную энергию, энергию биомассы, приливов и др. Водородная энергетика – это образ будущего мировой энергетики, в которой водород становится новым глобальным энергоносителем и начинает играть роль, сопоставимую с нынешней ролью угля, нефти или газа, а также гидроэнергетики, АЭС и биоэнергетики. По различным прогнозам [1] это может случиться в целом в мире после 2040 г., но в отдельных регионах водородная энергетика начинает формироваться уже в 48

наши дни. Так, развитие водородного комплекса помогло бы в значительной мере нивелировать вред от деятельности предприятий нефтегазовой промышленности (в Донбассе – угольной), а также затронуть социальный аспект, привлекая для своих нужд человеческие ресурсы. Неоспоримыми преимуществами водорода являются его экологическая безопасность и практически неограниченные возможности его получения. Для сравнения, на рис. 1 показано еще одно из преимуществ водорода как энергоносителя – большая теплота сгорания.

142

H2 50

CH4 Каменный уголь

29

Рисунок 1. Теплота сгорания водорода, метана и каменного угля (МДж/кг) Водородная энергетика среди прочего подразумевает концепцию энергосистем с ВИЭ и водородными топливными элементами (ВТЭ), которая позволяет в полной мере осуществить цикл выработки, использования и хранения электроэнергии. Топливный элемент представляет собой электрохимический генератор постоянного тока, подобный гальваническому элементу, но в отличие от него вещества для реакции поступают извне. В качестве топлива используется водород, который служит для выработки электрического тока посредством электрохимических процессов. Топливные элементы не сжигают топливо, а преобразуют содержащуюся в нём химическую энергию непосредственно в электрическую. Различают топливные элементы по типу используемого электролита и по рабочим температурам. Принцип работы топливного элемента обеспечивает более высокий КПД (до 90%) за счет всего лишь одного этапа преобразования энергии, тогда как на теплоэлектростанции цикл состоит их трёх ступеней преобразования, и каждая связана с потерями и снижением эффективности (рис. 2). Преимуществом также является большой срок эксплуатации топливных элементов за счёт не расходуемых в процессе реакции электродов и возможности быстрого восстановления энергоресурса – для этого необходимо просто заменить емкость с водородом. Для проведения необходимых исследований автором была создана математическая модель энергосистемы с ВИЭ и ВТЭ, работающей в островном режиме, где топливные элементы выступали как в роли основных накопителей энергии, так и мощных источников генерации, обеспечивающих бесперебойное питание ответственных потребителей технологического цикла первой категории. Для исследования были выбраны топливные элементы с протонообменной мембраной (PEMFC) единичной номинальной мощностью 50 кВт с рабочей температурой до 220°С. Модель позволила проанализировать поведение топливных элементов и ответственной нагрузки в различных режимах и сделать вывод, что ВТЭ данного типа вполне способны выдавать требуемую мощность и обеспечивать бесперебойное электроснабжение ответственной нагрузки, а для повышения мощности системы достаточно увеличить количество ВТЭ. Рассматриваемый тип ВТЭ данной мощности потребляет в среднем 10 л водорода и 50 л воздуха в секунду. На производство водорода в данном случае затрачивается избыточная электроэнергия от ВИЭ, которая питает электролизную установку. Такая технология применяется для автономного энергоснабжения, например, частного дома (технология SmartHouse) и других зданий. Однако такие решения на данный момент применимы не везде, что обусловлено относительно невысокой окупаемостью оборудования и его 49

высокой стоимостью. Решению проблем способствует ужесточение соответствий экологическим нормам и наращивание мощностей, а также сокращение запасов органического топлива, так что стоимость оборудования нетрадиционной энергетики будет уменьшаться.

Цикл Карно

61%

60%

Турбина

Т=640 С

Тепловая энергия

Механическая энергия

Электростанция

93% Горение

Генератор

58%

100% Химическая энергия

100%

Топливный элемент

Т=80 С

93%

Электрическая энергия

Рисунок 2  Сравнение цепи преобразования энергии топливного элемента и электростанции В мире существует несколько способов получения водорода. В качестве исходного сырья используются вода (электролиз, фотолиз и радиолиз), уголь и природный газ (паровая конверсия метана, газификация твердых топлив), сероводород (химическое разложение) и другие вещества. В промышленных масштабах водород получают в основном путем паровой конверсии метана, что составляет 62% производства водорода в качестве целевого продукта для химической промышленности и нефтепереработки, остальные 38% водорода получают как побочный продукт других технологических процессов. Электролиз является одной из перспективных технологий (в частности, из-за своей экологической чистоты) при условии, что производство необходимой для электролиза энергии также экологически чистое, иначе весь смысл использования топливных элементов сводится к нулю. Также его достаточно легко организовать в условиях маломасштабного производства, приблизив к потребителю. На данный момент получение водорода путём электролиза составляет всего 4-5% от мирового производства водорода. Цена электролитического водорода в зависимости от тарифа по разным оценкам составляет 6-30 $/кг, что примерно в 3-6 раз выше, чем получаемого путём конверсии метана [2]. Таким образом, использование электролизной установки для децентрализованного производства водородного топлива наиболее рентабельно, так как имеется сравнительно дешевая и чистая электроэнергия от возобновляемых источников, а также исключены затраты на транспортировку водорода. Стоимость водорода, полученного при использовании электроэнергии по средней цене и при использовании «дешевой» электроэнергии от ВИЭ, отличается почти в 2–3 раза. Учитывая стремление к переходу на возобновляемую энергетику и снижению вредных 50

воздействий на окружающую среду электролиз можно рассматривать в перспективе как один из основных способов получения водорода. Имеющиеся на данный момент разработки в области электролиза помогут также решить проблемы создания водородной инфраструктуры, включая заправочные станции для водородного транспорта. При этом расчетные значения затрат на магистральную подачу водорода на большие расстояния при той же передаваемой мощности оказываются в 3-5 раз ниже затрат на транспортирование электроэнергии [3]. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Митрова, Т., Мельников, Ю., Чугунов, Д. Водородная экономика – путь к низкоуглеродному развитию / Т. Митрова. – Московская школа управления СКОЛКОВО, 2019. – 62 с.

2. Алхасов, А.Б. Возобновляемая энергетика: 2-е изд., перераб. и доп. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2012. – 256 с.

3. Полякова, Т. В. Состояние и перспективы водородной энергетики в России и мире [Аналитическая записка] / Т.В. Полякова. – Центр глобальных проблем ИМИ, 2015. – 37 с. ВЛИЯНИЕ АНТРАЦЕНОВОЙ ФРАКЦИИ НА ВЫХОД ПРОДУКТОВ ПОЛУКОКСОВАНИЯ ГАЗОВОГО УГЛЯ В.А. Купич, В.А. Печень, Л.Ф. Бутузова ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет» В работе исследовано поведение газового угля при полукоксовании в присутствии добавки антраценовой фракции коксовой смолы (5-15%). Установлено оптимальное соотношения добавки к газовому углю для получения максимального выхода жидких продуктов. Ключевые слова: ГАЗОВЫЕ УГЛИ, АНТРАЦЕНОВАЯ ФРАКЦИЯ, ПОЛУКОКС, ПЕРВИЧНАЯ СМОЛА, ПОЛУКОКСОВЫЙ ГАЗ.

In this paper, the behavior of gas coal during semi-coking in the presence of an addition of an anthracene fraction of coke resin (5-15%) is studied. The optimal ratio of the additive to the gas coal to obtain the maximum yield of liquid products is established.

Keywords: GAS COALS, ANTHRACENE FRACTION, SEMI-COKING, PRIMARY RESIN, SEMI-COKING GAS. Полукоксование  процесс термической переработки твердого топлива (каменного угля, бурого угля и сланцев) без доступа воздуха до температур 500-600С. Продукты полукоксования находят широкое применение. Полукокс применяется как бытовое топливо, в качестве промышленного топлива для непосредственного сжигания в топках паровых котлов или промышленных агрегатов (на электроцентралях, цементных, стекольных и керамических). В последнее время полукокс применяется в качестве промежуточного продукта при производстве формованного металлургического кокса. Выход первичной смолы или "дегтя" является важнейшей характеристикой технологического процесса полукоксования. В его состав входит до 35% фенолов, 3-5% олефинов, до 10% нафтеновых, 15-25% ароматических углеводородов, 1-2% органических оснований и 2-10% парафиновых углеводородов.

51

Полукоксовые смолы, в принципе, могут быть сырьем для получения моторных топлив, фенолов, парафинов, углеводородов ароматического ряда. Фенолы находят применение в производстве пластических масс, лаков, синтетических волокон, фармацевтических препаратов. Парафины служат сырьем для производства поверхностно-активных веществ и моющих препаратов. В теоретическом плане изучение процесса полукоксования, как важнейшей стадии процесса коксования, позволяет сделать научно-обоснованный выбор спекающих добавок для коксовых шихт с высоким содержанием слабоспекающихся компонентов, которые образуют недостаточное количество жидких продуктов в пластическом состоянии. В настоящей работе объектом исследования служили газовые угли, которые являются одним из основных компонентов коксовой шихты. Однако, увеличение их доли в шихте приводит к уменьшению количества жидких нелетучих продуктов в пластической массе. Для компенсации этого эффекта рекомендуется использование мезогенных спекающих добавок. Выбор в качестве спекающей добавки антраценовой фракции каменноугольной смолы обусловлен тем, что при кристаллизации она легко образует кристаллы небольших размеров и сорбирует большое количество жидкой фазы, со значительным трудом отделяясь от масла. Антраценовая фракция является последней фракцией, получаемой при ректификации каменноугольной смолы. В ее состав входит 1-3% высококипящих фенолов, 3-5% нафталина, 2-4% пиридиновых оснований, 16-20% сырого антрацена и 75-80% антраценового масла. Особенностями кристаллизации антраценового масла являются очень высокая вязкость продукта и близость структуры и свойств твердой и жидкой фаз. Вязкие продукты, подобные антраценовому маслу, обладают внутренней анизотропией, что приводит к формированию в жидкой фазе своеобразных кристаллоподобных фрагментов. Целью настоящей работы является сравнительный анализ поведения газового угля в температурном интервале полукоксования без и в присутствии добавки различного количества антраценовой фракции. Таблица 4 – Характеристика исследуемого угля Марка Т Технический анализ, % Шахта угля, и Wa Ad Sdt Vdaf пласт п Центральная

Г, k7

а

2,2

5,2

1,22

36,0

Элементный анализ, % daf C

H

O+N

85,1

5,11

8,71

Экспериментальная часть В работе использованы следующие стандартные методы исследования: технический и элементный анализы по ГОСТ Р 53357-2013 и ГОСТ Р 53355-2009 соответственно; определение выхода продуктов коксования по ГОСТ 3168-93; определение объемной доли компонентов в газах по ГОСТ 5439-76. В таблице 1 приведены сравнительные данные по выходу продуктов полукоксования исследуемого угля с добавками антраценовой фракции. Из таблицы следует, что при увеличении процентного доли антраценовой добавки в смеси резко (≈ в 3 раза) увеличивается выход смолы, уменьшается выход пирогенетической влаги, полукокса и полукоксового газа. Увеличение выхода смолы свидетельствует об увеличении спекаемости смеси.

52

Таблица 1 – Материальный баланс полукоксования в реторте % Полукокс содержа Смола , ние Навеска + вода, антраце г мл г новой % % фракции 20,06 0 2,7261 2525 15,1718 75,6 77,3 20,0429 5 3,6894 2432 14,3771 71,7 73,2 19,9824 10 4,0239 1780 14,3458 71,8 73,3 19,9962 15 4,4940 1750 13,6582 68,3 69,6

Вода пирогенетическая г 1,06 0,78 0,55 0,63

%

%

5,3 3,9 2,7 3,1

5,4 4,0 2,8 3,2

Смола г 1,2261 2,4894 3,0739 3,4940

Газ г

%

%

6,1 12,4 15,4 17,5

6,3 12,7 15,7 17,8

2,1621 1,9764 1,6127 1,8440

%

%

10,8 9,9 8,1 9,2

11,0 10,1 8,2 9,4

Таблица 2 – Качественный и количественный анализ полукоксового газа Поглощено газа, мл

Навеска Га Га+5% Га+10% Га+15%

Состав газа, % объемные

CO2+H2S СnHm O2 H2 CO СН4 N2 Всего CO2+H2S СnHm 3,95 2,1 0,75 30,25 4,35 41,1 18,35 100,85 3,9 2,1 2,6 2,35 5,15 29,2 4,05 38,65 18,15 100,15 2,6 2,4 4,5 3,1 4,7 24,1 3,4 40,85 19,15 99,8 4,5 3,1 4,3 2,5 4,3 29,3 3,05 40,35 16,3 100,1 4,3 2,5

O2 0,7 5,1 4,7 4,3

H2 CO СН4 N2 Всего 30,0 4,3 40,8 18,2 100 29,2 4,0 38,6 18,1 100 24,2 3,4 40,9 19,2 100 29,3 3,0 40,3 16,3 100

Таблица 3 – Качественный и количественный анализ полукоксового газа без учета подсоса компонентов воздуха Навеска Га Га+5% Га+10% Га+15%

Поглощено газа, мл

Состав газа, % объемные

CO2+H2S

С n Hm

H2

CO

СН4

Всего

CO2+H2S

СnHm

H2

CO

СН4

Всего

3,95 2,6 4,5 4,3

2,1 2,35 3,1 2,5

30,25 29,2 24,1 29,3

4,35 4,05 3,4 3,05

41,1 38,65 40,85 40,35

81,75 76,85 75,95 79,5

4,8 3,4 5,9 5,4

2,6 3,0 4,1 3,1

37,0 38,0 31,7 36,9

5,3 5,3 4,5 3,8

50,3 50,3 53,8 50,8

100 100 100 100 53

Как видно из таблиц 2, 3, основным компонентом полукоксового газа является метан. При добавлении антраценовой добавки в газе увеличивается выход углеводородов и суммы кислых газов  диоксида углерода и сероводорода. Этот факт свидетельствует о том, что полученный полукокс содержит меньше гетероатомов кислорода и серы, т. е. является более калорийным и менее сернистым. Снижение содержания оксида углерода и водорода под влиянием добавки свидетельствует о реализации процессов синтеза в органической массе угля и, как следствие, должно отражать улучшение его спекаемости. Вывод Проведенные лабораторные исследования подтверждают целесообразность использования антраценовой фракции для увеличения выхода полукоксовой смолы и увеличения доли слабоспекающихся газовых углей в коксовой шихте. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Печень В.А., Оксак Н.М., Бутузова, Л.Ф. Влияние добавки антрацена на спекаемость газовых углей / Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов: сборник докладов ХIII Международной конференции аспирантов и студентов / ДОННТУ, ДонНТУ. – Донецк: ГОУ ВПУ «ДОННТУ», 2019. – с. 221-224. О СНИЖЕНИИ НЕРАЦИОНАЛЬНЫХ ПОТЕРЬ ТЕПЛА ПРИ ТРАНСПОРТИРОВКЕ НА ОСНОВАНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ ВОДОГРЕЙНОЙ КОТЕЛЬНОЙ Е.Г. Малыхин, Ю.А. Боев, А.Л. Попов ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет» В результате проведенного обследования водогрейных котельных определено, что значительную долю тепловых потерь составляют потери в наружных тепловых сетях. В связи с повышенным износом тепловых сетей участилось количество аварий, сопровождающихся разгерметизацией трубопроводов с полной потерей теплоносителя. Предлагается реализация мероприятий по устранению нерациональных потерь. Ключевые слова: ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ, ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС, НЕРАЦИОНАЛЬНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ ПОТЕРИ, МЕРОПРИЯТИЯ, СНИЖЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ As a result of the survey of hot-water boiler houses, it was determined that a significant proportion of heat losses are losses in external heat networks. Due to the increased wear of heating networks, the number of accidents accompanied by depressurization of pipelines with a complete loss of coolant increased. The implementation of measures to eliminate irrational losses is proposed.

Keywords: ENERGY SURVEY, HEAT BALANCE, UNSECURABLE HEAT LOSSES, EVENTS, REDUCTION OF HEAT LOSSES При производстве тепловой энергии в водогрейных котельных неизбежно возникновение потерь тепловой энергии. Для оценки значений нерациональных потерь тепла (превышающих нормируемые допустимые значения) требуется проведение исследований системы выработки и распределения тепловой энергии – энергетических 54

обследований. Выявление несоответствий параметров работы оборудования позволяет повысить общую эффективность работы системы теплоснабжения котельной [1]. В результате проведенного обследования водогрейных котельных определено, что значительную долю тепловых потерь составляют потери в наружных тепловых сетях. В связи с повышенным износом тепловых сетей участилось количество аварий, сопровождающихся разгерметизацией трубопроводов с полной потерей теплоносителя. Выявление и устранение возникающих утечек требует значительных капиталовложений. В результате проведенных исследований предлагается реализация малозатратного мероприятия, связанного с корректировкой температурного графика работы наружных тепловых сетей. Для этого проведены исследования влияния температур и используемых материалов на примере типовой водогрейной котельной. Определено, что фактические тепловые потери в подающем и обратном трубопроводах: Q пф  с·G п  t нп  t кп   103 ; Q оф  с·G 0  t 0н  t 0к   103 , где Gп, G0 – расходы теплоносителя (массовый) в подающем и обратном трубопроводе, [т/ч]; с – удельная теплоёмкость теплоносителя [кДж/кг·°С]; tнп, tкп, tно, tко - температуры теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах (в начале и конце анализируемого участка), [°С]. Следовательно, величина тепловых потерь зависит в большей степени не от температур теплоносителя, а от величины падения температуры по длине трубопровода. Данная величина зависит от суммарных тепловых потерь на участке, значение которых снижается при понижении температуры в трубопроводе [2]. Также относительная величина тепловых потерь зависит от скорости движения теплоносителя, так как она определяет динамику процесса. На рисунке 1 приведены сравнительные данные о скоростях движения теплоносителя для условий рассматриваемой котельной.

0,8 м/с 0,7

0,69 0,62

0,6 0,50 0,5 0,40

0,4

0,37

0,3 0,20 0,2

0,17

0,1

0,0 ТК1-ТК2

ТК2-ТК31

ТК31-ТК31а

ТК31а-ТК16

ТК16-ТК18

ТК18-ТК20

ТК20-ОШ №6

Рисунок 1 - Значения скорости движения теплоносителя в теплотрассах по участкам 55

Из рисунка следует, что фактические значения скоростей теплоносителя значительно ниже рекомендуемых величин (рекомендовано от 1 до 1,5 м/с). Снижение от 2 до 5 раз скорости теплоносителя негативно сказывается на увеличении тепловых потерь, однако позволяет увеличить проток теплоносителя без замены трубопроводов. Это позволит сократить температуру теплоносителя (перейти на пониженный температурный график) без снижения величины отпуска тепловой энергии потребителю. Следовательно, предлагается реализация мероприятий по устранению нерациональных потерь путём снижения температурного графика, что снизит тепловые потери и повысит стойкость трубопроводов (стабилизирует гидравлический режим). ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Скоробогатая В.Э. Повышение эффективности работы системы теплоснабжения районной котельной / В. Э. Скоробогатая, Д. Л. Безбородов, Е. К. Сафонова // Металлургия XXI столетия глазами молодых [Электронный ресурс] : [материалы III Международной научно-практической конференции молодых ученых и студентов, 25 мая 2017 г., г. Донецк] : сборник докладов / ГОУВПО "ДОННТУ", Физ.металлург. фак. ; редкол.: С.М. Сафьянц (пред.) и др. - Донецк : ГОУВПО "ДОННТУ", 2017. - С. 207-210.

2. Вялкова К.С. К вопросу использования различных температурных графиков на водогрейных котельных / К. С. Вялкова, Е. К. Сафонова, Ю. А. Боев // Металлургия XXI столетия глазами молодых [Электронный ресурс] : [материалы IV Международной научно-практической конференции молодых ученых и студентов, 23-24 мая 2018 г., г. Донецк] : сборник докладов / ГОУВПО "ДОННТУ", Физ.-металлург. фак. ; редкол.: С.М. Сафьянц (пред.) и др. - Донецк : ГОУВПО "ДОННТУ", 2018. - С. 400-401.

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССА АБСОРБЦИИ ПРОПИЛЕНА В ПРОИЗВОДСТВЕ ИЗОПРОПИЛОВОГО СПИРТА Р.Р.Миронов, Р.А. Халитов ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет» Установлено, что процесс абсорбции пропилена лимитируется диффузией пропилена из газовой в жидкую фазу и растворением его в серной кислоте. Для ускорения процесса диффузии пропилена необходимо применение более интенсивного, в отличие от барботажного, вихревого закрученного режима взаимодействия газовой и жидкой фаз. Разработана конструкция вихревого абсорбера, обеспечивающего устойчивую работу в широком диапазоне изменения нагрузок по фазам (L/G) от 2 до34, невысокое гидравлическое сопротивление и способность самонастраиваться на устойчивый режим работы. Ключевые слова: ИЗОПРОПИЛОВЫЙ СПИРТ, АБСОРБЦИЯ ПРОПИЛЕНА, ВИХРЕВОЙ АБСОРБЕР, ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ It is established that the process of absorption of propylene is limited by the diffusion of propylene from the gas to the liquid phase and its dissolution in sulfuric acid. To accelerate the process of propylene diffusion, it is necessary to use a more intensive, in contrast to bubbling, vortex swirling mode of interaction between the gas and liquid phases.

56

The design of a vortex absorber has been developed that provides stable operation in a wide range of load changes in phases (L/G) from 2 to 34, low hydraulic resistance and the ability to self- adjust to a stable operating mode.

Keywords: ISOPROPYL ALCOHOL, PROPYLENE ABSORPTION, VORTEX ABSORBER, HYDRAULIC RESISTANCE Изопропиловый спирт применяется во многих отраслях промышленности для самых различных целей. В основном он применяется для производства ацетона, который в свою очередь является необходимой составляющей для производства пластмасс, синтетического каучука, химических волокон и многих других органических продуктов. На ОАО «Завод синтетического спирта» (г. Орск) изопропиловый спирт получают сернокислотной гидратацией пропилена. Технологический процесс производства изопропилового спирта состоит из стадий абсорбции пропилена серной кислотой с получением изопропилсульфата и гидролиза изопропилсульфата с образованием изопропилового спирта [1]. Процесс абсорбции состоит из нескольких последовательно и параллельно протекающих с различной скоростью диффузионных процессов и химических реакций: 1. Диффузии пропилена из газовой в жидкую фазу и растворения в серной кислоте, происходящее при барботировании газа через слой кислоты.

2. Взаимодействие растворенного пропилена с водным раствором серной кислоты. Результаты экспериментальных исследований показывают, что процесс хемосорбции пропилена лимитируется диффузией пропилена из газовой в жидкую фазу и растворением его в серной кислоте. Увеличение скорости газового потока приводит к интенсификации диффузионных процессов и, соответственно, к увеличению производительности абсорбера. Абсорбция пропилена серной кислотой осуществляется в непрерывно действующем одноступенчатом полом колонном барботажном аппарате. Для ускорения процесса диффузии пропилена из газовой в жидкую фазу и растворения его в серной кислоте необходимо применение более интенсивного, в отличие от барботажного, вихревого закрученного режима взаимодействия газовой и жидкой фаз, осуществляемого в аппаратах вихревого типа. Нами разработана новая конструкция абсорбера пропилена вихревого типа, состоящего из вихревых ступеней. Каждая вихревая ступень состоит из корпуса 1, тарелки 2 и завихрителя 3 (рис. 1). Для исследования гидродинамических характеристик вихревой ступени смонтирована лабораторная установка, представленная на рисунке 1. Вихревая ступень работает в противотоке между газом и жидкостью в «затопленном» режиме – с уровнем жидкости на тарелках, при котором вихревое контактное устройство полностью затоплено. Газовый поток через отверстие в тарелке поступает внутрь завихрителя. Завихритель имеет тангенциально расположенные лопатки, которые образуют между собой щели. Газовый поток проходит через щели между лопатками завихрителя, приобретает вращательное движение и раскручивает жидкость, находящуюся в пространстве между завихрителем и стенкой аппарата. Образуется вращающийся вихревой высокотурбулизированный газожидкостной поток. На тарелке одновременно с взаимодействием жидкости и газа происходит стекание части жидкости на нижерасположенную ступень через щели завихрителя, по которым проходит газовый поток, то есть «проваливание» жидкости. Отделившаяся от жидкости газ уходит на вышележащую ступень.

57

1-корпус; 2-тарелка; 3-завихритель; 4-газодувка; 5-газоход; 6-задвижка; 7диафрагма; 8-дифманометр; 9-бак; 10- центробежный насос; 11- ротаметры; 12трубопровод; 13- вентили; 14-дифманометр; 15-уровномер. Рисунок 1- Схема экспериментальной установки. На рисунке 2 представлена зависимость гидравлического сопротивления (Р) неорошаемого вихревой ступени от скорости газа в щелях (Wщ). С увеличением скорости газа в щелях наблюдается возрастание гидравлического сопротивления вихревой контактной ступени. Гидравлическое сопротивление неорошаемой ступени определяется по уравнению: Рнеор. = 306,9 Wщ0,95 На рисунке 3 представлена зависимость гидравлического сопротивления вихревой ступени от расхода жидкости (L). С увеличением расхода жидкости возрастает высота газожидкостного слоя на тарелке и наблюдается повышение гидравлического сопротивления. При изменении расхода жидкости от 0,1 до 1 м3/ч наблюдается незначительное повышение сопротивления одновременно с увеличением уровня газожидкостного потока на тарелке.

Рисунок 2 – Зависимость гидравлического сопротивления (Р) неорошаемой вихревой ступени от скорости газа в щелях завихрителя (Wщ).

Рисунок 3 – Зависимость гидравлического сопротивления (Р) орошаемой вихревой ступени от скорости газа в щелях завихрителя (Wщ).

58

При расходе жидкости от 1 до 2 м3/ч наблюдается возрастание гидравлического сопротивления. Вихревая ступень работает в режиме создания на тарелке высокотурбулизированного газожидкостного слоя при одновременном провале жидкости через щели завихрителя газового потока. С увеличением расхода жидкости возрастает уровень газожидкостного слоя на тарелке и одновременно повышается количество проваливаемой жидкости до установления устойчивого режима работы ступени при данном расходе жидкости. Вихревой аппарат при определенном расходе газового потока (G) и при различных расходах жидкости (L) способен самонастраиваться на устойчивый режим работы. С увеличением расхода жидкости площадь щелей для прохода газового уменьшается и соответственно возрастает сопротивление ступени. Гидравлическое сопротивление орошаемой ступени при расходе жидкости от 1 до 2 м3/ч определяется по уравнению: Рор. = 1,5L Вихревой аппарат показал устойчивую работу в широком диапазоне изменения нагрузок по фазам (L/G): от 2 до34, невысокое гидравлическое сопротивление, способность самонастраиваться на устойчивый режим работы. По сравнению с колоннами барботажного типа вихревые аппараты при равной производительности в 1,5 – 3,0 раза меньше по массе и в 1,5 – 2,0 раза меньше по диаметру. Они также обладают высокой удельной пропускной способностью по газовой и жидкой фазам как в восходящем, так и нисходящем потоках. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Салимова, Н.А. Сернокислотное производство изопропилового спирта/ Н.А. Салимова, Ф.М. Шахвердиева, М.А. Гусейнова. – Баку: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2013. – 100 с.

К ВОПРОСУ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГОРЕСУРСОВ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТЫ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ С.С. Приходько, Д.Л. Безбородов, Е.К. Сафонова ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет» Рассмотрены вопросы, связанные с особенностями гидравлического режима работы системы теплоснабжения для условий работы с непроектными местными теплообменными устройствами на базе систем низкотемпературного отопления. Предложены мероприятия по корректировке схемы подключения для согласования гидравлических параметров у потребителя тепла без нарушений условий разрегулирования. Ключевые слова: ТЕПЛОВЫЕ СЕТИ, ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РЕЖИМ, НЕРАЦИОНАЛЬНЫЕ ПОТЕРИ, РЕГУЛИРОВАНИЕ, ОБРАТНЫЙ ТРУБОПРОВОД, НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНЫЙ ТЕПЛОНОСИТЕЛЬ Issues related to the features of the hydraulic mode of operation of the heat supply system for working conditions with non-design local heat-exchange devices based on lowtemperature heating systems are considered. Measures are proposed for adjusting the wiring 59

diagram to coordinate the hydraulic parameters of the heat consumer without violating the deregulation conditions.

Keywords: HEAT NETWORKS, HYDRAULIC MODE, UNSECURABLE LOSSES, REGULATION, REVERSE PIPELINE, LOW POTENTIAL HEAT CARRIER Для работы современной системы централизованного теплоснабжения требуется наличие двух источников энергии: тепловой (для нагрева теплоносителя) и электрической (для доставки теплоносителя потребителю). Проектирование систем теплоснабжения позволяет организовать рациональный выбор оборудования и параметров работы всей системы. При внедрении перспективных технологий по отоплению зданий и сооружений возникает необходимость подачи теплоносителя с разными тепловыми потенциалами, что в большинстве случаев не предусматривалось проектом. Так при установке встроенных систем отопления (тепловые стеновые панели, «теплый пол» и т.д.) требуется подача теплоносителя с более низким потенциалом, чем при качественном способе регулирования с радиаторами. Существуют различные технологические решения по получению теплоносителя различных параметров, как за счет корректировки температурных режимов [1, 3], так и за счет внутренних вторичных источников тепла [2]. Однако реализация данных мероприятий требует прокладки дополнительных трубопроводов, что является затратным и нивелирует все выгоды от реализации мероприятия. В настоящее время изменение параметров теплоносителя у потребителя требует установку специальной терморегулирующей арматуры, которая оказывает влияние на гидравлический режим и является дорогостоящей и снижает общую надежность системы за счет увеличения количества оборудования с увеличением числа отказов. Предлагается использовать рециркуляцию обратной воды для использования в низкотемпературных системах отопления. Принципиальная реконструированная схема приведена на рисунке 1 (исходная «традиционная» схема – рисунок 1а, реконструированная схема – рисунок 1б – изменения обозначены пунктирной линией). В схеме «1б» предусматривается использование низкопотенциальных систем. а) б)

Рисунок 1 – Принципиальная исходная (а) схема системы теплоснабжения и реконструируемая (б) Приведенная схема позволит снизить потребление электрической энергии сетевыми насосами (за счет сокращения величины потерь давления для преодоления 60

сопротивления дополнительного гидравлического оборудования) и величину тепловых потерь обратным трубопроводом (за счет снижения его температуры). Дополнительный положительный эффект будет получен за счет сокращения затрат на ремонт трубопроводов и сокращения выбросов вредных веществ из-за сокращения потребления первичных энергоресурсов. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Скоробогатая В.Э. Повышение эффективности работы системы теплоснабжения районной котельной / В. Э. Скоробогатая, Д. Л. Безбородов, Е. К. Сафонова // Металлургия XXI столетия глазами молодых [Электронный ресурс] : [материалы III Международной научно-практической конференции молодых ученых и студентов, 25 мая 2017 г., г. Донецк] : сборник докладов / ГОУВПО "ДОННТУ", Физ.металлург. фак. ; редкол.: С.М. Сафьянц (пред.) и др. - Донецк : ГОУВПО "ДОННТУ", 2017. - С. 207-210.

2. Малыгин М.И. К вопросу об утилизации тепла отходящих газов в водогрейных котельных / М. И. Малыгин, А. О. Остапенко, Е. К. Сафонова // Металлургия XXI столетия глазами молодых [Электронный ресурс] : V Международная научно-практическая конференция молодых ученых и студентов, г. Донецк, 22 мая 2019 г. : сборник докладов / ГОУВПО "ДОННТУ", Физ.-металлург. фак., Фак. металлургии и теплоэнергетики ; [редкол.: С.М. Сафьянц и др.]. - Донецк : ГОУВПО "ДОННТУ", 2019. - С. 323-326.

3. Вялкова К.С. К вопросу использования различных температурных графиков на водогрейных котельных / К. С. Вялкова, Е. К. Сафонова, Ю. А. Боев // Металлургия XXI столетия глазами молодых [Электронный ресурс] : [материалы IV Международной научно-практической конференции молодых ученых и студентов, 23-24 мая 2018 г., г. Донецк]: сборник докладов / ГОУВПО "ДОННТУ", Физ.-металлург. фак. ; редкол.: С.М. Сафьянц (пред.) и др. - Донецк : ГОУВПО "ДОННТУ", 2018. - С. 400-401.

НОВЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ МЕТАМОРФИЗМА УГЛЕЙ ПО ДАННЫМ DRIFTСПЕКТРОСКОПИИ И.В. Подройко1, Л.Ф. Бутузова1, В.Н. Шевкопляс2, С. Маринов3 1 ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет», 2 ГУ «ИНФОУ» (Донецк), 3 Bulgarian Academy of Sciences, Institute of Organic Chemistry, Sofia 1113, Bulgaria В работе показаны возможности использования DRIFT-спектроскопии для оценки стадии метаморфизма углей низкой и средней степени углефикации. Ключевые слова: DRIFT-СПЕКТРОСКОПИЯ, МЕТАМОРФИЗМ, МАЛОВОССТАНОВЛЕННЫЕ И ВОССТАНОВЛЕННЫЕ УГЛИ The paper shows the possibilities of using DRIFT spectroscopy to evaluate the stage of metamorphism of low- and medium- coal grades. -The ratio of absorption bands I3300/I1600 is proposed as one of the classification parameters.

Key words: DRIFT-SPECTROSCOPY, COALIFICATION, REDUCED COALS, LOWREDUCED COALS, 61

ИК-спектроскопия с преобразованием Фурье и техникой диффузного отражения (DRIFT) дает возможность получить высокочувствительные спектры, которые позволяют значительно быстрее охарактеризовать уголь по сравнению с другими общепринятыми методами анализа. Метод дает непосредственную информацию об отдельных структурных фрагментах органической массы углей (ОМУ) разных марок, которые отличаются большим разнообразием. Влияние отдельных функциональных групп на свойства твердых топлив различно. Для богатых кислородом молодых углей особую роль играют кислородсодержащие функциональные группы и их количественные соотношения с ароматическими и алифатическими фрагментами. Цель работы: нам представилось целесообразным провести анализ структурногруппового состава изометаморфных пар углей Донецкого бассейна разных генетических типов по восстановленности марок Д, Г и Ж по их DRIFT-спектрам с целью выявления наиболее значимого параметра, отражающего изменения ОМУ разных типов при метаморфизме и сравнить его с общепринятыми критериями степени метаморфизма угля – показателем отражения витринита (Rо) и выходом летучих веществ (Vdaf). ИК-спектры углей регистрировали на спектрометре “Bruker” FTS-7. Построение базовой линии проводили по локальным минимумам, которые регистрируются при определенной длине волны и являются характеристическими для всех ИК-спектров углей [1,2]. Учитывая условия подготовки проб, наибольшую информативность представляет отношение разных полос к наиболее устойчивой в условиях эксперимента полосе (1600 см-1), а также к полосе 2920 см-1. Коррекцию базовой линии проводили с использованием компьютерной программы “Origin”. Корреляционный анализ и обработку результатов проводили в пакете Microsoft Excel. Характеристика исследуемых углей приведена в таблице 1. Используя корреляционный анализ, был выявлен показатель – отношение интенсивностей полос поглощения I3300/I1600, который показывает относительное содержание –ОН/С=С групп в исследуемых углях и наилучшим образом коррелирует с вышеупомянутыми критериями степени метаморфизма. Следовательно, среди функциональных групп наиболее значимые изменения происходят в отношении фенольных гидроксилов, связанных водородной связью. При раздельной обработке данных для углей типов «а» и «в» обнаруживаем более высокие значения коэффициента корреляции, чем при совместной обработке. Как видно из рис.1, данные по восстановленным углям показывают более тесную корреляционную взаимосвязь с (Rо) в сравнении с маловосстановленными (r=0,969). y = -0,686x + 1,122. Аналогичным образом соотносятся рассчитанные статистические параметры для зависимости Vdaf=f(I3300/I1600). В данном случае максимальное значение коэффициента корреляции r=0,949 относится к углям типа «а». y = -53,69x2 + 68,19x + 19,94. Полученные уравнения свидетельствуют о тесной зависимости функционального состава и классификационных параметров твердого топлива. Ценность нового показателя в том, что он отражает долю определенных структурных групп, входящих в состав макромолекулы угля, в то время как все показатели качества углей, используемые в Международной системе кодификации, являются эффективными (суммарными) величинами.

62

Таблица 1 – Элементный и технический анализы образцов Элементный анализ,

№

Марка

Технический анализ, % Шахта, пласт

Тип Wa

Ad

Vdaf

Y мм

% daf

Sdt

Sds

Sdp

C

H

Относительная интенсивность

полос

ИК-спектров

O+N (О/N)

Rо,%

H/C, ат.

Sорг I3300/I1600 I1740/I2920 I3050/I2920

1

Д

Кураховская, l4

9,4

5,3

37,2

-

1,04

0,12

0,07

79,3

5,07

0,90

0,93

0,76

0,90

0,66

0,77

2

Д

Челюскинцев, l4

0,8

2,4

35,6

-

2,17

0,04

0,11

79,3

4,94 11,8/1,9 2,02

0,93

0,76

0,90

0,71

0,75

3

Д

Tрудовская, l4

1,0

1,6

37,3

-

1,05

0,01

0,08

78,4

4,95

15,8

0,96

0,95

0,78

0,92 0,55

0,76

4

Г

Центральная, k7

-

5,2

36,0

-

1,22

-

0,16

85,1

5,11

-

1,05

0,31

0,01

0,20 0,94

0,75

5

Ж

Гагарина, m3

1,2

3,7

28,7

22

0,70

0,06

0,03

87,4

5,1

5,4/1,5

0,6

0,15

0,04

0,20 1,18

0,69

6

Ж

Засядько, l4

1,4

2,6

31,7

16

1,09

0,01

0,24

87,8

5,16 5,1/1,9

0,8

0,20

0,04

0,21 1,01

0,71

7

Д

Кураховская, 12

5,5

8,6

43,0

-

5,60

0,02

2,44

76,1

5,22

3,43

0,81

0,63

0,80 0,52

0,82

8

Д

Украина, k8

1,5

9,9

41,8

-

2,87

0,11

0,80

77,9

5,30 12,5/2,1 1,96

0,88

0,80

0,93

0,57

0,82

9

Д

Tрудовская, k8

0,9

4,6

46,2

-

5,85

0,05

0,71

76,1

5,43

13,7

5,09

0,88

1,00

0,93

0,49

0,86

10

Г

Димитрова, l1

-

4,4

38,7

-

2,49

-

1,12

83,8

5,34

-

1,36

0,47

0,04

0,21

0,85

0,77

11 Ж

Гагарина, m04

0,8

12,2

35,6

32

3,75

0,05

2,41

83,6

4,9

8,4/1,6

1.3

0,19

0,03

0,15

0,96

0,70

12 Ж

Засядько, k8

0,8

2,7

31,7

27

2,81

0,02

1,14

87,3

5,23 6,0/1,2

1.7

0,25

0,02

0,20

0,8

2,7

а

в

14,7

15,3

63

а

б

в

г

Рисунок 1 – Корреляционные зависимости между структурным параметром I3300/I1600 и технологическими параметрами: а,б)выходом летучих веществ - Vdaf; в,г) показателем отражения витринита - Rо ; б,г) раздельно для углей типов «а» и «в»; а,в) -при совместной обработке ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Machnikowska, H. The characterization of coal macerals by diffuse reflectance infrared spectroscopy [Text] / H. Machnikowska, A. Krzton, J. Machnikowski / Fuel. – 2002. – V.81 –P. 245–252.

2. Bechtel, A., Butuzova, L., Turchanina. O. Thermochemical and geochemical characteristics of sulphur coals // Fuel Processing Technology, 2002. –V. 77-78, p. 45-52.

64

ПЕРЕРАБОТКА ДОМЕННОГО ШЛАКА НА ПАО «НЛМК» Д.В. Прохорова, Т.И. Овчинникова Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» В докладе представлена актуальность выбранной темы. Был описан способ переработки доменного шлака с помощью магнитной сепарации. Представлен экономический расчёт извлечённого металла. Ключевые слова: ДОМЕННЫЙ ШЛАК, МАГНИТНАЯ СЕПАРАЦИЯ, ИЗВЛЕЧЕНИЕ МЕТАЛЛОВ The report presents the relevance of the selected topic. A method for processing blast furnace slag using magnetic separation has been described. The economic calculation of the recovered metal is presented.

Keywords: BLAST FURNACE SLAG, MAGNETIC SEPARATION, METAL EXTRACTION Актуальность темы объединяет две проблемы. Первой является то, что основным сырьём для металлургической промышленности является железная руда. На нашей планете, согласно подсчётам экспертов, количество железной руды составляет примерно 800 млрд тонн, однако большая часть залежей состоит из руд среднего и низкого качества. В России металлургия одна из главных направлений промышленности, это обусловлено тем, что страна богата железной рудой. По данным 2019 года 18% руды планеты находится именно в России. Эти внушительно большие цифры вносят спокойствие, и на данный момент никто не задумывается о будущем и о том, что залежи руды истощаются и следует уже сейчас задуматься об их сохранении. Ко второй проблеме можно отнести то, что в современном мире металлургическое производство является одним из первых по выбрасываемым загрязнениям в окружающую среду. Работа металлургических предприятий приводит к возникновению ряда экологических проблем: загрязнению атмосферы; загрязнению гидросферы; образованию и накоплению промышленных отходов; нарушению земель карьерами, отвалами и пр.; возникновению техногенных геохимических аномалий; неблагоприятному влиянию на почвы, растительность и животный мир; неблагоприятному влиянию на здоровье человека. При производстве чугуна в доменной печи образуется такой отход как доменный шлак. На современном металлургическом предприятии шлак перерабатывают путём его измельчения до нужной фракции, после чего шлак можно использовать в строительстве или на нужды производства. Так как в доменной печи невозможно 100% разделение чугуна и шлака, то в шлак попадает железо и его содержание в шлаке около 27% и более. При большом производстве это является немаленькой потерей железа, которое могло бы пойти повторно в производство. Принимая во внимание всё что было написано выше, можно предложить иной способ переработки доменного шлака с помощью магнитной сепарации. Сущность предлагаемого метода состоит в том, что с помощью магнитов из застывшего и измельчённого шлака извлекают железо и это происходит в несколько стадий. При сливе шлака в отвал, большинство частиц металла оседают на дно, так как плотность железа больше, чем плотность шлака, и таким образом внизу образуется «корж металла». На первой стадии данного способа эти коржи металла выделяют путем 65

рассева отвального шлака в барабане, при этом получают два продукта  металлические коржи и шлак. Для извлечения карбоната кальция и оксида кремния на второй стадии шлак промывают и получают мытый крупный шлак и твёрдые частицы карбоната кальция и оксида кремния, которые используются для производства клинкера. Следующие две стадии заключаются в магнитном обогащении, на третьей стадии шлак сразу же подвергается магнитной сепарации при напряжённости магнитного поля 3000-6000 эрстед и получают корольки железа. На четвёртой стадии оставшийся шлак подвергают дроблению в роторных дробилках, после чего отправляют на магнитное обогащение, где при напряжённости 7000-9000 эрстед выделяют слабомагнитный оксид железа. На последней стадии оставшийся шлак подвергают рассеиванию и получают шлаковый щебень и песок, которые используются для растворов, бетонов и асфальтов [1]. Практика переработки шлаковых отвалов показывает, что получившийся металл можно разделить по размерам и по-разному использовать. Например, фракция 0-10 мм используется в агломерации, фракция 10-250 мм – в металлошихте доменных печей, а фракция свыше 250 мм может использоваться после предварительного измельчения в доменных печах или в дуговой печи для производства чугуна. Для обоснования выгодности данного метода переработки был произведён расчёт цены извлечённого металла и сравнение её с ценой гранулированного шлака. Для наглядности данные о количестве шлака были взяты с доменной печи №6 ПАО «НЛМК». Из исследуемых данных о переработке шлаков подобных металлургических предприятий взяли, что в шлаке содержится 15% металлической фракции в том числе 0,56% ванадия. Ниже представлена таблица 1, в которой даны первоначальные данные и далее следуют результаты расчёта. Таблица 1. Наименование произведенной продукции

Количество, т

Шлак гранулированный

1550142

Шлак доменный

1550142

При цене чугуна (Цч) 9000р за 1т. чугуна и цене ванадия (ЦV) 900р за кг металлическую часть шлаковых отвалов при 100% извлечении мы получили цену металлической фракции: На ПАО «НЛМК» производят гранулированный шлак, на данный момент 1т гранулированного шлака стоит 300р за т., тогда мы получаем цену: Сравнивая полученные данные видно, что выгоднее извлекать металл из шлака, так как чугун и ванадий имеют цену выше, чем гранулированный шлак, поэтому метод сепарации выгоднее гранулирования шлака. Из информационно-технического справочника по наилучшим доступным технологиям производства чугуна, стали и ферросплавов выделим, что большинство образующихся побочных продуктов может возвращаться в технологический процесс через агломерационное, доменное и сталеплавильное производство, при этом доля утилизации вторичных ресурсов может достигать 95%-98%, что позволяет обеспечить экономию первородного сырья и топлива, и улучшить экологическую обстановку вокруг металлургических предприятий [2]. Для достижения заданных пределов можно использовать метод сепарации для доменного шлака, с помощью которого будет использоваться чугун, ванадий и другие элементы, входящие в доменный шлак 66

для различных производственных процессов, а оставшийся шлак будет использоваться для производства строительных материалов. Таким образом практически 100% доменного шлака будет переработан и использован для нужд производства, что является экономически выгодным. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Способ переработки отвального доменного и мартеновского шлака https://findpatent.ru/patent/244/2448172.html.

2. Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям производство чугуна, стали и ферросплавов.

ОБЕССЕРИВАНИЕ УГЛЕЙ РАЗНЫХ ТИПОВ ПРИ ПОЛУКОКСОВАНИИ А.В. Савенко, В.А. Колбаса, Г.Н, Бутузов, Л.Ф. Бутузова ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» В данной статье рассматриваются проблемы сернистых углей ДНР, различные методы удаления серы. Определены зависимости сернистости продуктов пиролиза от серы в исходном угле. Ключевые слова: СЕРА, УГОЛЬ, ОБЕССЕРИВАНИЕ, МЕТОДЫ, ПОЛУКОКСОВАНИЕ.

This article discusses the problems of DNR sulfur coals. Various methods of removing sulfur from coals are considered. The dependence of the sulfur content in pyrolysis products from the initial coal sulfur is determined.

Keywords: SULFUR, COAL, DESULFURIZATION, METHODS, COKING. Важнейшую роль в промышленноcти ДНР занимает угледобывающая и углеперерабатывающая отрасль. На углеперерабатывающих предприятиях Донбасса используют различные категории твердых горючих ископаемых, в том числе уголь с большим содержанием серы. Угли Донецкого бассейна наряду с углями Днепровского бассейна и месторождения Марица-Восток (Болгария) относятся к числу наиболее высокосернистых. Содержание серы в донецких углях колеблется от долей процента до 7-9 %. Повышенное содержание серы в углях снижает их качество, обусловливает при энергетическом использовании значительный рост расхода топлива и выброс токсичных оксидов серы, которые являются опасными для окружающей среды и здоровья человека. В процессе коксования сернистых углей происходит ухудшение качества кокса и увеличение его расхода при производстве чугуна. Чтобы избежать ухудшения качества продукции и загрязнения окружающей среды используют различные методы обессеривания угля, такие как гравитационные, магнитные, электрические, флотационные и химические методы [1]. Считается, что эффективность использования того или иного метода зависит, прежде всего, от вида содержащейся серы и крупности серосодержащих минералов. В донецких углях различают колчеданную (пиритную), органическую, сульфатную и элементарную виды серы. Если сера в угле содержится в виде крупных частиц пирита, то ее будет легко 67

удалить гравитационным методом, а если частицы пирита имеют мелкие размеры, то большинство гравитационных методов малоэффективно. Сравнительно неплохие результаты можно достичь при сепарации в центробежном поле в тяжелых средах. Пиритные включения имеют низкую магнитную восприимчивость, которая может резко увеличиваться при температурной обработке и окислении в результате структурных изменений и образований новых соединений. Для выделения из углей тонких включений пирита применяют высокоградиентную магнитную сепарацию, иногда с предварительным обжигом. Химические методы, основанные на действии окислительных и реже восстановительных агентов, приводят к переводу серы в газообразные или растворимые в водных средах продукты. Следует отметить, что все эти методы являются дорогостоящими.[2] Проблема обессеривания кокса, как металлургического топлива, решается уже многие десятилетия, однако, механическим способом извлекается менее 17% общей серы, а химическая обработка ухудшает свойства органической массы топлива. В то же время известно, что процессы термической переработки углей сопровождаются их обессериванием. При этом вопрос, отчего зависит степень обессеривания конкретных углей, как происходит этот процесс, все еще не выяснен окончательно. По данным Сыскова и Ангеловой, процесс образования летучих сернистых продуктов протекает, в основном, в температурном интервале 350-700С [2]. Целью настоящей работы является исследование поведения серы в процессе полукоксования серии длиннопламенных углей разных типов по восстановленности, т.е мало- и высокосернистых с целью установить степень их обессеривания в идентичных условиях термообработки. Определение общей, органической и пиритной серы проводили по ГОСТ 860693 (ISO 334:1992); ГОСТ 30404-2013 (ISO 157:1996); ИСО 157-75 соответственно. Таблица 1. Распределение серы между разновосстановленных углей, % № Месторождение, Тип Содержание серы в уголь, пласт исходном угле, % Sdt Sdo Sdp 1 Челюскинцев, I4 а 2,17 2,02 0,11

продуктами

пиролиза

Распределение серы в продуктах пиролиза, % Sполукокс Sгаз+смола 41,07 58,93

2

Трудовская, I4

а

1,05

0,84

0,17

62,98

37,02

3

Курхановская, I4

а

1,04

0,85

0,07

64,39

35,61

1’

Украина, к8

в

2,87

1,96

0,80

54,87

45,13

2’

Трудовская, к8

в

5,85

5,09

0,71

31,32

68,68

3’

Курхановская, I2’

в

5,60

3,14

2,44

17,01

82,99

Как видно из таблицы 1, распределение серы в продуктах полукоксования зависит от сернистости исходных углей. Максимальный переход серы в летучие сернистые продукты наблюдается для высокосернистых образцов 2’ и 3’.

68

Рис.1 Зависимость содержания серы в полукоксе от содержания общей серы в исходном угле.

Рис.2 Зависимость содержания серы в полукоксе от содержания органической серы в исходном угле.

Рис.3 Зависимость содержания серы в полукоксе от содержания пиритной серы в исходном угле. На рис.1-3 построены графики зависимости сернистости полукокса от массовой доли разных форм серы в исходных углях. Как видно из рис.1, указанная зависимость от Sdt близка к линейной с коэффициентом парной корреляции 0,81. Для органической и пиритной серы эти значения гораздо ниже. Судя по точкам, изображенным на рис.2, 69

органическая сера играет основную роль в образовании летучих продуктов при условии, что доля пиритной серы менее 1 %. Отклонение точки 3’ связано с высоким содержанием пирита в пробе. ВЫВОДЫ В работе на примере длиннопламенных углей показана большая степень обессеривания высокосернистых углей по сравнению с малосернистыми при термической обработке. Эти данные показывают перспективы термической переработки высокосернистых углей в качестве источника серы, а также их использования в коксовой шихте. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Юровский А. З. Сера каменных углей [Текст] / А.З. Юровский // - М.: Изд-во Академии наук СССР, 1960. - 287 с.

2. Обессеривание углей. Горная энциклопедия [Текст] / Под редакцией Е. А. Козловского. - М.: Советская энциклопедия, 1984 - 1991. – с. 187-199.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРА ЗАВИСИМОСТИ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА НАГРЕВА СУСПЕНЗИИ МИКРОВОДОРОСЛЕЙ ОТ ИНТЕНСИВНОСТИ СВЕТОВОГО ПОТОКА Е.И. Синицкая, В.В. Ошовский ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» В докладе представлены результаты исследования характера зависимости температурного режима нагрева среды от интенсивности светового потока светодиодных источников излучения. Ключевые слова: БИОТОПЛИВО, БИОДИЗЕЛЬ, МИКРОВОДОРОСЛИ, КУЛЬТИВИРОВАНИЕ, ИЗЛУЧЕНИЕ, ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ, СВЕТОДИОДЫ.

The report presents the results of a study of the nature of the dependence of the temperature regime of heating the medium on the light intensity of the LED radiation sources.

Keywords: BIOFUEL, BIODIESEL, MICROALGAE, CULTIVATION, RADIATION, TEMPERATURE CONDITION, LEDs. В последние десятилетия наблюдается сокращение доли ископаемого углеводородного топлива. Это связанно со снижением разведанных запасов “легкой” нефти, которая обладает высоким качеством, сложностью освоения ее новых месторождений и постепенным истощением старых. Данная проблема осложняется также тем, что возрастает необходимость снижения выбросов “парникового газа” - CO2 - в атмосферу. Такая сложившаяся ситуация стимулирует внедрение альтернативных источников энергии и развитие новой отрасли промышленности - биоэнергетики. Возобновляемые источники растительного происхождения, служащие сырьём для получения биотоплива, можно разделить на три поколения.

I поколение  традиционные сельскохозяйственные культуры с высоким содержанием липидов, сахаров, крахмала.

70

II поколение - трава и древесина, которые являются непищевыми остатками выращиваемых растений.

III поколение - биомасса из микроводорослей. В наше время получило огромную популярность применение микроводорослей в различных областях. Микроводоросли используют: в сельском хозяйстве (в качестве кормовых добавок для животноводства и птицеводства, а также как почвенное удобрение), в пищевой промышленности (как пищевая добавка), в медицине и косметологии, для очистки сточных вод (может применяться в дополнение или вместо механически аэрируемых систем очистки сточных вод), для производства кислорода, а также, что немаловажно, для производства биотоплива. Микроводоросли – возобновляемый биологический ресурс. Он удобен для моделирования и прост в использовании технологии за счет фотосинтеза, при котором микроводоросли сами обеспечивают себя всеми необходимыми питательными веществами. Биомасса микроводорослей имеет высокую энергоемкость, низкую плотность и вязкость. В ней содержится повышенное количество топливопригодных липидов в биомассе. Самые значимые биотоплива, производимые на основе биомассы  биодизельное топливо и биоэтанол [1]. Биодизельное топливо (биодизель) – это смесь моноалкильных эфиров жирных кислот, полученных при метанолизе возобновляемых биологических ресурсов. Наиболее перспективным сырьем для его получения признана биомасса микроводорослей. Технологию получения биодизельного топлива из микроводорослей можно разделить на несколько этапов [2]: 1. Культивирование микроводоросли.

2. Концентрирование биомассы микроводоросли 3. Дезинтеграция клеточных стенок.

4. Экстракция 5. Отгонка экстрагента 6. Проведение реакции алкоголиза (синтез биодизельного топлива). В задачу культивирования входит получение достаточного количества биомассы микроводоросли с высоким содержанием липидных компонентов. Одной из широко распространенных технологий культивирования микроводорослей является технология с применением фотобиореактора. В процессе культивирования на развитие микроводоросли оказывают влияние многие факторы. Развитие культуры зависит от целого комплекса дополнительных факторов, которые определяют жизнедеятельность микроводоросли: температура окружающей среды, концентрация минеральных веществ в культуральном растворе, степень насыщения суспензии углекислым газом, способ и интенсивность перемешивания биомассы микроводорослей. Для поддержания необходимых температурных условий обычно фотобиореактор снабжен нагревательным элементом. Однако мы хотим предложить использовать как основной источник регулирования температурного режима – светодиодное излучение. Таким образом, мы можем исключить необходимость дополнительного теплового оборудования, тем самым упростив установку для выращивания микроводорослей. Была проведена серия опытов, суть которых заключается в следующем: в резервуар цилиндрической формы, наполненный водой, помещена термопара. Снаружи 71

резервуара, под углом 120° установлены три светодиодных излучателя. Экспериментальная установка для проведения опыта представлена на рис.1. Так как плотность суспензии приблизительно равна плотности воды, то исследования проводились на воде. Сначала необходимо провести замер температуры воды до начала эксперимента и зафиксировать её. Далее мы включаем лампы и записываем через равные промежутки времени температуру жидкости.

Рисунок 1 – Экспериментальная установка где 1 - светодиодные излучатели, мощность 50 Вт каждый; 2 – термопара; 3 – резервуар с жидкостью V = 2000мл. По данной методике было проведено 6 опытов. Все они отличались количеством включенных излучателей (1 – 2 – 3), а также материалом резервуара (стекло – пластик). Условия эксперимента: резервуар – стекло V=2000 мл, количество излучателей – 3 шт. Время проведения опыта 90 мин, фиксирование температуры каждые 5 мин. Результаты по одному из опытов представлены в виде графической зависимости изменения температуры во времени на рис. 2.

Рисунок 2 – Температурная кривая изменения температуры во времени 72

Проанализировав полученные результаты, можно сделать следующие выводы: 1. Скорость нагрева напрямую зависит от количества источников излучения. Если включить три излучателя, то скорость нагрева стеклянного резервуара равна 0,36°С/мин (пластикового резервуара – 0,28°С/мин). При включении только двух ламп скорость снижается до 0,11°С/мин, а это на 30,5 % ниже, чем при трех излучателях. Если оставить только один излучатель, то скорость будет составлять 0,10°С/мин (снижается по отношению к трем излучателям на 27,7%). Хотя стоит обратить внимание на то, что разница в скорости нагрева между двумя и одним излучателем не сильно отличаются (на 0,01°С/мин).

2. Материал резервуара влияет на скорость нагрева жидкости в нем. Так скорость нагрева жидкости в стеклянном резервуаре (0,36°С/мин) выше, чем в пластиковом (0,25°С/мин) на 0,11°С/мин 3. Также была проведена аппроксимация экспериментальных данных, по результатам которой можно сказать, что полученная зависимость – кубическая y   x 3  0,0022x 2  0,2845x  3,0310 (коэффициент корреляции = 0,9993, коэффициент детерминации = 0,9987, средняя ошибка аппроксимации = 4,3853%). Таким образом, можно сделать вывод о том, что нагрев и поддержание температурного режима за счет только светового излучения возможен. Проанализировав результаты, можно сказать, что температурные кривые, полученные при проведении опытов, имеют схожую форму. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Феофилова Е.П., Сергеева Я.Э., Ивашечкин А.А. Биодизельное топливо: состав, получение, продуценты, современная биотехнология (обзор) // Прикладная биохимия и микробиология, 2010, том 46, № 4, с. 405-415.

2. Мещерякова Ю.В. Технология получения биодизельного топлива из биомассы микроводоросли // Наука в центральной России. - 2013. - № 3. - С. 76-79. ОПЫТ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПОВЫШЕНИЯ СПЕКАЕМОСТИ КОКСОВЫХ ШИХТ В УСЛОВИЯХ КОКСОХИМИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ ДНР Е.В. Слизченко, Л.Ф. Бутузова ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет» В работе проанализирован опыт коксохимических предприятий ДНР по расширению сырьевой базы коксования за счет экономии дефицитных коксующихся углей и использования спекающих добавок. Ключевые слова: КОКСОВАНИЕ, УГОЛЬНЫЕ КОНЦЕНТРАТЫ, ДОБАВКИ, КАМЕННОУГОЛЬНАЯ СМОЛА, ПЕК.

The paper analyzes the experience of the DPR coking companies in expanding the raw material base of coking by saving scarce coking coal and using sintering additives.

Keywords: COKING, COAL CONCENTRATES, ADDITIVES, COAL TAR, PITCH. Современные условия углеснабжения коксохимических предприятий ДНР характеризуются нерегулярностью и некомплектностью поставок компонентов коксовых шихт. Это приводит к негативным последствиям в работе производств, например, к частым перешихтовкам, резким колебаниям периода коксования и даже к 73

аварийным остановкам вплоть до полного прекращения выпуска кокса, как то имело место на Стахановском и Горловском коксохимических заводах. В этих условиях целесообразно максимально использовать отечественную сырьевую базу и коксование шихт нетрадиционного состава. Уголь Донецкого бассейна представлен, в основном, марками: Д, ДГ, Г и А. Балансовые запасы категории А+В+С1 составляют, соответственно, 31.5%, 15,8 %, 18.3% и 14,9 % от общих запасов бассейна. Коксующийся уголь представлен марками ДГ, Г, Ж, К, ОС, доля которых в балансовых запасах составляет, соответственно, 3.9; 12,9; 5.0; 4.3; 2.3 % [2]. Сегодня на территории ДНР работают четыре коксохимических предприятиях: «Горловский КХП». «МАКЕЕВКОКС», «Ясиновский коксохимический завод», «Енакиевский коксохимпром». Все эти заводы в различной степени пострадали вследствие боевых действий, так на «ЯКХЗ» остановлены КБ№ 5,6. Фактическая производственная мощность коксохимических предприятий составляет 2076 тыс.тонн кокса доменного в год в том числе «МАКЕЕВКОКС» - 900 тыс.тонн; «ЯКХЗ» - 720 тыс.тонн; «ЕКХП» - 456 тыс.тонн. С введением в 2017 г железнодорожной блокады основной сырьевой базой всех КХП являются угольные концентраты шахт ДНР и РФ следующего качества. Таблица 1. Характеристика угольных концентратов шахт ДНР и РФ W(влага), А (зола), S (сера), Vdaf, Марка % % % %

Y, мм

ГЖ РОССИЯ

7,5

8,0

0,43

37,2

23

Ж РОССИЯ

7,9

7,9

0,56

37,7

27

КС РОССИЯ

7,4

8,8

0,33

19,4

11

Ж Дуванская

10,0

7,7

1,86

33,2

28

Ж Самсоновская

6,7

7,3

1,80

34,5

22

К(К2) Самсоновская

8,9

9,1

1,63

30,3

30

Ж Скочинского

9,4

6,1

0,92

29,7

19

Ж Засядько

10,8

6,6

2,18

30,7

27

К Кал. Восточная

11,8

8,4

1,62

20,4

15

ОС Калинина

11,0

7,2

2,46

17,5

9

ОС Ясин. Глубокая

12,2

8,3

2,54

17,9

9

Ресурс угольных концентратов местных шахт также ограничен (таблица 2). Потребность КХП ВТС в угольных концентратах на максимальную загрузку составляет 3240 тыс.т. в год. Таким образом, поставка из РФ угольных концентратов должна составлять 2300-2400тыс.т. в год., что обеспечивается предложением на рынке коксующихся углей РФ в основном слабоспекающимися марками «КС», «ОС». Марки «Г, ГЖ, ГЖО», «Ж», «К», «КО» являются дефицитными. Кроме этого, из-за 74

удаленности поставщиков цены на угли РФ значительно выше углей местных шахт, что приводит к высокой себестоимости готовой продукции. Таблица 2. Данные о ресурсе добычи углей на шахтах ДНР на 2020-21г.г., в тыс.тонн. Шахта/марка

2020

2021

ш.им. М.И.Калинина «ОС»

45,59

68,00

ш.им.А.А.Скочинского «Ж»

229,59

273,77

ш. Калиновская –Восточная «К»

120,42

100,06

ш.Ясиновская-Глубокая «ОС»

120,06

132,24

«Шахта им. А.Ф.Засядько»

326,00

326,00

ВСЕГО:

841,66

900,07

Такая ситуация вынуждает коксохимические заводы искать возможность компенсировать отсутствие необходимого количества ценных марок углей менее ценными отечественными марками, а для увеличения спекающей и коксующей способности использовать введение спекающих добавок. В качестве добавок опробованы твердые полимеры, отходы нефтяной и коксохимической промышленности, органические соединения. Однако, механизм действия добавок изучен недостаточно, не дифференцирована направленность их действия в зависимости от химических свойств добавок и молекулярного строения углей. С нашей точки зрения, для коксохимических производств наиболее рационально использовать побочные продукты коксования. Это позволяет не только утилизировать химические отходы коксохимического производства, но и увеличить выход кокса без ухудшения его физико-химических и механических свойств. В качестве добавок в шихту для коксования можно добавлять побочные продукты коксования такие как: кислая смолка сульфатного отделения, фусы, кубовые остатки ректификации, а также компоненты каменноугольной смолы (антрацен, фенантрен), и каменноугольный пек Установлено, что добавка смолянистых веществ в шихту увеличивает выход кокса на 0.4–0.5%, уменьшает содержание серы на 0.15–0.22% и снижает ее химическую активность. Основными требованиями, предъявляемыми к органическим добавкам к угольной шихте, являются: 1. Относительная вязкость, консистенция, удобство транспортирования и добавление к угольной шихте; 2. Способность влиять на насыпную плотность угольной шихты и возможность регулирования этого показателя в зависимости от количества добавки; 3. Содержание нейтральных компонентов, чтобы покрытие наружных стен камер коксования оставалось неповрежденным; 4. Наличием ароматических соединений, способных интенсифицировать реакции поликонденсации, которые происходят в процессе коксования;[2] На предприятиях КХП ВТС, имеющих смолоперегонные цеха и установки гранулированного пека, такие как «МАКЕЕВКОКС» и «ЕКХП» в коксовой шихте 75

применяется до 3-4% пека каменноугольного, что позволяет экономить дорогостоящие марки углей и одновременно увеличить спекаемость шихты (таблица 3). Таблица 3. Данные по использованию пека в шихте. МАКЕЕВКОКС

ЕКХП

Состав шихты

Состав шихты

в т.ч. пек к/угольный в шихту - марка "К" ДНР - марка "К" ЛНР - марка "Ж" ЛНР - марка "Ж" ДНР - марка "СС" , "КСН","КС" "ОС" РФ - марка "Г" "ГЖ" "ГЖО" РФ - марка "ОС" ДНР ВСЕГО

тн

709

ГЖ+ГЖО

10,37

25,44

%

19,98

16,96

Ж

58,98

21,47

%

2,18

5,21

К+КЖ

25,36

10,24

%

6,30

8,43

КС

0,3

11,77

20,84

ОС+ОС(Рос.)

4,55

27,22

% %

23,42

12,09

Фусы

0,15

0,03

%

41,34

22,97

Пек

0,29

3,83

%

6,78

13,50

-

-

%

100,00

100,00

100

100

100

Качество кокса доменного Влага

%

4,7

4,9

W

3.5

4,2

Зола

%

11,3

11,5

Ac

11.3

11,1

Сера

%

0,88

1,08

S

0.98

0,97

Летучие

%

0,1

0,1

V

0.8

0,8

М25

%

84,8

84,5

M25

88.8

87,2

М10

%

7,9

8,0

M10

6.6

7,5

0-25

%

3,9

4,0

0-25

3.0

3,2

ВСЕГО

%

100

100

ВСЕГО

100

100

ВЫВОД Проанализирована сырьевая база, ресурсы добычи углей на шахтах ДНР. Из изложенного вытекает целесообразность использования спекающих добавок в современных условиях работы коксохимических предприятий республики. На примере использования пека в шихтах различных марочных составов показано, что добавка не влияет на качество кокса, но позволяет использовать в шихте «ЕКХП» - 39%; «МАКЕЕВКОКС» - 30,2% слабоспекающихся углей «КС, ОС».

76

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. И.Д. Дроздник, А.Г. Старовойтов, В.Г. Гусак и др., «Угли для коксования и пылеугольного топлива» /.: Под редакцией д.т.н., профессора Ю.С. Васильева. Харьков, ИЛЦ «Контраст», 2011, - 188 с. ISBN 978-966-8855-77-1 2. Диденко В.Е., Технология приготовления угольных шихт для коксования./ – К.: Высшая школа. Главное изд-во, 1989. – 288 с.; ISBN 5-11-001159- 1. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ИЗВЛЕЧЕНИЕ СВИНЦА ИЗ БОРФТОРИСТОВОДОРОДНОГО ЭЛЕКТРОЛИТА С.А. Солдатов, А.И. Сердюк ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры» В докладе исследовано влияние состава борфтористоводородного электролита на электрохимическую переработку отработанных свинцово–кислотных аккумуляторов. Показано, что рабочая катодная плотность тока, и, следовательно, скорость процесса выделения свинца из электролита увеличивается как при увеличении концентрации кислоты в электролите, так и с повышением концентрации ее свинцовой соли и достигает максимального значения равного 800 А/м2, что в 2 раза выше известного значения, со скоростью процесса 2,94 кг/(м2·час), катодным выходом по току 98,9%. Ключевые слова: ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ, СВИНЕЦ, ЭЛЕКТРОД, ЭЛЕКТРОЛИТ, ПЛОТНОСТЬ ТОКА.

The report examines the influence of the composition of hydrogen borofluoride electrolyte on the electrochemical processing of spent lead-acid batteries. It is shown that the cathode current density, and hence the speed of the process of extracting lead from the electrolyte increased with increasing acid concentration in the electrolyte and increase the concentration of its lead salt and reaches a maximum value equal to 800 A/m2, which is 2 times higher than the known values, with a process rate of 2.94 kg/(m2·hour), the cathode current efficiency of 98,9%.

Keywords: ELECTROCHEMICAL, LEAD, ELECTRODE, ELECTROLYTE, CURRENT DENSITY. Введение. Вышедшие из строя источники питания, в основном, перерабатываются пирометаллургическим способом при температуре около 500С с добавкой восстановителя – кокса. Данный процесс энергоемкий, сопровождающийся большими выбросами в атмосферу аэрозолей свинца, оксида углерода, диоксида серы и других загрязняющих веществ. Существующая электрохимическая переработка утильных аккумуляторов осуществляется при низких температурах 20–40С в водных растворах электролитов со значительно меньшими выбросами в атмосферу используется в Италии, Канаде и других странах. Но эта технология имеет свои недостатки – низкую скорость процесса, лимитирующую предельно-допустимой плотностью тока – максимальной плотностью тока, при которой будет выделяться свинец на катоде в виде качественного покрытия с высоким (более 95%) выходом по току. При этом с поверхности используемых электролитов также происходят выбросы в атмосферу, в основном, фторидов, абсолютное количество которых не зависит от плотности тока, не превышающей максимально допустимое значение. Таким образом, применив электрохимическую 77

переработку отработанных СКА, повышаем экологическая безопасность городского хозяйства. Целью данной работы является повышение скорости электрохимической переработки СКА. В качестве электролита использовалась борфтористоводородная кислота, которую мы синтезировали из фтористоводородной и борной кислот. В полученный электролит мы добавили свинец в виде карбоната свинца, для получения борфтористоводородного электролита. Туда же было добавлена ПАВ: органическая добавка - сульфидно-спиртовая барда концентрированная (ССБ), которая является отходом целлюлозно-бумажного производства [1]. Для постоянного перемешивания электролита во время электрохимической переработки свинца использовали магнитную мешалку. Чтобы поддерживать постоянную температуру применялась магнитная мешалка с подогревом, который контролировался с помощью термореле. Для определения максимально допустимой плотности тока использовалась ячейка Хулла[2], в которой при силе тока в 1 А на ближнем участке катода по отношению к аноду в ячейке Хулла создается плотность тока 9 А/дм2, а для дальнего 0,1 А/дм2. При большей или меньшей силе тока значения плотности тока изменяются пропорционально. Благодаря этому можно определять максимально допустимой плотности тока, то есть плотность тока, при которой на катоде будет отсутствовать дендритное покрытие. Это позволяет ускорить процесс определения максимально допустимой рабочей плотности тока, которая составляет 0,8 от максимально допустимой плотности тока. Температура электролитов при проведении опытов составляла 40С. Для определения скорости процесса, выхода свинца по току и затрат электроэнергии использовали прямоугольную ячейку. Опыты проводились с постоянным перемешиванием на лабораторной магнитной мешалке. Мы провели опыты с изменением концентрации борфтористоводородной кислоты, при постоянной концентрации борфтористоводородного свинца равной 30 г/л, для определения зависимости рабочей катодной плотности тока от концентрации кислоты (таблица 1). Таблица 1  Влияние концентрации борфтористоводородной кислоты в растворе (СHBF4, г/л) на допустимую катодную плотность тока (Дк , А/м2) при постоянной концентрации соли свинца равной 30 г/л СHBF4, г/л

100

120

130

140

150

160

180

Дк , А/м2

300

390

440

495

545

595

640

Исходя из этого, можно отметить, что при повышении концентрации борфтористоводородной кислоты растёт рабочая плотность тока. Также мы провели исследование влияние концентрации соли свинца на рабочую плотность тока при постоянной концентрации борфтористоводородной кислоты равной 180 г/л (таблица 2). По полученным данным был составлен график зависимости рабочей катодной плотности тока (Дк, А/м2) от концентрации борфтористоводородной кислоты в растворе при постоянной концентрации борфтористоводородного свинца равной 30 г/л представленный на рисунке 1.

78

Дк

СHBF4

Рис. 1. Зависимость рабочей катодной плотности тока (Дк, А/м2) от концентрации борфтористоводородной кислоты в растворе при постоянной концентрации борфтористоводородного свинца равной 30 г/л. Таблица 2  Влияние концентрации соли свинца в растворе (СPb(BF4)2, г/л) на допустимую катодную плотность тока (Дк , А/м2) при постоянной концентрации борфтористоводородной кислоты равной 180 г/л СPb(BF4)2, г/л Дк, А/м2

30 640

40 665

50 690

60 720

70 745

80 755

90 775

100 800

По полученным данным был составлен график зависимости рабочей катодной плотности тока (Дк, А/м2) от концентрации соли свинца в растворе при постоянной концентрации борфтористоводородной кислоты равной 180 г/л представленный на рисунке 2. Дк

СPb(BF4)2

Рис. 2. Зависимость рабочей катодной плотности тока (Дк, А/м2) от концентрации соли свинца в растворе при постоянной концентрации борфтористоводородной кислоты равной 180 г/л. Показано, что повышение концентрации соли свинца, увеличивает рабочую катодную плотность тока. Максимальное значение рабочей катодной плотности тока получаем равное 800 А/м2, что примерно в 2,0 раза больше известных значений [3]. Скорость растворения при такой плотности тока составляла 2,94 кг/(м2·час), с высоким катодным выходом по току 98,9%. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Дикусар А.И. Основы электрохимии и электрохимических технологий. Учеб. пособие / А.И. Дикусар, Ж.И. Бабанова, С.П. Ющенко. Тирасполь: Изд-во ун-та, 2005. 187 с.

2. Электронный ресурс – http://www.galvanicrus.ru/for_engineers/hullcell.php 3. Исаева Н. В., Сердюк А.И. Проблемы и перспективы электрохимической переработки свинцово-кислотных аккумуляторов // Экотехнологии и ресурсосбережение. Киев. 2005. № 5.

79

СЕКЦИЯ ОЦЕНКА И МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ПО СОСТОЯНИЮ ХВОИ СОСНЫ А.Е. Антонова, Е.В. Чаукова, В.С. Гусарова Ульяновский государственный технический университет В работе представлена оценка качества воздушной среды вдоль автомагистрали с помощью метода биоиндикации по состоянию хвои сосны, а также физико-химическое определение свинца в хвое сосны обыкновенной. Ключевые слова: ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРНИГ, БИОИНДИКАЦИЯ, PINUS SYLVESTRIS L. The article presents an assessment of the air quality along the highway using the bioindication method for pine needles, as well as physical and chemical determination of lead in the pine needles.

Keywords: ENVIRONMENTAL MONITORING, BIOINDICATION, PINUS SYLVESTRIS L. Использование метода биоиндикации позволяет предварительно оценить состояние окружающей среды и определить необходимость дальнейших физикохимических измерений качества окружающей среды. Биологический мониторинг – составная часть экологического мониторинга слежения за состоянием окружающей среды по химическим, физическим и биологическим показателям. Внимание авторов к изучению аккумуляции растительностью различных загрязнителей проявлено к разнообразным урбанизированным территориям, особенно к территориям транспортных магистралей [1, 2, 3]. При повышенной концентрации вредных веществ в атмосфере продолжительность жизни растительности значительно снижается. Например, сосна обладает высокой чувствительностью к загрязнению воздуха диоксидом серы, это обуславливает выбор сосны, как важнейшего биоиндикатора антропогенного влияния, принимаемого в настоящее время за эталон биодиагностики. Особенно актуально использование объектом биоиндикации сосны в тех техногенных территориях, где основными загрязнителями атмосферного воздуха городов являются оксид серы, углеводороды и диоксид серы. Наибольшее влияние на окружающую среду оказывает диоксид серы, который образуется при сгорании серосодержащего топлива. Устойчивость растений к диоксиду серы различна. Повышенную чувствительность к нему имеют хвойные растения (ель, кедр, сосна). При изучении влияния загрязняющих веществ рассматриваются анатомические и морфологические изменения хвои сосны, её продолжительность жизни. При регулярном воздействии SO2 на атмосферный воздух наблюдаются повреждения хвои сосны и её досрочное опадение. Хвоинки при воздействии загрязняющих веществ могут иметь светло-зеленые пятная и некротические точки микроскопических размеров, равномерно распределенные по всей поверхности.

80

Вдоль автомагистралей актуально загрязнение среды свинцом, вследствие добавления тетраэтилсвинца в топливную жидкость, для улучшения качественных показателей бензина. Повышенное поступление свинца в растительность может вызвать летний листопад листьев у деревьев. Наиболее чувствительна к свинцу ель, наименее чувствителен – клен. Вдоль дорожной магистрали ель накапливает свинец и не выделяет его в окружающую среду до момента опадения. При попадании в организм человека соединения свинца нарушают обмен веществ и вызывают заболевание мозга и отравления. Степень отравления зависит от концентрации свинца в крови. В феврале 2019г. и 2020 г. произведен отбор проб веточек 2-го года Pinus Silvestre L. в полосе зеленых насаждений вдоль автодороги, проходящей по периметру Ульяновского государственного технического университета (ул. Северный Венец, 32). Использовался метод биоиндикации состояния хвои сосны по признакам усыхания и наличию точек, а также фотометрическое определение свинца в хвойных иголках. Образцы двухлетней хвои отбирались секатором с деревьев, произрастающих в 2 м от бровки автодороги и с деревьев, произрастающих в 50 м от края автодороги. Оценку состояния качества хвои сосны производили по признакам повреждения (некрозы, усыхания), результаты представлены в таблице 1. Влияние загрязнителей сказывалось и вблизи автотрассы, и на удалении от неё. Таблица 1 Состояние хвои сосны по внешним признакам Выраженность показателя, % Показатели 2019 г.

2020 г.

50 м 2м 50 м 2м Неповрежденная хвоя

59,6

42

41,7

13

Хвоинки с некротическими пятнами

29,1

57

41,7

27

Хвоинки с усыханием кончиком

11,3

1

16,6

60

Для фотометрического исследования свинца в хвое произвели измельчение отобранных образцов. Навески хвои обработали смесью этилового спирта с водой (1:2), раствор прокипятили, отфильтровали, добавили 5% раствор хромата калия, перемешали и довели раствор до объема 50 мл дистиллированной водой. Определение свинца производили на фотоэлектроколориметре, при длине волны 490 нм в кювете 1 см, для построения калибровочной шкалы использовали стандартные растворы. Результаты загрязнения хвои свинцом представлены в таблице 2. Таблица 2  Содержание свинца в хвое сосны обыкновенной, мг/кг 2019 г 2020 г 50 м 2м 50 м 2м 0,0330 0,0375 0,0400 0,0750 Можно сделать вывод, что концентрация свинца в хвое, собранной с экземпляров сосен, произраставших в 2 метрах от дороги, превышает в 2 раза концентрацию свинца в хвое у деревьев, произрастающих на расстоянии 50 метров от трассы. В исследованиях 2008 года установлено, что листья лиственных деревьев (берёзы повислой), произрастающих у автотрассы по ул. Оренбургской в г. Ульяновске, накапливали свинец в близких концентрациях (0,085 мг/кг) [1].

81

Исследователи указывают, что в литературе нет унифицированных показателей токсичности элементов для растительных сообществ, при которых наступают необратимые нарушения роста и развития [3]. Авторы приводят данные нескольких исследователей о приблизительных нормальных концентрациях различных элементов в растениях, при которых не происходит нарушение гомеостаза. Так, достаточное содержание свинца в растительном материале, установленное авторами КабатаПендиас и Пендиас (1989), составляет 5-10 мг/кг абс.сух.вещества; избыточное содержание – 30-300 мг/кг абс.сух.вещества. Нормальное содержание свинца в растительном материале, установленное Мелстедом (1973), составляет 0,1-5 мг/кг абс.сух.вещества. Таким образом, содержание свинца в исследуемых нами образцах не превышает нижних приделов нормального состояния. Это связано с небольшой интенсивностью движения автотранспорта на выбранных участках исследования и краевым расположением ул. Оренбургской и ул. Северный Венец в плане города. Использование экспресс–метода биоиндикации хвои сосны позволяет давать быструю и точную оценку состояния окружающей среды. Преимущество биоиндикационных методов заключается в том, что биоиндикация обращается к живому объекту, который реагирует на весь комплекс загрязняющих веществ. Растения очень чутко реагируют на загрязнение окружающей среды, что обуславливает использование их в качестве индикаторов загрязненности атмосферы. В городе Ульяновске в качестве биоиндикатора сосна может быть выбрана в Заволжском районе и на отдельных улицах правобережной части города Ульяновска, в связи с отсутствием её на многих участках городского озеленения. Вместе с тем, Pinus sylvestris очень чувствительна к изменению состояния воздуха. Хвойные удобны тем, что могут служить биоиндикаторами круглогодично. Тенденция характера озеленения города Ульяновска может в будущем включить большую долю хвойных пород. Этому способствует, и нормативно-правовая база озеленения города Ульяновска. Так, Правила благоустройства города Ульяновска содержат соответствующую норму - пункт 16.16: «Твердолиственные породы деревьев (дуб) и хвойные породы (сосна, в том числе кедровая, ель, лиственница, пихта) с диаметром ствола более 70 см (возрастом. 150 лет и более) сносу, пересадке не подлежат, сохраняются для последующих поколений с целью создания и сохранения великовозрастных деревьев на территории городского округа, за исключением сухих и аварийно-опасных деревьев.». Также пункт 17.13. Правил благоустройства города Ульяновска гласит, что обязательным условием формирования зелёного фонда является включение в его состав вечнозелёных (хвойных) деревьев и кустарников в санитарнозащитных зонах (включая автомагистрали и железные дороги) – 30–50 % ассортимента; на участках зелёного фонда общегородского значения (I категории) – 30–40 % ассортимента; в остальных случаях - не менее 30%. Использование хвойных растений даже на ограниченных территориях города Ульяновска весьма информативно. Особенно ценны хвойные в качестве круглогодичных объектов биоиндикации в санитарно-защитных зонах промышленных объектов города Ульяновска. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Гусарова, В.С. Биоиндикация загрязнения городской среды автотранспортом в г. Ульяновске / В.С.Гусарова, Е.В.Рассадина // Актуальные проблемы мониторинга экосистем антропогенно нарушенных территорий: Сб. мат. н-п конф. с междун. участ., Ульяновск, 2011. - С. 114-118.

82

2. Гусарова, В.С. Влияние железнодорожного и автомобильного транспорта на почвенный и растительный покров в Ульяновской области / В.С.Гусарова, Е.В.Рассадина // Вестник Волжского университета имени В.Н. Татищева, г. Тольятти, 2010. – С.132-135.

3. Скрипальщикова, Л. Н. Морфолого-анатомические особенности хвои сосны обыкновенной ПОД влиянием промышленных выбросов города Красноярска / Л. Н. Скрипальщикова и др. // Сибирский лесной журнал. – 2016. – № 3. – С. 46–56.

ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЗАКРЫТИЯ УГОЛЬНЫХ ШАХТ Е.С. Бондаренко, В.Г. Ефимов ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» Исследована проблема подтопления земной поверхности и загрязнения водных объектов при ликвидации шахт в Донецкой Народной Республике. Предложено создание системы управления уровнями подземных вод и их контроля. Ключевые слова: ШАХТА, ЗАТОПЛЕНИЕ, РЕКА, ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ, СООРУЖЕНИЯ.

The problem of flooding of the earth's surface and pollution of water bodies during the liquidation of mines in the Donetsk People's Republic is investigated. The creation of a system for managing groundwater levels and their control is proposed.

Keywords: MINE, FLOODING, RIVER, GROUNDWATER, STRUCTURES. Снижение мощностей угольной промышленности и, в связи с этим, закрытие шахт в Донбассе является источником серьёзных экологических проблем, которые по своей значимости выходят на один уровень с социально-экономическими проблемами региона. По состоянию на 2014 год на территории Донецкой Народной Республики находилось 177 из 216 шахт, 91 из них – работающие. Сегодня в Республике осуществляют деятельность 5 государственных предприятий (“Донецкая угольная энергетическая компания”, “Макеевуголь”, “Торезантрацит”, «Шахта Комсомолец Донбасса» и «Шахта им. А.Ф. Засядько») и одно частное — ПАО “Шахтоуправление ”Донбасс”. В состав угледобывающих предприятий входит 21 шахта, из которых 17 шахт работают по добыче угля, 4 шахты не осуществляет работу по добыче угля. В 2015 году начата работа по оптимизации и консервации шахт, разрушенных в результате боевых действий и имеющих большую степень физического и морального износа основных фондов [1]. Возможными последствиями ликвидации шахт являются проседание земной поверхности в Донецке и соседних городах в результате подтопления шахт, загрязнение рек соединениями азота, тяжелыми металлами, другими опасными и токсичными химическими соединениями, заражение питьевой воды, и, как результат, угроза заболеваний. Прекращение сброса шахтных вод в связи с выводом из эксплуатации большого числа шахт и перевода их на "мокрую" консервацию резко изменили гидрологический и гидрохимический режим таких рек, как Северский Донец, Миус, Кальмиус, 83

Булавинка и других, в которые на протяжении долгого времени происходит сброс шахтных вод и промышленных стоков. Ликвидация шахт в республике грозит подтоплением более 1000 га застроенных территорий и сельскохозяйственных земель. В эту зону попадает более 3000 жилых домов, дачных участков и промышленных объектов, а также водозаборные сооружения питьевого водовода, системы канализации и очистки бытовых стоков. Если не будет установлен контроль за процессом выведения шахт из эксплуатации, может оказаться затопленной территория площадью до 15000 км2 в течение следующих 5-10 лет, вследствие чего значительная ее часть станет непригодной для жизни [1]. Многие закрытые шахты вынуждены постоянно откачивать шахтные воды для недопущения затопления соседних предприятий и подтопления поверхности, что требует затрат огромных ресурсов. Кроме того, для шахтных вод характерны повышенная природная минерализация (от 2 до 10 г/л, в отдельных случаях свыше 20 г/л), бактериальная загрязненность, значительное содержание взвешенных веществ (от 20 до 500 мг/л), наличие нефтепродуктов и микрокомпонентов – тяжелых металлов, опасных и токсичных химических элементов и соединений, что делает невозможным их использование без специальной очистки и деминерализации [2]. Сейчас практически на всех действующих и закрытых предприятиях угольной промышленности шахтные воды очищаются только от механических примесей (взвешенные вещества, нефтепродукты) и бактериальных загрязнений. На некоторых шахтах не функционирует водоотлив, что вызывает загрязнение водных ресурсов. Например, в реке Кривой Торец, что возле Торецка и поселка Новгородское, содержание солей и минералов крайне высоко. В связи с резким возрастанием притоков подземных вод в шахты (в 15 раз за период с 1950 г.) и снижением их уровней до 400-700 м и более, а также увеличением числа техногенных источников загрязнения подземных вод обострилась проблема охраны и восстановления качества водных ресурсов, в первую очередь, территорий, примыкающих к зонам влияния закрытых шахт [3]. Основными реками, которые подвержены сбросу шахтных вод, считаются Северский Донец, его правобережные притоки, Миус и Кальмиус. В маловодные годы реки принимают промышленных стоков в 2-3 раза больше, чем объемы их естественного стока. В связи со снижением производства и закрытием шахт уменьшился общий объем шахтного водоотлива, вследствие чего на ряде шахт проектная мощность очистных сооружений значительно превышает фактическое поступление шахтных вод. Эти воды с высоким содержанием минеральных веществ поступают в очистные сооружения механической и физико-химической очистки, в результате чего снижается только содержание взвешенных веществ. Вследствие этого почти весь объем сброса шахтных вод (больше 200 млн. м3) относится к категории недостаточно очищенных по своему минеральному составу. Анализ проектов ликвидации шахт свидетельствует, что согласно расчетам прогнозируемый срок их затопления находится в пределах 2-23 лет, после чего ожидается выход воды на поверхность. При этом качество воды, которая выходит на поверхность, значительно хуже по показателю минерализации, чем та, которая есть в настоящее время, в частности по сульфатам, хлоридам, железу [3]. Однако, несмотря на все негативные последствия закрытия шахт, можно выделить несколько положительных моментов.

84

Во-первых, это способствует снижению техногенной нагрузки на окружающую среду по мере закрытия шахт, во-вторых,  это создание возможностей для экономической оптимизации угледобывающей отрасли там, где происходит закрытие нерентабельных шахт. А также это поиск новых путей экономического развития угледобывающих районов, привлечение новых видов природных ресурсов в области. В настоящее время преобладают отрицательные последствия закрытия шахт, накапливаются негативные проявления данного процесса. По оценкам Института геологических наук, при сравнении последствий Чернобыльской аварии и закрытия шахт в Донбассе в настоящее время на региональном уровне (учитывая, что в Чернобыле недра целы и пик радиоактивности расположен в верхнем слое почв, через тридцать лет ее будет в 3-5 раз меньше), видно, что лишь 80-90% территории по современным нормам будет пригодно для жизнедеятельности. Это связано с тем, что сохранилась растительность и фауна. В Донбассе при подъеме уровней грунтовых вод до исторических отметок треть территории может быть затопленной и непригодной для проживания людей [3]. Избежать негативных последствий закрытия шахт нельзя, но их можно минимизировать. В Германии и в Великобритании, где угольные пласты отработаны с деформацией поверхности, основным методом снижения негативных последствий закрытия шахт является управление и контроль уровней подземных вод, удержание их на безопасных глубинах. Для этого создаются откачивающие дренажные скважины и оставляется часть шахт для водоотлива. Когда происходит затопление шахты, конечным пунктом движения подземных вод являются доиндустриальные исторические глубины, которые складывались как равновесие между водоразделом и рекой. Но на больших площадях поверхность зачастую опущена, из-за этого исторический уровень может располагаться небезопасно близко. Если уровень превышается, то наступает затопление. Приближение к критическим отметкам грозит подтоплением. Оба процесса не ведут к устойчивой жизнедеятельности. В настоящее время на балансе многих ликвидируемых шахт существуют очистные сооружения по очистке сточных вод шахтерских поселков, которые останутся и после закрытия шахт. В связи с чем возникает важный вопрос, связанный с очисткой хозяйственно-бытовых сточных вод, поддержанием очистных сооружений в надлежащем санитарно-техническом состоянии или их строительством. Таким образом, с целью снижения отрицательного воздействия ликвидации шахт представляется необходимым создание системы управления уровнями подземных вод на территории Донецкой Народной Республики, а также создание эффективной системы контроля и прогнозирования экологической ситуации в регионе. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Угольная отрасль ДНР – обзор DNR LIVE, 25.05.2019. Режим доступа: http://dnr-live.ru/ugolnaya-otrasl-dnr/. Дата последнего посещения: 17.03.20.

2. Синявский, С. А. О проблеме деминерализации шахтных вод / С. А. Синявский // Уголь Украины. – 2010. – № 2. – С. 22 – 24.

3. Гонтаревский, В.П. Обеспечение экологической и гидробезопасности при ликвидации шахт / В.П. Гонтаревский, В.М. Кулешов // Уголь Украины. - 1999. - № 1112. – С. 29-31.

85

АНАЛИЗ ФИТОТОКСИЧНОСТИ СНЕЖНОГО ПОКРОВА НАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА «СЕНГИЛЕЕВСКИЕ ГОРЫ» УЛЬЯНОВСКОЙ ОБЛАСТИ А.М. Валиуллина, Е.Н. Ерофеева Ульяновский государственный технический университет В докладе проанализирована фитотоксичность снежного покрова национального парка «Сенгилеевские горы» Ульяновской области. Изучено влияние на кресс-салат Lepidium sativum талого снега, отобранного на исследуемых территориях. Ключевые слова: ФИТОТОКСИЧНОСТЬ, БИОТЕСТИРОВАНИЕ, ТЕСТ-ОБЪЕКТ In the report analyzes phytotoxicity of snow cover in the «Sengileyevsky mountains» national Park in the Ulyanovsk region. The influence of toxic substances on Lepidium sativum cress has been studied.

Keywords: PHYTOTOXICITY, BIOTESTING, TEST-SUBJECT В современных условиях природная среда подвержена техногенному загрязнению. Одним из множества методов определения загрязненности окружающей среды, способным дать достоверную информацию о качестве среды является метод биотестирования. Метод, основанный на ответной реакции живых организмов на негативное воздействие загрязняющих веществ, активно применяется в экологическом мониторинге [1]. В нашем исследовании определялось воздействие вредных веществ на фитотоксичность снежного покрова, поскольку снежный покров обладает рядом свойств, делающим его удобным индикатором загрязнения. Снежный покров накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в атмосферу. При образовании и выпадении снега в результате процессов сухого и влажного вымывания концентрация загрязняющих веществ в нем оказывается обычно на 2-3 порядка величины выше, чем в атмосферном воздухе [2]. Целью данной работы является исследование фитотоксичности снежного покрова национального парка «Сенгилеевские горы» Ульяновской области. Для достижения цели были поставлены следующие задачи: изучить загрязнители талой воды, полученной из снега, взятого на разных пробных площадях территории национального парка, определить процент выживаемости-гибели и возможности размножения тестобъекта, сравнить результаты разных проб, обработать результаты и сделать вывод о загрязнении окружающей среды. Предметом исследования стал снежный покров территории национального парка «Сенгилеевские горы», где было заложено 5 пробных площадей, время отбора  март 2020 года. В качестве тест-объекта был выбран кресссалат Lepidium sativum L. Размер опытных и контрольных пробных площадей составлял 10x10 м. Пробный район №1 (Район 1) был заложен на расстоянии 500 м от ограждения ООО «Сенгилеевский Цементный завод», пробный район №2 (Район 2) – на расстоянии 1000 м от пробного района №1, пробный район №3 (Район 3) – на расстоянии 2500 м от ограждения завода, пробный район №4 (Район №4) – на расстоянии 5000 м от ограждения заводской территории. Контрольный исследуемый район (Район 5) был заложен в 1000 м от границы промышленной площадки ООО «Сенгилеевский Цементный завод». Кроме прилегающей рядом автотрассы, других источников загрязнения тяжелыми металлами не обнаружено. В лабораторном эксперименте были изучены энергия прорастания семян (на 3-и сутки) и всхожесть (на 5-е сутки). Для определения токсичности (выражена в 86

процентах к контролю) талой снеговой воды использовали метод учета энергии прорастания, всхожести семян, длины стебля и корня растений в опытных вариантах. Для опыта были взяты чашки Петри, в каждую ёмкость поместили по 100 семян кресс-салата Lepidium sativum L. Одна чашка служила в качестве контроля по отношению к остальным, фильтровальную бумагу в ней увлажняли дистиллированной водой. Проращивание всех семян проводили в одинаковых условиях по всем остальным факторам. Содержимое чашек увлажняли водной вытяжкой исследуемой талой воды. Наблюдали за прорастанием семян, поддерживая влажность на одном уровне. По истечении 3-х дней проростки вынимали, измеряя длину корешков, после взвешивали проростки на весах, определяя биомассу [3].

Рис.1. Показатели энергии прорастания и лабораторной всхожести кресс-салата Lepidium sativum L. Исследования показали уменьшение числа проросших семян, снижение показателей длины проростков и корешков в зонах, наиболее приближенных к зоне антропогенной нагрузки. Энергия прорастания и лабораторная всхожесть в образце № 5 уменьшилась на 17% и 9% соответственно, по сравнению с контрольным образцом (рис.1). Сравнив результаты, полученные в данном опыте, было выявлено, что средний уровень загрязнения из всех пяти районов наблюдается в районе №1. Отметим, что одним из главных загрязнителей атмосферы пылью является цементная промышленность из-за выбросов оксида углерода, азота, серы. По данным Ульяновскстат к 2019 к выбросам наиболее распространенных веществ, отходящих от стационарных источников загрязнения атмосферного воздуха, относились углеводороды, оксид углерода и оксид азота. Результаты наших исследований могут использоваться в экологическом мониторинге и практической деятельности по принятию управленческих решений в области восстановления экосистем и минимизации негативного воздействия на окружающую среду. Для улучшения экологической обстановки на территории национального парка «Сенгилеевские горы» возможна следующая рекомендация: тщательный контроль за объектами антропогенной нагрузки и усиление экологического мониторинга. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Бурдин К.С. Основы биологического мониторинга/.- М.: Изд-во МГУ,1985.158 с.

2. Василенко В.Н., Назаров И.М. Мониторинг снежного покрова/ Ш.Д. Фридман.Л.: Гидрометеоиздат, 1985.- 185 с 3. ГОСТ 17.1.5.05 Охрана природы. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков.

87

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ МОНИТОРИНГА В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТЬЮ УГЛЕДОБЫВАЮЩЕГО ПРЕДПРИЯТИЯ В.А. Волкова, Д.А. Козырь ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» В статье рассмотрены основные факторы, влияющие на периодичность мониторинга уровня экологической безопасности породных отвалов. Усовершенствован алгоритм управленческих решений для внедрения системы мониторинга уровня экологической безопасности породных отвалов на угледобывающем предприятии. Ключевые слова: ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ, ПРИРОДООХРАННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ, ПОРОДНЫЙ ОТВАЛ, ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА, МОНИТОРИНГ This article discusses the main factors that determine the frequency of monitoring the level of environmental safety of rock dumps. Improved algorithm of management decisions for the implementation of a system for monitoring the level of environmental safety of rock dumps at a coal mining enterprise.

Key words: ENVIRONMENTAL SAFETY, ENVIRONMENTAL PROTECTION, WASTE DUMPS, ENVIRONMENT, MONITORING Отсутствие слаженной системы управления экологической безопасностью породных отвалов на уровне предприятия является одной из причин их негативного воздействия на окружающую среду Донецкой Народной Республике Экологическая безопасность определена как состояние защищенности природной среды и жизненно важных интересов человека от возможного негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности, чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, их последствий. Из определения можно сделать вывод, что источниками экологической опасности в основном является деятельность человека, а также природные явления. Если возможность управлять чрезвычайными ситуациями природного характера и их последствиями есть лишь на государственном уровне из-за их масштабов, то предотвращать и ликвидировать последствия от хозяйственной деятельности человека могут и сами предприятия. Управление природоохранной деятельностью следует рассматривать как неотъемлемую часть общей системы управления предприятием, так как бесконтрольное использование природных ресурсов в производстве приводит к разрушительным экономическим, социальным и экологическим последствиям. Предприятия обязаны постоянно изучать изменения к требованиям охраны окружающей среды и обеспечить непрерывное совершенствование системы экологического менеджмента. Важной составляющей в системе экологического менеджмента является экологическая служба предприятия, но природоохранная деятельность предприятий не может быть эффективной, если она осуществляется, лишь одним, хотя и специализированным структурным подразделением. Наибольший результат достигается тогда, когда в охране окружающей среды и рациональном использовании природных ресурсов участвуют все службы и подразделения предприятий с учетом их специфики на производстве. При этом служба охраны окружающей среды играет роль 88

главного органа, координирующего деятельность всех других подразделений. Рассматривая, как пример хозяйственного субъекта, угледобывающее предприятие, можно сказать, что одним из направлений деятельности экологической службы является мониторинг состояния породного отвала шахты. На данный момент в Донецкой Народной Республике существует Приказ [1] на основании которого предприятие само разрабатывает программы производственного экологического мониторинга, соблюдая требования. Некоторые требования в отношении наблюдения за атмосферным воздухом приведены в подразделе «Производственный контроль в области охраны атмосферного воздуха» данного приказа. Одним из составляющих данного приказа является план-график проведения наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха с указанием измеряемых загрязняющих веществ, периодичности, мест и методов отбора проб, используемых методов и методик измерений. План-график наблюдений должен содержать:  адреса (географические координаты) пунктов наблюдений с указанием номера каждого пункта наблюдения;  перечень контролируемых на каждом пункте загрязняющих веществ;  методы определения концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе;  периодичность отбора проб атмосферного воздуха. В настоящее время контроль над породным отвалом осуществляется в соответствии с Инструкцией по предупреждению самовозгорания, тушению и разборке породных отвалов. На основании данной инструкции мониторинг проводится:  на действующих негорящих отвалах 3 раза в год: май, июль и сентябрь;  на действующих горящих отвалах 2 раза в год: май и сентябрь;  на недействующих горящих отвалах - 1 раз в год: сентябрь. Периодичность мониторинга зависит от факторов, влияющих на самовозгорание породных отвалов: количества солнечных дней и интенсивность солнечной радиации; расположение отвалов на подветренной стороне местности; увлажнение отвалов атмосферными осадками и водотоками местности. Известно, что время достижения углем температуры самовозгорания составляет 21 сутки в летний период при низкой влажности и отсутствии перепадов дневной и ночной температуры, а в осенний период время самовозгорания возрастает до 36 суток [2]. Для горящего породного отвала шахты им. Калинина выплаты по экологическому налогу на выбросы составляют ежегодно порядка 3 450 984,08 руб. Стоимость одной тепловой съемки составляет порядка 30000 руб. Таким образом, периодичность температурного контроля с помощью БПЛА и тепловизионной съемки составит 1 раз в месяц [2]. Таким образом, учитывая экономическое обоснование периодичности и время достижения углем температуры самовозгорания, мониторинг теплового состояния породных отвалов рекомендуется проводить с периодичностью 1 раз в месяц. Кроме того, мониторинг дополнительно проводится в дни с температурой, превышающей среднюю в данный период, и в дни после осадков, если количество осадков превышает норму за данный период [2]. Для внедрения мониторинга породных отвалов необходимо принять ряд управленческих решений на предприятии (табл. 1).

89

Таблица 1 – Алгоритм внедрения мониторинга породных отвалов Функция управления Планирование

Управленческое решение

1. Оценка нынешнего состояния породного отвала. С помощью существующих данных по мониторингу эколог предприятия определяет стадию горения породного отвала.

2. Определение необходимого количества замеров в год и составление календарного плана замеров (без учета погодных условий) 3. Оценка состава и объемов складируемой породы.

4. Назначение ответственных лиц за мониторинг породного отвала.

1. Подбор квалифицированных сотрудников для проведения Организация мониторинга породного отвала.

2. Составление Приказа о приёме на работу новых сотрудников и назначении ответственных лиц за мониторинг породного отвала.

3. Ответственным лицом назначается эколог предприятия и специалисты, которые проводят мониторинг, подчиняются ему.

4. Эколог предприятия выделяет сотрудникам, под их ответственность, необходимое оборудование и приборы для проведения измерений.

5. Эколог составляет календарный план мониторинга породного отвала.

6. Эколог отслеживает метеорологические показатели для дополнительного мониторинга.

1. Сотрудники получают премии за выполненный вовремя Мотивация мониторинг.

2. Если мониторинг не будет проведен в соответствии с календарным планом, то сотрудники будут лишены премии.

1. Проверка экологом соблюдения календарного плана проведения Контроль замеров.

2. Сотрудники, проводящие замеры, дают ежемесячную оценку состояния породного отвала, и эколог делает сравнительную оценку состояния отвала за год.

3. Эколог проверяет данные по составу и объемам складируемой породы. Внедрение системы экологического мониторинга породных отвалов позволит повысить уровень экологической безопасности угледобывающего предприятия. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Приказ «Об утверждении Требований к содержанию программ производственного экологического мониторинга и Порядка предоставления отчета о результатах осуществления производственного экологического мониторинга» 2. Козырь, Д.А. Мониторинг теплового состояния породных отвалов с использованием дистанционных методов контроля / Д.А. Козырь, С.П. Высоцкий // Вестник Академии гражданской защиты: научный журнал. – Донецк: ГОУВПО «Академия гражданской защиты» МЧС ДНР. - 2018. – Вып.1 (13). – С. 59-69.

90

ИССЛЕДОВАНИЕ ТОКСИЧНОСТИ СНЕЖНОГО ПОКРОВА ПО ДЕЙСТВИЮ НА DAPHNIA MAGNA А.А. Григорьева, Е.Н. Ерофеева Ульяновский государственный технический университет В работе представлено исследование токсичности снежного покрова национального парка «Сенгилеевские горы» с помощью метода биотестирования по выживаемости дафнии. Ключевые слова: БИОТЕСТИРОВАНИЕ, ДАФНИЙ-DAPHNIA MAGNA, ФИТОТОКСИЧНОСТЬ, ТЕСТ-ОБЪЕКТ The article presentsexploration of the toxicity of the snow cover of the Sengiley Mountains National Park using the biotesting method for daphnia survival, as well as the ability to reproduce it.

Keywords: BIOTESTING, DAPHNI-DAPHNIA MAGNA, PHYTOTOXICITY, TESTSUBJECT Известно, что в связи с жизнедеятельностью человеческой цивилизации синтезируются и попадают в окружающую среду сотни тысяч новых химических соединений с невыясненными токсикологическими характеристиками. Большая часть загрязняющих веществ, в связи с отсутствием оборудования, методик и стандартов, аналитически не определяется. С другой стороны, только методы биотестирования позволяют получить интегральную токсикологическую характеристику природных сред независимо от состава загрязняющих веществ. В связи с этим, указанные методы приобретают всё большую популярность и внедряются повсеместно. Особенно актуально внедрение биотестирования в системе мониторинга и контроля за крупными источниками загрязнения [1]. Снежный покров является эффективным накопителем загрязнений и отражением состояния атмосферного воздуха за один год. При выпадении снега концентрация загрязняющих веществ в нем оказывается выше, чем в атмосферном воздухе [2]. Целью данной работы является исследование токсичности снежного покрова национального парка «Сенгилеевские горы» Ульяновской области с помощью тестобъекта - дафний. Задачи исследования: изучить загрязнителей талой воды, полученной из снега взятого с разных пробных площадей на территории национального парка, определить процент выживаемости-гибели и возможности размножения тест объекта, сравнить результаты разных проб, обработать результаты и сделать вывод о загрязнении окружающей среды. Предметом исследования стал снежный покров территории национального парка «Сенгилеевские горы», отбор проб производился в марте 2020 года. В качестве тест-объекта были выбраны ракообразные (дафний – Daphnia magna). Для осуществления исследований было заложено 5 пробных площадей на территории национального парка «Сенгилеевские горы». Национальный парк расположен на территориях муниципальных образований "Сенгилеевский район", "Чердаклинский район" и "Город Новоульяновск" Ульяновской области. Общая площадь национального парка составляет 43697 гектаров. В заповедной зоне допускаются научно-исследовательская деятельность, ведение 91

экологического мониторинга, проведение природоохранных, биотехнических и противопожарных мероприятий, лесоустроительных и землеустроительных работ. Размер опытных и контрольных пробных площадей составлял 10х10 метров. Пробный район №1 (район 1) был заложен на расстоянии 10 000 метров от ограждения ООО «Сенгилеевский Цементный завод», пробный район №2 (район 2)- на расстоянии 5000 метров от пробного района №1, пробный район №3 (район 3)- на расстоянии 2500 метров от ограждения завода, пробный район №4 (район 4)- на расстоянии 1000 метров от ограждения заводской территории, пробный район №5 (район 5)-на расстоянии 500 метров от границы промышленной площадки ООО «Сенгилеевский Цементный завод». В качестве контрольной пробы использовали культивационную воды, данную воду используют для культивирования дафний и в качестве контрольной для биотестирования. Для подготовки контрольной воды питьевую воду отстаивают и аэрируют аквариумным компрессором в течение трех суток в бутылях из бесцветного стекла в присутствии высшей водной растительности. Кроме прилегающей рядом автотрассы, других источников загрязнения тяжелыми металлами не обнаружено. Все изучаемые пробные площади расположены с учетом преобладающих ветров. Для проведения исследования был использован растаявший снег. С помощью стеклянной пипетки вместимостью 2 см3 с оплавленным концом пересаживают в стакан по десять суточных дафний и переносят в химические стаканы с анализируемым растаявшим снегом, отсасывают жидкость из стакана и осторожно, чтобы не повредить дафний, приливают отмеренный объем тестируемой воды. Каждую пробу исследуемой воды анализируют в трех повторностях. Повторность для контрольных проб так же трехкратная. В каждый стакан помещают по 10 односуточных дафний и экспонируют их при температуре 22 ± 20°С 96 часов. Средние результаты биотестирования за исследуемый период приведены на рисунке 1. Отмечается сто процентная выживаемость в пробах №1, №2, №3, №4 и так же в контрольной пробе, лишь в пробе №5 выживаемость снизилась в 2 раза по сравнению с контрольным вариантом. Анализ выживаемости в талой воде со всех участков показал, что по результатам биотестирования в районе № 5 вероятно присутствие токсических веществ, вызывающих гибель тест-организмов. Проба №5 была взята на расстоянии 500 метров от ограждения ООО «Сенгилеевский Цементный завод». Можно сделать вывод, что главным загрязнителем атмосферы газами и пылью является цементная промышленность из-за выбросов оксидов углерода, серы и азота. Для сохранения окружающей природной среды необходима модернизация или замены очистных сооружений, вентиляторов, фильтров, цементного завода.

92

Рисунок 1. Влияние загрязнителей в талой воде на выживаемость Daphnia magna. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Дятлов С.Е. Роль и место биотестирования в комплексном мониторинге загрязнения морской среды // Экология моря. - 2000. - №51. - С. 83-87.

2.Галеева Э.М.,Хасанова Э.И., Хафизова И.А. Пространственная структура загрязнения снежного покрова г. Уфы // Вестник Удмуртского университета. 2014. № 64. С. 7.

РАЗВИТИЕ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ГЕОСИСТЕМ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (РОСТОВСКАЯ ОБЛАСТЬ) О.Д. Грачёва, В.Н. Артамонов ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» На урбанизированных территориях природные ландшафты сильно преобразованы человеком, на их месте сформировались городские округа, пригородные сельскохозяйственные территории, рекреационные зоны. Для последующей комплексной экологической оценки важным является характеристика экологически значимых факторов развития урбанизированных территорий, включая демографический, промышленный и транспортный потенциал. [1] КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: ЛАНДШАФТЫ, КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА, ГОРОДСКОЙ ОКРУГ, ДЕМОГРАФИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ, УРБАНИЗАЦИЯ, АНАЛИЗ, ГЕОЭКОСИСТЕМА, МОНИТОРИНГ, ЭКОСИСТЕМА.

Natural landscapes in urban areas they were strongly transformed by man, and urban districts, suburban agricultural territories, and recreational zones were formed in their place.

For the subsequent comprehensive environmental assessment, it is important to characterize 93

the environmentally significant factors of urban development, including demographic, industrial and transport potential.

KEYWORDS: LANDSCAPES, INTEGRATED ASSESSMENT, URBAN DISTRICT, DEMOGRAPHIC POTENTIAL, URBANIZATION, ANALYSIS, GEO- ECOSYSTEM, MONITORING, ECOSYSTEM. Современный уровень городского населения (74%) ставит в один ряд с большинством развитых стран мира. Урабанизационные процессы имеют ряд особенностей. Города-миллионеры, в которых проживает 32,4% населения страны, находятся на значительном удалении друг от друга, что существенно осложняет развитие агломерационных процессов и делает крайне сложно возможность формирования мегалополисов. Урбанизация в Ростовской области в течение всего XX столетия, повторяя основные тенденции страны, развивалась очень быстрыми темпами. Ее максимум был отмечен в переписи 1989 г. (71%). Анализ комплексной оценки включает: определения экологического источника опасности, оценку степени опасности, оценку загрязнения отдельных компонентов окружающей среды. [2] Целью данных исследований является разработка и обоснование комплексной оценки состояния геосистем в Российской Федерации (Ростовская область), для принятия эффективных управленческих решений на основании экологической отчётности предприятий, докладов региональных и федеральных органов власти о состоянии окружающей среды и использовании природных ресурсов. Основные задачи исследования: 1. Выявление действующих и потенциальных источников экологической опасности на территории Российской Федерации (Ростовская область).

2. Определение характера и параметров воздействия на окружающую среду выделенных источников экологической опасности.

3. Оценка степени воздействия на окружающую среду источников экологической опасности.

4. Определение значимости выделенных источников экологической опасности.

5. Характеристика экологически значимых факторов развития урбанизированных территорий, включая демографический, промышленный транспортный потенциал, социальные аспекты развития городских округов.

6. Установление антропогенных воздействий на окружающую среду и определение антропогенной нагрузки.

7. Определение их устойчивости к антропогенному воздействию.

8. Дифференциация загрязнения компонентов окружающей среды городских округов по отдельным и интегральным показателям.

9. Оценка заболеваемости и качества жизни населения.

10. Определение степени напряженности экологической ситуации.

11. Разработка рекомендаций по улучшению экологической ситуации на урбанизированных территориях [2].

94

Для последующей комплексной экологической оценки важным является характеристика экологически значимых факторов развития урбанизированных территорий, включая демографический, промышленный и транспортный потенциал, социальные аспекты развития городских округов. Такая информация является основой для определения особенностей и тенденций развития городских округов и установления антропогенной нагрузки. Устойчивость городских округов к антропогенному воздействию определяется в целом для суммарной антропогенной нагрузки. [1]

95

Выводы: Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что в современных формированиях исследования комплексной оценки очень важны. Изучение экологии городов и оценки состояния урбанизированных территорий в последние годы являются весьма востребованным междисциплинарным направлением научной мысли, анализу которого посвящены труды многих зарубежных исследователей в том числе Марка МакДонелла, Ричарда Формана и другие. Урбанизированные территории отличаются рядом специфических особенностей функционирования и загрязнения окружающей среды. Высокая плотность населения, концентрация промышленных предприятий и транспорта, интенсивное воздействие физических и других факторов оказывают существенное влияние на окружающую среду. Поэтому при проведении комплексной экологической оценки важным является выбор методики и показателей, отражающих их специфику и особенности. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. http://ea.donntu.org:8080/bitstream/123456789/28585/1/2_4%20%2BЗвягинцева %20Методология%20комплексной%20оценки.pdf 2. Комплексная оценка экологического состояния городских округов Ростовской области / Ю.Ю. Меринова, А.Д. Хованский, Ю.Н. Меринов; Южный федеральный университет. – Ростов – на – Дону: Издательство Южного федерального университета, 2016. – 184 с.

ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ГОРОДСКОГО ТРАНСПОРТА НА СОСТОЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ДОНЕЦКА Д.А. Грицан, С.Н.Лепеха ГПОУ «Донецкий электрометаллургический техникум» В докладе проанализировано влияние интенсивности движения городского автотранспорта на реконструируемом участке дороги на состояние атмосферного воздуха. Приведен расчет максимальных приземных концентраций загрязняющих веществ. Ключевые слова: ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ, ОХРАНА СРЕДЫ, АВТОМОБИЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ, ЗАГРЯЗНЯЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА, МАКСИМАЛЬНЫЕ ПРИЗЕМНЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ.

The report analyzes the impact of the traffic intensity of urban vehicles on the reconstructed road section on the state of atmospheric air. The calculation of maximum surface concentrations of pollutants is given.

Key words: SOURCES OF POLLUTION, ENVIRONMENTAL PROTECTION, ROAD TRANSPORT, POLLUTANTS, MAXIMUM SURFACE CONCENTRATIONS. Автомобильный транспорт  один из важнейших элементов функционирования современного города. Но, наряду с очевидными преимуществами, процесс развития транспортной сети сопровождается возрастающим негативным воздействием на окружающую среду. Особенно остро эта проблема стоит в городах, где автотранспорт является одним из основных источников загрязнения. Специфика загрязнения автотранспортом окружающей среды: 96

- постоянный рост количества автомобилей; - заполнение транспортом всей территории города и создание общего повышенного фона загрязнения; - непосредственная близость автомагистралей к жилым районам (автомобили заполняют все местные проезды и дворы жилой застройки); высокая токсичность выбросов автотранспорта; - сложность технической реализации средств очистки на подвижных источниках загрязнений; - низкое расположение источника загрязнения от поверхности земли, в результате чего происходит скопление отработанных газов в зоне дыхания людей. Объем выбросов автотранспорта зависит от множества факторов: - состава эксплуатируемого автопарка по типам автомобилей (грузоподъемность), по мощности двигателей, возрасту транспортных средств, экологическим характеристикам и качеству моторного топлива; - скорости потока; - климатических характеристик местности (ими определяется длительность прогрева двигателя, использование шипованных шин); - среднего пробега автомобилей по улично-дорожной сети. Наибольшее влияние выхлопные газы оказывают на водителей и пассажиров автотранспорта, особенно тех, кому подолгу приходится стоять в пробках, а также на горожан проживающих в непосредственной близости от автомагистралей. Среди пешеходов, больше всех страдают дети, так как наибольшая концентрация вредных веществ происходит в приземном воздушном слое, как раз на уровне дыхательных путей ребенка. Длительный контакт со средой, отравленной выхлопными газами автомобилей, вызывает общее ослабление организма  иммунодефицит. Выбрасываемые вещества могут стать причиной различных заболеваний: дыхательной недостаточности, гайморита, ларинготрахеита, бронхита, бронхопневмонии, рака легких, атеросклероза сосудов головного мозга, болезней сердечно-сосудистой системы и т.д. В данной работе мы оценим допустимость выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от двигателей внутреннего сгорания (ДВС) движущегося автотранспорта на реконструируемом участке дороги по ул. 230-й Стрелковой Дивизии с учетом перспективного возможного увеличения интенсивности движения. Выбросы загрязняющих веществ при работе двигателей внутреннего сгорания (ДВС) определены согласно "Методики расчёта выбросов загрязняющих веществ передвижными источниками" по удельным выбросам загрязняющих веществ в зависимости от расхода топлива. Масса выброса j-го вредного вещества (т) подвижным составом автомобильного транспорта, который имеет n групп автомобилей k-го типа, за период Τ определяется в зависимости: m

M j   g jci  Gi  K т 103 i 1

где

gjсi – Gτi Кт –

усредненный удельный выброс j-го вредного вещества с единицы израсходованного i-го топлива, кг/т; расход i-го топлива подвижным составом, т; коэффициент, учитывающий воздействие технического состояния машин на величину удельных выбросов.

97

Транспортные потоки характеризуются интенсивностью, составом и скоростью движения, интервалами между автомобилями и плотностью потока. Вследствие взаимодействия автомобилей в потоке все эти характеристики функционально связаны друг с другом. Интенсивность движения в настоящее время по данным наблюдений составляет 2088 авт/сут (транспортных единиц), в том числе: - легковые автомобили – 1296 авт/сут; - грузовые автомобили (до 10 т) – 432 авт/сут; - грузовые автомобили (до 20 т) – 240 авт/сут; - грузовые автомобили (до 40 т) – 120 авт/сут. Легковые автомобили из общего числа составляют - 62%, а грузовые - 38%. Реконструируемая дорога относится к категории III, интенсивность движения в транспортных единицах составляет от 1000 до 3000 авт/сут, а в приведенных единицах к легковому автомобилю от 2500 до 5000 авт/сут в обоих направлениях. Длина реконструируемой дороги – 1367м, состоящая из 2-х прямолинейных участков: - первый участок дороги около – 982м; - второй участок дороги около – 385м. В связи с ожидаемым ростом перевозок пассажиров и грузов, интенсивность движения до 2031 года на участке проектирования возрастет до – 3936 авт/сутки, то и расчет выбросов загрязняющих веществ от автотранспорта рассчитывался на перспективу, на участке дороги – 1367м. Расчетная часовая интенсивность движения N (авт/час) составит: - в прямом направлении: Nпр. (авт/час) = 0,046 . N (авт/сут); - в обратном направлении: Nобр. (авт/час) = 0,03 . N (авт/сут).

Nпр. = 0,046 . 3936 авт/сут = 181,1 авт/час; Nобр. = 0,03 . 3936 авт/сут = 118,1 авт/час. Всего: N = Nпр + Nобр ~ 300 авт/час. Рассчитаем плотность движения автомобилей на рассматриваемом участке дороги: N = V . q, где N – интенсивность движения, авт/час; V- скорость движения автомобилей, км/час; q – плотность потока, авт/км. Из формулы следует: q = N / V. Скорость движения транспортных средств по территории жилой застройки на рассматриваемом участке не должна превышать – 50км/час. Учитывая то, что есть автотранспорт, который движется медленнее установленной скорости движения, в связи с наличием пешеходных переходов, остановки общественного транспорта, а также то, что дорога состоит из 2-х прямолинейных участков, которые пересекаются, ориентировочно принимается: 1) 20% авто движется со скоростью – 50км/час: (300авт/час.0,2).1,367км/50км/час = 1,64авт.

2) 20% авто движется со скоростью – 40км/час: (300авт/час.0,2).1,367км/40км/час = 2,05авт.

3) 20% авто движется со скоростью – 30км/час: (300авт/час.0,2).1,367км/30км/час = 2,73авт.

4) 20% авто движется со скоростью – 20км/час: (300авт/час.0,2).1,367км/20км/час = 4,10авт.

5) 20% авто движется со скоростью – 10км/час: (300авт/час.0,2).1,367км/10км/час = 8,20авт.

98

Всего одновременно может находиться автомашин на участке дороги 1,367км в обоих направлениях ~ 19 авт. Легковые автомобили с бензиновым ДВС (62%) ~ 12авт. Грузовые с дизельным ДВС (38%) ~ 7 авт. Расход бензина на 1 машину - 10л на 100км. На участке 1367м расход бензина составит – 0,1367л на 1 машину и 1,64л на 12 машин. В 1 литре бензина – 0,74кг.

1,64л х 0,74кг ≈ 1,2кг ≈ 0,0012т. Расход дизтоплива на 1 машину - 20л на 100км. На участке 1367м расход дизтоплива составит–0,2734л на 1 машину и 1,91л на 7 машин. В 1 литре дизтоплива – 0,86кг.

1,91л х 0,86кг ≈ 1,6кг ≈ 0,0016т. Выбросы газообразных веществ от двигателей внутреннего сгорания приведены ниже в таблице 1. Таблица 1  Выбросы газообразных веществ от двигателей внутреннего сгорания Наименование загрязняющего вещества

Диоксид азота

Удельный выброс, g, кг/т

Коэффициент Расход топлива технического т/час состояния автомобилей Кm Автомобили с бензиновым ДВС

Выброс г/с

21,8

0,9

0,0012

0,0065

0,6

1,0

0,0012

0,0002

Оксид углерода

196,5

1,7

0,0012

0,1114

Углеводороды предельные С12-С19

37,0

1,8

0,0012

0,0222

Диоксид азота

Автомобили с дизельным ДВС 31,5 0,95

0,0016

0,0133

Сажа

3,85

1,8

0,0016

0,0031

Диоксид серы

5,0

1,0

0,0016

0,0022

Оксид углерода Углеводороды предельные С12-С19

36,0

1,5

0,0016

0,0240

6,2

1,4

0,0016

0,0039

Продолжение таблицы 1 Диоксид серы

Для ускорения и упрощения расчетов приземных концентраций рассчитана целесообразность расчета на ЭВМ по формуле: М Ф = 0,1 при Н  10 м, Ф = 0,01Н при Н  10 м, Ф ПДК где М – суммарное значение выброса от всех источников, г/с; ПДК – максимальная разовая предельно допустимая концентрация или ОБУВ, 3 мг/м ; Н – средневзвешенная высота источника выброса, м. Результаты расчета целесообразности приведены ниже в таблице 2.

99

Таблица 2  Результаты расчета целесообразности

0,2 0,15 0,5 5,0

М выброс, г/с 0,0198 0,0031 0,0024 0,1354

Приведенная высота м <10 <10 <10 <10

1,0

0,0261

<10

Вещество

Код

ПДКм.р.

Диоксид азота Сажа Диоксид серы Оксид углерода Углеводороды предельные С12-С19

301 328 330 337 2754

0,099 0,021 0,005 0,027

Критерий Ф 0,1 0,1 0,1 0,1

Результат (да, нет) нет нет нет нет

0,026

0,1

нет

М/ПДКм.р

Из полученных результатов можно сделать вывод, что более подробный расчет рассеивания загрязняющих веществ при эксплуатации данного реконструируемого участка автодороги местного значения от движущегося автотранспорта по всем загрязняющим веществам выполнять не целесообразно. Следовательно, максимальные приземные концентрации загрязняющих веществ на рассматриваемой территории не превысят 0,1ПДК, и не будут оказывать существенного влияния на качество атмосферного воздуха ближайшей жилой застройки. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Бранзенбург Т. Автомобили.- М.: «Планета детства», «Издательство Астрель», АСТ 2012 (Что, где, когда) 2. Б. Небел «Наука об окружающей среде»: Издательство Москва «Мир» 2013г 3. Шаповалов А.Л. Оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха отработавшими газами автомобилей. – М.: Транспорт, 1990. – 160 с.

ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ИЗМЕНЕНИЙ СОСТОЯНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ ДОНБАССА О.А. Гутовская, Д.А. Макеева ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» В статье рассмотрена система мониторинга водных ресурсов Донецкого региона. Обоснована важность гидрологических материалов при решении вопросов водоснабжения населенных пунктов и промышленных предприятий Ключевые слова: ГИДРОЛОГИЯ, ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА, МОНИТОРИНГ The article considers the monitoring system of water resources of the Donetsk region.

The importance of hydrological materials in addressing the water supply of settlements and industrial enterprises is substantiated.

Keywords: HYDROLOGY, ENVIRONMENT, MONITORING Гидрология принадлежит к циклу наук о Земле, изучает гидросферу, ее свойства и протекающие в ней процессы и явления во взаимосвязи с атмосферой, литосферой и биосферой. Гидрология рассматривает методы измерений и наблюдений, ведущихся с целью изучения гидрологического режима вод.

100

Основными задачами гидрологии являются: разработка методов и приборов для количественного определения элементов водного режима и систематическое многолетнее изучения явлений и процессов, характеризующих гидрологический режим, например колебания уровня, расходов, температуры воды и т.д. В состав основных гидрометрических работ входят: измерения уровня воды и температуры воды; промеры глубин; измерения расходов воды, взвешенных и донных наносов; определение физических и химических свойств и загрязненности воды; изучения зимнего режима водных объектов. Результаты гидрологических работ широко используются для научных обобщений и находят большое практическое применение. Гидрологические данные характеризующие водные ресурсы, являются основой для расчетов при составлении различных водохозяйственных проектов, в том числе для гидротехнического строительства, расчета водоснабжения, эксплуатации водного транспорта и т.д. Особенно нужны гидрологические сведения гидротехнического строительства. При проектировании плотин и водохранилищ требуется надежные материалы о водном и ледовом режиме, о количестве наносов, проносимых рекой. Большое значение имеют гидрологические материалы при решении вопросов водоснабжения населенных пунктов и промышленных предприятий. Например, водозабор, установленный без учета колебаний уровня водотока и его расходов, в засушливый год может оказаться над поверхностью воды; насосная станция, расположенная в пределах высоких уровней, при которых возможен интенсивный ледоход, может быть повреждена или даже разрушена плывущим льдом. Велико значение гидрологических сведений о режиме рек для развития сельского хозяйства, особенно при расчете обводнения и орошения засушливых земель. В состав государственной гидрометеорологической сети входит гидрологическая сеть, состоящая из гидрологических станций и постов. Гидрологический пост является низовой ячейкой, где производятся наблюдения за элементами водного режима. Работой постов руководят гидрологические станции, являющейся основными производственными органами Гидрометеорологического центра. Гидрологические посты – пункты стационарных гидрологических наблюдений, прикрепленные к гидрологическим станциям, производят стандартные, т.е. регламентированные Наставлениями, наблюдения за следующими основными элементами гидрологического режима рек: 1. Гидрологические наблюдения: за высотой уровня воды. Ежедневно в 08 и 20ч. по местному времени; в период половодья и дождевых паводков учащенно, по указанию станции. Температура воды и воздуха. Ежедневно в 08 и 20ч. по местному времени в период, свободный от ледяного покрова. Толщина льда, шуги и высотой снега на льду: 10, 20, числа и в последний день месяца. Явления ледового режима: ежедневно в сроки измерения уровня воды. За водной растительностью: 10, 20, числа и в последний день месяца.

2. Измерения расходов воды, расходов взвешенных наносов, взятия проб воды на мутность, химический анализ и проб наносов и донных отложений на механический анализ.

3. Составление и передача телеграмм о гидрологическом режиме и осадках.

4. Метеорологические наблюдения: за осадками, ежедневно в 08, 20 ч. по местному времени. За атмосферными явлениями, в течении суток. За снежным покровом высотой и плотностью снега, через каждые пять дней.

101

5. Первичная обработка материалов наблюдений и составление месячных таблиц: регулярно в течении месяца.

Гидрологический пост р. Кальмиус, г. Донецк Гидрологическая станция организует и производит гидрологический наблюдения и связанные с ними работы на прикрепленных постах; осуществляют техническое руководство работой этих постов, обработку и обобщение материалов наблюдений; выполняют специальные и исследовательские работы; осуществляют обеспечение народного хозяйства материалами и сведениями по гидрологическому режиму. В состав работ по организации наблюдений входит: 1. организация новых постов; 2. подбор, обучение и контроль за работой наблюдателей постов; 3. установка приборов их профилактика и текущий ремонт; 4. капитальный ремонт постового оборудования; 5. обеспечение постов бланковым материалом, оборудованием и приборами, инвентарем, а также другими материалами и средствами, необходимыми для производства наблюдений.; 6. непосредственное выполнение гидрологических работ на постах. Техническое руководство работой постов и обработка материалов наблюдений включает: - систематический контроль за выполнением плана и качеством наблюдений и оперативной информации; - техническую инспекцию постов; - ежемесячную проверку, текущий анализ и оценку материалов наблюдений; - обработку материалов; - подготовку таблиц и текста гидрологических ежегодников, входящих в состав «Водного кадастра» 102

В результате многолетних наблюдений периодически наблюдалось маловодие рек. Маловодью и засухам посвящено множество публикаций. В последние годы главное внимание уделялось проблеме определения расчетных значений минимального стока при стационарности рядов наблюдений. В ряде наблюдений констатируется существенный рост минимального стока рек. В качестве основной причины этого явления указывается потепление климата, приводящее к увеличению доли жидких осадков и, соответственно, питания подземных вод. Но гидрологические данные за последние годы показывают, что минимальный сток начал снижаться, несмотря на продолжающееся повышение температуры воздуха. Этот вопрос стоит в задачах, в том числе и экологических, где важна оценка минимального стока. Цель работы ретроспективный анализ динамики многолетних колебаний минимального стока рек и повторяемости его наиболее низких значений, гидрометеорологических предпосылок и экологических последствий маловодных периодов в нашей стране. В анализе многолетней изменчивости минимального стока рек, использованы данные гидрологических наблюдений за общий период лет. Маловодие рек причиняет ущерб не только водопользователям (гидроэнергетике, водному транспорту, сельскому хозяйству и т.д.), но и жизнедеятельности водной флоры и фауны. В результате дефицита воды могут возрасти концентрация сбрасываемых предприятиями загрязняющих веществ и тепловое «загрязнение» воды, понизится содержание растворенного в воде кислорода из-за слабого водообмена. Все это, в целом, оказывает неблагоприятное влияние на качество воды и, соответственно, на состояние экосистем, а также санитарно-эпидемиологическую обстановку водных объектов. По итогам мониторинга состояния и анализа данных, предприятияводопользователи, которым предоставляются данные и компетентные органы управления могут корректировать допустимое количество стоков и концентрацию различных веществ в этих стоках. Это будет сделано в соответствии с новыми режимами разбавления, обусловленными количественными показателями маловодья. Данные меры будут способствовать сохранению окружающей среды и рациональному природопользованию, что повысит уровень экологической безопасности региона. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Приказ «Об утверждении Требований к содержанию программ производственного экологического мониторинга и Порядка предоставления отчета о результатах осуществления производственного экологического мониторинга» 2. Козырь, Д.А. Мониторинг теплового состояния породных отвалов с использованием дистанционных методов контроля / Д.А. Козырь, С.П. Высоцкий // Вестник Академии гражданской защиты: научный журнал. – Донецк: ГОУВПО «Академия гражданской защиты» МЧС ДНР. - 2018. – Вып.1 (13). – С. 59-69.

103

ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ АТМОСФЕРЫ В ЧЕРТЕ БАЛАХНИНСКОЙ АГЛОМЕРАЦИИ НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ КАЧЕСТВА СНЕГОВОГО ПОКРОВА З.С. Калиничева, А.А. Береснев, А.В. Козлов ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный педагогический университет имени Козьмы Минина» В работе представлены тенденции загрязнения атмосферы территории Балахнинской агломерации (Нижегородская область), выявленные на основе экологохимического анализа снеговых масс, накопленных в период 2019 и 2020 гг. Установлено наличие повышенных концентраций аммиака, а также присутствие оксидов азота и пылевидных загрязнений в атмосфере промышленной территории. Ключевые слова: ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ, ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СНЕГА, СНЕГ КАК ДЕПОНИРУЮЩАЯ СРЕДА ЭКОТОКСИКАНТОВ.

To the work presents trends of atmospheric pollution of the territory of the Balakhna agglomeration (the Nizhny Novgorod region), revealed on the basis of ecological-chemical analysis of snow masses, accumulated in the period 2019-2020. The presence of increased concentrations of ammonia, as well as the presence of nitrogen oxides and dust-like contaminants in the atmosphere of the industrial territory has been found.

Keywords: AIR POLLUTION, ECOLOGICAL ANALYSIS OF SNOW, SNOW AS THE DEPOSITING ECOTOXICANT ENVIRONMENT. В современной урбоэкологии существует целый ряд экологических проблем, присущих почти всем городским территориям промышленного типа застройки, который чаще всего состоит из спектра одних и тех же факторов воздействия на окружающую среду. К таковым относят хроническое запыление местной атмосферы над городами и прилегающими территориями (в случае агломерационных каркасов), загрязнение поверхностных водоемов из-за сброса как нормативно чистых, так и неочищенных сточных вод промышленного, бытового и ливневого происхождения, деградация почвенного покрова вследствие чрезмерного вскрытия и рекультивации территорий и многие другие проблемы [1, 2]. Известно, что газо-пылевые промышленные выбросы, содержащие оксиды углерода, серы и азота, соединяясь с атмосферной влагой, образуют угольную, серную и азотную кислоты и, тем самым, способствуют закислению выпадающих осадков. Это приводит к усилению общего подкисления атмосферы и ее загрязнению уже вторичными поллютантами. Вследствие того, что проблема хронического загрязнения атмосферного воздуха зачастую принимает вид повышающихся трендов, в современном экологическом мониторинге динамику данных негативных процессов отслеживают не только по прямому лабораторному анализу воздушных масс, но и в том числе на основе анализа снеговых отложений по показателям кислотности, содержанию приоритетных химических веществ и наличию твердых пылевидных взвесей [3]. Поскольку снежный покров является временной депонирующей средой, для экотоксикантов он может выступать как объект мониторинга загрязнения атмосферы, а его лабораторный анализ позволяет установить состав примесей в воздухе и проследить за возможными источниками выбросов на исследуемой территории. Территория агломерации Балахна-Правдинск, расположенная в Нижегородской области, характеризуется наличием целлюлозно-бумажной (АО «Волга»), 104

автотранспортной (ООО «ПКФ «Луидор», ООО «РусКомТранс»), электротехнической и электронной (АО «НПО «Правдинский радиозавод», ООО «Узола»), химической (ООО «Биаксплен», ГК «Реал-Инвест»), горно-обогатительной (ООО «Балкум» – ГК «INESCO») и смешанной (ООО «СТП») промышленности, что потенциально может оказывать определенное воздействие на местную окружающую среду. Целью настоящей работы являлось проведение оценки экологического состояния местной атмосферы в черте агломерации Балахна-Правдинск (Нижегородская область) по уровню загрязненности снеговых масс, накопленных в зоне потенциального воздействия промышленных территорий. Исследование снежного покрова проводилось с соблюдением требований необходимых нормативно-методических документов. Пробы снега отбирали вручную с помощью пластмассового цилиндра (ø = 10 см, h = 20 см) в непрозрачные полиэтиленовые пакеты. Отбор проб осуществлялся в середине марта 2019 г. и в конце февраля 2020 г. в разных районах городов Балахна и Правдинск. Для пробоотбора выбирали визуально чистые и ровные участки снежного покрова; площадь каждого = 10 м2 . На одном участке отбирали по 5 точечных пробы, которые впоследствии смешивали в 1 объединенную пробу. Всего было отобрано 10 объединенных проб по каждому году исследования (рис. 1). Пробы были доставлены в Эколого-аналитическую лабораторию мониторинга и защиты окружающей среды Мининского университета для оттаивания и дальнейшего исследования.

Рис. 1. Схема расположения точек отбора проб снеговых масс (2019-2020 гг.) В талой воде снега определяли кислотность потенциометрическим методом при помощи рН-метра-милливольтметра МАРК-903, содержание взвешенных частиц – гравиметрическим методом (фильтрация 1 л воды снега), содержание аммонийной и нитратной форм азота – ионселективной ионометрией при помощи иономера Эксперт001-3(0.4). Результаты исследований представлены в таблице 1. Изучение закисления атмосферных осадков, оцениваемое на основе показателя кислотности местных снеговых масс, показало, что в целом они обладали некоторой кислой реакцией в слабокислом интервале. Практически по всем точкам отбора прослеживалась тенденция снижения кислотности снега к 2020 году за исключением пробы с точки 2 (промышленная территория).

105

Загрязнение воздуха пылевыми компонентами, оцениваемое на основе показателя содержания взвешенных частиц, расценивается как незначительное. За оба года изучения уровень запыления снега оказался примерно одинаковым в зависимости от места отбора проб: минимальное – в точках 5 и 6, среднее – в точках 1, 2, 4 и 8, относительно повышенное – в точках 3, 7, 9 и 10, расположение которых приурочено либо к промышленным территориям, либо к прохождению автотрасс. Также необходимо отметить, что в 2020 году содержание пыли в снеговых массах оказалось стабильно ниже, чем в 2019 году отбора проб. Таблица 1  Содержание химических веществ в воде снеговых масс, накопленных в черте городской агломерации «Балахна-Правдинск» Точка отбора

Кислотность (рН, ед. рН)

Взвешенные вещества, г/л

Нитратный азот (NO3–, мг/л)

Аммонийный азот (NН4+, мг/л)

2019 г.

2020 г.

2019 г.

2020 г.

2019 г.

2020 г.

2019 г.

2020 г.

1

6,61

6,65

0,019

0,016

0,29

0,82

2,15

3,18

2

6,77

6,60

0,026

0,018

0,26

1,05

23,0

2,05

3

6,48

6,64

0,033

0,024

0,24

0,99

1,38

1,81

4

6,16

6,29

0,018

0,016

0,16

0,97

1,88

1,47

5

6,06

6,98

0,007

0,004

0,22

0,88

1,60

2,10

6

6,29

6,34

0,015

0,012

0,11

0,81

0,90

1,27

7

6,31

6,83

0,029

0,022

0,17

0,96

1,52

1,86

8

6,42

6,47

0,020

0,016

0,19

0,63

0,98

1,60

9

6,06

6,55

0,078

0,064

0,26

0,64

1,40

2,10

10

6,04

6,86

0,047

0,036

0,17

0,77

2,53

2,16

ПДК*

6,5-8,5

–

45

1,9

* – нормативные значения взяты по водам, относящимся к водным объектам хозяйственнопитьевого и культурно-бытового водопользования (ГН 2.1.5.1315-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования»)

Загрязнение атмосферы аммиаком и оксидами азота, оцениваемые на основе показателей содержания катиона аммония и нитрат-аниона в воде снега, оказалось вполне заметным и, в особенности, по отношению к катиону аммония. Так, в точках 1, 2 и 10 в течение двух лет исследования наблюдалось превышение уровня допустимой концентрации по аммиаку, а в 2020 году – еще дополнительно в точках 5 и 9. Повидимому, местные предприятия характеризуются наличием в выбросах аммиачных примесей. Практически по всем точкам отбора проб уровень концентрации аммония 106

оказался выше в период снегонакопления 2020 года, а по нитрат-аниону – по всем точкам отбора. Однако какой-либо тенденции в территориальном распределении нитратов в водах снега выявлено не было. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Козлов, А. В. Оценка эколого-химического состояния и биологической токсичности снежного покрова автомагистралей Нижнего Новгорода / А. В. Козлов, Ю. И. Миронова, А. М. Машакин, Б. В. Кондрашин, В. Е. Дедык, И. А. Тарасов, А. А. Воронцова, Д. В. Акафьева // Успехи современного естествознания. – 2017. – № 3. – С.

92-96.

2. Купчик, Е. Ю. Химический мониторинг снежного покрова г. Чернигова / Е. Ю. Купчик // Науковий вісник Ужгородського національного університету. Серія Хiмiя. – 2014. – № 2 (32). – С. 84-90.

3. Шумилова, М. А. Исследование загрязненности снежного покрова на примере города Ижевска / М. А. Шумилова, О. В. Садиуллина, В. Г. Петров // Вестник Удмуртского университета. Серия: физика и химия. – 2012. – № 2. – С. 83-89.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕКОТОРЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ШАХТЕРСКОГО РАЙОНА ДОНЕЦКОГО РЕГИОНА А.В. Пикус, А.В. Ищенко, И.А. Сибирцева ГО ВПО «Донецкий национальный университет экономики и торговли имени Михаила Туган-Барановского» Проведен органолептический анализ и определены некоторые физико-химические показатели качества образцов питьевой воды Шахтерского района Донецкого региона. Показано несоответствие некоторых показателей образцов питьевой воды требованиям СанПиН и Всемирной Организации Здравоохранения. Ключевые слова: ПИТЬЕВАЯ ВОДА, ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ, ПОКАЗАТЕЛИ ЖЕСТКОСТИ, КИСЛОТНОСТИ СРЕДЫ, ОБЩЕЕ СОЛЕСОДЕРЖАНИЕ.

Abstract: an organoleptic analysis was performed and some physical and chemical indicators of the quality of drinking water samples from Shakhtersky district of Donetsk region were determined. Some indicators of drinking water samples do not meet the requirements of SanPiN and the world Health Organization.

Keyword: DRINKING WATER, ORGANOLEPTIC CHARACTERISTICS, INDICATORS OF HARDNESS, ACIDITY OF THE MEDIUM, TOTAL SALINITY. Вода – важнейшее вещество на Земле, без которой не может существовать ни одно живое существо и не могут протекать никакие биологические, химические реакции, а также технологические процессы. От качества употребляемой воды зависит самое главное богатство человека – его здоровье [1]. Нами было проведено исследование некоторых характеристик питьевой воды, которой пользуются жители Шахтерского района Донецкого региона (в основном – в сельской местности). Было отобрано и проанализировано 6 образцов из различных 107

источников, расположенных в разных уголках района, причем, в некоторых случаях – это была вода из водопровода, в других – из скважины, колодца или из природного источника. Прежде всего мы по стандартным методикам определили органолептические показатели исследуемых образцов, а именно: вкус, запах, прозрачность, цветность, а также показатель кислотности среды рН. По таким органолептическим показателям как запах, цветность и прозрачность все исследуемые образцы находятся в пределах санитарных норм. Беспокойство вызывают вкусовые характеристики образцов воды и показатели кислотности (рН составляет 5,2-5,8, в то время как по санитарным нормам рН для питьевой воды должна составлять 6,5–8,5, то есть имеется подкисление образцов). Следующим шагом наших исследований было определение общей жесткости воды комплексонометрическим методом и установление общего содержания солей при помощи гравиметрического метода. Данные органолептических показателей и жесткости воды представлены в таблице 1. Определение общей жесткости воды показали, что все исследованные образцы намного превышают санитарные нормы (жесткость воды составляет от 9,2 до 21,3 мгэкв/л, в то время как по санитарным нормам не должна превышать 8 мг-экв/л), то есть такая вода не должна употребляться населением как питьевая [2]. Ее постоянное употребление может провоцировать развитие таких болезней как полиартрозы, образование камней в почках, в мочевыводящих протоках, а также приводит к зашлакованности организма в целом. Таблица 1 – Органолептические показатели и жесткость воды № образца

Наименование

Источник

Запах

1

пгт. Розовка

Скважина

Отс

Сладкий Прозрачная

17,25

2

с. Дмитровка

Колодец

Отс

Горький

Прозрачная

13,8

3

пгт. Зуевка

Родник

Отс

Терпкий

Прозрачная

21,25

4

п. Давыдовка

Водопроводная

Отс

Терпкий

Прозрачная

9,7

5

г. Шахтерск

Водопроводная

Отс

Сладкий Прозрачная

9,2

6

с. Малоорловка

Водопроводная

Отс

Горький

9,3

Вкус

Цвет

Прозрачная

Жесткость, мг-экв/дм3

Высокой жесткостью исследованных образцов воды можно объяснить и их повышенную кислотность (за счет реакций гидролиза). А это также приводит к разрушительному воздействию на организм человека, особенно на кишечножелудочный тракт. Общее солесодержание образцов воды приведено в таблице 2 и на рисунке 1. Эти показатели также превышают допустимые нормы.

108

Таблица 2 – Общее солесодержание образцов воды 1

2

3

4

5

6

Масса бюкса (г)

21,2631 23,1588 22,941 22,1175 23,6246 21,6441

Масса бюкса с солями (г)

21,2817 23,1687 22,962 22,1272

Общего солесодержания (г/л) Содержание солей Mg+2 и Ca+2 (г/л)

23,629

21,6521

1,86

0,99

2,08

0,97

0,44

0,8

0,5523

0,4416

0,68

0,3104

0,2944

0,2976

Солесодержание в питьевой воде Шахтерского района 2,5 2

1,5 1 0,5 0

1

2

3

Общее солесодержание(г/л)

4

5

6

Содержание солей Mg+2 Ca+2(г/л)

Рисунок 1 – Солесодержание в питьевой воде Шахтерского района По полученным результатам проведенных исследований можно сделать вывод, что все исследованные нами образцы питьевой воды не соответствуют санитарным нормам и являются вредными для здоровья людей. Таким образом, администрации Шахтерского района необходимо срочно провести расширенные исследования источников питьевой воды и обеспечить ее доочистку, что будет способствовать оздоровлению населения указанного района. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Мудрый И.В. О влиянии минерального состава питьевой воды на здоровье населения (обзор) // Гигиена и санитария. – 1999. – №1. – С. 15-18.

2. СанПиН 2.1.4. 1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».

109

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ СНЕГОВЫХ МАСС В ЧЕРТЕ САНИТАРНО-ЗАЩИТНОЙ ЗОНЫ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ ГОРОДА НИЖНЕГО НОВГОРОДА А.В. Тарасов, Н.А. Гришина, А.В. Козлов ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный педагогический университет имени Козьмы Минина» В работе описаны некоторые особенности загрязнения снеговых масс, накопленных на границе санитарно-защитной зоны одного из градообразующих предприятий Нижнего Новгорода. Выявлено присутствие хлоридов, сульфатов и гидрокарбонатов в водах снега, что может свидетельствовать о наличии в газопылевых выбросах предприятия соответствующих веществ-экотоксикантов. Ключевые слова: УРОВЕНЬ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ АТМОСФЕРЫ, ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СНЕГА, САНИТАРНО-ЗАЩИТНАЯ ЗОНА, ГАЗОПЫЛЕВЫЕ ВЫБРОСЫ.

To the work describes some peculiarities of snow masses pollution, accumulated on the border of sanitary-protective zone of one of the city-forming enterprises of Nizhny Novgorod. The presence of chlorides, sulfates and hydrogencarbonates in snow waters has been detected, which may indicate the presence of appropriate ecotoxicants in the gas-dust emissions of the plant.

Keywords: LEVEL OF ATMOSPHERIC POLLUTION, ECOLOGICAL ANALYSIS OF SNOW, SANITARY-PROTECTIVE ZONE, GAS-DUST EMISSIONS. Нижний Новгород считается одним из наиболее крупных центров России с широкой инфраструктурой урбанизации и высокой степенью загазованности воздуха от работы автомобильных двигателей. Кроме того, в Нижегородском регионе активно развито автомобиле- и станкостроение, а также химическая, фармацевтическая, нефтехимическая и другие виды промышленности. По этим причинам загрязнение атмосферы многими экотоксикантами в пределах городской черты остается одной из главных экологических проблем мегаполисов [1]. Несмотря на то, что снег как объект оценки состояния среды не является экологически нормируемой системой, многими исследователями указывается на его высокую значимость в экологических исследованиях окружающей среды. Причиной тому является множество физико-химических факторов снегообразования, воздушного переноса его масс и процессов загрязнения. Благодаря естественным процессам концентрирования поллютантов в снеге содержание в нем загрязняющих веществ считается одним из значимых критериев при проведении оценки экологического состояния атмосферы [2, 3]. Накопляемые в снеговых массах поллютанты и аэрозольные частицы практически не подвергаются химическим реакциям, сохраняя первичное состояние, что важно при оценке поступающих в атмосферу загрязнителей. Высокие способности снежного покрова к сорбции загрязняющих веществ и взвесей позволяют считать состояние снега определенным индикатором при оценке пространственного распределения загрязнений техногенного происхождения в воздушной среде городов. Территория Нижнего Новгорода характеризуется наличием достаточно контрастных по уровню загрязнения микрорайонов поскольку в своем градоустройстве имеет множество промышленных центров, в том числе имеющих различные газопылевые выбросы как отходы. К одной из таких промышленных инфраструктур города 110

относится ОАО «ГАЗ» – автомобильный завод с многолетней успешной историей и полноценным производственным комплексом. Однако, как и любое градообразующее предприятие, рассматриваемый завод характеризуется наличием газо-пылевых выбросов в атмосферу, которые имеют хронический характер, что, как известно, вносит определенный вклад в экологическое состояние местной атмосферы. Целью настоящей работы являлось проведение оценки экологического состояния и уровня загрязненности снегового покрова, накопляемого на границе санитарно-защитной зоны предприятия. Исследование снежного покрова проводилось с соблюдением требований нормативно-методических документов. Пробы снега отбирали вручную в непрозрачные полиэтиленовые пакеты. Отбор проб осуществлялся в конце февраля 2020 г. с 7 точек, привязанных к границе санитарно-защитной зоны рассматриваемого предприятия. Для отбора проб были выбраны визуально однородные и условно чистые участки снежного покрова (S = 10 м2). С каждого участка было отобрано по 5 точечных пробы, которые смешивались в 1 объединенную пробу. Всего было отобрано 8 объединенных проб, включая 1 пробу с естественной территории (поле) овражно-балочного мезорельефа рядом с СНТ «Дружба», расположенного в 1 км от автотрассы, принятой за условный фоновый объект (рис. 1). Пробы доставляли и анализировали в Эколого-аналитической лаборатории мониторинга и защиты окружающей среды при Мининском университете.

Рис. 1. Схемы расположения точек отбора проб снеговых масс (2020 г.) В талой воде снега определяли кислотность потенциометрическим методом (рНметр-милливольтметр МАРК-903), содержание взвешенных частиц – гравиметрическим методом, содержание гидрокарбонатов – кислотно-основным титрованием, содержание хлоридов – аргентометрией, сульфатов – йодометрией. Относительно кислотности снеговых нужно отметить, что они не отличались ни разбросом значений, ни заниженностью показателей. Водородный показатель талой воды варьировал в диапазоне слабой и близкой к нейтральной реакции. Отбор и анализ пробы в контрольной точке показал более низкое значение рН по сравнению с пробами исследуемой территории. Содержание пылевидных частиц в целом оказалось на минимальном уровне и по большинству точек отбора – ниже контроля. Исключение показали образцы с точек 2 и 6, где выявленное накопление пыли оказалось выше остальных.

111

Загрязнение атмосферы оксидами углерода, оцениваемые на основе показателя содержания гидрокарбонат-аниона в воде снега, имело некоторые тренды в распределении – наибольшие его концентрации были выявлены в снеге, накопленном на территории западного и северо-западного направлений, что, по-видимому, могло быть связано с розой ветров территории города. Таблица 1  Содержание химических веществ в воде снеговых масс, накопленных в черте изучаемой санитарно-защитной зоны Показатель

Точки отбора проб снега 3 4 5 6

7

К*

6,87

6,93

6,12

0,0054

0,0100

0,0064

0,0060

17,6

26,4

17,6

22,0

13,2

5,0

5,2

4,3

6,1

5,0

0,5

21

20

23

20

24

6

1

2

pH, ед. рН

7,12

6,96

6,91

6,81

6,83

Взв. в-ва, мг/л

0,0022

0,0138

0,0075

0,0010

HCO3–, мг/л

39,6

35,2

22,0

Cl–, мг/л

6,5

5,5

SO4–, мг/л

29

28

К* – контроль: снеговой покров с поля, расположенного в овражно-балочном мезорельефе вблизи СНТ «Дружба» Приокского района Нижнего Новгорода. Загрязнение атмосферы хлорсодержащими веществами, оцениваемые на основе показателя содержания хлорид-аниона в пробах снега, не имело четких распределений по преимущественным направлениям ветра, однако оно, как таковое, обращает на себя внимание, поскольку известно, что фоновый уровень содержания хлора в атмосфере достаточно низок. Аналогичным с содержанием гидрокарбонатов образом прослеживалась тенденция в накоплении в снеговых массах сульфатов, которое свидетельствует о содержании в атмосферном воздухе оксидов серы. Здесь также имелась некоторая тенденция увеличения концентрации сульфат-анионов в снеге со стороны северозападного и северного направлений. Таким образом необходимо подчеркнуть, что экологические исследования снеговых отложений с промышленных территорий, с одной стороны, позволяют выявить тенденции в уровне загрязненности местной атмосферы, для подтверждения которых, с другой стороны, необходима ежегодная многолетняя динамика показателей. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Козлов, А. В. Экспертиза территориальных различий в уровне концентраций легко подвижных форм приоритетных экотоксикантов в урбаноземах Нижнего Новгорода и анализ их интегральной токсичности / А. В. Козлов, И. П. Уромова // Успехи современного естествознания. – 2019. – № 12. – С. 57-62.

2. Летенкова, И. В. Химический анализ снежного покрова Новгородской области / И. В. Летенкова, В. Ф. Литвинов, В. Г. Сморжок // Вестник Новгородского государственного университета. – 2014. – № 76. – С. 73-76.

3. Янченко, Н. И. Особенности химического состава снежного покрова и атмосферных осадков в городе Братске / Н. И. Янченко, О. Л. Яскина // Известия Томского политехнического университета. – 2014. – Т. 324. – № 3. – С. 27-35.

112

СЕКЦИЯ ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СБАЛАНСИРОВАННОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО КОМПЛЕКСА ПУТЕМ ВНЕДРЕНИЯ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ К.А. Политько, М.Н. Шафоростова ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет» Выполнено сравнение основных технико-экономических показателей по природоохранному проекту в сфере животноводства без учета и с учетом внедрения биогазовой установки, работающей на отходах собственного производства. Ключевые слова: СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО, СВИНОВОДСТВО, ОТХОДЫ, БИОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА, ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ Completed comparison of main techno-economic indicators to environmental project in the livestock area without and taking to account for the implementation biogas installation working on wastes generated by their own.

Keywords: AGRICULTURE, PIG BREEDING, WASTE, BIOGAS PLANT, ECOLOGICAL AND ECONOMIC EFFICIENCY Сельское хозяйство занимает необыкновенное место в жизни человеческого общества, так как непосредственно здесь производится подавляющая масса продуктов питания, наличие которых считается самым первым условием жизни человека. Основными целями становления агропромышленного комплекса (АПК) на современном этапе являются: обеспечение устойчивого и эффективного производства продукции, формирование развитых рынков сельскохозяйственных товаров, надежное и безопасное продовольственное обеспечение населения, повышение эффективности функционирования сельскохозяйственных предприятий, обеспечение сохранение и воспроизводства природных ресурсов, особенно земельных. В последние годы повысился спрос на продукции местных производителей в связи с ограничениями на импорт и политической нестабильностью, что оказывает влияние на эффективность деятельности в сфере свиноводства, повышая его рентабельность и делая привлекательным для новых производителей. Свиноводство является одним из направлений сельскохозяйственного производства (животноводства). Данное направление относится к трудоемким и капиталоемким производствам с невысоким показателем рентабельности. Цель данной работы — выполнить технико-экономическое обоснование природоохранного проекта в сфере свиноводства с применением ресурсосберегающих технологий. Авторами разрабатывается бизнес-план природоохранного проекта в сфере свиноводства, направленный на получение прибыли за счет удовлетворения потребности в экологически чистой животноводческой продукции и использования отходов данного производства.

113

Бизнес-план включает технико-технологические, организационные, экологические и экономические аспекты планируемой экологоориентированной деятельности. Отходы свиноводческой фермы считаем целесообразным использовать в качестве вторичного сырья (топлива) на основе внедрения в технологический процесс биогазовой установки. Согласно проекту, здание и хозяйственные пристройки, входящие в состав комплекса, должны отвечать требованиям:  вся территория делится на секторы: ветеринарные сооружения и хлева, хозяйственные постройки, пространство для хранения подстилок, корма и силоса;  помещения оснащаются системами вентиляции, бактерицидными лампами и различными очистными устройствами. В проекте установлено, что необходимо поддерживать следующие технологические параметры:  температура в помещении (15-20°C);  влажность воздуха - не должна быть высокой;  доступ воды (супоросные свиноматки потребляют порядка 25 л/сут.);  площадь из расчета на одну голову (не менее 3м2 на одну особь). Закупка поголовья сельскохозяйственных животных осуществляться тогда, когда помещение будет полностью готово к заселению. Бизнес-план ориентирован на поголовье из 400 свиней, которым в год требуется около 200 тонн корма и столько же пищевых добавок. Согласно бизнес-плану, проект ориентирован на воспроизводство преимущественно свиней мясного (беконного) направления (прежде всего, это такие породы как ландрас). Свиней планируется реализовывать только в живом весе, что позволит не открывать на предприятии убойный цех, содержать дополнительный персонал, контролировать качество продукта и пр. Необходимый персонал для свинофермы в 400 голов будет следующий:  зоологический техник (2 человека);  свиновод (4 человека);  ветеринарный врач;  разнорабочие (4 человека). Из-за высокого количества отходов, которые будут образованны при работе свинофермы, актуальным является вопрос об их утилизации. Предложено комплексное решение утилизации отходов пищевой промышленности, агропромышленного комплекса, производства тепловой, электрической энергии, удобрений на основе внедрения биогазовой установка. В биогазовой установке из отходов будет получен газ метан, который планируется после обработки использовать в качестве альтернативного вида энергии для собственных нужд фермы. Принцип работы установки основан на брожении и разложении органических отходов сельскохозяйственных и иных производств, осуществляемом в реакторе биогазовой установки. На рис. 1 условно показан технологический цикл производства биогаза с использованием жидкого и твердого сырья, с дальнейшей его переработкой и получением электрической энергии и биоудобрений. Был проведен сравнительный анализ современных биогазовых установок и выбрана установка, удовлетворяющая требованиям проекта, которая предназначена для обеззараживания и утилизации органических отходов, получения промышленного производства биогаза и органических удобрений.

114

Рисунок 1 – Блок-схема технологического процесса производства Производительность данной установки от 180 до 230 м3 биогаза в сутки. Перерабатывает органические отходы в количестве от 2 до 4 тонн с влажностью 85– 90%, получая при этом в количестве от 2 до 3,5 тонн жидких органических удобрений. Выполнено сравнение основных технико-экономических показателей по природоохранному проекту в сфере животноводства без учета и с учетом внедрения биогазовой установки, а результаты сведены в табл. 1. Таблица 1 – Основные эколого-экономические показатели природоохранного проекта Без учета С учетом Показатель Ед. изм. работы БГУ внедрения БГУ Капитальные затраты тыс. руб.

14 400 18 610 Затраты на электроэнергию руб./год 130 000 – Затраты на корм и воду для свиней руб./год 2 229 840 2 229 840 Аренда земельного участка руб./год 23 760 23 760 Амортизация оборудования руб./год 1 500 183 900 Фонд оплаты труда руб./год 1 344 155 1 752 155 Единый социальный взнос руб./год 416 690 543 168 Общие текущие затраты руб./год 4 145 945 4 732 823 Объем производства свинины в кг/год 86 000 86 000 живом весе Объем производства биоудобрений тонн/год – 730 Себестоимость свинины руб./кг 49 55 Цена реализации свинины руб./кг 125 125 Цена реализации биоудобрений руб./тонн – 11 600 Валовый доход руб./год 10 750 000 19 218 000 Валовая прибыль руб./год 6 604 055 14 485 177 Налог на прибыль руб./год 1 320 811 2 897 035 Чистая прибыль руб./год 5 283 244 11 588 142 Срок окупаемости проекта год 2,79 1,61 Относительная экономическая 1,27 2,45 эффективность затрат по проекту Вследствие реализации данного природоохранного проекта будут достигнуты следующие виды эффекта:  социальный: создание новых рабочих мест (особо актуально ввиду сложившейся сложной экономической и политической ситуации);  экономический: повышение прибыли, рентабельности, предотвращенного эколого-экономического ущерба;  экологический: снижение объемов накопления отходов животноводства; развитие экологически чистого производства.

115

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Технология организации свинофермы [Электронный ресурс] / АгроБаза // Режим доступа: https://www.agrobase.ru/zhivotnovodstvo/texnologii-proizvodstvazhiv/organizaczii-svinofermyi СЫРЬЕВАЯ СПЕЦИФИКА ПРОИЗВОДСТВА ОДЕЖДЫ Я. Э. Шевченко, И. В. Колос ГО ВПО «Донецкий национальный университет экономики и торговли имени Михаила Туган-Барановского» В докладе исследована сырьевая специфика производства одежды. Проанализировано воздействие первичного сырья на окружающую среду. Изучены ключевые направления устойчивого развития на мировом рынке одежды. Рассмотрена деятельность компаний в аспекте циркулярной экономики. Ключевые слова: МИРОВОЙ РЫНОК ОДЕЖДЫ, РЕГЕНИРИРОВАННАЯ ПРЯЖА, ХЛОПОК, ВОЛОКНА, СЫРЬЕ, УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ The raw materials specific of clothing production is examined in the report. The impact of primary raw materials on the environment is analyzed. The key directions of sustainable development in the global clothing market are studied. Also the activities of companies in the aspect of the circular economy are considered.

Keywords: WORLD CLOTHING MARKET, REGENERATED YARN, COTTON, FIBER, RAW MATERIAL, SUSTAINABLE DEVELOPMENT Мировой рынок одежды является продуктом текстильной промышленности, для которой характерна экономическая модель хозяйствования, основой которой является производство волокон, пряжи, тканей, одежды и текстильных товаров для дома и декора. Первым шагом в технологической цепочке текстильного производства является производство волокон. Рынок волокнистых материалов делится на натуральные и искусственные волокна. Срез материалов из натуральных волокон подразумевает их классификацию в зависимости от источников, таких как целлюлоза (из растений), белок (из животных) и минеральные вещества. Растительные волокна могут представлять собой семенные волоски, такие как хлопок; лубяные (стеблевые) волокна, такие как лен; волокна листьев, такие как сизаль; волокна шелухи, такие как кокосовая пальма из кокосового ореха. Животные волокна включают шерсть, волосы и шелк. Наиболее часто используемые материалы из натурального волокна  это хлопок и шерсть. Единственным минеральным волокном является асбест, но из-за связанных с ним проблем со здоровьем, в настоящее время, он не имеет распространение в текстильной промышленности. Производство сырья, используемого для производства одежды, является причиной негативного воздействия на окружающую природную среду, и, не в последнюю очередь, это касается выращивания сельскохозяйственных культур на основе натуральных волокон. Хлопок, на который, согласно отчету Европейского плана действий по одежде (ECAP) за 2018 г., приходится более 43% всех волокон, используемых для одежды на рынке ЕС, считается особенно проблематичным, поскольку на его выращивание требуется большое количество земли, воды, удобрений и пестицидов. Воздействие био-хлопка на окружающую среду может быть значительно снижено по сравнению с обычным хлопком, так как при его производстве потребляется меньшее количество воды. Согласно отчету Textile Exchange, доля экологически чистого хлопка увеличилась с 6% в 2017 г. до 19% в 2019 г.

116

Полиэстер, который изготовлен из ископаемого топлива и не подвержен биологическому разложению, составляет 16% волокон, используемых в производстве одежды согласно ECAP. Его основные преимущества заключаются в том, что, в отличие от хлопка, он имеет меньшую водоотталкивающую способность и подвержен стирке при более низких температурах, обладая быстросохнущими свойствами его можно перерабатывать в первичные (новые) волокна. Вторичный полиэфир, изготовленный из пластиковых бутылок, увеличил свою долю рынка с 8% в 2008 г. до 14% в 2018 г. В настоящее время промышленность экспериментирует с полиэфиром на био-основе (также известным как биоситетик), который производится из частично возобновляемых ресурсов, таких как крахмалы и липиды из кукурузного, сахарного, тростникового, свекольного или растительного масел. При этом задача состоит в том, чтобы найти сырье, которое не конкурирует с производством продуктов питания и не требует большого количества воды и пестицидов. Искусственная целлюлоза, изготовленная из распавшейся древесной массы деревьев, составляет около 9% волокон, используемых в производстве одежды на рынке ЕС. Чаще всего используется вискоза, которая изготавливается из возобновляемых растений и является биоразлагаемой, но основной проблемой является устойчивый рост её производства, поскольку мировое производство искусственной целлюлозы увеличилось более, чем вдвое в период с 1990 по 2018 гг. Промышленность работает с инновационными материалами, которые являются более устойчивыми, такими как лиоцелл (также известный под торговой маркой Тенсел, изготавливаемый из эвкалипта, который быстро выращивается и не требует орошения или пестицидов), бемберг (также известный как купро, изготавливаемый из хлопкового линта, который нельзя использовать для прядения пряжи) и Piñatex (изготавливаемый из листьев ананаса) [2]. На Саммите Моды в Копенгагене в 2017 г. Global Fashion Agenda призвал индустрию моды принять меры по циркулярности, подписав Обязательство Системы циркулярной моды 2020 г. как конкретный способ ускорения перехода рынка к системе устойчивого развития, в GFA отмечены следующие аспекты: реализация стратегии проектирования устойчивого развития одежды; проблема увеличение объема использованной одежды и собранной обуви; увеличение объема перепродажи одежды и обуви; увеличение доли одежды и обуви из переработанных постпотребительских текстильных волокон. Согласно докладу Pulse of the Fashion Industry за 2019 г. ряд брендов постепенно переводят своё производство на путь устойчивого развития. Например, немецкий бренд Kunert представил эксклюзивную пару колготок Kunert Blue с использованием пряжи Econyl. Aquafil является ведущим мировым производителем нейлона в “авангарде” круговой экономики, превращая нейлоновые отходы в пряжу ECONYL® для индустрии моды и ковров. Компания производит 100% регенерированную и регенерируемую пряжу, изготовленную из нейлоновых отходов до и после потребления, таких как рыболовные сети, ткани, использованные ковры, производственные отходы и промышленные компоненты. Пряжа ECONYL® в настоящее время используется более, чем 200 брендами по всему миру в швейной и ковровой промышленности, включая Stella McCartney, Volcom, adidas, Speedo, H&M, Milliken, ege и Interface [3].

Nau, после использования 100% органического хлопка и 100% пригодного для повторного использования полиэстера, стала одной из первых марок одежды, переходящих на путь устойчивого развития производства одежды в 2015 г., также компания представила коллекцию одежды из переработанного пуха, изготовленного из постпотребительских источников (пуховые одеяла и подушки), обладая идентичными качественными характеристиками, что и первичный пух, который значительно снижает 117

негативное воздействие на окружающую природную среду. Vaude использует широкий ассортимент биологических, предпочтительных натуральных волокон и переработанных материалов в своей коллекции Green Shape Core Collection на лето 2018 г. Используя переработанный термопластик, рециклированную кожу, а также долговечный органический хлопок, Vaude обеспечивает использование более 90% материалов, способствующих устойчивому развитию в своей коллекции. Компания ISKO в 2019 г. основала программу ISKO R-TWO™, основанную на устойчивой эволюции в дениме. Ткани, включенные в новую программу R-TWO™, содержат смесь повторно использованных и/или переработанных материалов, что повышает эффективность сорсинга на всех этапах производства. Стратегия, лежащая в основе этой инициативы, ставит предотвращение любых видов отходов в центре программы. Использование повторно регенерированного хлопка является новаторским в значительном сокращении воздействия на окружающую среду. Когда сырой хлопок перерабатывается в пряжу, обычно ожидается, что 10% будет потеряно в виде отходов. На этом этапе ISKO™ дифференцируется, поскольку компания отслеживает эту потерю и повторно использует хлопок, добавляя его обратно в процесс прядения. Весь повторно используемый хлопок компании ISKO™ сертифицирован по стандарту Content Claim Standard (CCS) Компания I:CO (I:Collect) является ведущей мировой компанией по сбору, сортировке, повторному использованию и переработке одежды и обуви. I:CO со штабквартирой в Германии имеет дополнительные филиалы в США, Японии, Китае и Франции. В 2017 г. I:CO собрала около 61 млн. ед. одежды и пар обуви, что составило 22 000 т. Благодаря глобальной логистической сети I:CO организовывает сбор одежды и обуви в более, чем в 60 странах мира и в 2019 г. компания собрала 90 000 т одежды и обуви. Цель I:CO состоит в обеспечении круговой экономики для текстильной промышленности, в которой нежелательная одежда и обувь циркулируют в замкнутых циклах и используются для производства новых продуктов Решения компании Lectra сосредоточены на 3D-технологиях и охватывают весь процесс разработки продукта, от создания шаблонов до сортировки и виртуального прототипирования. Способность работать с плоскими шаблонами и трехмерным моделированием расширяет возможности сотрудничества между разработчиками и дизайнерами, одновременно информируя о необходимости принятия ранних решений. Сокращая количество физических образцов на 70%, технология Lectra 3D также сокращает расходы и время выхода на рынок на несколько недель [1]. Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод о том, что переход на путь устойчивого развития в производстве одежды необходим, поскольку наибольшее негативное воздействие на окружающую природную среду оказывают натуральные волокна: шелк – пагубное воздействие на истощение природных ресурсов и глобальное потепление; использование хлопка способствует большим затратам воды, используемой в производстве одежды; шерсть – выбросам парниковых газов. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Copenhagen fashion summit The magazine [Электронный ресурс].- Режим доступа<file:///E:/%D0%B7%D0%B0%D0%B3%D1%80%D1%83%D0%B7%D0%BA%D 0%B8/CFS2018_Magazine_FINAL_digital.compressed-1.pdf> 2. GFA Global Fashion Agenda Sustainability must be fashion’s first priority [Электронный ресурс].- Режим доступа < https://www.globalfashionagenda.com/aboutus/#> 3. Pulse of the Fashion Industry 2019 [Электронный ресурс]/ Режим доступа < https://www.globalfashionagenda.com/pulse-2019-update/# > 118

СЕКЦИЯ ФИТООПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОГЕННОЙ СРЕДЫ И ОХРАНА РАСТИТЕЛЬНОГО МИРА

КОНЦЕНТРАЦИЯ ПЫЛЬЦЫ TRAGOPOGON MAJOR L. В ВОЗДУХЕ ДОНЕЦКОМАКЕЕВСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОЙ АГЛОМЕРАЦИИ М.А. Абрусник ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» Произведен расчет концентрации пыльцы Tragopogon major L. в Донбассе. Ключевые слова: ФИТОИНДИКАЦИЯ, ДОНБАСС, TRAGOPOGON MAJOR L. The pollen concentration of Tragopogon major L. was calculated in the Donbass.

Keywords: PHYTOINDICATION, DONBASS, TRAGOPOGON MAJOR L. Палинологический мониторинг экотопов Донбасса представляет собой приоритетное направление кафедры ботаники и экологии ДонНУ [1–3]. Цель работы – произвести расчет концентрации пыльцы Tragopogon major L. (см. рис.) на территории Донецко-Макеевской промышленной агломерации.

– 90-102 шт./м² – 77-89 шт./м² – 64-76 шт./м² – 50-63 шт./м²

Рисунок – Расположение значений концентрации пыльцевого материала Tragopogon major в условиях Донецко-Макеевской агломерации (19-22 мая 2019 г.). Основа микроскопирования – световое оптическое исследование поля зрения увеличителя в перерасчет на реальные размеры в м². Вся территория зоны мониторинга была разделена на 20 пробных площадок. Концентрация определена в расчете на количество пыльцевых зерен, осевших за сутки на предметное стекло с желатиновым покрытием. Установлено, что большая часть территории в период цветения Tragopogon major имеет повышенные уровни воздействия фитоагента и может быть причиной аллергических реакций у местного населения. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Глухов, А. З. Состояние пыльцы Tripleurospermum perforatum (Merat) M. Laipz и Cichorium intybus L. при загрязнении почв тяжелыми металлами / А. З. Глухов, И. Н. Остапко, А. И. Сафонов // Промышленная ботаника. – 2001. – Т 1. – С. 84–87.

119

2. Сафонов, А. И. Эколого-палинологический анализ некоторых аллергенов городской среды / А. И. Сафонов, П.С. Беломеря // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: Проблеми екології. – 2007. – № 1-2. – С. 79–85.

3. Сафонов, А. И. Палинологический скрининг в мониторинговой программе Центрального Донбасса / А. И. Сафонов, Н. С. Мирненко // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. – 2019. – № 3-4. – С. 43–48.

ЭКСКУРСИИ О РАСТЕНИЯХ-ИНДИКАТОРАХ ДОНБАССА КАК ЭЛЕМЕНТ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ М.В. Абуснайна ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» Даны тематические направления реализованных экскурсий экологоботанического содержания в Донбассе для разных целевых аудиторий. Ключевые слова: ФИТОИНДИКАТОРЫ, ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ Thematic areas of realized excursions of ecological and botanical content in the Donbass for different target audiences are given.

Keywords: PHYTOINDICATORS, ENVIRONMENTAL EDUCATION Экологическое образование и воспитание является неотъемлемой задачей учебного процесса студентов, специализирующихся на кафедре ботаник и экологии биологического факультета ДонНУ [1–3], что обосновано исторически и обусловлено сложной экологической ситуацией в регионе. Цель работы – осветить спектр тематик и научных направлений экскурсионных аспектов для реализации в образовательной деятельности эколого-ботанического содержания [1–3]. Использованы наработки преподавательского состава университета [2, 3]. Общие блоки тематических направлений следующие: микроскопический мир растенийиндикаторов техногенного региона (с использованием оригинального фотоматериала под микроскопом); индикация перекрестков, экологическое зеленое зонирование городов Донецкой Народной Республики; эстетический анализ улиц (архитектурное и ландшафтное решение); вертикальное и горизонтальное озеленение (сезонные экскурсии открытого типа); качество водоемов наших городов; придорожные полосы и микрокомпозиции цветочно-декоративного назначения; брендовые цветники центральных улиц и парковых зон городов; успехи рекреационных территорий (анализ гипсометрических и колористических решений в гармонии урбанистики); сочетание ландшафтных стилей с учетом информации о растительном материале разных функциональных экотопов городов Донбасса. Указанные темы апробированы в образовательных учреждениях и организациях Донецка, Макеевки, Енакиево, Горловки, Кировское, Харцызск, Дебальцево, Шахтерск и Снежное.

120

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Сафонов, А. И. Преемственность экологического образования в системе "школа – университет – предприятие" / А. И. Сафонов // Экологическая ситуация в Донбассе. – Т. 1. – М.: Изд-во МНЭПУ, 2016. – С. 151–154.

2. Сафонов, А. И. Введение в специализацию на кафедре ботаники и экологии ДонНУ / А. И. Сафонов, Н. С. Захаренкова, Э. И. Мирненко // Донецкие чтения 2016: Образование, наука и вызовы современности: Матер. I Междунар. научн. конф. (Донецк, 16-18 мая 2016 г.). – Донецк: Изд-во ЮФУ, 2016. – C. 196–197.

3. Сафонов, А. И. Специфика подготовки учебно-методической продукции ботанико-экологического содержания для научной библиотеки ДонНУ / А. И. Сафонов // Донецкие чтения 2019: Образование, наука, инновации, культура и вызовы современности: Матер. IV Междунар. научн. конф. (Донецк, 31 октября 2019 г.). – Т. 6. Ч. 2. – Педагогические науки. – Донецк: Изд-во ДонНУ, 2019. – C. 294–297. ВЛИЯНИЕ ВОДНЫХ ВЫТЯЖЕК ИЗ ВЕГЕТАТИВНЫХ ОРГАНОВ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ НА КОРНЕОБРАЗОВАНИЕ А.Э. Антонюк, Т.В. Демьяненко ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» В работе приводятся результаты исследования влияния водных вытяжек из вегетативных органов лекарственных растений на корнеобразование, на примере, Fragaria viridis Duchesne. Установлено, что наилучшим стимулятором быстрого образования корней является водная вытяжка ноготков лекарственных в концентрации 1:1 и, тысячелистника холмового в концентрации 1:5. Ключевые слова: ВОДНАЯ ВЫТЯЖКА ИЗ РАСТЕНИЙ, КОРНЕОБРАЗОВАНИЕ, FRAGARIA VIRIDIS L. The paper presents the results of a study of the influence of water extracts from the vegetative organs of medicinal plants on root formation, for example, Fragaria viridis Duchesne. It is established that the best stimulator of rapid root formation is an aqueous extract of medicinal marigolds in a concentration of 1:1 and hill yarrow in a concentration of 1:5.

Keywords: WATER EXTRACT from PLANTS, root FORMATION, FRAGARIA VIRIDIS L. В настоящее время выращивание клубники остается приоритетным в сфере хозяйственной деятельности человека. Получение многочисленного и здорового посадочного материала не теряет своей актуальности. В течение длительного времени ведется поиск экологически безвредных средств улучшения устойчивости клубники к различным факторам, и заболеваниям различной природы. Одним из перспективных направлений считают использование водных вытяжек из вегетативных органов растений, на протяжении формирования плодоносящих особей. Проводимая работа заключалась в исследовании влияния водных вытяжек из вегетативных органов лекарственных растений на корнеобразование у Fragaria viridis Duchesne – земляники зеленой (клубники зеленой, клубники). В опыте использовали проростки земляники зеленой, которые имели зеленые, черешковые семядоли, овальную пластинку листа с ровными краями. Первый и второй листы - простые, 121

черешковые с 5-7 зубцами, расположенными в верхней части листа, опушение неравномерное. В основании второго листа хорошо заметны прилистники. Форма третьего листа варьирует от простого до тройчатосложного, количество зубцов 4-8. Проростки погружали в песок и в ходе эксперимента фиксировали сроки образования системы светлых, ветвящихся придаточных корней. Водные вытяжки из ноготков лекарственных – Calеndula officinаlis L., полыни горькой – Artemisia absinthium L., тысячелистника холмового – Achillea collina J. Becker ex Rchb разводили согласно методике двукратных серийных разведений в концентрациях 1:1, 1:5 и 1:10. В результате установили, что водные вытяжки из ноготков лекарственных, в концентрации 1:1, и тысячелистника холмового в концентрации 1:5 стимулируют образование корней уже на 7-8 день, что значительно раньше по сравнению с другими концентрациями. Так при концентрации водной вытяжки из тысячелистника холмового 1:1, и полыни горькой – 1:5, образование корней наблюдали на 14 день, а при концентрации водной вытяжки из полыни горькой и ноготков лекарственных в разведении 1:10, корни образовались на 16 день. ТЕРАТОМОРФНОСТЬ СЕМЯДОЛЬНОГО АППАРАТА ТARAXACUM OFFICINALE (L.) WEBB EX WIGG. КАК ИНДИКАТОР ЗАГРЯЗНЕНИЯ СРЕДЫ Н.В. Бойко ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» Получены данные учета проявлений тератных форм семядольного аппарата Тaraxacum officinale (L.) Webb ex Wigg. в условиях г. Донецка. Ключевые слова: ТЕРАТОЛОГИЯ, ФИТОИНДИКАЦИЯ, ДОНЕЦК Data were obtained on the occurrence of teratic forms of the cotyledonary apparatus Taraxacum officinale (L.) Webb ex Wigg. in the conditions of Donetsk.

Keywords: TERATOLOGY, PHYTOINDICATION, DONETSK Цель работы – используя имеющиеся публикации по фитотератогенезу в Донбассе [1–3], выделить наиболее часто встречающиеся формы структурных отклонений у одуванчика лекарственного (рис.) в норме и патологии на центральных улицах г. Донецка.

А Б В Г Рисунок – Тератологические варианты строения эмбрионального аппарата T. officinale: А – норма, Б – схизокотилия, В – трикотилия, Г – гипергенезия Определена экотопическая разница частоты встречаемости аномалий в строении семядольного аппарата одуванчика лекарственного: для территорий социальнобытового назначения (схизокотилия – 5%, трикотилия – 4%, гипергенезия – 3%), для буферных территорий промышленных предприятий в черте города (схизокотилия – 122

11%, трикотилия – 9%, гипергенезия – 9%), для техногенных объектов на примере отвалов угольных шахт (схизокотилия – 7%, трикотилия – 9%, гипергенезия – 8%), для рекреационной парковой характеристики экотопа (схизокотилия – 5%, трикотилия – 6%, гипергенезия – 6%). На основании полученных данных установили, что степень трансформации и геохимической нарушенности экотопа стимулирует большую структурную гетерогенность среды промышленного города; эмбриональный аппарат является информативным критерием фитоиндикации. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Сафонов, А. И. Тератогенез растений-индикаторов промышленного Донбасса / А. И. Сафонов // Разнообразие растительного мира. – 2019. – № 1 (1). – С. 4–16.

2. Сафонов, А. И. Структурная разнокачественность эмбриональных структур фитоиндикаторов в Донбассе / А. И. Сафонов // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. – 2016. – № 3–4. – С. 23–29.

3. Сафонов, А. И. Фитоэмбриональный скрининг в экологическом мониторинге Донбасса / А. И. Сафонов // Зеленый журнал – бюллетень ботанического сада Тверского государственного университета. – 2017. – Вып. 3. – С. 6–14.

CALLIERGONELLA CUSPIDATA (HEDW.) LOESKE В Г. ХАРЦЫЗСКЕ КАК ИНДИКАТОР КАЧЕСТВА ВОЗДУХА Е.Н. Бондарь ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» Установлено, что вид Calliergonella cuspidata (Hedw.) Loeske произрастает в г. Харцызске в наиболее благоприятных экотопах по качеству воздуха. Ключевые слова: ФИТОИНДИКАТОРЫ, БРИОБИОНТЫ It has been established that the species Calliergonella cuspidata (Hedw.) Loeske grows in the city of Khartsyzsk in the most favorable ecotopes for air quality.

Keywords: PHYTOINDICATORS, BRIOBIONTS Цель работы – на основании имеющихся методических рекомендаций по изучению мохообразных Донбасса [1–3] определить вид, встречающийся исключительно в условно чистых по качеству воздуха экотопах в г. Харцызске (рис.).

Рисунок – Calliergonella cuspidata (Hedw.) Loeske 123

Установлено, что из 28 мониторинговых точек в г. Харцызске, C. cuspidata встречается только в 3 с минимальным уровнем загрязнения воздуха. Благодарим Екатерину Игоревну Морозову за помощь в идентификации вида. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Bespalova, S. V. Determination of bioindicators sensitivity thresholds for ecologically unfavourable environmental factors / S. V. Bespalova, A. I. Safonov, A. D. Shtirts // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. – 2010. – № 1(10). – С. 9– 25.

2. Сафонов, А. И. Видовое разнообразие мохообразных Донецко-Макеевской промышленной агломерации / А.И. Сафонов, Е.И. Морозова // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. – 2017. – № 3–4. – С. 24–32.

3. Сергеева, А. С. Диагностика антропогенно трансформированных экотопов Донбасса по содержанию тяжелых металлов в гаметофитах мохообразных / А. С. Сергеева, А. С. Алемасова, А. И. Сафонов // Биодиагностика состояния природных и природно-техногенных систем: Матер. XVII Всероссийской научн.-практич. конф. с междунар. участием (Киров, 05 декабря 2019 г.). – Киров: ВятГУ, 2019. – С. 15-18.

ЗЕЛЕНЫЕ ВОДОРОСЛИ (CHLOROPHYTA) В ПРУДАХ Г. ДОНЕЦКА И.А. Гнатюк, Э.И. Мирненко ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» В докладе проведен альгологический анализ прудов г. Донецка. Установлено биоразнообразие отдела зеленые водоросли. Определены доминирующие классы и семейства, образующие ядро альгофлоры зеленых водорослей. Ключевые слова: CHLOROPHYTA, ФИТОПЛАНКТОН, ПРУДЫ, Г.ДОНЕЦК The report carried out an algological analysis of ponds in Donetsk. The biodiversity of the green algae department has been established. The dominant classes and families that form the core of the algal flora of green algae are identified.

Key words: CHLOROPHYTA, PHYTOPLANKTON, PONDS, G. DONETSK Водоросли – являются наиболее древнейшими фотосинтезирующими организмами. Являясь космополитами, они имеют широкое распространение по всему Земному шару. Высокие адаптационные способности позволяют им обитать в самых разнообразных местообитаниях, что является свидетельством их приспособленности к воздействию целого ряда экологических факторов [1-3]. Отдел Зеленые водоросли – Chlorophyta представлен одноклеточными, многоклеточными, колониальными, ценобиальными формами тела. Свободно парящие в толще воды, обитающие у дна или прикрепленные к субстрату организмами. Отдел объединяет свыше 20 000 видов микро- и макроскопических эукариотических водорослей, по окраске напоминающих высшие растения. Цель работы определить современное состояние биоразнообразия зеленых водорослей, населяющих искусственные водоемы Донбасса. Исследования были проведены в разнотипных прудах г. Донецка. Работа с пробами осуществлялась в соответствии с ГОСТом 31861-2012.

124

Проведённые исследования показывают, что в прудах г. Донецка отдел Chlorophyta представлен 58 видами. Наибольшее видовое разнообразие отмечено для класса Protococcophyceae семейство Scenedesmaceae (31,4 % от общего числа видов). Также по видовому и родовому разнообразию субдоминантами выступают такие семейства, как Selenastraceae (21,9% от общего числа видов), Oocystaceae (21,5% от общего числа видов отдела). Меньшее количество видов отмечено для семейства Chlamydomonadaceae (8,6% от общего числа видов), семейство Chlorellaceae (6,0% от общего числа видов). Для класса Volvocophyceae по видовой представленности доминировали семейства Volvocaceae (3,2% от общего числа видов) и Radiococcaceae (3,1% от общего числа видов). Таким образом в прудах г. Донецка было установлено что отдел Chlorophyta по видовой представленности разделен на 2 класса Protococcophyceae, Volvocaceae, образуя протококково-вольвоксовый комплекс. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Вассер, С. П. Водоросли. Справочник / С. П. Вассер, Н. В. Кондратьева, Н. В. Масюк и др. – К.: Наукова думка, 1989. – 608 с.

2. Мирненко, Э. И. Виды Chlorococcales Marchand Нижнекальмиусского водохранилища Донецка / Э. И. Мирненко // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. – 2018. – № 1–2. – С. 25-32 3. Мирненко, Э. И. Оценка загрязнения органическими соединениями прудов г. Донецка / Э. И. Мирненко // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. – 2017. – № 3-4. – С. 17-24.

ПРОГНОЗНЫЙ СЦЕНАРИЙ ДЕНДРОПАРКОВОГО НАСАЖДЕНИЯ В РЕКРЕАЦИОННОЙ ЗОНЕ Г. МАКЕЕВКИ И.С. Городина ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» Составлены прогнозные сценарии древесного насаждения парковой зоны г. Макеевки с учетом разных форм хозяйственной деятельности. Ключевые слова: ДРЕВЕСНЫЕ НАСАЖДЕНИЯ, ПАРК, Г. МАКЕЕВКА Predicted scenarios of tree planting of the park zone of the city of Makeevka have been compiled taking into account various forms of economic activity.

Keywords: WOODEN PLANTS, PARK, MAKEYEVKA Цель работы – провести функциональное зонирование сквера Зайцево г. Макеевки (рис.), установить лучшую форму ухода за дендронасаждениями. Выполнение заданий актуально в рамках традиционных экологических программ кафедры ботаники и экологии ДонНУ [1–3]. Установлено, что для лесного насаждения в степной зоне в условиях промышленного города лучшим является проведение искусственного гидро-поддержания – более эффективный метод хозяйствования при выборе сценариев ухода.

125

Рисунок – Функциональное зонирование рекреационной территории г. Макеевки ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Майданченко, В. О. Оценка рекреационных территорий промышленного города / В. О. Майданченко, А. И. Сафонов // Донецкие чтения 2017: Русский мир как цивилизационная основа научно-образовательного и культурного развития Донбасса: Матер. Междунар. научн. конф. студ. и молодых ученых (Донецк, 17-20 октября 2017 г.). – Т. 2. Хим.-биол. науки. – Донецк: Изд-во ДонНУ, 2017. – C. 93–94.

2. Сафонов, А. И. Инвентаризация промышленных объектов Донбасса по фитоиндикационным критериям / А. И. Сафонов // Вестник Донецкого национального университета. Серия А: Естественные науки. – 2019. – № 1. – С. 121–128.

3. Safonov, A. I. Phytoindicational monitoring in Donetsk / A. I. Safonov // Наука. Мысль. – 2016. – № 4. – С. 59–71.

ПОВЕРХНОСТЬ ЛИСТОВОЙ ПЛАСТИНКИ PLANTAGO MAJOR L. В РАЗНЫХ ЭКОТОПАХ ДОНБАССА А.А. Жукова ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» Установлена особенность поверхности листа Plantago major L. в Донбассе. Ключевые слова: ФИТОИНДИКАТОРЫ, PLANTAGO MAJOR L. A feature of the leaf surface of Plantago major L. in the Donbass is established.

Keywords: PHYOINDICATORS, PLANTAGO MAJOR L. Технологии фитоиндикации апробированы для многих растений Донбасса [1–3], в числе которых, как правило, ученые-практики выбирают виды с широкой экологической амплитудой и адекватной валентностью к техногенезу. Цель работы – представить визуальный ряд структурных трансформаций листового аппарата поверхностных тканей Plantago major L. в разных экологических микросистемах Донбасса (по степени антропогенной трансформации среды).

126

А

Б

В

Рисунок 1 – Скульптура листа Plantago major L. в натурализированных (А), селитебных (Б) и техногенных (В) экотопах Донбасса В качестве контрастных в геохимическом отношении экотопов были использованы территории промышленных площадок Донецкого (Юзовского) металлургического завода, Енакиевских заводов (металлургического и коксохимического), участки интенсивного влияния автотранспорта (г. Снежное, г. Харцызск) и парковые зоны в г. Донецке. Установлена разница по размеру околоустьичных клеток, дифференциации трихом и толщине кутикулярного слоя. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Глухов, А. З. Перспективы проведения фитоиндикационного мониторинга техногенно трансформированных экотопов / А. З. Глухов, А. И. Сафонов // Промышленная ботаника. – 2002. – Т 2. – С. 7-14.

2. Сафонов, А. И. Инвентаризация промышленных объектов Донбасса по фитоиндикационным критериям / А. И. Сафонов // Вестник Донецкого национального университета. Серия А: Естественные науки. – 2019. – № 1. – С. 121–128.

3. Золотой, А. Л. Индикация состояния различных промышленных экотопов с использованием Reseda lutea L. / А. Л. Золотой, А. И. Сафонов // Донецкие чтения 2016: Образование, наука и вызовы современности: Матер. I Междунар. научн. конф. (Донецк, 16-18 мая 2016 г.). – Т. 1. Физ.-мат., техн. науки и экол. – Донецк: Изд-во ЮФУ, 2016. – C. 278–280.

ФИТОИНДИКАЦИОННОЕ СОДЕРЖАНИЕ КАРТОГРАФИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА В ДОНБАССЕ Е.В. Зайцева ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» Проведен вербальный анализ актуального картографического материала, имеющегося в Донбассе по фитоиндикационному содержанию. Ключевые слова: ФИТОИНДИКАТОРЫ, ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ A verbal analysis of the actual cartographic material available in the Donbass on phytoindication content has been carried out.

Keywords: PHYTOINDICATORS, ECOLOGICAL MAPS 127

Возможность реализации прикладной программы по ботаническому анализу экологической информации картографического способа подачи обусловлена существующими на кафедре ботаники и экологии наработками в рамках функционирующей экологической сети особого назначения [1], учета синтетических расчетных критериев [2] и работы над заповедными объектами Донбасса [3]. Цель работы – выделить в картографическом материале экологической информации ботаническую составляющую по имеющимся критериям фитоиндикационной экспертизы. Апробация методик картографической визуализации проведена по следующим тематическим направлениям: 1) валентность видов, экологические пропорции межвидовых отношений, 2) микроклиматические ценопопуляционные эффекты динамики состояния показателей за 2-3 летний период наблюдений, 3) планирование хозяйственной муниципальной деятельности в локальных геостратегических примерах для целей зеленого строительства в ранжированном ряже преобразований прогностических моделей, 4) сравнение экологических данных в сукцессионных процессах при многофакторном дисперсионном анализе, 5) проведение фитоквантификации таким образом, чтобы приоритетная функция была выделена по экологическим параметрам, 6) организация локального и импактного экологического мониторинга системы наблюдений, оценки и контроля состояния среды, 6) функциональное зонирование территорий различного хозяйственно-бытового назначения в городской среде или пригородных участков агротехнического способа ухода. В этом диапазоне тематических направлений реализована система анализа ботанических данных экологической информации. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Сафонов, А. И. Экологические сети фитомониторингового назначения в Донбассе / А. И. Сафонов, Е. А. Гермонова // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. – 2019. – № 3-4. – С. 37–42.

2. Сафонов, А. И. Комплексный показатель нарушенности экотопов по фитоиндикационному критерию в г. Донецке / А. И. Сафонов, Е. А. Гермонова // Вестник Донецкого национального университета. Серия А: Естественные науки. – 2019. – № 3-4. – С. 171–175.

3. Сафонов, А. И. Оценка современного состояния и динамики степных растительных сообществ РЛП "Зуевский" с помощью технологии дистанционного зондирования / А. И. Сафонов, С. В. Колесников // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. – 2011. – № 1. – С. 106–110. ГЕОМОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ БОТАНИЧЕСКОГО ЗАКАЗНИКА «ЗОРЯНСКАЯ СТЕПЬ» А.Л. Золотой ГУ «Донецкий ботанический сад» В работе рассматриваются особенности распределения данных геоморфометрических показателей ботанического заказника «Зорянская степь». Установлены значения корреляции между ними. Проведена классификация элементов рельефа исследуемой территории.

128

Ключевые слова: ГЕОМОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ, КЛАССИФИКАЦИЯ ФОРМ РЕЛЬЕФА, ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ The paper considers the distribution of geomorphometric indicators of the botanical reserve "Zoryanskaya steppe". The degree of correlation between them is established. The relief forms of the study area are classified.

Keywords: GEOMORFOMETRIC PARAMETERS, CLASSIFICATION OF RELIEF FORMS, GEOINFORMATION TECHNOLOGIES Рельеф территории выступает одним из важнейших факторов развития природных процессов и дифференциации природной среды. Изучение его особенностей имеет важное значение для эффективного использования ресурсов, планирования и прогнозирования в различных сферах деятельности. Актуальной проблемой является оценка воздействия рельефа на функционирование природноантропогенных систем. Для подобных исследований требуется количественная характеристика рельефа, источником данных для которой являются геоморфометрические показатели. В данной работе рассматриваются особенности распределения геоморфометрических показателей ботанического заказника местного значения «Зорянская степь», расположенного на территории Горняцкого района Макеевского городского совета около посёлков Межевое, Высокий, Грузско-Ломовка и ГрузскоЗорянское. Также проведена классификация исследуемой территории по формам (элементам) рельефа. Следует отметить, что для данного ботанического заказника уже проводилась оценка ландшафтно-экологических характеристик, однако геоморфометрические показатели данной территории не были рассмотрены [1]. Цель работы – установить особенности геоморфометрических показателей ботанического заказника «Зорянская степь». Для достижения цели работы были поставлены следующие задачи: 1) установить геоморфометрические показатели территории; 2) установить значения корреляции полученных данных; 3) провести классификацию элементов рельефа исследуемой территории. Геоморфометрические показатели территории заказника определялись на основе показателей высот. Источником картографической информации для исследования служила цифровая карта высот ALOS. Для обработки данных использовался программный комплекс SAGA GIS 2.3.2 и язык программирования для статистической обработки данных и работы с графикой R 3.6.0. Для интерпретации результатов показателей корреляции использовали шкалу Чеддока. В результате исследований территория была классифицирована по геоморфометрическим показателям, а именно: 1) уклон; 2) экспозиция; 3) TPI (индекс топографического положения); 4) TRI (индекс шероховатости поверхности) [2]. Результат классификации представлен на рисунке 1. Особенности распределения полученных данных представлены на рисунке 2, который имеет вид матричной диаграммы. Была проведена оценка распределения значений показателей. Что касается показателя уклона, то наибольшее число раз встречался диапазон значений от 0,02 до 0,08 радиан (1–5 градусов), что соответствует очень пологим и пологим склонам (слабонаклонным и наклонным равнинам соответственно) согласно классификации (по Жучковой, Раковской) [3]. Что касается показателя экспозиции, то было установлено, что для территории доминирует северо-восточная и южно-восточная экспозиция склонов. Что касается показателя TPI, то можно отметить что доминирующими 129

являются значения около 0, что соответствует прямым склонам. Однако также присутствуют значения, соответствующие хребтам (>0) и значения, соответствующие долинам (<0). Количество долин большее, по сравнению с количеством хребтов. Что касается TRI, то его интерпретация является достаточно сложной задачей, однако по распределению видно, что поверхность местности в целом ближе к не шероховатой (отсутствию шероховатости соответствует значение 0, с увеличением значений – увеличивается и показатель шероховатости).

Рисунок 1 – Классификация ботанического заказника «Зорянская степь» по геоморфологическим показателям Что касается корреляции, то для большинства геоморфометрических показателей она отсутствует (ее значения составляют менее 0,1). Однако следует отметить наличие сильной прямой связи между показателем уклона и индексом шероховатости поверхности (значение составляет 0,93). Также для показателя экспозиции и индекса шероховатости поверхности характерна слабая прямая связь (значение составляет 0,2). С помощью индекса топографического положения была составлена классификация элементов рельефа. Были установлены значения площадей для его базовых классов. Речные потоки занимают около 203101,4 м2; долины – 578262,4 м2; равнины – 1688668,3 м2; склоны – 925042,5 м2; хребты – 538795,1 м2.Таким образом, большая часть территории заказника представлена равнинами, что соответствует результатам анализа распределения данных геоморфометрических показателей.

130

Рисунок 2 – Матричная диаграмма особенностей распределения данных геоморфометричесих показателей ботанического заказника «Зорянская степь» По результатам исследования можно сделать вывод, что современные геоинформационные технологии являются важным и высокоэффективным инструментом, позволяющим определить различные количественные показатели рельефа для различных природных и природно-антропогенных ландшафтов. Данные о рельефе территории могут использоваться для самых различных задач в области рационального природопользования, прогнозирования, территориального планирования, пространственного анализа данных. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Золотой, А.Л. Ландшафтно-экологические характеристики ботанического заказника «Зорянская степь» / А. Л. Золотой, В. М. Остапко // Донецкие чтения 2019: образование, наука, инновации, культура и вызовы современности: Материалы IV Международной научной конференции (Донецк, 31 октября 2019 г.). – Том 2: Химикобиологические науки / под общей редакцией проф. С.В. Беспаловой. – Донецк: Изд-во ДонНУ, 2019. – 423 с.

2. Свидзинская, Д.В. Основные геоморфометрические параметры: теория. GISLAB. Географические информационные системы и дистанционное зондирование. URL: http://gis-lab.info/qa/geomorphometric-parameters-theory.html.

3. Жучкова, В.К. Методы комплексных физико-географических исследований: Учеб. пособие для студентов вузов / В. К. Жучкова, Э. М. Раковская – Москва, 2004. – 368 с.

131

СТОМАТОГРАФИЯ ACER PLATANOIDES L. В ДОНЕЦКЕ Д.В. Иванова ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» Представлены отпечатки поверхности листа Acer platanoides L. в г. Донецке. Ключевые слова: ФИТОИНДИКАЦИЯ, ДОНБАСС, ACER PLATANOIDES L. The surface imprints of Acer platanoides L. leave in Donetsk are presented.

Keywords: PHYTOINDICATION, DONBASS, ACER PLATANOIDES L. Среди фитоиндикаторов в промышленном городе востребованы древесные формы, что представляет интерес для экологического мониторинга в Донбассе [1–3]. Цель работы – установить экологическую норму микростроения поверхности листового аппарата Acer platanoides L. в Донецке (см. рис.).

А

Б

Рисунок – Acer platanoides L. в Донецке: А – нижняя, Б – верхняя сторона листа Полученные данные важны для формирования нормированного контроля при проведении сравнительной экспертизы фитоматериала, полученного из мест с неблагоприятной экологической обстановкой в регионе. В перспективе – проведение дендроиндикационного эксперимента в различных по характеру загрязнения и трансформации экотопов в Донецкой Народной Республике, используя сравнительнонаглядный структурный стандарт. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Глухов, А. З. Перспективы проведения фитоиндикационного мониторинга техногенно трансформированных экотопов / А. З. Глухов, А. И. Сафонов // Промышленная ботаника. – 2002. – Т 2. – С. 7–14.

2. Сафонов, А. И. Фитоквантификация как информационный ресурс экологического мониторинга Донбасса / А. И. Сафонов // Донецкие чтения 2018: Образование, наука, инновации, культура и вызовы современности: Матер. III Междунар. науч. конф. (Донецк, 25 октября 2018 г.). – Т. 2. Хим.-биол. науки.– Донецк: Изд-во ДонНУ, 2018. – C. 216–217.

3. Bespalova, S. V. The criteria of assessment of ecological state of environment on thresholds of sensitivity of bioindicators / S. V. Bespalova, A. I. Safonov, A. D. Shtirts // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. – 2011. – № 1. – С. 25– 43.

132

СОСТОЯНИЕ ЭДАФОТОПОВ НЕКОТОРЫХ ПОРОДНЫХ ОТВАЛОВ УГОЛЬНЫХ ШАХТ Г. МАКЕЕВКИ А.В. Калинина ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» В докладе представлены результаты исследования эдафотопов некоторых породных отвалов угольных шахт г. Макеевки. Ключевые слова: ЭМБРИОЗЁМЫ, ЭДАФОТОПЫ, РЕКУЛЬТИВАЦИЯ The report presents the results of a study of edaphotovs of some dumps of coal mines in Makeevka.

Key words: EMBRIOZEMS, EDAPHOTOPES, RECULTIVATION Породные отвалы угольных шахт являются одними из самых распространенных техногенных эдафотопов Донбасса. Данные техногенные новообразования оказывают негативное влияние на состояние окружающей среды. Особую опасность представляют нерекультивированные отвалы. Цель работы – определить содержание основных элементов минерального питания растений (аммонийного азота, фосфора) и содержание органического вещества (гумуса) в субстрате некоторых отвалов угольных шахт г. Макеевки. Полученные данные могу быть использованы для разработки специальных рекультивационных мероприятий, направленных на активизацию процессов самовосстановления нарушенных почв. Кроме того, можно определить лимитирующие факторы, тормозящие естественное восстановление техногенно нарушенных земель. Исследования проводились на мониторинговых участках отвалов угольных шахт г. Макеевки. Выбранные для исследования породные отвалы являются типичными отвалами, характерными для Донбасса. Отвал № 1 не был озеленен, с момента остановки эксплуатации прошло 47 лет, общее проективное покрытие (ОПП) растительности 20 - 25%. Завершение эксплуатации отвала № 2 было осуществлено 54 года назад, рекультивационные мероприятия проведены в 1991 году. Отвал № 2 заросший древесными и травянистыми растениями, общее проективное покрытие более 80%. Объекты исследования – субстраты, отобранные по почвенным горизонтам на отвалах № 1 и № 2. Мониторинговый участок № 1 приурочен к южной экспозиции, участок № 2 – к северной экспозиции породного отвала № 1. Участок № 1 характеризуется слабым зарастанием, встречаются единичные травянистые виды. ОПП около 15 - 17%. Морфологические признаки выражены очень слабо. Мониторинговый участок № 2 покрыт растительностью неравномерно. Встречаются древесные и травянистые виды. ОПП примерно 25 - 30 %. Морфологические признаки почвообразования более выражены, чем на южной экспозиции. Мониторинговый участок № 3 расположен на южной экспозиции, участок № 4 – на северной экспозиции отвала № 2. Данные участки отличаются значительной плотностью растительного покрова. Присутствуют древесные, травянистые растения и кустарники. Участок № 3 обладает проективным покрытием около 80 %, в большей степени преобладают травянистые виды. ОПП участка № 4 составляет 65% - 70%, распространение растительности рассеяно-групповое, превалируют древесные виды. Субстрат неоднородный, присутствуют признаки почвообразования.

133

Таблица – Содержание гумуса и элементов минерального питания растений в эдафотопах мониторинговых участков № 1 – № 4 Мониторинговый Почвенный Гумус, % Аммонийный Подвижные участок горизонт, азот, мг/100 г фосфаты, мг/100 см г № 1, южная 0-5 0,86±0,04 4,82±0,26 2,18±0,14 экспозиция № 1, южная 5-10 0,67±0,04 2,71±0,40 1,34±0,0,9 экспозиция № 2, северная 0-5 0,62±0,03 1,52±0,07 1,23±0,07 экспозиция № 2, северная 5-10 0,6±0,03 0,98±0,14 0,6±0,03 экспозиция № 3, южная 0-5 0,82±0,05 6,54±0,31 4,12±0,31 экспозиция № 3, южная 5-10 0,5±0,03 3,68±0,54 2,33±0,26 экспозиция № 4, северная 0-5 0,77±0,06 2,84±0,29 3,06±0,28 экспозиция № 4, северная 5-10 0,58±0,09 1,31±0,12 1,42±0,12 экспозиция В результате проведенного исследования установлено, что субстраты мониторинговых участков № 1 – № 4 характеризуются низкой концентрацией гумуса, аммонийного азота и подвижных фосфатов. На основании этого, можно определить исследуемые эдафотопы породных отвалов как примитивные неразвитые фрагментарные почвы. Опытные участки № 2 и № 4 отличаются более низким содержанием гумуса и элементов минерального питания, чем участки № 1 и № 3, хотя первые во флористическом отношении более развиты. Можно предположить, что на участках с более развитым и сформированным растительным покровом расход гумуса и минеральных элементов питания растений в период вегетации больше, чем на участках с неразвитой растительностью. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Калинина, А. В. Диагностика эдафотопов некоторых угольных шахт г. Макеевки методами фитотестирования / А. В. Калинина // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. 2019. № 1–2. С. 6–9 2. Сафонов, А. И. Фиторемедиационный эффект по данным экологического мониторинга в Донбассе / А. И. Сафонов, О. В. Фрунзе // Среда, окружающая человека: природная, техногенная, социальная : Материалы VIII Междунар. науч.-практ. конф. Брянск, 25–27 апреля 2019 г: Брянск, Изд-во БГИТУ, 2019. С. 159–162.

3. Сергеева, А. С. Диагностика антропогенно трансформированных экотопов Донбасса по содержанию тяжелых металлов в гаметофитах мохообразных / А. С. Сергеева, А. С. Алемасова, А. И. Сафонов // Биодиагностика состояния природных и природно-техногенных систем: Материалы ХVII Всерос. науч.-практ. конф. c междунар. участием. 2019. С. 15–18.

134

ТАКСОНОМИЯ РЕГИОНАЛЬНОЙ КОЛЛЕКЦИИ СЕМ. ASTERACEAE (COMPÓSITAE) В ГЕРБАРИИ ГОУ ВПО ДОННУ Е.В. Карнаушенко, А.А. Кузьмина, Д.С. Лавренова ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» В работе проведен таксономический анализ растений семейства Аsteraceae в гербарной коллекции кафедры ботаники и экологии, биологического факультета ГОУ ВПО ДонНУ. Занесено в каталог 527 гербарных образца, которые относятся к 67 родам и 174 видам. Ключевые слова: ГЕРБАРНАЯ КОЛЛЕКЦИЯ, СЕМЕЙСТВО АSTERACEAE, ТАКСОНОМИЯ, РОД, ВИД The paper presents a taxonomic analysis of plants of the family Asteraceae in the herbarium collection of the Department of botany and ecology, faculty of biology of the state University of higher education of DonNU. There are 527 herbarium specimens listed in the catalog, which belong to 67 genera and 174 species.

Keywords: HERBARIUM COLLECTION, FAMILY ASTERACEAE, TAXONOMY, GENUS, SPECIES Семейство Аsteraceae – Астровые является одним из многочисленных, в видовом отношении, семейств на Земном шаре. Оно включает около 1000 родов и 30000 видов, представленных преимущественно многолетними травами, реже одно- и двулетними растениями, реже полукустарничками, кустарничками и даже небольшими деревьями. Во многих региональных флорах представители этого семейства составляют большинство. В работе мы проанализировали 527 гербарных образцов региональной коллекции, сбор которой начался еще в 1965 году и ведется по сей день. Каждый гербарный образец занесен в каталог, на этикетке последнего указывали всю имеющуюся информацию по образцу исходя из гербарного листа. Иногда возникала необходимость определения соответствия вида, оформленного на гербарном листе и указанного на гербарной этикетке, в этом случае идентификацию проводили по Флорам и Определителям растений. Затем на дополнительной этикетке указывали признаки, по которым вид не соответствует ранее указанному и приклеивали ее в левом верхнем углу гербарного листа. Также в процессе обработки гербарных листов все отпадающие части растений, семена и плоды помещали в дополнительные кармашки, которые в соответствии с методикой гербаризации, приклеивали на гербарный лист с правой стороны. В результате таксономического анализа исследованных гербарных образцов выделено 63 рода исследуемого семейства, в состав которых входит 174 вида. Наибольшим количеством видов представлены роды Achillea L. – тысячелистник (18 видов и 67 гербарных образцов), Centaurea L. – василëк (16 видов и 48 гербарных образцов) и Inula L. – девясил (10 видов и 61 гербарный образец), что составляет 10,34%, 9,19% и 5,75% соответственно, от общего количества видов. Такие роды как Artemisia L. – полынь и Carduus L. – чертополох представлены 9 видами каждый, что вместе составляет более 10%, от общего количества видов. Роды Senecio L. – крестовник и Hieracium L. – ястребинка представлены 8 и 7 видами соответственно, что составляет более 8% от общего количества видов. Большинство родов, в количестве 35, представлены 1 видом и различным количеством образцов, что составляет 20% от общего количества видов, причем из них 18 родов, и соответственно 18 видов, представлены только 1 гербарным образцом.

135

ФОРМИРОВАНИЕ ДИАТОМОВОГО КОМПЛЕКСА (BACILLARIOPHYTA) В ЗУЕВСКОМ ВОДОХРАНИЛИЩЕ А.А. Касько, Э.И. Мирненко, ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» В работе представлены данные о формировании фитопланктона в Зуевском водохранилище. Установлено видовое разнообразие отдела диатомовые водоросли с указанием доминирующих видов. Ключевые слова: BACILLARIOPHYTA, ФИТОПЛАНКТОН, АЛЬГОФЛОРА, ЗУЕВСКОЕ ВОДОХРАНИЛИЩЕ The article presented the data on the formation of phytoplankton in the Zuevsky reservoir. Established species diversity of diatoms with an indication of dominant species.

Key words: BACILLARIOPHYTA, PHYTOPLANKTON, ALGOFLORA, ZUEVSKOE RESERVOIR Исследование формирования сообществ фитопланктона в искусственных водохранилищах Донбасса вызывает большой научный интерес в условиях увеличения антропогенной нагрузки на водоёмы. Актуальность приобретает проблема регулирования растительности в водохранилищах, управление процессами его зарастания. Фитопланктон характеризуется высокой чувствительностью к изменениям водной среды, что является преимуществом его использования в качестве биоиндикаторов [2]. Отдел Диатомовые водоросли (Bacillariophyta) представлен одноклеточными микроорганизмами, особенностью которых является приспособленность к неблагоприятным условиям окружающей среды благодаря наличию твердой кремнеземной оболочки [1]. Цель работы – определение особенностей формирования диатомеи в Зуевском водохранилище. Материалом для исследований послужили пробы фитопланктона, отобранные в Зуевском водохранилище на период весна-осень 2019 г. В результате проведённого альгологичекого анализа фитопланктона Зуевского водохранилища было идентифицировано 34 вида, приуроченного к отделу Bacillariophyta. Они составляют 49,4±0,6% от общего списка фитопланктона исследуемого водохранилища. Часто встречаемые были следующие роды: Diatoma, Navicula, Cymbella. К массовым пеннатным диатомеям относятся виды: Diatoma vulgare (Bory), Cymbella affinis (Ehr.), Navicula cryptocephala (Kutz), Nitzschia acicularis (Kutz), Cocconeis pediculus (Ehr.). Таким образом установлено, что альгофлора диатомовых водорослей Зуевского водохранилища была представлена в количестве 34 видов, из них доминирующими являются: Cymbella affinis (Ehr.), Navicula cryptocephala (Kutz), Diatoma vulgare (Bory). ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Горбунова, Н. П. Альгология: Учеб. пособие для вузов по спец. «Ботаника» / Н.П. Горбунова. – М.: Высш.шк, 1991. – 256 с.

2. Касько, А. А. Определение качества воды по фотосинтетическим пигментам фитопланктона / А.А. Касько, Э.И. Мирненко // Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов: сб.докл. XIII Междунар. конф. ДОННТУ, ДонНУ. – Донецк: ГОУ ВПО «ДОННТУ». – 2019. – С. 107-111.

136

СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ ТРИХОМ НИТЧАТОГО ТИПА CICHORIUM INTYBUS L. Д.В. Киселева ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» Выделена специализация нитчатых трихом листа Cichorium intybus L. Ключевые слова: ФИТОИНДИКАЦИЯ, СТРОЕНИЕ ЛИСТА, ДОНБАСС The specialization of trichome filamentous leaves of Cichorium intybus L. Keywords: PHYTOINDICATION, LEAF STRUCTURE, DONBASS В индикационном мониторинге Донбасса важную роль играют диагностические признаки структурной организации растений [1–3]. Цель работы – выделить качественную разницу в строении детали листового аппарата цикория дикого по специализации трихом нитчатого типа в зависимости от условий произрастания (см. рис.).

А Б Рисунок – Поверхность листовой пластинки Cichorium intybus L.: А – норма, Б – в условиях промышленно загрязненной среды По признаку специализации трихом с использованием индикационной шкалы установлено, что наибольшему воздействию подвержены территории промышленных объектов (Енакиевский и Макеевский металлургические комбинаты, Донецкий (Юзовский) металлургический завод, Енакиевский и Макеевский коксохимзаводы), это также связано с их долгосрочным воздействием на окружающую среду. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Киселева, Д. В. Принципы создания шкал анатомо-морфологической пластичности фитоиндикаторов техногенного региона / Д. В. Киселева, А. И. Сафонов // Матер. I Междунар. науч. конф.: "Донецкие чтения 2016. Образование, наука и вызовы современности" (Донецк, 16-18 мая 2016 г.) – Ростов-на-Дону: 2016. – С. 117– 119.

2. Сафонов, А. И. Чек-лист индикаторных признаков сорно-рудеральной фракции урбанофлоры г. Донецка (1998-2018 гг.) / А. И. Сафонов // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. – 2018. – № 3–4. – С. 67–72.

3. Safonov, A. I. Phytoindicational monitoring in Donetsk / A. I. Safonov // Наука. Мысль. – 2016. – № 4. – С. 59–71.

137

ПЕРВИЧНЫЙ СКРИНИНГ ФИТОПЕРИФИТОНА ГОРОДСКИХ ПРУДОВ Г. ДОНЕЦКА А.М. Комарова, Э.И. Мирненко ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» В работе дана оценка биоразнообразию фитоперифитонных водорослей второго городского пруда г. Донецка. Ключевые слова: ФИТОПЛАНКТОН, ДИАТОМОВЫЕ ВОДОРОСЛИ, КАЧЕСТВО ВОДЫ, БИОМОНИТОРИНГ The work assesses the biodiversity phytoperiphyton algae pond second city of Donetsk.

Keywords: PHYTOPLANKTON, DIATOMIC ALGAE, WATER QUALITY, BIOMONITORING Фитоперифитон – совокупность перифитонных фотосинтезирующих организмов, обитающих в толще воды, прикрепленные одним концом к субстрату. К ним относят водоросли, произрастающие на различных живых организмах (эпифитон) и на поверхности разнообразных твердых субстрaтов, как искусственных (сваи, причалы, лодки, плоты и т. п.), так и естественных (камни, подводные пни, пoгруженные в воду отмершие ветви деревьев и кустарников и т.п.). При биологической индикации качества поверхностных вод перифитонным организмам зачастую отдается предпочтение. Это обусловлено быстрой реакцией организма на изменяющиеся условия среды, а также хорошей согласованностью результатов биологического aнализа фитоперифитона с результатами, полученными другими методами. Простота сбора перифитона по сравнению с другими биологическими группами гидробионтов, делает его наиболее удобным объектом для исследований [1]. Цель работы – дать оценку количественных показателей фитоперифитона на различных субстратах в водоемах г. Дoнецка. Исследования были проведены в городском пруду №2 в зимний период 2019-2020 года. В рaботе были использованы стандартные методы определения фитоперифитонных организмов [1-3]. В результате проведенных исследований во 2 городском пруду было выявлено 10 видов, водорослей, которые относятся к отделу диатомовые (Bacillariophyta) 1 класса, 10 порядков, 9 семейств, 14 родов. Diatoma vulgare, Nitzhia sigmoideae var. armoricana, Syndera acus var. Radians, Diatoma elongatum, Synedra famelica Synedra famelica, Tabellaria fetanestra, Navicula viridula, Navicula lacustris, Cymbella lata Amphora lineolate. Таким образом, фитоперифитон второго городского пруда характеризуется преимущественно отделом диатомовые водоросли – Bacillariophyta. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Вассер, С. П. Водоросли / С. П. Вассер, Н. В. Кондратьева, Н. П. Масюк и др. // Справочник, 1989 – 608с.

2. Мирненко, Э.И. Видовой состав фитопланктона прудов г. Донецка // Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов: сб.докл. ХI Междунар. конф. ЮФУ, ДонНТУ, 2017. С. 318-320 3. Мирненко, Э.И. Виды Chlorococcales Marchand Нижнекальмиусского водохранилища Донецка // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. – 2018. – № 1-2. – С. 25-32.

138

СИСТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ГЕРБАРНОЙ КОЛЛЕКЦИИ ПОРЯДКА ЯСНОТКОВЫЕ И.С. Комарова, Ю.А. Шугле, Т.В. Демьяненко Многопрофильный лицей-интернат ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» В работе представлены предварительные результаты систематического анализа порядка Lamiales в гербарной коллекции кафедры ботаники и экологии, биологического факультета ГОУ ВПО ДонНУ. Проанализировано 308 гербарных образцов, которые относятся к 12 родам и включают 61 вид. Ключевые слова: ГЕРБАРНАЯ КОЛЛЕКЦИЯ, ТАКСОНОМИЯ, ПОРЯДОК LAMIALES, РОД VERONICA, РОД LINARIA, РОД VERBASCUM The paper presents preliminary results of systematic analysis of the order Lamiales in the herbarium collection of the Department of botany and ecology, faculty of biology of the state University of higher education of DonNU. 308 herbarium specimens were analyzed, which belong to 12 genera and include 61 species.

Keywords: HERBARIUM COLLECTION, TAXONOMY, ORDER LAMIALES, GENUS VERONICA, GENUS LINARIA, GENUS VERBASCUM Анализ гербарной коллекции, особенно таксономический, довольно часто сопряжен с корректировкой названий видов или даже родов, связанной с современными филогенетическими исследованиями. Так изначально в проводимой работе исследовали систематическую представленность сем. Scrophullariaceae Juss. – Норичниковые в гербарии кафедры ботаники и экологии биологического факультет ДонНУ. Исследовали 308 образцов гербария, которые относятся к 12 родам и включают 61 вид. Однако, в современной системе растений А.Л. Тахтаджяна (2009), по которой раскладывается гербарий, сем. Норичниковые пересмотрено, и поэтому выделенные роды относятся и другим семействам, таким как сем. Veronicaceae – Верониковые и сем. Orobanchaceae – Заразиховые. Все эти семейства относятся к более высокой таксономической категории порядок Lamiales – яснотковые, поэтому в каталог все исследованные виды занесены по современной системе, но дополнительно указана информация о таксономических преобразованиях. Среди выделенных 12 родов одними из многочисленных, по количеству образцов является роды Verbascum L. – Коровяк (92 образца), Linaria Hill – Льнянка (87 образцов) и Veronica L. – Вероника. В видовом разнообразии самый многочисленный род Вероника – 22 вида, причем в современной таксономии часть видов относятся к названному роду, а часть к роду Pseudolysimachion - Псевдолизимахион. Род Коровяк представлен только 11 видами, причем такие виды как – Verbascum gnaphalodes M. Bieb. (коровяк сухоцветовидный) и V. blattaria L. (коровяк тараканий) представлены только одним образцом. Род Льнянка представлен 9 видами, самый многочисленный вид Linaria vulgaris L. – льнянка обыкновенная, а такие виды как L. cretacea Fisch. ex Spreng. – л. меловая, L. angustissimа (Loisel.) Borb. – л. узколистная и L. euxina Velen. – л. черноморская представлены только одним гербарным образцом. Такие роды как Gratiola L. – Авран (сем. Scrophullariaceae), Antirrhinum L. – львиный зев (сем.

Veronicaceae), Odontites Ludw. – зубчатка (сем. Orobanchaceae) и Rhinantus L. – Погремок (сем. Orobanchaceae) представлены в коллекции только одним видом, хотя во флоре региона отмечается несколько видов, названных родов. Таким образом, систематический анализ гербария позволяет выявить видовую представленность и определить приоритеты в пополнении видового разнообразия.

139

ФЕНОМЕН ФАСЦИАЦИИ ПОБЕГА EHIUM VULGARE L. В ДОНБАССЕ Н.В. Коротенко ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» Зафиксированы случаи фасциации побега Ehium vulgare L. в техногенных экотопах Донбасса как индикатор на условия неспецифического стресса. Ключевые слова: ФИТОИНДИКАЦИЯ, ДОНБАСС, EHIUM VULGARE L. Cases of fasciation of the shoot of Ehium vulgare L. have been recorded in the technogenic ecotopes of Donbass as an indicator of nonspecific stress conditions.

Keywords: PHYTOINDICATION, DONBASS, EHIUM VULGARE L. Фасциации – элемент тератогенеза – рассматриваются как структурные аномалии растений, что важно для индикационного скрининга в Донбассе [1–3]. Цель работы – установить частоту встречаемости фасциаций побеговой системы Ehium vulgare L. в техногенных экотопах по сравнению с контрольными (см. рис.).

А

Б

Рисунок – Побегообразование Ehium vulgare L.: А – норма, Б – в условиях промышленно загрязненной среды (фасциация) Установлено, что на территориях предприятий металлургического, коксохимического и химического производств в Донецкой Народной Республике частота фасциации колебалась в пределах 4-18%, в контрольных зонах – не более 2% от общей ценопопуляционной выборки. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Сафонов, А. И. Тератогенез растений-индикаторов промышленного Донбасса / А. И. Сафонов // Разнообразие растительного мира. – 2019. – № 1 (1). – С. 4–16.

2. Гермонова, Е. А. Визуализация микроклиматических изменений индикаторных признаков в локальных популяциях растений г. Донецка / Е. А. Гермонова, А. И. Сафонов // Глобальные климатические изменения: региональные эффекты, модели, прогнозы: Материалы междунар. научн.-практич. конф. (Воронеж, 3-5 октября 2019 г.).

– Воронеж: Изд-во «Цифровая полиграфия», 2019. – Том 2. – С. 39–40.

3. Шульгина, Н. А. Некоторые фитоиндикационные характеристики в экологическом мониторинге / Н. А. Шульгина, А. И. Сафонов // Донецкие чтения 2016: Образование, наука и вызовы современности: Матер. I Междунар. науч. конф. (Донецк, 16-18 мая 2016 г.). Т. 1. Физ.-мат., техн. науки и экол. – Донецк: Изд-во ЮФУ, 2016. – C. 327–329.

140

КОРНЕВОЙ ТЕСТ НА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ФИТОИНДИКАТОРОВ К ТЯЖЕЛЫМ МЕТАЛЛАМ Т.И. Кравсун ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» Проведен первичный лабораторный анализ чувствительности фитоиндикаторов к соединениям тяжелых металлов в почвенных субстратах. Ключевые слова: ФИТОИНДИКАТОРЫ, ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ An initial laboratory analysis of the sensitivity of phytoindicators to compounds of heavy metals in soil substrates was carried out.

Keywords: PHYTOINDICATORS, HEAVY METALS Важность исследований фитоиндикационного назначения в индустриально развитом Донбассе представлена в обзорных публикациях [1–3]. Цель работы – используя лабораторный тест, определить металлоспецифичность и чувствительность некоторых видов растений по корневому тесту (см. табл.) для дальнейшего установления вегетативной стратегии выживания. Таблица – Металлоспецифическая межвидовая чувствительность фитоиндикаторов Донбасса, рекомендуемых для биотестирования почвенных субстратов Соединения металла в пределах 3 ПДК в растворе Вид Cd Ni Pb Cr Cu Zn Achillea nobilis L. + ++ +++ + + + Ambrosia artemisiifolia L. +++ + ++ + + ++ Artemisia absinthium L. ++ +++ ++ + +++ ++ Artemisia vulgaris L. +++ + + +++ + +++ Centaurea diffusa Lam. + + +++ + ++ + Cirsium arvense (L) Scop. + + +++ + ++ ++ Coniza сanadensis (L.) Cronq. +++ ++ + +++ +++ +++ Galinsoga parviflora Cav. +++ +++ +++ +++ + +++ Hieracium robustum Fr. +++ ++ ++ +++ +++ +++ Matricaria recutita L. + ++ +++ +++ ++ + Таким образом, для экспресс-диагностики и фитотестирования почвенных субстратов в целом рекомендованы виды: Artemisia absinthium L., Coniza сanadensis (L.) Cronq., Galinsoga parviflora Cav. и Hieracium robustum Fr. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Сафонов, А. И. Чек-лист индикаторных признаков сорно-рудеральной фракции урбанофлоры г. Донецка (1998-2018 гг.) / А. И. Сафонов // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. – 2018. – № 3–4. – С. 67-72.

2. Сафонов, А. И. Функциональная ботаника в Донбассе: экологический мониторинг, информационные ресурсные технологии, фитодизайн / А. И. Сафонов // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. – 2017. – № 1–2. – С. 814.

3. Сафонов, А. И. Тератогенез растений-индикаторов промышленного Донбасса / А. И. Сафонов // Разнообразие растительного мира. – 2019. – № 1 (1). – С. 4-16.

141

ОЦЕНКА СРЕДНЕЙ САПРОБНОСТИ ВОДОЁМОВ ГУ «ДОНЕЦКИЙ БОТАНИЧЕСКИЙ САД» А.О. Макуха, Э.И. Мирненко ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» В докладе проведена оценка средней сапробности водных объектов ГУ «Донецкий ботанический сад» методом Г. Кнёппа. Вычисление средней сапробности проводили исходя из видового разнообразия микроводорослей для оценки степени органического загрязнения водоёма. Полученные данные представлены в графическом виде. Ключевые слова: САПРОБНОСТЬ, МИКРОВОДОРОСЛИ, МЕТОД Г. КНЁППА, ВИД-ИНДИКАТОР, ФИТОПЛАНКТОН, СИСТЕМА КОЛЬКВИТЦА-МАРСОНА The report assessed the average saprobity of water bodies of the state institution "Donetsk Botanical garden" using the Knepp method. The average saprobity was calculated based on the species diversity of microalgae to assess the degree of organic contamination of the reservoir. The obtained data is presented in graphical form.

Keywords: SAPROBITY, MICROALGA, G. KNÖPP's METHOD, VIEW-INDICATOR, PHYTOPLANKTON, KOLKWITZ - MARSON SYSTEM Сапробность – это степень распада органических веществ в загрязнённых водоёмах. Сапробионты, или сапробные организмы служат индикаторами количества органического вещества т.е. загрязнения в водоёме. Распад органики в водоёме приводит к дефициту кислорода и накоплению ядовитых продуктов. Метод биологического анализа Кнёппе широко используется для расчёта средней сапробности водных объектов, как естественных, так и искусственных [1-3]. Цель исследования определить среднюю сапробность прудов города Донецка. В работе были проанализированы пробы фитопланктона прудов ГУ «Донецкий ботанический сад» №4, №5 и №6 за весенне-осенний период. В результате проведённых исследований в прудах было выявлено 38 видов, водорослей, которые относятся к 4 отделам, 7 классам, 15 порядков, 23 семейств, 30 родов. Наибольшим видовым богатством характеризовался отдел Chlorophyta (19 видов), на втором месте по количеству видов Cyanoprocaryota (10 видов), меньшее количество видов было отмечено для Euglenophyta (2 вида). Систематическая структура водорослей фитопланктона приведена в табл.1 Таблица 1 – Систематическая структура водорослей фитопланктона Количество Отделы классов порядков семейств родов видов Cyanoprocaryota 2 4 7 8 10 Euglenophyta 1 2 2 2 2 Bacillariophyta 2 7 7 7 7 Chlorophyta 2 2 7 13 19 Всего 7 15 23 30 38 Наибольшим видовым богатством, характеризовался отдел Chlorophyta (19 видов), здесь наиболее часто встречались следующие виды: Chlorella vulgaris Beij., Monoraphidium contortum (Thur.) Kom.-Legn., Scenedesmus obliquus (Turp.) Kütz. На втором месте по количеству видов отмечен отдел Cyanoprocaryota (10 видов), здесь наиболее часто встречались такие виды: Microcystis aeruginosa Kutz. emend. Elenk, Oscillatoria raphidioides Ag., Merismopedia punctata Meyen.

142

Меньшее количество видов было выявлено для отдела Euglenophyta (2 вида). Наиболее часто встречающимися видами в отделе Euglenophyta были: Euglena viridis Ehr, Petalomonas praegnans Skuju. Анализ систематической структуры показал наличие 18 видов индикаторов сапробности: Gloeocapsa turgida (Kutz.) Holl.., Microcystis aeruginosa Kütz, Aphanizomenon flos-aquae (L) Ralfs ex Born & Flah, Oscillatoria rubescens Gom, Oscillatoria tenuis C.Ag ex Gom, Oscillatoria tenuis C.Ag ex Gom, Euglena viridis (O. F. Müller) Ehr., Melosira varians Hae, Stephanodiscus hantzschii Grun., Diatoma vulgare Haec, Navicula viridula (Kütz) Ehrenberg, Chlorella vulgaris Beij, Lagerheimia genevensis (Chod.)

Chod., Crucigenia tetrapedia (Kirch.) Scenedesmus obliquus (Turp) Kütz, S. acutus Meyen, S. opoliensis P. Richt., S. quadricauda (Turp) Breb, Closterium Lunula Ehr & Hemp ex Ralfs. Средний показатель сапробности мониторинговых точек графоаналитическим методом Кнёппе показан на рис.1.

60

β - мезосапробная зона

α - мезосапробная зона

олигосапробная зона

полисапробная зона

Средняя сапробность

40 20 0

Точка №4

Точка №5

Точка №6

-20 -40

Рисунок 1 – Оценка качества воды водоёмов ГУ «Донецкий ботанический сад» Таким образом, Кривая средней сапробности показывает, что водоёмы относятся к β – мезосапробной зоне, которая характеризуется присутствием аммиака и продуктов его окисления – азотной и азотистой кислот. Аминокислот нет, сероводород встречается в незначительных количествах, кислорода в воде много, минерализация идет за счет полного окисления органического вещества. Осадок преимущественно состоит из сапропелей. Наблюдается высокое видовое разнообразие водорослей, однако численность и биомасса организмов снижена, содержание кислорода и углекислоты колеблется в зависимости от времени суток, преимущественно наблюдается избыток кислорода и дефицит углекислоты. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Мирненко, Э. И. Эмпирическая коррекция списков экологических групп водорослей фитопланктона прудов г. Донецка / Э. И. Мирненко // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. – 2017. – № 1-2. – С. 32-40.

2. Мирненко, Э. И. Оценка загрязнения органическими соединениями прудов г. Донецка / Э. И. Мирненко // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. – 2017. – № 3-4. – С. 17-24 3. Макрушин, А.В. Биологический анализ качества вод / А.В. Макрушин. – Зоол. Ин-т АН СССР, 1974. – С. 8-10.

143

ФЕНОМЕН ПЫЛЬЦЫ ВИДОВ ОСЕННЕЙ РЕВИТАЛИЗАЦИИ В ДОНБАССЕ А.С. Медяник ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» Дан первичный палинологический анализ видов осенней ревитализации в Донбассе Ключевые слова: ФИТОИНДИКАТОРЫ, ПЫЛЬЦА, ДОНБАСС The primary palynological analysis of the types of autumn revitalization in the Donbass is given Keywords: PHYTOINDICATORS, POLLEN, DONBASS На основании ранее проводимых исследований [1–3] определена важность изучения мужского гаметофита в экологическом мониторинге Донбасса. Цель работы – установить функциональное состояние пыльцевых зерен (см. табл.) видов растений, имеющих осеннюю ревитализацию в октябре 2019 г. Таблица – Качественное состояние пыльцевых зерен ревиталентов Степень дефектности пыльцы, % Вид контроль селитебная промышленная территория площадка Achillea nobilis L. 2,0 5,1 16,2 Ambrosia artemisiifolia L. 3,3 6,8 8,0 Artemisia absinthium L. 1,6 7,3 5,5 Artemisia vulgaris L. 2,0 6,2 22,7 Centaurea diffusa Lam. 2,9 5,6 24,1 Cirsium arvense (L) Scop.

1,5 4,7 20,6 Galinsoga parviflora Cav. 3,2 6,8 5,3 Hieracium robustum Fr. 2,7 5,4 8,4 Matricaria recutita L. 4,5 8,0 18,9 Установлено, что качественный спектр состояния пыльцевых зерен цветущих вторично вегетирующих видов в осенний период экотопически обусловлен и имеет перспективы для расширения фитоиндикационной информации в Донбассе. В проекте – структурный детальный анализ палиноматериала. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Сафонов, А. И. Палинологический скрининг в мониторинговой программе Центрального Донбасса / А.И. Сафонов, Н.С. Мирненко // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. – 2019. – № 3-4. – С. 43-48.

2. Глухов, А. З. Состояние пыльцы Tripleurospermum perforatum (Merat) M. Laipz и Cichorium intybus L. при загрязнении почв тяжелыми металлами / А. З. Глухов, И. Н. Остапко, А. И. Сафонов // Промышленная ботаника. – 2001. – Т 1. – С. 84–87.

3. Мирненко, Н. С. Спорово-пыльцевой метод в Донбассе на основе научных рекомендаций ученых России / Н. С. Мирненко, А. И. Сафонов // Донецкие чтения 2017: Русский мир как цивилизационная основа научно-образовательного и культурного развития Донбасса: Матер. Междунар. научн. конф. студентов и молодых ученых (Донецк, 17-20 октября 2017 г.). – Том 2: Химико-биологические науки. – С.

97–99.

144

ПАЛИНОСТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ SALIX ALBA L. В УСЛОВИЯХ ТЕХНОГЕННЫХ ЭКОТОПОВ Н.С. Мирненко ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» В докладе рассмотрена вариабельность пыльцевых зёрен Salix alba L. Сформулирована нулевая гипотеза, согласно которой явление структурной разнокачественности пыльцевых зерен возникает вследствие воздействия факторов стресса и экологического дисбаланса. Ключевые слова: ПАЛИНОЛОГИЯ, ПЫЛЬЦА, ДОНЕЦК, SALIX ALBA The report examined the pollen grains of Salix alba L. the null hypothesis was formulated, according to which the phenomenon of structural variability of pollen grains arises due to the influence of stress factors and environmental imbalance.

Key words: PALINOLOGY, POLLEN, DONETSK, SALIX ALBA Структурный полиморфизм пыльцевых зёрен, который определен для многих видов покрытосеменных растений, остаются невыясненным. Установить это становится возможным только в условиях контролируемого эксперимента и только для конкретных экземпляров тест-вида. Нами сформулирована нулевая гипотеза, согласно которой явление структурной разнокачественности пыльцевых зёрен возникает вследствие воздействия факторов стресса и экологического дисбаланса (тяжёлых металлов, газообразных загрязнителей и др.). Из-за антропогенного воздействия пыльцевые зерна попадают в воздух и определённым образом влияют на течение аллергических заболеваний [1-3]. В работе проводили определение формы пыльцевых зёрен по проекционным данным, при окраске метиленовым синим. Вариабельность пыльцевых зёрен по форме стабилизирована нами в 6 палинотипах. Пыльца типов 1 и 2 не может считаться атипичным по форме, поскольку такие пыльцевые зерна встречаются очень часто, поэтому формируют так называемую естественную гетерогенность мужского гаметофита. Формы пыльцы типов 3-6 считали атипичными. Опираясь на результаты этого эксперимента, можно сделать вывод, что жизнеспособность нетипичных по форме пыльцевых зёрен Salix alba L. по сравнению с нормальными значительно ниже, так как большая часть тетрадных пыльцевых зёрен не способна образовывать пыльцевые трубки. Образование и дальнейший рост пыльцевой трубки на рыльце пестика или на питательной среде происходит под влиянием ферментных систем собственно пыльцевого зерна, в частности, благодаря ферменту пектатлиазы, который является основным аллергеном. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Эмбриология растений: использование в генетике, селекции, биотехнологии: В 2-х т. - М.: Агропромиздат, 1990. - Т. 1. - 509 с.; Т. 2. - 463 с.

2. Мирненко, Н. С. Состояние пыльцевых зерен Ambrosia artemisiifolia L. и Artemisia absinthium L. в г. Донецке/ Н. С. Мирненко // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. – 2017. – № 3–4. – С. 12-1 3. Сафонов, А. И. Диагностика воздуха в г. Донецке по спектру скульптур поверхности пыльцы сорно-рудеральных видов растений / А. И. Сафонов, Н. С. Захаренкова // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. – 2016. – № 1–2. - С. 66-73.

145

ДОМИНИРУЮЩАЯ ЖИЗНЕННАЯ СТРАТЕГИЯ DICRANUM POLYSETUM SW. В ДОНБАССЕ Е.И. Морозова ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» В меняющихся условиях среды установлена доминирующая жизненная стратегия Dicranum polysetum Sw. в Донбассе. Ключевые слова: ФИТОИНДИКАТОРЫ, БРИОБИОНТЫ, ДОНБАСС In a changing environment, the dominant life strategy of Dicranum polysetum Sw. in the Donbass.

Keywords: PHYTOINDICATORS, BRIOBIONTS, DONBASS Цель работы – по имеющимся характеристикам Dicranum polysetum Sw. в местах регистрации [1–3] определить жизненную стратегию вида мохообразного на основании эколого-ценотических и биоморфологических особенностей (рис.).

Рисунок – Dicranum polysetum Sw. Вид Dicranum polysetum Sw. является бриопатиентом с жизненной формой настоящая дернина, что валентно экологическим условиям занимаемых им биотопов и важно для стабилизации индикационного значения в диагностических программах. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Сафонов, А. И. Редкие виды мохообразных Донецко-Макеевской промышленной агломерации / А.И. Сафонов, Е. И. Морозова // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. 2018 а. № 1–2. С. 33–43.

2. Морозова, Е. И. Видовой состав, особенности произрастания и морфометрическая характеристика мхов-индикаторов г. Макеевки / Е. И. Морозова, А. И. Сафонов, // Донецкие чтения 2017: Русский мир как цивилизационная основа научно-образовательного и культурного развития Донбасса: Матер. Междунар. науч. конф. студ. и молодых ученых (Донецк, 17–20 октября 2017 г.). Т. 2. Хим.-биол. науки. Донецк : Изд-во ДонНУ, 2017. C. 100–102.

3. Сафонов, А. И. Видовое разнообразие мохообразных Донецко-Макеевской промышленной агломерации / А.И. Сафонов, Е. И. Морозова // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. – 2017. – № 3–4. – С. 24–32.

146

ИЗМЕРЕНИЕ СОБСТВЕННОЙ ЧАСТОТЫ КОЛЕБАНИЙ И КОЭФФИЦИЕНТА ДЕМПФИРОВАНИЯ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ 1

2

К.В. Мудрецова , И.И. Стрельников 1 ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» 2 ГУ «Донецкий ботанический сад» В докладе представлены результаты разработки методики и приборной базы для определения параметров колебаний ствола лиственных деревьев. Показатели собственной частоты колебаний и коэффициента демпфирования могут применяться в практике мониторинга ветровой устойчивости древесных насаждений. Апробация прибора в полевых условиях подтвердила работоспособность сконструированного приборно-программного комплекса и информативность предложенной схемы обработки данных. Ключевые слова: ВЕТРОВАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ, АКСЕЛЕРОМЕТР, ГИРОСКОП, МАГНИТОМЕТР The report presents the results of the development of the methodology and the device for determining deciduous trees' trunk vibration parameters. Measured indicators such as natural frequency and damping coefficient can be used in the practice of monitoring the wind stability of tree stands. Field tests confirmed the device operability and the informativeness of the proposed data processing scheme.

Keywords: WIND RESISTANCE, ACCELEROMETER, GYROSCOPE, MAGNETOMETER. Мониторинг аварийности городских насаждений является важной задачей, поскольку в результате поломки дерева может быть причинен вред как зданиям и телекоммуникациям, так и здоровью людей. На устойчивость дерева оказывает влияние не только возраст, твердость породы, но и собственная частота колебаний ствола и коэффициент демпфирования (сопротивление раскачиванию). Для измерения этих параметров существуют весьма дорогостоящие лазерные дальномеры и тензодатчики. Кроме того обозначенные способы трудоёмки в использовании, вследствие чего не приобрели широкого распространения в практике мониторинга городских насаждений. В настоящее время существуют датчики с интегрированной цифровой электроникой для обработки измерительной информации, позволяющие создавать мобильные сенсорные системы невысокой стоимости. Цель нашей работы - разработать приборно-программный комплекс для измерения собственной частоты колебаний деревьев и коэффициента демпфирования в полевых условиях. Устройство было сконструировано на базе модуле GY-87 с микросхемой MPU6050, которая объединяет в себе акселерометр и гироскоп, и магнитометром HMC5883L. Совместное использование данных сенсоров обеспечивает определение изменений движения тела в трёхмерном пространстве. Питание прибора осуществляется от двух литий-ионных аккумуляторов. Обработка данных с модуля производится с помощью отладочной платы ESP32 dev-kit v.1. Компоненты модуля размещены в общем корпусе (рис. 1. А), который крепится на стволе дерева с помощью ленточных строп и фастекса (рис. 1. В).

147

Рисунок 1 — Общий вид прибора: А — с разобранным корпусом. В — в полевых условиях Управление прибором осуществляется через web-интерфейс, который обеспечивается wi-fi модулем на плате ESP32. Для этого разработан программный код web-сервера, управляющего web-сайтом, доступным в пределах wi-fi сети. Предложенный метод позволяет управлять прибором в полевых условиях с помощью смартфона или планшета. Измерения проводятся в ветреную погоду в течение 10 минут, с частотой 280 Гц. Разработка устройства включала калибровку датчиков. Для акселерометра и магнитометра определяли такие ошибки показаний: как систематический сдвиг всех измерений на определенную величину, их пропорциональное изменение вдоль каждой оси и отклонение осей чувствительности от осей корпуса. Калибруемый параметр для гироскопа — смещение значений вдоль каждой оси. Обработка результатов полевых измерений осуществляется на персональном компьютере с помощью программ, написанных на Phyton и R. Файл конвертируется из бинарного формата в текстовый (csv). Затем производится корректировка данных на основе заранее подготовленных калибровочных параметров. Базовая задача обработки состоит в получении из показаний акселерометр, гироскопа и магнитометра траектории перемещения прибора, а соответственно и ствола дерева в трехмерном пространстве. Практически для этого необходимо рассчитать данные об ориентации акселерометра в каждый момент времени. В подготовленном программном обеспечении задача определения ориентации решается с применением расширенного фильтра Калмана на основе квартерионов [3]. Используя полученные векторы направления, осуществляется перепроецирование показателей акселерометра на глобальную систему координат (относительно Земли). Далее, расчет траектории движения прибора проводится с применением обычного фильтра Калмана [2]. Собственная частота колебаний ствола дерева определяется, как наиболее выраженный пик в спектре частот колебаний. Указанный спектр рассчитывается из данных о траектории движения ствола с применением Фурье разложения. При этом используются квадраты амплитуд колебаний, что превращает спектр частот в спектр мощности (power spectrum). В таком представлении коэффициент демпфирования может быть рассчитан, как ширина спектрального пика на середине его высоты (half 148

bandwidth method) [1]. Указанные процедуры расчета спектра частот и мощности проводятся в среде языка программирования R с применением библиотеки seewave. В качестве объекта при опробации выбрали дерево березы повислой. Измерения проводили в веретенную погоду (5 балла по Бофорту). В результате получили 10 минутные показания всех датчиков (всего 172000 измерений). С применением вышеописанной процедуры обработки данных успешно рассчитали спектр мощности колебаний. Согласно представленному графику (рис. 2) доминирующий пик собственной частоты ствола дерева приходится на 0.48 Гц. Ширина полузатухания, а следовательно и величина коэффициент демпфирования равна 0.24 Гц.

Рисунок 2 — Спектр мощности колебаний ствола Betula pendula Roth. Толстой линией выделен результат сглаживания наиболее выраженного частотного пика колебаний Из вышесказанного можно заключить, что разработанный метод является доступным инструментом, имеющим небольшую стоимость, достаточный функционал для применения в практике мониторинга городских насаждений. В частности, для измерения собственной частоты и коэффициента демпфирования колебаний ствола древесного растения. Предложенный метод подразумевает определение аварийности по разнице параметров колебаний исследуемых растений с типичными значениями здоровых растений схожего размера. В связи с этим дальнейшая работа будет заключаться в определении диапазона показателей колебаний распространенных в городской среде видов древесных растений. Работа в данном направлении обеспечит эффективность мониторинга ветровой устойчивости городских насаждений. Кроме того, материалы исследования позволят лучше понять эколого-биологические основы влияния ветровой нагрузки на растения. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Papagiannopoulos, G. A. On the use of the half-power bandwidth method to estimate damping in building structures / G. A. Papagiannopoulos, G. D. Hatzigeorgiou //Soil Dynamics and Earthquake Engineering. – 2011. – Т. 31. – №. 7. – С. 1075-1079.

2. Romaniuk, S. Kalman filter realization for orientation and position estimation on dedicated processor / S. Romaniuk, Z. Gosiewski // acta mechanica et automatica. – 2014. – Т. 8. – №. 2. – С. 88-94.

3. Yun, X. Design, implementation, and experimental results of a quaternion-based Kalman filter for human body motion tracking / X. Yun, E. R. Bachmann // IEEE transactions on Robotics. – 2006. – Т. 22. – №. 6. – С. 1216-1227.

149

МИКРОМОРФОЛОГИЯ ЛИСТА AESCULUS HIPPOCASTANUM L. В УСЛОВИЯХ ЗАПЫЛЕНИЯ СРЕДЫ В.В. Мурашкин ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» Установлена качественная структурная разница в гистологии листа Aesculus hippocastanum L. в условиях запыления среды. Ключевые слова: СТРОЕНИЕ ЛИСТА В УСЛОВИЯХ ЗАПЫЛЕНИЯ A qualitative structural difference was found in the histology of the leaf of Aesculus hippocastanum L. under dusty conditions.

Keywords: LEAF CONSTRUCTION IN DUSTING CONDITIONS Цель работы – получить поперечные срезы листовой пластинки Aesculus hippocastanum L. в тренде запыления в г. Донецке. В рамках имеющихся практических разработок на кафедре ботаники и экологии ДонНУ [1–3] получены снимки по структурной разнице листа тест-вида в условиях запыления (рис.).

А Б В Рисунок – Гистология листа Aesculus hippocastanum L. А - норма, Б, В – в условиях запыления воздушной среды (Х 120) Выделенные тенденции требуют количественного анализа и дальнейшего детального гистроструктурного рассмотрения качественных переходов активной дисперсии в связанное кутикулярное состояние микрочастиц воздуха промышленной зоны для вида Aesculus hippocastanum L. в г. Донецке. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Сафонов, А. И. Экспертиза промышленных предприятий Донбасса по состоянию фитокомпонентов / А. И. Сафонов // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. – 2019. – № 1-2. – С. 35-43.

2. Сафонов, А. И. Тератогенез растений-индикаторов промышленного Донбасса / А. И. Сафонов // Разнообразие растительного мира. – 2019. – № 1 (1). – С. 4-16.

3. Авдеева, А. В. Подходы российских ученых в изучении пылефильтрующей эффективности дендропарковых насаждений промышленного города в Донбассе / А. В. Авдеева, А. И. Сафонов // Донецкие чтения 2017: Русский мир как цивилизационная основа научно-образовательного и культурного развития Донбасса: матер. Междунар. науч. конф. студ. и молодых ученых (Донецк, 17-20 октября 2017 г.). Т. 2. Хим.-биол. науки. – Донецк: Изд-во ДонНУ, 2017. – C. 54-56.

150

КОЛОРИСТИКА ПРИ ОЦЕНКЕ РУЧНЫХ МИНИ-БУКЕТОВ РАЗНОГО ЦЕЛЕВОГО НАЗНАЧЕНИЯ И.В. Низейка ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» Выделены приоритетные по выбору оттенки букетов для разных торжеств. Ключевые слова: ФЛОРИСТИКА, КОЛОРИСТИКА, ФИТОДИЗАЙН Highlighted by choice shades of bouquets for different celebrations.

Keywords: FLORISTICS, COLORISTICS, PHYTODESIGN Направления работы по фитодизайну являются научным и практическим интересом кафедры ботаники и экологии ДонНУ [1–3]. Цель работы – на основании созданных моделей букетного ряда и голосования в социальных сетях (табл.) установить приоритеты выбора населения по критерию цвета. Таблица – Оценка ручных мини-букетов разного целевого назначения Цветовая гамма (по приоритету выбора) кремово-молочные тона контраст белого и красного доминирование красного пастельные тона доминирование розового сочетание зеленого и желтого контраст фиолетового и белого многоцветовой набор оттенки зеленого другие варианты

Букет невесты Вечерний букет Композиция ко (выбор по (молодежный, дню рождения голосованию) светский) (молодежный) % от общего количества проголосовавших

31 20 6 5 4 4 4 3 3 20

7 22 12 7 6 5 6 21 4 10

3 13 15 8 17 4 5 26 5 4

Установлено, что наибольшим интересом пользуются букеты кремово-молочных тонов, контраста белого и красного и многоцветового набора в зависимости от специфики торжества. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Сафонов, А. И. Образовательные технологии подготовки биологов специализации по садово-парковому дизайну в Донецком национальном университете / А. И. Сафонов, А. З. Глухов, С. А. Приходько, О. А. Гридько // Проблемы и перспективы развития современной ландшафтной архитектуры: Матер. Всерос. научн.практич. конф. с междунар. участием. – Симферополь: Изд-во КФУ, 2017. – С. 73–75.

2. Сафонов, А. И. Функциональная ботаника в Донбассе: экологический мониторинг, информационные ресурсные технологии, фитодизайн / А. И. Сафонов // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. – 2017. – № 1–2. – С. 6– 12.

3. Захарова, М. С. Создание малых цветочных композиций социально-бытового назначения / М. С. Захарова, А. И. Сафонов // Донецкие чтения 2016: Образование, наука и вызовы современности: Матер. I Междунар. науч. конф. (Донецк, 16-18 мая 2016 г.). Т. 2. Хим. и биол. науки. – Донецк: Изд-во ЮФУ, 2016. – C. 116-117.

151

РАЗНООБРАЗИЕ ЖИЗНЕННЫХ ФОРМ МОХООБРАЗНЫХ В УСЛОВИЯХ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ В Г. ЗУГРЭС Т.С. Ночвина ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» В докладе проанализированы доминирующие экобиоморфы мохообразных как индикаторов состояния окружающей среды. Раскрыт основной смысл их применения как индивидуальный критерий при проведении экологического мониторинга. Ключевые слова: МОХООБРАЗНЫЕ, БРИОМОРФЫ, ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ, БРИОБИОНТЫ, ИНДИКАЦИЯ The report analyzes the dominant bryophyte ecobiomorphs as indicators of the state of the environment. The main meaning of their application as an individual criterion in conducting environmental monitoring is disclosed.

Keywords: BRYOPHYTES, BRYOMORPHS, ENVIRONMENTAL MONITORING, BRYOBIONTS, INDICATION Мохообразные – важный элемент городской растительности, служит одним из показателей при индикации состояния окружающей среды по ряду многих параметров. Жизненная форма мохообразных (экобриоморфа) отражает внешнюю приспособленность к изменяемым условиям среды. Анализ экобриоморфы в комплексе с другими аспектами экологического анализа может дать целостную картину о состоянии экосистем на трансформированных территориях [1, 3]. Изменяющиеся условия под влиянием интенсивной техногенной нагрузки приводят к развитию адаптивных механизмов, что проявляются не только в изменении стратегической направленности, но и жизненной формы. Особенности строения бриофитов, их эволюционная приспособленность к жизни на бедных субстратах, позволяют мохообразным осваивать экстремальные местообитания [2, 3]. Цель работы – дать представление о количестве и разнообразии жизненных форм мохообразных в условиях антропогенной нагрузки в г. Зугрэс. Мохообразные г. Зугрэс недостаточно изучены, в следствии актуализации данной темы, работа имеет повышенный научный интерес. Сбор исследуемого материала был осуществлен в весенне-летний период 2019 г., на пяти мониторинговых точках (МТ), территориях с различным уровнем антропогенной нагрузки (г. Зугрэс и территория Ботанического заказника «Зорянская степь» г. Макеевки). Изучение бриоморф мохообразных происходило в момент сбора образцов и подтверждалось при дальнейшем исследовании. Для определения экобиоморф мохообразных на пробных площадях была использована классификация Гаймингама и Робертсона, дополненная М.Ф. Бойко [1, 2]. В результате исследования были выделены следующие категории экобриоморф (результаты представлены в таблице 1): – настоящая дерновина; – перисто-ветвистое сплетение; – подушковидная дерновина; – вертикально-ветвистый ковер; – настоящая подушка; – разветвленно-ветвистое сплетение; – плоский ковер.

152

Таблица 1 – Список видов мохообразных г. Зугрэс и их экобиоморфы

– – – + – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – 1 2

– + – – – – – – – – – + – – – + + + – – – – + – – – – – – – – – – – – – – – 6 14

– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – + – – – – – – – – – – 1 2

– – – – – – + – – – – – – – – – – – – – + + – – + + + – + + + + – + – + – + 13 30

разветвленно-ветвистое сплетение

+ + + – + + – + + + + + – – – + + + + + + – – – – – – – – – – – – – + – + – 18 41

настоящая подушка

1 Funaria hygrometrica Hedw.

2 Ceratodon purpureus (Hedw.) Brid.

3 Ditrichum pussilum (Hedw.) Hampe.

4 Hylocomium splendens (Hedw.) Bruch et al.

5 Dicranella cerviculata (Hedw.) Schimp.

6 Weissia brachycarpa (Nees) Juratzka 7 Brachythecium salebrosum (F. Weber) Bruch et al.

8 Didymodon rigidulus Hedw.

9 Phascum cuspidatum Hedw.

10 Tortula mucronifolia Schwaegr.

11 Tortula muralis Hedw.

12 Syntrichia ruralis (Hedw.) F. Weber s Mohr 13 Orthotrichum obtusifolium Brid.

14 Orthotrichum pallens Bruch ex Brid.

15 Orthotrichum pumilum Sw. 16 Bryum argenteum Hedw.

17 Bryum caespiticium Hedw.

18 Bryum funckii Schwaegr.

19 Bryum torquescens Bruch Schimp.

20 Bryum turbinatum (Hedw.) Turn.

21 Plagiomnium cuspidatum (Hedw.) T. Kop. 22 Amblystegium serpens (Hedw.) Schimp.

23 Amblystegium subtile (Hedw.) Schimp.

24 Campyliadelphus chrysophyllus (Brid.) R. S. Chopra 25 Leptodictium riparium (Hedw.) Warnst.

26 Leskea polycarpa Hedw.

27 Brachythecium velutinum (Hedw.) Ignatov 28 Brachythecium mildeanum (Schimp.) Schimp.

29 Homomallium lutescens (Hedw.) Robins.

30 Homomallium incurvatum (Schrad. Ex Brid) Loeske 31 Hypnum cupressiforme Hedw.

32 Pylaisia polyantha (Hedw.) Schimp.

33 Pleurozium schreberi (Willd. Ex Brid.) Mitt 34 Platygyrium repens (Brid.) Schimp.

35 Weissia controversa Hedw.

36 Brachythecium campestre (Mull. Hal.) Bruch et al.

37 Aulacomnium palustre (Hedw.) Schwagr.

38 Brachythecium albicans (Hedw.) Bruch et al. Всего %

вертикально-ветвистый ковер плоский ковер

Вид

перисто-ветвистое сплетение подушковидная дерновина

№ п/п

настоящая дерновина

Жизненная форма

– – – – – – – – – – – – + + + – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – 3 6

– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – + – – – – – – – – + – – – – – 2 5

Примечание: "+" – наличие экобиоморфы, "–" – отсутствие экобиоморфы.

153

Экобиоморфа мохообразных зависит от нескольких факторов, в том числе от субстрата и климато-экологических характеристик места их произрастания. Возрастающая антропогенная нагрузка на локалитеты – один из решающих факторов в формировании жизненных форм и стратегий мохообразных [1-3]. В ходе исследования было определено 38 видов мохообразных, которые относятся к отделу Bryophyta. Преобладающей жизненной формой на исследуемых территориях отмечена настоящая дерновина (41%), это виды родов: Funaria, Ceratodon, Ditrichum, Dicranella, Weissia, Didymodon, Phascum, Tortula, Syntrichia, Bryum, Plagiomnium, Aulacomnium. Данная форма роста, некая защита от испарения, характерна для лугов и целинной степи. Так же часто встречаемой экобриоморфой является плоский ковер (30%), представлена родами: Brachythecium, Plagiomnium, Amblystegium, Leptodictium, Leskea, Homomallium, Hypnum, Pylaisia, Platygyrium. Форма роста ковер обычно имеют виды, побеги которых плотно прилегают к субстрату, благодаря чему они хорошо удерживаются на нем и способны долгое время сохранять влагу. Наименее редко встречаемыми формами жизни были зафиксированы: вертикально-ветвистый ковер – 2% (Brachythecium mildeanum), перисто-ветвистое сплетение – 2% (Hylocomium splendens) и разветвленно-ветвистое сплетение – 5% (Campyliadelphus chrysophyllus, Pleurozium schreberi). Такое низкое число встречаемости связано с тем, что мохообразные характеризующиеся данными формами жизни, не были отмечены на мониторинговых точках. Так же, в результате исследований были выявлены группы мохообразных, которые имели несколько типов форм жизни: Ceratodon purpureus, Syntrichia ruralis, Bryum argenteum, B. сaespiticium, B. funckii (настоящая и подушковидная дерновина); Plagiomnium cuspidatum (настоящая дерновина и плоский ковер). Такое проявление обусловлено эколого-эволюционными приспособлениями мохообразных к усиленному изменению экосистем, т.к. данные виды были собраны на разных субстратах и на участках с различными условиями нагрузки. Принадлежность мохообразных изучаемой территории к семи экобиоморфам указывает на многообразие видов и на сравнительную однородность техногеннотрансформированных экотопов. На основе изучения специфики биоморф мохообразных г. Зугрэс возможно проведение дальнейших работ, связанных с мониторингом городских экосистем при интенсификации техногенной нагрузки. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Машталер, А. В. Экобиоморфный анализ бриофлоры Донецкой Области / А. В. Машталер, Д. В. Задорожная // Проблеми екології та охорони природи техногенного регіону. – Донецьк: ДонНУ, 2009. – № 1 (9). – С. 67-71.

2. Ночвина, Т.С. Формирование доминирующих жизненных стратегий бриобионтов на территории г. Зугрес // Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов сборник материалов международной научной конференции аспирантов и студентов. – Донецк, 2019. – С. 126-128.

3. Сафонов, А. И. Мохообразные Донецкой агломерации: иллюстрированный атлас и бриоиндикация / А. И. Сафонов, Е. И. Морозова. – Донецк: ДонНУ, 2018. – 128 с.

154

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ГЕРБАРНОЙ КОЛЛЕКЦИИ СЕМЕЙСТВА ROSACEAE Н.C. Приймак, К.В. Ищенко, К.В. Ливандовская Многопрофильный лицей-интернат ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» В работе представлены предварительные результаты систематического анализа семейства Rosaceae в гербарной коллекции кафедры ботаники и экологии, биологического факультета ГОУ ВПО ДонНУ. Проанализировано около 450 гербарных образцов, которые относятся к 26 родам. Также проведен анализ наиболее многочисленного по количеству видов рода Potentilla L. – лапчатка. Ключевые слова: ГЕРБАРНАЯ КОЛЛЕКЦИЯ, ТАКСОНОМИЯ, СЕМЕЙСТВО ROSACEAE, РОД POTENTILLA The paper presents preliminary results of systematic analysis of the Rosaceae family in the herbarium collection of the Department of botany and ecology, faculty of biology of the state University of higher education of DonNU. About 450 herbarium specimens belonging to 26 genera were analyzed. Also, the analysis of the most numerous species of the genus Potentilla L. – Lapchatka.

Keywords: HERBARIUM COLLECTION, TAXONOMY, family ROSACEAE, GENUS POTENTILLA Исследованное семейство Rosaceae - Розовые, которое относится к порядку Rosales, в таксономическом плане проявляет явную филогенетическую связь с примитивными покрытосеменными растениями. Кроме того, Розовые – весьма обычные и многочисленные растения в нашем регионе, они принимают большое участие в образовании растительного покрова и иногда формирует аутохтонное ядро в фитоценозе региона. Поэтому изучение таксономии сем. Розовые довольно актуально и представляет научный интерес. В работе мы проанализировали и занесли в каталог 423 гербарных образца названного семейства. Выделили 26 родов, которые включают в себя 85 видов. Самым многочисленным является род Potentilla – лапчатка, представленный 22 видами. Всего во флоре региона, по последним данным, насчитывается 27 видов, в основном это однолетники или чаще многолетние травянистые растения с тройчатыми, пальчато-раздельными или перистыми листьями. В зависимости от места произрастания растения проявляются варьирование некоторых морфологических признаков, в том числе и используемых в таксономии. Это иногда затрудняет идентификацию видов, например, P. anserina L. - л. гусинная (26 образцов), P. argentea L. - л. серебристая (38 образцов), P. erecta (L.) Raeusch. - л. прямостоячая (11 образцов), на некоторых гербарных листах с оформленными растениями, было заметно явное несоответствие с видом, указанным на гербарной этикетке. В таких случаях с помощью Флор и Определителей проводили уточнение вида, а необходимые отличительные признаки указывали на дополнительных этикетках, которые размещали в левом верхнем углу гербарного листа. Все спорные гербарные образцы были идентифицированы и установлены их видовые соответствия. На основании имеющихся сборов мы выявили, что большая часть образцов собрана на территории г. Донецка, помимо этого имеются образцы, собранные в г. Томске, Московской и Брянской областях. Наибольшее количество сборов приходится на 1978 и 2006 г, самый ранний сбор датируется 1964 годом – лапчатка беловолосистая один образец (с. Татьяновка, Славянского района Донецкой области), а самый поздний сбор - 2013 годом, собранный в Славянском районе Донецкой области с. Дроновка.

155

ОЗЕЛЕНЕНИЕ ГОРОДА ДОНЕЦКА КАК СПОСОБ СОЗДАНИЯ КОМФОРТНОСТИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В.С. Ратушник, Е.М. Лупитько ГПОУ «Донецкий техникум химических технологий и фармации» В данной статье рассматривается озеленение как один из способов создания комфортной окружающей среды. Ключевые слова: ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА, ЗЕЛЕНЫЕ НАСАЖДЕНИЯ, ОЗЕЛЕНЕНИЕ ГОРОДОВ This article considers landscaping as one of the ways to create a comfortable environment.

Keywords: ENVIRONMENT, GREEN PLANTS, GREENING OF CITIES С самого детства каждый из нас знает, что зеленые растения – это «легкие планеты». Поэтому озеленяют большие города не только для красоты и уюта, но и для здоровья жителей. Кроме того, посадки разнообразных растений дают спасительную тень и прохладу в жаркие дни, защищают от ветра и пыли, приглушают городские шумы. Поэтому, озеленяя улицы своих городов, мы можем создать более комфортную, здоровую среду жизни для нас и наших детей. В воздухе крупных промышленных городов содержание кислорода ниже оптимального для жизни людей, при этом количество вредных веществ (тяжелых металлов, канцерогенов и т.п.) зачастую гораздо выше гигиенической нормы [3]. Такую окружающую среду нельзя считать комфортной. Комфортность – это такое экологобиологическое состояние окружающей среды, которое обеспечивает сохранение здоровья и работоспособности [2]. Основная роль городской флоры – адаптироваться к сложным техногенным условиям современного города и обеспечить, благодаря оптимальному фитоценозу – растительному сообществу, комфортное состояние окружающей среды и ее безопасность. Зеленые растения не только насыщают воздух кислородом, но и защищают почву от выветривания и эрозии, укрепляют склоны оврагов и балок, которых немало на территории города и его окрестностей. Зеленые насаждения города, помимо биологических функций, выполняют исторические и эстетические функции – снимают стресс, помогают горожанам вести активный образ жизни, привлекают туристов, повествуют о замечательном прошлом ареала произрастания и местах своего традиционного разведения. Основная масса деревьев, произрастающих на территории города Донецка, фактически достигла расчетного предельного возраста. Это связано с тем, что основные работы по озеленению населенных пунктов проводились еще в 60-х годах прошлого века. Особенно остро проблема обновления городской флоры проявилась в неблагоприятных условиях зимы 2019-20 года, когда под массой мокрого снега разрушилось множество старых деревьев, что создало угрозу для жизни и здоровья жителей. Сейчас в Донецке насчитывается почти 19 тысяч гектаров зеленых насаждений, по последним подсчетам, чуть меньше половины из них - это сухостойные и старые деревья. Многие деревья, растущие в нашем городе, уже давно постарели, засохли, не дают тени, а главное - могут стать причиной аварийной ситуации. За последние 200 лет леса на Донбассе уничтожались человеком и использовались как топливо и шахтные крепи.

156

Ассортимент древесных пород и кустарников, а также вьющихся и декоративных представителей городской флоры в нашем городе достаточно разнообразен. Только в пределах одного зеленого объекта он может превышать 50-70 видов. Среди них такие, как акация желтая (Caragána arboréscens), сирень обыкновенная (Syrínga vulgáris), рябина красная (Sórbus aucupária), спирея (Spiraea), ясень узколистный (Fraxinus angustifolia), ива плакучая (Salix babylonica), клен полевой (Ácer campéstre), жимолость (Lonícera), яблоня домашняя (Malus domestica) и др. Мной был проведен анализ ассортимента некоторых древесных представителей (береза, липа, рябина, ель, клён, сирень, яблоня, акация, тополь) флоры города Донецка по районам, результаты которого представлены в таблице 1. Таблица 1 - Ассортимент древесных насаждений города Донецка по районам (на 1 квартал) Район

Берёза повислая (Bétula pendula) Липа мелколистная (Tília cordáta) Рябина обыкновенная (Sórbus aucupária) Ель виды (Pícea sp.) Клён виды (Ácer sp.) Сирень обыкновенная (Syrínga vulgáris) Яблоня домашняя (Malus domestica) Акация желтая (Caragána arboréscens) Тополь виды (Pópulus sp.)

Кировский район

Количество деревьев (на 1 квартал) Ленинский Киевский Петровский район район район

Будённовский район

19

3

8

14

16

11

—

2

8

5

9

—

6

10

11

17

23

20

27

19

24

21

28

31

26

4

—

2

8

7

16

—

11

3

10

13

11

21

12

14

34

28

36

37

31

По результатам анализа можно увидеть, что преобладают в видовом составе широколиственные деревья и кустарники. Наиболее популярные растения: разнообразные виды клена, тополя, березы и ели. Характерной чертой в озеленении города Донецка является посадка плодовых деревьев. Яблони, груши и вишни, количеством более 1 500 штук, уже несколько лет подряд высаживают весной. В рамках субботников в городе высаживают клёны, березы, ели и сосны. Наш город требует дальнейшего озеленения, замены старых, аварийных, сухостойных деревьев новыми. Также, открыт вопрос об озеленении терриконов, которые, в среднем выделяют 15 тыс. тонн СО2, 5 тыс. тонн СО и огромное количество пыли в год. Ежегодно объем отвалов увеличивается на 40 млн. тонн. Ещё в советские годы, когда было насыпано большинство терриконов, местные власти начали реализовывать программу по их озеленению. Терриконы являются неотъемлемой 157

частью ландшафта больших и малых городов Донбасса. Только в Донецке их количество по разным источникам составляет от 120 до 138. В озеленении помощь оказывают ученые Донецкого Ботанического сада, инициаторы нового направления – промышленной ботаники. В ходе исследований ими подобрано 110 видов растений, которые вполне могут прижиться на терриконах, разработаны проекты рекультивации и озеленения 100 шахтных отвалов. Но не все терриконы можно озеленить. Каждый третий из них является тлеющим, и время от времени они могут даже дымиться. Озеленение городов – новое направление экологии городской среды, которое объединяет знания градостроительных наук, наук о Земле, географических, медикобиологических, социально-экономических и технических наук. К озеленению относятся посадка деревьев (крупномеров) различных пород и сортов (садово-парковые группы, садово-парковые массивы, рощи, аллеи и др.), создание живых изгородей и бордюров из различных кустарников, деревьев и декоративных растений, создание клумб, цветников, газонов и др.[2]. У проблемы озеленения городов есть свои плюсы и минусы. Положительные аспекты: снижение экологических проблем городской среды, химического, физического и биологического загрязнения атмосферного воздуха, почв и растительного покрова в целом. Озеленение городской среды делает среду обитания более эстетичной, комфортной и приятной для жизни. К минусам озеленения следует отнести в первую очередь экономический аспект. Ландшафтный дизайн городов и озеленение их определенных территорий – вопрос не дешевый и долговременный, требующий значительных капиталовложений[1]. Согласно рекомендациям Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ) норма площади озеленения городов должна быть не менее 50 м² городских зеленых насаждений на одного жителя. Поэтому в нашем городе ежегодно проводятся работы по озеленению. В нашем техникуме этой осенью студенты продолжили работы по благоустройству и озеленению территории, в рамках которых была посажена «Аллея фармацевтов», состоящая из хвойных деревьев и кустарников. Студенты нашего техникума регулярно принимают участие в республиканских субботниках, на которых также высаживают зеленые насаждения. Навыки по уходу за растениями студенты приобретают во время учебной фармакогностической практики и работы на опытном участке лекарственных растений. В заключение мы можем сделать вывод о том, что озеленение по праву является одним из способов создания комфортности и безопасности окружающей среды. Экологические проблемы города можно назвать одной из глобальных современных проблем городов нашей планеты. Жизнь в больших городах достаточно комфортная, но осложняется недостаточным количеством парков, скверов и садов, загазованностью воздуха и ухудшением качества воды. В нашей повседневной реальности жители больших городов и, в частности, города Донецка должны чаще обращать внимание на озеленение улиц, балконов, территорий перед подъездами и офисов. Хотелось бы, чтобы и администрации городов были заинтересованы в благоустройстве улиц, садов и парков. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Лунц, Л. Б. Городское зеленое строительство. – М.: Стройиздат, 1974. – 275 с.

2. Потаев, Г. А. Ландшафтная архитектура и дизайн / Г.А. Потаев. – М.: Форум, НИЦ ИНФРА-М, 2015. - 400 с.

3. Теодоронский, В. С. Рекомендации по нормативной плотности и видовому составу древесных растений на объектах озеленения.

158

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ТРЕНДЫ ПРИ ОЦЕНКЕ РУЧНЫХ МИНИБУКЕТОВ РАЗНОГО ЦЕЛЕВОГО НАЗНАЧЕНИЯ К.А. Рявкина ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» Установлены геометрические тренды при оценке ручных мини-букетов. Ключевые слова: ФЛОРИСТИКА, ФИТОДИЗАЙН Geometric trends in evaluating hand-made mini-bouquets are established.

Keywords: FLORISTICS, PHYTODESIGN В актуальности прикладных разработок ботаников Донбасса важны образовательные технологии и эстетические функции воспитания [1–3]. Цель работы – создать букетный ряд разных геометрических характеристик и установить приоритеты выбора (тренды) по голосованию населения. Блок экспериментов касался геометрических форм при композиционных подходах. По геометрическим конструкциям букеты были описаны 20-тью формами: классическими сферами, эллипсами, тетраэдрами, икосаэдрами, додекаэдрами, вариантами параллелепипедов и их промежуточными формами. В случае с пропорциями разница в выборе для тех же целевых назначений отличалась не существенно – наиболее востребованы такие стереометрические варианты: асимметричный эллипс, комбинированный тетраэдр, нерегулярный параллелепипед, идеальная сфера и нерегулярный ячеистый икосаэдр. Менее всего привлекают внимание покупателей эллипс классический, эллипс граненый, гребенчатый тетраэдр, узкий тетраэдр, сфера с порами, сфера с заострениями и классический правильный куб. Установлено, что при выборе отдельных готовых букетов покупатели руководствуются несколькими принципами и, если элиминировать ценовую политику, то выбор букета будет зависеть от ассортимента декоративных элементов, а также от формы букета, что связано с предполагаемым удобством при транспортировке, эксплуатации и размещении для временного хранения при сохранении начальных стадий декоративности (или её динамике при хранении после торжественного момента). Выражаем благодарность научному сотруднику ГУ "Донецкий ботанический сад" И. И. Стрельникову за идейное продвижение тематического направления. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Сафонов, А. И. Введение в специализацию на кафедре ботаники и экологии ДонНУ / А. И. Сафонов, Н. С. Захаренкова, Э. И. Мирненко // Донецкие чтения 2016: Образование, наука и вызовы современности: Матер. I Междунар. научн. конф. (Донецк, 16-18 мая 2016 г.). – Донецк: Изд-во ЮФУ, 2016. – C. 196–197.

2. Сафонов, А. И. Функциональная ботаника в Донбассе: экологический мониторинг, информационные ресурсные технологии, фитодизайн / А. И. Сафонов // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. – 2017. – № 1–2. – С. 6– 12.

3. Тараненко, А. В. Традиции русского ландшафтного дизайна в зеленом строительстве г. Донецка / А. В. Тараненко, А. И. Сафонов // Донецкие чтения 2017: Русский мир как цивилизационная основа научно-образовательного и культурного развития Донбасса: матер. Междунар. науч. конф. студ. и молодых ученых (Донецк, 1720 октября 2017 г.). – Т. 2. Хим.-биол. науки. – Донецк: Изд-во ДонНУ, 2017. – C. 120– 122.

159

ГЕНЕРАТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ CENTAUREA DIFFUSA LAM. В ЭКОТОПАХ ДОНБАССА Е.В. Стреблянская ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» Установлена генеративная активность Centaurea diffusa Lam. как критерий фитоиндикации в Донбассе. Ключевые слова: ФИТОИНДИКАЦИЯ, ДОНБАСС The generative activity of Centaurea diffusa Lam. has been established as a criterion of phytoindication in the Donbass.

Keywords: PHYTOINDICATION, DONBASS Карпологический аспект важен в изучении растений с целью понимания как частных стратегий приспособления к неблагоприятным факторам, так и выявления критериев фиоиндикационной значимости для мониторинга [1–3]. Цель работы – установить генеративную активность индикационного вида Centaurea diffusa Lam. в различных экотопах Донбасса (см. табл.). Таблица – Генеративные показатели Centaurea diffusa Lam. в Донбассе Места произрастания, экотопы Cs Cr Cv d R малонарушенных территорий (контроль) 0,8 1,0 0,9 4,0 2,88 территорий промышленных площадок 0,8 0,9 0,9 7,5 4,86 селитебных территорий 0,6 0,8 0,7 3,2 1,08 автодорог 0,7 0,9 0,9 11,8 6,69 где Cs – коэффициент семяообразования; Cr – созревания,; Cv –жизнеспособности, d –количество генеративных побегов на м2; R – генеративная активность видов.

Таким образом, в условиях техногенной нагрузки и предположительно высоких уровней загрязнения среды стремление вида Centaurea diffusa осуществляется по пути формирования эксплеренции в реализации стратегии выживания: формируется большее количество генеративных структур по показателям общей биомассы и в количественном отношении (табл.). Это указывает на стимулирование систем размножения и генерации, превалирующих над вегетацией, что является как значимым фактом в классической экологии растений (частный демонстрационный пример), так и полезным свойством при оценке среды по фитокомпонентной составляющей для программ диагностической экспертизы в донецком экономическом регионе. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Сафонов, А. И. Стратегическая потенциализация фитоиндикаторов техногенных загрязнений // Аграрная Россия. 2009. – № 51. – С. 58–59.

2. Bespalova, S. V. Determination of bioindicators sensitivity thresholds for ecologically unfavourable environmental factors / S. V. Bespalova, A. I. Safonov, A. D. Shtirts // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. – 2010. – № 1(10). – С. 9– 25.

3. Яковлев, И. С. Генеративная активность фитоиндикаторов в промышленном регионе / И. С. Яковлев, А. И. Сафонов // Донецкие чтения 2016: Образование, наука и вызовы современности: Матер. I Междунар. науч. конф. (Донецк, 16-18 мая 2016 г.). Т.

2. Хим. и биол. науки. – Донецк: Изд-во ЮФУ, 2016. – C. 149-150.

160

СТРОЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ЛИСТА BETULA PENDULA ROTH. В УСЛОВИЯХ УРБАНОСРЕДЫ Я.А. Суецкая ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» Изучена поверхность листового аппарата Betula pendula Roth. в условиях произрастания на центральных улицах г. Донецка. Ключевые слова: СТРОЕНИЕ ЛИСТА В УСЛОВИЯХ ГОРОДА The surface of the leaf apparatus Betula pendula Roth was studied. in the conditions of growth on the central streets of Donetsk.

Keywords: LEAF CONSTRUCTION IN THE CONDITIONS OF THE CITY Цель работы – в связи с актуальностью фитомониторинговых программ в Донбассе [1–3] получить доказательства разницы в строении поверхности листового аппарата Betula pendula Roth. (рис.), которые можно использовать для проведения экологической экспертизы в регионе.

А

Б

Рисунок – Микроморфология поверхности листа Betula pendula Roth. А - норма, Б – в неблагоприятных условиях городской среды (Х 150) Полученные отпечатки нижней поверхности листа тест-вида указывают на целесообразность дальнейшего пристального изучения устьичного аппарата и околоустьичных клеток Betula pendula в аспекте дисимметричного полиморфизма и флуктуирующей асимметрии у этого вида в условиях факторов специфического стресса и (или) гетерогенности промышленной и городской сред. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Глухов, А. З. Экосистемное нормирование по данным фитоиндикационного мониторинга / А. З. Глухов, А. И. Сафонов // Донецкие чтения 2016: Образование, наука и вызовы современности: Матер. I Междунар. науч. конф. (Донецк, 16-18 мая 2016 г.). Т. 1. Физ.-мат., техн. науки и экол. – Донецк: Изд-во ЮФУ, 2016. – C. 311–312.

2. Глухов, А. З. Перспективы проведения фитоиндикационного мониторинга техногенно трансформированных экотопов / А. З. Глухов, А. И. Сафонов // Промышленная ботаника. – 2002. – Т 2. – С. 7–14.

3. Bespalova, S. V. Determination of bioindicators sensitivity thresholds for ecologically unfavourable environmental factors / S. V. Bespalova, A. I. Safonov // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. – 2010. – № 1(10). – С. 9–25.

161

ВЛИЯНИЕ ВОДНЫХ ВЫТЯЖЕК ИЗ ВЕГЕТАТИВНЫХ ОРГАНОВ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ, НА ВСХОЖЕСТЬ СЕМЯН PSEUDOLYSIMACHION INCANUM (L.) OPIZ Е.Н. Третьякова, Т.В. Демьяненко ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» В работе приведены результаты изучения влияния водных вытяжек из вегетативных органов лекарственных растений на всхожесть семян Pseudolysimachion incanum (L.) Opiz. различного срока хранения. Выделены концентрации дающие наибольший процент всхожести семян. Ключевые слова: PSEUDOLYSIMACHION INCANUM, ВСХОЖЕСТЬ СЕМЯН, ВОДНЫЕ ВЫТЯЖКИ РАСТЕНИЙ The paper presents the results of studying the influence of water extracts from the vegetative organs of medicinal plants on the germination of seeds of Pseudolysimachion incanum (L.) Opiz. different storage periods. The concentrations that give the highest percentage of seed germination are highlighted.

Keywords: PSEUDOLYSIMACHION INCANUM, SEED GERMINATION, WATER EXTRACTS of PLANTS Многие декоративные виды, используемые в зеленом строительстве являются замечательным элементом художественного оформления населенных пунктов. Однако, в современном озеленении, требуется больший ассортимент цветочно-декоративных растений не прихотливых в уходе. В связи с этим возникает недостаток видового разнообразия в озеленении городов и для решения этой проблемы ищут пути использования декоративных растений природной флоры, так как они и не прихотливы, и устойчивы в различных местопроизрастаниях. Одним из рекомендуемых в озеленение является вид Pseudolysimachion incanum (L.) Opiz., который характеризуется высокой декоративностью, благодаря относительно длинным цветоносам с различной окраской венчиков, от белой до тёмно-фиолетовой и седоватыми от опушения листьями. Но возникает проблема с получением достаточного количества посадочного материала. Семенное возобновление исследуемого вида в условиях выращивания практически отсутствует. Одной из возможных причин считают высокий процент поражаемости семян различными заболеваниями, что приводит к потере их всхожести. На сегодня одним из экологически безопасным и экономически приемлемым методом обеззараживания семенного материала является обработка водными вытяжками из вегетативных органов лекарственных растений. Цель данной работы – изучить влияние различных концентраций водных вытяжек из вегетативных органов лекарственных растений на всхожесть семян P. incanum в лабораторных условиях. Использовали семена, названного вида, собранные в ГУ «Донецкий ботанический сад» в 2017 и 2019 гг., а также водные вытяжки из вегетативных органов пяти видов лекарственных растений. В результате установили, что водные вытяжки из вегетативных органов укропа пахучего – Anethum graveolens L. и ноготков лекарственных – Calendula officinalis L. в концентрации 1:20 способствуют наибольшей всхожести семян, собранных в 2019 году, а семена, хранившиеся в течение двух лет (2017 года сбора) – всходили хуже. Также увеличение концентрации водных вытяжек (1:5, 1:10, 1:15) либо увеличивало сроки всхожести семян, либо затем замедляло рост проростков и в последствии они погибали.

162

DICRANELLA CERVICULATA (HEDW.) SCHIMP. В Г. ЕНАКИЕВО КАК ПОКАЗАТЕЛЬ ЧИСТОТЫ ВОЗДУХА Е.А. Цеплая ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» Установлено, что вид Dicranella cerviculata (Hedw.) Schimp. произрастает в г. Енакиево в наиболее благоприятных экотопах по качеству воздуха. Ключевые слова: ФИТОИНДИКАТОРЫ, БРИОБИОНТЫ It has been established that the species Dicranella cerviculata (Hedw.) Schimp. grows in the city of Enakievo in the most favorable ecotopes for air quility.

Keywords: PHYTOINDICATORS, BRIOBIONTS Цель работы – на основании существующих данных о разнообразии мохообразных [1–3] зарегистрировать вид мохообразного, наиболее чувствительный к фактору техногенной близости и загрязнения воздуха в г. Енакиево.

Рисунок – Dicranella cerviculata (Hedw.) Schimp. Установлено, что из 24 мониторинговых точек в г. Енакиево, D. cerviculata была зафиксирована в двух периферических локациях с минимальным уровнем загрязнения воздуха. При трансплантации мохообразного в эксперименте по активному мониторингу вид не выдерживал загрязнения воздуха больше двух суток. Благодарим Екатерину Игоревну Морозову за помощь в определении вида. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Алемасова, А. С. Накопление тяжелых металлов мохообразными в различных экотопах Донбасса / А. С. Алемасова, А. И. Сафонов, А. С. Сергеева // Трансформация экосистем под воздействием природных и антропогенных факторов: Матер. Междунар. научн. конф. (Киров, 16-18 апреля 2019 г.). – Киров: ВятГУ, 2019. – С. 60–65.

2. Морозова, Е. И. Мониторинг в условиях промышленных экотопов с помощью мохообразных / Е. И. Морозова, А. И. Сафонов // Донецкие чтения 2016: Образование, наука и вызовы современности: матер. I Междунар. науч. конф. (Донецк, 16-18 мая 2016 г.). – Т. 1. Физ.-мат., техн. науки и экол. – Донецк:ЮФУ, 2016. – C. 317–318.

3. Сафонов, А. И. Видовое разнообразие мохообразных Донецко-Макеевской промышленной агломерации / А. И. Сафонов, Е. И. Морозова // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. – 2017. – № 3–4. – С. 24–32.

163

ФАРМАКОГНОСТИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ОКОЛОПЛОДНИКА ОРЕХА ЧЕРНОГО Т.Ю. Шакирова, В.П. Попович ГОО ВПО «Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького» В данной статье приведены результаты изучения качественного состава и содержания некоторых групп биологически активных веществ в околоплоднике ореха черного (Juglans nigra). Выявлено значительное количество гидролизуемых дубильных веществ, аскорбиновой кислоты и антоцианов в данном сырье. Оценена перспективность использования данного лекарственного сырья в фармации. Ключевые слова: ОРЕХ ЧЕРНЫЙ, ОКОЛОПЛОДНИК, ДУБИЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА, АСКОРБИНОВАЯ КИСЛОТА, АНТОЦИАНЫ This article presents the results of a study of the qualitative composition and content of certain groups of biologically active substances in the pericarp of black walnut (Juglans nigra). A significant amount of hydrolyzable tannins, ascorbic acid and anthocyanins in this raw material was revealed. The prospects of using this medicinal raw material in pharmacy are evaluated.

Keywords: JUGLANS NIGRA, PERICARP, TANNINS, ASCORBIC ACID, ANTHOCIANS Орех черный (Juglans nigra L.) – дерево, высотой достигающий 45 м, а в диаметре 1,5-1,8 м, семейства Ореховые (Juglandaceae). Корневая система ореха состоит из центрального корня и многочисленных боковых. Кора ореха имеет тёмно-коричневый цвет. Ветвится орех черный моноподиально. Имеет, как и все Ореховые, косые перегородки в сердцевине молодых ветвей. Непарно-перистосложные листья, состоящие из 11-23 простых листочков расположены очередно. Цветет орех одновременно с распусканием листьев (вторая половина мая – начало июня). Цветки раздельнополые мелкие до 5-7 мм в диаметре. Мужские зигоморфные цветки без цветоножек цветки расположены на висячей главной оси. Женские актиноморфные цветки расположены в кистях по 3-5 штук на концах побегов. Плод – орех. Перикарп шаровидный зеленый или светло-зеленый с железистыми волосками, резким ароматическим запахом, довольно сочный, при созревании не растрескивается. Ядро ореха черного покрыто тонкой пленкой небольшое и маслянистое, напоминает орех грецкий. Исторической родиной черного ореха является Северная Америка. В Европе орех чёрный впервые появился в 20-х годах, а в России – во второй половине ХVIII в. Данная культура прекрасно растёт почти во всех европейских странах. На Украине черный орех впервые появился в посадки Каразинского лендропарка в 1809 г. На территории Донбасса орех черный произрастает в парках, ботанических садах (в частности Донецком ботаническом саду), и других искусственных насаждениях [1]. В доступной литературе имеются данные по химическому составу околоплодника ореха черного. Однако количественно изучена лишь малая часть содержащихся в околоплоднике биологически активных веществ, поэтому актуальным является изучение содержания различных групп биологически активных веществ данного сырья и анализ его терапевтической ценности. Целью этой работы было качественное и количественное изучение химического состава околоплодника ореха черного (Juglans nigra L.), культивируемого на Донбассе, и оценка перспективности его использования в фармации.

164

Объектом исследования являются околоплодники ореха черного, которые были заготовлены вместе с плодами в 2019 г в Донецком ботаническом саду в период полного созревания плодов. Отделённые от сердцевины околоплодники сушили на солнце в хорошо проветриваемых местах. Используя данные о качественном химическом составе околоплодников, исследовали количественное содержание биологически активных веществ. Анализ содержания различных групп биологически активных веществ, проводили с помощью фармакопейных методов [2]. Для определения содержания аскорбиновой кислоты и дубильных веществ использовали титриметрические методы, антоцианов – спектрофотометрический, влажности – гравиметрический. Результаты анализа количественного содержания некоторых групп биологически активных веществ в околоплодниках ореха черного представлены в таблице. Таблица - Результаты определения содержания биологически активных веществ околоплоднике ореха черного (в пересчете на абсолютное сухое сырье), % Содержание биологически активных Класс биологически активных веществ веществ дубильные вещества (в пересчете на танин) 7,07 ±0,17 антоцианы 1,97±0,06 (в пересчете на цианидина-3-О-глюкозид) аскорбиновая кислота 0,48 ±0,02 С помощью общепринятых качественных реакций было выявлено, что в околоплоднике ореха черного преобладает группа гидролизуемых дубильных веществ. Полученные результаты по количественному определению биологически активных веществ в околоплоднике ореха черного были сравнимы с содержанием данных веществ в фармакопейных растениях, используемых в качестве их источников в официальной медицине. Количество аскорбиновой кислоты в околоплодниках ореха черного в 2,4 раза превышает ее содержание в плодах Rosa spp. (соответственно требованиям Фармакопеи: не менее 0,2%). Следовательно, околоплодники ореха черного рационально использовать в качестве источника витамина С. Установлено, что содержание дубильных веществ в околоплодниках ореха черного сравнимо с их содержанием в таком известном источнике как кора дуба черешчатого (Quercus robur L.) (в соответствии с Фармакопеи: не менее 8%). Это доказывает перспективность использования данного сырья для приема внутрь и наружно как вяжущее и противовоспалительное, средство. Также была разработана технология изготовления настойки околоплодника ореха черного с максимальным содержанием экстрактивных веществ. Выводы. В результате анализа в околоплодниках ореха черного выявлено значительное количество танинов и аскорбиновой кислоты, что доказывает их ценность в медицинской практике. Целесообразно изготовление противовоспалительных, вяжущих, бактерицидных и витаминных лекарственных средств на основе плодов данного растения. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Швиденко, А. И. Культура ореха черного / А. И. Швиденко – Львов. – 2000. – 93 с.

2. Государственная Фармакопея Российской Федерации ХIII, том II. Общие методы анализа. – М.: ФЭМБ, 2015. – 1292 с.

165

ТЕРАТНОСТЬ ПЫЛЬЦЫ РАСТЕНИЙ-ИНДИКАТОРОВ ДОНБАССА О.О. Фесенко ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» Выделены тенденции тератоморф некоторых видов растений Донбасса с имеющимися данными применимости в фитоиндикации. Ключевые слова: ФИТОИНДИКАТОРЫ, ПЫЛЬЦА, ДОНБАСС The tendencies of teratomorphs of some species of plants of Donbass with the available data of applicability in phytoindication are highlighted.

Keywords: PHYTOINDICATORS, POLLEN, DONBASS Пыльцевые зерна, имеющие значение для фитодиагностики промышленной среды [1–3], характеризуются рядом структурных особенностей проявления аномалий. Цель работы – дать вербальное описание тенденциям тератообразования пыльцевых зерен (см. табл.) некоторых видов растений, произрастающих в неблагоприятных экологических условиях городов Донбасса. Таблица – Особенности пыльцевых зерен по тератообразованию Вид Тенденции тератообразования пыльцы Hieracium robustum Fr. трансформация стереометрии Echium vulgare L. изменение формы, линзовидность Тaraxacum officinale (L.) атипичность апертур, изменение формы Webb ex Wigg.

Atriplex patula L. атипичность апертур Centaurea diffusa Lam. призматичность, линзовидность Ambrosia artemisiifolia L. оптическая неоднородность Artemisia vulgaris L. дефектность экзины, изменение формы Cyclachaena xanthiifolia асимметрия в продольной оси, (Nutt.) Fresen. атипичность апертур Diplotaxis muralis (L.) DC. линзовидность, изменение формы Amaranthus retroflexus L. трансформация стереометрии

% 11 21 18 26 29 9 22 15 27 30

Таким образом, в общих тенденциях трансформации палиноматериала выделяются некоторые спряженные группы тератообразования, которые связанны со структурно-функциональным адаптациогенезом в ответ на стрессовые условия урбанизированной и промышленной среды. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Сафонов, А. И. Диагностика воздуха в г. Донецке по спектру скульптур поверхности пыльцы сорно-рудеральных видов растений / А. И. Сафонов, Н. С. Захаренкова // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. – 2016. – № 1–2. – С. 18–24.

2. Сафонов, А. И. Эколого-палинологический анализ некоторых аллергенов городской среды / А. И. Сафонов, П. С. Беломеря // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: Проблеми екології. – 2007. – № 1–2. – С. 79–85.

3. Сафонов, А. И. Тератогенез растений-индикаторов промышленного Донбасса / А. И. Сафонов // Разнообразие растительного мира. – 2019. – № 1 (1). – С. 4–16.

166

СЕКЦИЯ ФАУНА, ЭКОЛОГИЯ И ОХРАНА ЖИВОТНОГО МИРА ВИДОВОЙ СОСТАВ И БИОТОПИЧЕСКОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАЗЕМНЫХ ЖЕСТКОКРЫЛЫХ Г. ГОРЛОВКА А.В. Аносов, Е.Ю. Савченко ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» В работе проведен анализ видового состава и биотопического распределения наземных жесткокрылых г. Горловки, выявлен состав доминантных группировок. Ключевые слова: НАЗЕМНЫЕ ЖЕСТКОКРЫЛЫЕ, ПОЧВЕННЫЕ ЛОВУШКИ, ЖУЖЕЛИЦЫ, ЧЕРНОТЕЛКИ.

The paper analyzes the species composition and biotopic distribution of the herpetobiont Coleoptera of the city of Gorlovka, identifies the dominant species.

Keywords: HERPETOBIONT COLEOPTERA, PITFALL TRAPS, GROUND BEETLES, TENEBRIONIDAE. Жесткокрылые, являясь одним из важных компонентов комплекса наземных беспозвоночных, отличаются большим видовым разнообразием, обладают высокой и достаточно стабильной численностью, а также чутко реагируют на изменения почвенно-растительных условий и могут служить индикаторами состояния окружающей среды. Целью нашей работы был анализ видового состава и биотопического распределения наземных жесткокрылых г. Горловка. В качестве стационаров нами было выбрано четыре участка: парк Горького, степной участок, лесополоса, агроценоз. Отлов и учет имаго жесткокрылых проводился в течение 2018-2019 гг. с помощью почвенных ловушек Барбера. В результате анализа собранного материала было выявлено 36 видов жесткокрылых из 23 родов и 7 семейств. Наибольшим количеством видов характеризовался степной участок (рис. 1).

25 20

Количество видов

20 15

13 9

10

7

5 0 парк

агроценоз

лесополоса

степной участок

Рисунок 1 – Биотопическое распределение наземных жесткокрылых г. Горловка 167

Наибольшим видовым разнообразием характеризовалось семейство Carabidae (табл. 1). Всего был выявлен 21 вид жужелиц. К числу доминантов можно отнести Harpalus rufipes, численность которого достигала 82 % в агроценозе, и Ophonus azureus, удельная доля которого на степном участке составила 53 %. Таблица 1 – Видовой состав и биотопическое распределение Carabidae г. Горловка № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Вид

Парк

Notiophilus laticollis (Chaud., 1850) Carabus errans (Fischer von Waldheim, 1823) Poecilus cupreus (L., 1758) Calathus ambiguus (Paykull 1790) Calathus halensis (Schaller, 1783) Calathus distinquendus (Chaudoir, 1846) Calathus melanocephalus (L., 1758) Laemostenus terricola (Herbst 1783) Anchomenus dorsalis (Pontoppidan, 1763) Zabrus tenebrioides (Goeze, 1777) Harpalus affinis (Schrank, 1781) Harpalus caspius (Steven, 1806) Harpalus rufipes (De Geer, 1774) Harpalus picipennis Duftschmid, 1812 Harpalus smaragdinus (Duftschmid, 1812) Harpalus distinguendus (Duftschmid, 1812) Ophonus azureus (Fabricius, 1775) Licinus depressus (Paykull, 1790) Licinus silphoides (Rossi, 1790) Cymindis angularis (Gyllenhal, 1810) Brachinus crepitans (L., 1758) Итого

– – + + – – – – + – – – + – – – + + + – + 8

Агроценоз – + – + + + – – – + + – + – – – – – – – – 7

Лесополоса + – – + – – – + – – – – + – + – – + – + – 7

Степной участок – – – + – + + – – + – + + + + + + – + – – 11

Представители семейства Tenebrionidae встречались практически исключительно на степном участке. Здесь было выявлено 5 видов: Gonocephalum pusillum (Fabricius, 1791), Gnaptor spinimanus (Pallas, 1781), Opatrum sabulosum (L., 1761), Asida lutosa (Solier, 1836), Blaps tibialis (Reiche, 1857). В агроценозе был отмечен Blaps lethifera (Marsham, 1802). На степном участке, кроме чернотелок, в число доминантов входили семейства Cerambycidae и Scarabaeidae. Здесь были отмечены Dorcadion carinatum (Pallas, 1771) (данный вид был выявлен и в агроценозе), Dorcadion holosericeum Krynicki, 1832, Dorcadion caucasicus Sturm, 1843, Lethrus apterus (Laxmann, 1770). Среди зарегистрированных семейств наземных жесткокрылых три встречались только в парке: 1) Silphidae: Silpha obscura L., 1758, Silpha carinata Herbst, 1783, Thanatophilus rugosus (L., 1758); 2) Staphylinidae: Staphylinus caesareus Cederhjelm, 1798; 3) Histeridae: Hister quadrinotatus Scriba, 1790.

168

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ОРНИТОКОМПЛЕКСОВ Г. ДОНЕЦКА В ЛЕТНИЙ ПЕРИОД М.А. Арамелева, А.Д. Штирц ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» Установлен видовой состав птиц в 10 различных биотопах г. Донецка в летний период и проанализирована экологическая структура орнитокомплексов. Ключевые слова: ПТИЦЫ, ОРНИТОКОМПЛЕКС, УРБАНИЗИРОВАННЫЕ ТЕРРИТОРИИ, ДОНЕЦК.

The species composition of birds in 10 different biotopes of Donetsk in the summer is established and the ecological structure of ornithocomplexes is analyzed.

Key words: BIRDS, ORNITOCOMPLEX, URBANIZED TERRITORIES, DONETSK. Птицы являются неотъемлемым составным компонентом городских экосистем. Благодаря интенсивному обмену веществ и большому количеству потребляемого корма, высокой подвижности и способности концентрироваться в местах с высокой плотностью своих жертв, они регулируют численность беспозвоночных и мелких млекопитающих. Разнообразие видового состава и высокая плотность населения насекомоядных птиц способствуют сохранению зеленых насаждений. Семеноядные птицы выполняют роль регулятора количества рудеральных растительности. Важно также участие птиц в распространении семян некоторых растений. Птицы являются важнейшим источником поступления органических веществ в системе в виде экскреторного опада. Население птиц способно выполнять индикационную роль при исследовании изменений среды в результате преобразования его человеком. Следует также отметить существование некоторых негативных сторон пребывания птиц в городе, в частности, в распространении орнитозов. С каждым сезоном миграций появляются новые штаммы вируса гриппа, которые являются результатом их латентного пребывания и модификации в теле птиц. Таким образом, изучение орнитофауны урбанизированных территорий и закономерностей ее формирования – чрезвычайно актуальная задача. Целью работы было установление видового состава и анализ структуры населения птиц различных биотопов г. Донецка в летний период. Материалом для настоящего исследования послужили данные, полученные в результате маршрутных учетов птиц в июне 2019 г. в десяти биотопах г. Донецка: парк им. 40-летия Ленинского комсомола; берег Кальмиусского водохранилища возле парка им. 40-летия Ленинского комсомола; набережная р. Кальмиус от пр. Мира до пр. Дзержинского; берег 1-го и 2-го городских прудов; Донецкий ботанический сад; парк кованых фигур; сквер возле часовни Варвары; бульвар Пушкина; пруд Песчаный; пруд Кирша. При проведении учетов птиц нами использовался маршрутный метод Е.С. Равкина и Н.Г. Челинцева, и метод учета птиц в полосе ограниченной ширины в соответствии с работой А.И. Гузия (1997). При анализе структуры доминирования использовались следующие градации: доминанты – более 10%, субдоминанты – 1-10%, второстепенные виды – менее 1% общей численности всех видов. При изучении топической структуры выделялись группы соответственно градациям, предложенным В.П. Беликом (2000). Трофические группы птиц приведены согласно Г.В. Фесенко, А.А. Бокотею (2002).

169

В результате проведенных нами учетов в исследуемых биотопах было обнаружено 40 видов птиц. Анализ показателей средней плотности населения и видового богатства птиц в различных биотопах показал, что самые высокие значения отмечены на территории набережной р. Кальмиус – 3560 экз./км2, здесь зафиксирован 21 вид птиц. На берегу Кальмиусского водохранилища отмечено снижение данных показателей до 1099 экз./км2 (обнаружено 20 видов птиц). Проанализирована структура доминирования птиц исследуемых биотопов. Структура доминирования птиц парка им. 40-летия Ленинского комсомола: выделен доминирующий вид – стриж черный (Apus apus) – 46%; группа субдоминантов объединяет 13 видов – 53%; второстепенные виды – 1%. Структура доминирования птиц берега Кальмиусского водохранилища: к доминантам относятся 2 вида – поганка большая (Podiceps cristatus) – 27% и стриж черный (Apus apus) – 16%; группа субдоминантов объединяет 18 видов – 57%; второстепенные виды отсутствуют. Структура доминирования птиц набережной р. Кальмиус: к доминантам относятся 4 вида – голубь сизый (Columba livia) – 24 %, лысуха (Fulica atra) – 13%, кряква (Anas platyrhynchos) – 12 % и ласточка деревенская (Hirundo rustica) – 11%; группа субдоминантов объединяет 9 видов – 36 %; второстепенные виды (8 видов) – 4%. Структура доминирования птиц берега 1-го и 2-го городских прудов: к доминантам относятся 3 вида – стриж черный (Apus apus) – 26%, синица большая (Parus major) – 24% и кряква (Anas platyrhynchos) – 14%; группа субдоминантов объединяет 10 видов – 32%; второстепенные виды (7 видов) – 4%. Структура доминирования птиц Донецкого ботанического сада: к доминантам относятся 4 вида – воробей полевой (Passer montanus) – 20 %, скворец обыкновенный (Sturnus vulgaris) – 15%, синица большая (Parus major) и стриж черный (Apus apus) – по 14%; группа субдоминантов объединяет 13 видов – 33%; второстепенные виды (7 видов) – 4%. Структура доминирования птиц парка кованых фигур: к доминантам относятся 3 вида – голубь сизый (Columba livia) – 32%, стриж черный (Apus apus) – 27%, синица большая (Parus major) – 23%; группа субдоминантов объединяет 6 видов – 17%; второстепенные виды (2 вида) – 1%. Структура доминирования птиц сквера возле часовни Варвары: к доминантам относятся 3 вида – голубь сизый (Columba livia) – 50%, синица большая (Parus major) – 22% и стриж черный (Apus apus) – 17%; группа субдоминантов объединяет 4 вида – 10%; второстепенные виды (2 вида) – 1%. Структура доминирования птиц бульвара Пушкина: к доминантам относятся 3 вида – голубь сизый (Columba livia) – 37%, стриж черный (Apus apus) – 29% и синица большая (Parus major) – 16%; группа субдоминантов объединяет 6 видов – 15%; второстепенные виды (4 вида) – 3%. Структура доминирования птиц берега пруда Песчаный: к доминантам относятся 5 видов – кряква (Anas platyrhynchos) – 18%, камышевка дроздовидная (Acrocephalus arundinaceus) – 17%, воробей полевой (Passer montanus) – 12%, ласточка деревенская (Hirundo rustica) – 12% и синица большая (Parus major) – 10%; группа субдоминантов объединяет 9 видов – 29%; второстепенные виды отсутствуют.

170

Структура доминирования птиц берега пруда Кирша: к доминантам относятся 2 вида – голубь сизый (Columba livia) – 30% и лысуха (Fulica atra) – 12%; группа субдоминантов объединяет 12 видов – 57%; второстепенные виды (2 вида) – 1%. Анализируя соотношение экологических групп, следует отметить, что население птиц различных биотопов представлено тремя экологическими группами, только в одном биотопе (парк им. Ленинского комсомола) была обнаружена четвертая экологическая группа – кампофилы. Лимнофилы распространены неравномерно: на берегу Кальмиусского водохранилища, набережной Кальмиуса, прудов Песчаный и Кирша их доля составляет 30–40%, в остальных биотопах эта группа представлена незначительно или отсутствует. На долю дендрофилов приходится в среднем 30% в различных биотопах, и только 7% – на территории набережной Кальмиуса и 8% – около пруда Кирша. Склерофилы доминируют в парке им. Ленинского комсомола, на набережной Кальмиуса, в парке кованых фигур, сквере возле часовни Варвары и на бульваре Пушкина (более 50%); эта группа представлена достаточно равномерно на берегу Кальмиусского водохранилища, берегах 1-го и 2-го городских прудов, пруда Песчаный, в Донецком ботаническом саду – от 25 до 35%. Анализ трофической структуры орнитокомплексов показывает, что население птиц различных биотопов представлено шестью основными группами по типам питания с преобладанием энтомофагов во всех исследуемых биотопах, кроме парка кованых фигур, сквера возле часовни Варвары, бульвара Пушкина и пруда Кирша, в которых преобладают фитофаги. Ихтиофаги представлены незначительно в следующих биотопах: набережная Кальмиуса – 2,5%, берег 1-го и 2-го городских прудов – 1,7%, Донецкий ботанический сад – 1,0%, пруд Кирша – 3,9%. Доля зоофагов на берегу Кальмиусского водохранилища составляет 34,7%, набережной Кальмиуса – 21,4%, на территории пруда Кирша – 17,1%, на берегу 1-го и 2-го городских прудов – 13,5%, в остальных биотопах они представлены незначительно или отсутствуют. Группа всеядных птиц распространена неравномерно: парк кованых фигур – 31,7%, берег 1-го и 2-го городских прудов – 29,6%, сквер возле часовни Варвары – 25,6%, Донецкий ботанический сад – 24,4%, бульвар Пушкина – 22,7%, пруд Песчаный – 19,0%, берег Кальмиусского водохранилища – 14,3%, в остальных биотопах – около 10%. На долю фито-энтомофагов приходится в среднем 25%, на территории парка им. Ленинского комсомола, берега Кальмиусского водохранилища, парка кованых фигур, сквера возле часовни Варвары, бульвара Пушкина и пруда Кирша они составляют около 10%. Таким образом, в городе складываются достаточно специфические условия для птиц, что влияет на видовое разнообразие и структуру орнитокомплексов, отличающихся в различных биотопах по своему составу и экологическим характеристикам. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Белик, В.П. Птицы степного Придонья: формирование фауны, её антропогенная трансформация и вопросы охраны / В.П. Белик. – Ростов-на-Дону: Издво РГПУ, 2000. – 376 с.

2. Гузий, А.И. Методы учётов птиц в лесах / А.И. Гузий // Мат. шк. по уніфікації методів обліків птахів у заповідниках України «Обліки птахів: підходи, методики, результати» (смт. Івано-Франкове, 26–28 квітня 1995 р.). – Львів–Київ, 1997.

– С. 18-48.

3. Фесенко, Г.В. Птахи фауни України: польовий визначник / Г.В. Фесенко, А.А. Бокотей. – К.: ТОВ «Новий друк», 2002. – 416 с.

171

ФАУНА И БИОЛОГИЯ МОШЕК (DIPTERA, SIMULIIDAE) ПРИАЗОВЬЯ А.Э. Бакланова, Е.В. Щелкова, М.В. Рева ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» В данной работе рассмотрены наиболее часто встречающиеся виды мошек (Diptera, Simuliidae) Приазовья, а также приведено описание их биологии. Ключевые слова: МОШКИ, ФАУНА, БИОЛОГИЯ.

This paper considers the most common species of blackflies (Diptera, Simuliidae) in the Azov region. A description of their biology is also provided.

Keywords: BLACKFLIES, FAUNA, BIOLOGY. На территории Приазовья мошки (Diptera, Simuliidae) составляют важную часть гнуса. Их укусы болезненны, а слюна токсична. Массовое нападение мошек вызывает интоксикацию организма и может привести к симулидотоксикозу. Кроме того, мошки являются переносчиками возбудителей онхоцеркоза и анаплазмоза крупного рогатого скота, туляремии, лейкоцитозооноза птиц и других опасных заболеваний (Рубцов, 1956; Рева, Семушин, 2019). Приазовье располагается на побережье Азовского моря и включает множество рекреационных зон. Благодаря теплому морю и умеренному климату, на побережье всегда много отдыхающих. Поэтому знание биологии мошек в этом регионе приобретает значительный научный и практический интерес (Рева, Семушин, 2019). Цель работы – выявление видового состава мошек (Diptera, Simuliidae) Приазовья и изучение их биологии. В задачи исследования входило: сбор мошек в природе и камеральная обработка материала; определение видового состава мошек Приазовья; изучение их биологии. Материалом для выполнения работы послужили собственные сборы и наблюдения за мошками в период 2016-2019 гг. и коллекции кафедры зоологии и экологии Донецкого национального университета. В работе использованы общепринятые методики (Рубцов, 1956). В результате исследований на территории Приазовья обнаружено 7 видов мошек: Eusimulium aureum (Fries), Wilhelmia mediterranea (Puri), Wilhelmia balcanica End., Wilhelmia salopiensis (Edwards, 1927), Nevermannia angustitarsis (Lundstrom, 1911), Nevermannia latigonia (Rubzov, 1956), Odagmia ornata (Meigen, 1818). Изучение биологии симулиид показало, что на территории Приазовья преимагинальные фазы мошек населяют реки и ручьи со скоростью течения от 0,3 до 1,0 м/сек. В качестве субстрата они используют водную растительность, а также камни и другие предметы, попавшие в воду. Такие виды как E. aureum и W. salopiensis оказались малочисленными видами, а W. mediterranea, W. balcanica, N. angustitarsis, N. latigonia, O. ornata – многочисленными видами; большинство найденных видов являются стенотермными. Велико практическое значение протяженности миграций личинок мошек. По нашим наблюдениям, миграцию личинок провоцируют всевозможные резкие колебания факторов внешней среды. Главными причинами миграции обычно являются изменения уровня, скорости и мутности воды (Рева, 2013). Во время обмеления или пересыхания рек и ручьев мигрируют личинки родов Nevermannia, Eusimulium, Odagmia, Wilhelmia. При этом личинки скапливаются на маленьких перекатах, порогах в участках сужения русла, где отмечается большая скорость течения, что, в свою очередь, способствует наиболее интенсивному притоку пищи и кислорода. Необходимо 172

отметить, что дальность пассивных миграций личинок на расстояние 300-500 м от мест выплода в период весеннего половодья – до 1 км. Активные миграции личинок, которые происходят при помощи грудной «ноги» и паутинной нити, не превышают нескольких метров от мест отрождения. Большее число видов мошек в водотоках Приазовья зимует в фазе личинки, за исключением W. balcanica и Е. aureum, которые могут зимовать как в фазе яйца, так и в фазе личинки. Обычно это зависит от погодных условий. Мошки Приазовья имеют от 3 до 5 генераций в году. Лет мошек на территории Приазовья длится с марта по ноябрь. Все вышеуказанные виды мошек зарегистрированы как кровососы человека и домашних животных. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Рева, М.В. Мошки (Diptera, Simuliidae) Приазовья / М.В. Рева // Зб. матер. VIII зʹїзду ГО «Українське ентомологічне товариство» (Київ, 26–30 серпня 2013 р.). – К.: Вид-во Нац. ун-ту біоресурсів і природокористування України, 2013. – С. 137-138.

2. Рева, М.В. Мошки (Diptera, Simuliidae) Приазовья / М.В. Рева, Р.Д. Семушин // Проблемы экологии и охраны техногенного региона. – 2019. – № 1–2. – С. 53-60.

3. Рубцов, И.А. Мошки (сем. Simuliidae). Фауна СССР. Двукрылые насекомые / И.А. Рубцов. – М., Л.: Изд-во АН СССР, 1956. – Т. 6, вып. 6. – 860 с.

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА НАСЕЛЕНИЯ ПАНЦИРНЫХ КЛЕЩЕЙ ТЕРРИКОНА ШАХТЫ «ЦЕНТРАЛЬНО-ЗАВОДСКАЯ» Г. ДОНЕЦКА Ю.А. Винник, А.Д. Штирц ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» Установлен видовой состав и проведен анализ экологической структуры сообществ панцирных клещей рекультивированного террикона шахты «ЦентральноЗаводская» г. Донецка. Проанализированы основные экологические характеристики населения панцирных клещей на трех позициях техногенной катены: видовое богатство, средняя плотность населения, экологическое разнообразие, структура доминирования и соотношение жизненных форм. Проведена оценка состояния окружающей среды по интегральному показателю структуры сообществ орибатид. Ключевые слова: ПАНЦИРНЫЕ КЛЕЩИ, ОРИБАТИДЫ, ТЕРРИКОН, ТЕХНОГЕННАЯ КАТЕНА, ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА НАСЕЛЕНИЯ The species composition and the ecological structure of the oribatid mites communities of the coal mine dump «Сentralno-Zavodskaya» in Donetsk was analyzed. The main ecological characteristics of the oribatid mites communities at three positions of the technogenic catena are analyzed: species richness, average population density, ecological diversity, dominance structure and the ratio of life forms. An assessment of the environment state by the integral indicator of the structure of oribatid mites communities was carried out.

Keywords: ORIBATID MITES, DUMP, TECHNOGENIC CATENA, ECOLOGICAL STRUCTURE OF COMMUNITIES.

173

Для изучения состава и экологической структуры сообществ панцирных клещей рекультивированного террикона шахты «Центрально-Заводская» г. Донецка нами был применён катенный подход. Высота исследуемого террикона – 54 м, площадь основания – 92,5 тыс. м2, объем отходов – 600 тыс. м3, количество отходов – 1080 тыс. т. Террикон шахты хребтовидный, потухший, озелененный, недействующий. В ноябре 2018 г. на трех позициях техногенной катены (элювиальная (вершина), транзитная (склон) и аккумулятивная (подножие)) была собрана 21 проба (по 7 проб с каждой позиции объемом 250 см3), из которых было извлечено 118 экз. имаго панцирных клещей, относящихся к 15 видам. Отбор проб и выгонка клещей в термоэклекторах Тульгрена-Берлезе проводились по общепринятой методике Е.М. Булановой-Захваткиной (1967). Для оценки экологического разнообразия сообществ панцирных клещей исследуемых позиций катены использован индекс Шеннона. Для анализа структуры доминирования сообществ орибатид применялись градации доминирования по шкале Г. Энгельманна (Engelmann, 1978) для микроартропод. Жизненные формы приведены в соответствии с работами Д.А. Криволуцкого. Проведена оценка состояния окружающей среды с помощью интегрального показателя сообществ панцирных клещей (Штирц, 2015). Видовое богатство орибатид исследуемого террикона в осенний период невелико, всего было обнаружено 15 видов: 7 – на вершине, 8 – на склоне и 11 – у основания. Средняя плотность населения также невысока, несмотря на возраст породного отвала и проведенные рекультивационные мероприятия. Максимальный показатель отмечен на транзитной позиции техногенной катены – 3660 экз./м2, минимум – на элювиальной – всего 690 экз./м2 (рис. 1).

4000

15

3660

11

3000

2400

2500

10

8 2000

7

1500 5 1000

Видовое богатство

Ср. плотность, экз./кв.м

3500

690

500 0

0 Элювиаль ная

Транзитная

Аккумулятивная

Позиция террикона

Рисунок 1 – Средняя плотность населения и видовое богатство сообществ панцирных клещей террикона шахты «Центрально-Заводская» г. Донецка (ноябрь 2018 г.) Такие невысокие показатели связаны и со временем сбора материала (середина ноября), приходящегося на завершение жизненного цикла большинства видов орибатид. Для более объективного анализа данных параметров необходимы дополнительные исследования в весенний и летний периоды года. Настоящий «временной срез» отражает характер распределения видов в позднеосенний период.

174

Тем не менее, экологическое разнообразие сообществ орибатид исследуемых позиций катены довольно велико и варьирует по наиболее показательному индексу Шеннона от 1,50 нат (на склоне) до 2,16 нат (у подножия). В структуре доминирования сообщества панцирных клещей на вершине террикона отмечено преобладание четырех видов, отнесенных к доминантам – Camisia biverrucata (C. L. Koch) – 25 %, Microzetorchestes emeryi (Coggi), Tectocepheus velatus (Michael), Galumna dimorpha Krivolutskaja – по 17 %, на долю трех субдоминантов приходится 25 % населения, редкие виды (рецеденты и субрецеденты) отсутствуют. На склоне террикона выделяются 2 явных доминанта: Gymnodamaeus bicostatus (C. L. Koch) и G. dimorpha, составляющие более 70 % всего населения. На долю трех субдоминантов приходится 20 %, появляются рецедентные виды – 6 %. На аккумулятивной позиции техногенной катены доминируют 3 вида: C. biverrucata и T. velatus – по 19 %, Epilohmannia cylindrica cylindrica (Berlese) – 17 %. По сравнению с предыдущими участками, здесь значительно возрастает доля субдоминантов – 38 % (5 видов). К рецедентам отнесены 3 вида (7 %), субрецеденты, также как и на других позициях отсутствуют. Анализ соотношения жизненных форм орибатид исследуемого террикона показывает (рис. 2) крайне неравномерный характер распределения на элювиальной и транзитной позициях, где отмечены представители только трех адаптивных типов (обитатели поверхности почвы и толщи подстилки, а также вторично неспециализированные формы). При этом следует отметить явное доминирование крупных форм, с хорошо развитым панцирем, и полное отсутствие здесь мелких представителей других жизненных форм клещей.

100% 80% 60% 40% 20% 0%

Аккумулятивная

ГФ

ОМПС

Транзитная

НФ(в)

Элювиаль ная

ОТП

ОПП

Рисунок 2 – Соотношение жизненных форм панцирных клещей террикона шахты «Центрально-Заводская» г. Донецка (ноябрь 2018 г.): ОПП – обитатели поверхности почвы, ОТП – обитатели толщи подстилки, НФ (в) – вторично неспециализированные формы, ОМПС – обитатели мелких почвенных скважин, ГФ – глубокопочвенные формы На склоне террикона такое преобладание обитателей поверхности обусловлено высокой долей двух доминирующих видов (G. bicostatus и G. dimorpha). У подножия население распределено более равномерно, появляются обитатели мелких почвенных скважин и глубокопочвенные формы. Представители первично неспециализированных форм орибатид в осенний период на терриконе не обнаружены.

175

Кластерный анализ (Евклидово расстояние, метод Варда) структуры сообществ панцирных клещей рекультивированного террикона показывает высокую степень сходства сообществ элювиальной и транзитной позиций катены по параметрам видового богатства, численности и выровненности населения, и значительное отличие сообщества орибатид аккумулятивной позиции от транзитной и элювиальной. В результате проведенной оценки основных экологических параметров сообществ панцирных клещей по пятибалльной шкале установлено, что интегральный показатель на элювиальной позиции исследуемой техногенной катены составляет 10 баллов, что соответствует значительному уровню отклонений от нормы (IV уровень). На транзитной позиции интегральный индекс – 11 баллов – средний уровень отклонений от нормы (III уровень), на аккумулятивной позиции – 17 баллов – незначительные отклонения от нормы (II уровень). ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Буланова-Захваткина, Е.М. Панцирные клещи – орибатиды / Е.М. БулановаЗахваткина. – М.: Высш. шк., 1967. – 254 с.

2. Штирц, А.Д. Оценка влияния антропогенной нагрузки на экосистемы с использованием интегрального показателя сообществ панцирных клещей / А.Д. Штирц // Acta Biologica Sibirica. – 2015. – № 1 (1–2). – С. 51-66. http://dx.doi.org/10.14258/abs.v1i1-2.782 3. Engelmann, H.-D. Zur Dominanzklassifizierung von Bodenarthropoden / H.-D. Engelmann // Pedobiologia. – 1978. – Bd. 18, Hf. 5/6. – S. 378-380.

УРОГЕНИТАЛЬНЫЙ ТРИХОМОНИАЗ: СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ О.Н. Гой, Е.Н. Маслодудова ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» Дана биологическая характеристика трихомонады вагинальной и ее распространение. По результатам исследований проведен анализ зараженности пациентов, обратившихся в лабораторию Республиканского клинического дерматовенерологического диспансера и клинико-диагностическую лабораторию «Диагностик Пастер» г. Донецка в 2014-2017 гг. Ключевые слова: ТРИХОМОНАДА, ЗАРАЖЕНИЕ, ЛАБОРАТОРНАЯ ДИАГНОСТИКА.

Given the biological characteristics of Trichomonas vaginalis and its distribution.

Based on the research results, an analysis of the infection rate of patients who contacted the laboratory of the Republican clinical dermatovenerological dispensary and the clinical diagnostic laboratory «Diagnostic Pasteur» in Donetsk city in 2014-2017 was carried out.

Keywords: TRICHOMONAS, INFECTION, LABORATORY DIAGNOSTICS. Среди протозоозойных болезней человека, трихомониаз широко распространен. Возбудителем заболевания является урогенитальная трихомонада Trichomonas vaginalis Donne, паразитирующая в мочеполовых путях человека. Распространена повсеместно, передается половым путем.

176

В настоящее время описано более 50 видов трихомонад, отличающихся размерами, формой клетки, числом жгутиков и т. д. У человека выявлено только три вида трихомонад: урогенитальные (T. vaginalis), ротовые (T. tenax) и кишечные (T. intestinalis). Трихомонады существуют только в виде вегетативных форм, цисты не известны. Урогенитальная трихомонада отличается от кишечной большими размерами тела (ее длина 14-30 мкм), по сравнению с кишечной, размеры которой составляют 5-10 мкм, и наличием более длинного шипа на заднем конце тела. Форма тела грушевидная. На переднем конце имеются четыре жгутика, отходящие от блефаропласта. Ундулирующая мембрана проходит вдоль клетки, в виде светлой полосы. В фиксированных мазках мембрана и жгутики слипаются и незаметны. Вдоль всего тела проходит трубковидный аксостиль, выступающий на заднем конце в виде шипа, выполняющего функцию опорного тяжа. Ядро удлиненно-овальное, заостренное, без окраски не видно. В пищеварительных вакуолях находятся заглоченные бактерии, нередко эритроциты. Цитостом не обнаружен. Трихомонада вызывает воспалительные процессы в половых путях у женщин разного возраста. У мужчин вызывает хронический уретрит. Трихомонада может углубляться в ткани и вызывать язвы. Считается, что для проявления патогенности необходимо наличие в половых путях определенного вида бактерий, например стрептококков (Межевитинова, 1999). Инкубационный период урогенитального трихомониаза в среднем составляет 10 дней, но иногда он варьирует от двух-трех дней до одного месяца и более. В начальной фазе заражения у женщин поражается влагалище, но впоследствии заболевание становится многоочаговым. При остром течении характерны обильные пенистые выделения, зуд и жжение, в хронической форме заболевание может протекать несколько лет. У мужчин заболевание протекает бессимптомно и завершается спонтанно примерно через один месяц. Тесно контактируя с эпителием мочеполовой системы, трихомонада вызывает возникновение воспалительных очагов под эпителиальным слоем и слущивание поверхностных клеток слизистой оболочки. Размножение трихомонады происходит путем простого поперечного деления, а оптимальным условием развития трихомонад является рН среды 5,5-6,5. Заражение происходит только половым путем. Возможно заражение при осмотре гинекологом через загрязненный инструментарий и перчатки. Предположение, что заражение происходит через воду в банях, плавательных бассейнах не подтвердилось, так как установлено, что T. vaginalis, попавшие в воду, гибнут в течение 10-30 минут (Гинецинская, Добровольский, 1978). Влагалищные трихомонады быстро погибают при температуре 45-50°С, а при 60°С гибнут моментально. Они более устойчивы к низким температурам: при замораживании и температуре –10°С T.vaginalis остаются жизнеспособными до 45 минут. Влагалищные трихомонады очень чувствительны к осмотическому давлению, поэтому в пресной воде различных водоемов погибают в течение получаса. Трихомонады не переносят высыхание, но во влажной среде могут долго сохранять жизнеспособность, особенно на хлопчатобумажных тканях в комочках слизи. Отсутствие устойчивости к существованию во внешней среде у трихомонад связано с тем, что у них нет стадии цисты. Это ограничивает возможность заражения при непрямом контакте. Погибают трихомонады при обработке гинекологических инструментов антисептическими средствами и хозяйственным мылом.

177

Для лабораторной диагностики трихомониаза наиболее широко применяют следующие методы: микроскопия нативных препаратов; микроскопия мазков, окрашенных по Граму или другими красителями; культуральная (бактериологическая) диагностика на жидких питательных средах. Лабораторная диагностика проводится на мазках из отделяемого мочеполовых путей по обнаружению живых подвижных трихомонад или на окрашенных мазках. Преимуществом микроскопии окрашенных препаратов является возможность их исследования спустя длительное время после взятия материала. В г. Донецке в период с 2014 по 2017 гг. в клинико-диагностической лаборатории «Диагностик Пастер» и в Республиканском клиническом дерматовенерологическом диспансере было обследовано на зараженность трихомониаза 7041 человек. Из них 4009 человек (56,93 %) оказались зараженными трихомониазом. Наибольшее количество (63,80 %) положительных результатов исследования на трихомониаз отмечено в возрастной категории 18-25 лет. В возрастной категории 26-55 лет – 28,56 %, значительно меньше (7,58%) – среди населения в возрасте более 56 лет. Гендерный анализ выявляемости показал, что высокий процент трихомонадной инвазии отмечен у женщин – 63 %, у мужчин – 37 %. По-видимому, это связано с тем, что у мужчин трихомонадная инвазия чаще протекает бессимптомно, а у женщин более выражена симптоматика, что приводит к ранней обращаемости в клинику и своевременной диагностике. Трихомониаз как моноинфекция встречался редко. У обследованных пациентов параллельно с трихомонадным заражением выявляли хламидии, бактериальные и грибковые инфекции. На сегодняшний день предложено большое количество методов лечения урогенитального трихомониаза. Методы лечения больных трихомониазом основаны на использовании специфических противотрихомонадных препаратов. Антибиотики и сульфаниламидные препараты не дают терапевтического эффекта и показаны лишь при наличии смешанной инфекции. Лечение трихомониаза, как и другие протозоозов, проводят с применением метронидазола по схеме, прописанной врачом. Механизм его действия связан с нарушением структуры ДНК чувствительных микроорганизмов. Метронидазол действует не только на простейших, но и на анаэробную флору (Жаров, 2001). ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Гинецинская, Т.А. Частная паразитология: учеб. пособие для биолог. спец. вузов / Т.А. Гинецинская, А.А. Добровольский. – М.: Высш. шк., 1978. – Т. 1. – С.

60-64.

2. Жаров, Е.В. Современные возможности лечения урогенитального трихомониаза / Е.В. Жаров // АГ-инфо по акушерству и гинекологии. – 2001. – № 1.

– С. 19-21.

3. Межевитинова, Е.А. Трихомонадный вульвовагинит: клиника, диагностика и лечение / Е.А. Межевитинова // Гинекология. – 1999. – № 1. – С. 1722.

178

ВИДОВОЙ СОСТАВ И ТАКСОНОМИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ВОДНЫХ ЖЕСТКОКРЫЛЫХ ДОНБАССА Е.М. Дубович, Е.Ю. Савченко ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» В докладе проанализирован видовой состав и таксономическая структура водных Adephaga Донбасса. Ключевые слова: ВОДНЫЕ ЖЕСТКОКРЫЛЫЕ, ADEPHAGA. The report analyzes the species composition and taxonomic structure of aquatic Adephaga of Donbass.

Keywords: AQUATIC BEETLES, ADEPHAGA. Водные жесткокрылые подотряда Adephaga играют существенную роль в экосистемах и составляют непременный элемент животного населения водных объектов любого типа. Изучению фауны и экологии водных жесткокрылых России и Украины посвящены работы многих ученых-энтомологов (Водные ..., 2008). Тем не менее, стоит отметить, что на территории Донбасса исследования носят фрагментарный характер и затрагивают в основном заповедные территории (Хаустова, 2009). Целью нашей работы был анализ видового состава и таксономической структуры водных жесткокрылых Донбасса. Нами были проанализированы материалы из фонда кафедры зоологии и экологии ДонНУ, включающие сборы водных жесткокрылых из г. Донецка, г. Луганска, РЛП «Зуевский» и др. В результате анализа собранного материала было выявлено 19 видов водных Adephaga из 10 родов и 5 семейств, список которых представлен ниже. Семейство Dytiscidae: Acilius sulcatus (L., 1758), Acilius canaliculatus (Nicolai, 1822), Acilius duvergeri (Dettner, 1982), Acilius flavicollis (Dettner, 1982), Dytiscus marginalis (L., 1758), Dytiscus circumcintus (Ahrens, 1811). Семейство Hydrophilidae: Hydrophilus piceus (L., 1758), Anacaena limbata (Fabricius, 1792), Berosus bispina Reiche et Saulcy, 1856, Cercyon analis (Paykull, 1798), Cercyon haemorrhoidalis (Fabricius, 1775), Cercyon pygmaeus (Illiger, 1801), Cercyon quisquilius (L., 1758), Cercyon unipunctatus (L., 1758). Семейство Gyrinidae: Gyrinus marinus (Gyllenhal, 1808), Gyrinus natator (Latreille, 1810), Orectochilus villosus (Mueller, 1776). Семейство Noteridae: Hydroporus planus (Fabricius, 1781). Семейство Haliplidae: Haliplus fulvus (Fabricius, 1801). Анализ таксономической структуры водных Adephaga Донбасса показал, что преобладающим по числу видов является семейство Hydrophilidae, в его состав входит 8 видов, что составляет 42 % видового богатства. Семейство Dytiscidae насчитывает 6 видов (32 %), Gyrinidae – 3 вида (16 %), Noteridae – 1 вид (5 %), Haliplidae – 1 вид (5 %). По численности преобладают семейства Dytiscidae (34 экз./38 %) и Hydrophilidae (31 экз./35 %). Наименьшим количеством экземпляров представлены семейства Gyrinidae (12 экз./13 %), Haliplidae (7 экз./8 %) и Noteridae (5 экз./6 %). ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Водные жесткокрылые России и сопредельных стран: библиограф. указатель. – Майкоп: Изд-во МГТУ, 2008. – 84 с.

2. Хаустова А.С. Распространение водных Adephaga в Донецкой области / А.С. Хаустова // Сучасні проблеми природничих наук: тез. доп. IV Всеукр. студ. наук. конф. (Ніжин, 22–23 квітня 2009 р.). – Ніжин, 2009. – С. 67-68.

179

ВИДОВОЕ РАЗНООБРАЗИЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ГРУППЫ ПТИЦ ЛЕНИНСКОГО РАЙОНА Г. ДОНЕЦКА В 2019-2020 ГГ. Л.В. Ишутинова, М.А. Чайка ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» В ходе исследования на территории Ленинского района г. Донецка был определён видовой состав птиц, выяснено их распределение по экологическим группам по предпочитаемому типу местообитания и по типу питания. Прослежено распределение птиц по биотопам и сезонная динамика их видового разнообразия. Ключевые слова: ОРНИТОФАУНА, ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ГРУППЫ, БИОТОПИЧЕСКОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ, ДИНАМИКА ВИДОВОГО РАЗНООБРАЗИЯ.

During the study, the bird species composition and distribution by ecological groups by the preferred type of habitat and type of food on the territory of the Leninsky district of Donetsk were determined. The distribution of birds by biotopes and the seasonal dynamics of their species diversity were traced.

Keywords: AVIFAUNA, ECOLOGICAL GROUPS, BIOTOPIC DISTRIBUTION, DYNAMICS OF SPECIES DIVERSITY. Птицы – важный компонент большинства биогеоценозов. Особую роль в поддержании экологического равновесия они играют в трансформированных человеком ландшафтах, в частности в городах. Проведенные ранее в г. Донецке исследования орнитофауны различной направленности (Штирц, 2012; Чопенко, 2017) лишь частично отражали ситуацию на территории Ленинского района. В связи с этим, целью данной работы стало уточнение видового состава птиц в Ленинском районе г. Донецка, выяснение особенностей их биотопического и временного распределения, состава экологических групп по предпочитаемому типу местообитания и по типу питания. Территория Ленинского района г. Донецка была разделена на 220 квадратов (350 х 350 м). Случайным образом выбрано 10 площадок, на которых проводились учёты с июня 2019 г. по февраль 2020 г. В каждом квадрате преобладает один из биотопов: водно-болотные угодья, древесные насаждения, индивидуальная (1-2-этажная) жилая застройка, многоэтажная (5-9-этажная) жилая застройка, промышленная зона. За весь период исследования на учетных площадках было зарегистрировано 28 видов птиц, относящихся к 19 семействам 9 отрядов. По отрядам количество видов распределено следующим образом: по одному виду отмечено в отрядах Поганкообразные, Гусеобразные, Соколообразные, Журавлеобразные, Кукушкообразные, Стрижеобразные; по 2 – Ржанкообразные, Голубеобразные; в отряде Воробьинообразные – 18. Кроме того 3 вида (большой веретенник, обыкновенная горлица, домовый сыч) были отмечены вне учетных площадок и не учитываются в дальнейшем анализе разнообразия и экологических групп птиц. Количество видов в обследованных биотопах сходно: на площадках с преобладанием водно-болотных угодий отмечено 17 видов, с индивидуальной жилой застройкой – 16, с древесными насаждениями – 15, с промышленной зоной – 14. Более низкое видовое разнообразие в многоэтажной жилой застройке (8 видов) может быть связано как с особенностями структуры самого биотопа, так и с его небольшой обследованной площадью. При прослеживании динамики орнитофауны по месяцам можно отметить следующие закономерности. Наибольшее видовое разнообразие отмечается в гнездовой 180

и послегнездовой сезон – зарегистрировано 19 видов. С конца августа и начала сентября начинается отлет многих насекомоядных птиц, и количество видов постепенно сокращается. Наименьшее видовое разнообразие (6-7 видов) отмечено в ноябре и декабре, когда все перелетные птицы уже улетели, а зимующие, в связи с мягкими погодными условиями, еще не прилетели. То есть в это время встречаются именно оседлые виды. В январе и феврале появляются зимующие виды, однако их количество невелико (4 вида) в связи с аномально теплыми погодными условиями зимы 2020 г. На обследованной территории обнаружены представители трех экологических групп по предпочитаемым типам местообитаний: дендрофилы, лимнофилы и склерофилы. Кампофилы не встречены, поскольку на обследованных площадках отсутствуют открытые травянистые местообитания. Наибольшее количество видов отмечено среди дендрофилов – 12, поскольку в г. Донецке широко распространено древесно-кустарниковое озеленение и, кроме того, в Ленинском районе имеются обширные искусственные леса. Высоким разнообразием характеризуются также склерофилы – 10 видов, предпочитающие располагать гнезда в разнообразных постройках человека – аналогах каменистых выходов, скал и обрывов. Традиционно для г. Донецка небольшим разнообразием характеризуется группа лимнофилов, представленная 6 видами, что связано с отсутствием подходящих для многих видов мест гнездования и сильным беспокойством со стороны людей, собак и т.п. Анализ распределения по биотопам птиц разных экологических групп по предпочитаемому типу местообитания показал, что наименее распространенной является группа лимнофилов. Все 6 видов отмечены на площадке с преобладанием водного биотопа и 1 вид (хохотунья) – в промышленной зоне. На остальных площадках группа не выявлена. Такое распределение объясняется тесной привязанностью лимнофилов к водно-болотной среде обитания. В то же время, хохотунья является довольно пластичным видом и может искать различные растительные и животные корма или отдыхать в разнообразных биотопах, поэтому и была отмечена в промышленной зоне. Представители групп дендрофилов и склерофилов отмечены во всех обследованных биотопах. Однако наибольшее разнообразие дендрофилов зарегистрировано на площадках с древесными насаждениями (12 видов) и индивидуальной жилой застройкой (9 видов). На площадках с многоэтажной жилой застройкой наблюдалось наименьшее разнообразие дендрофилов (3 вида), что может быть связано с невысокой степенью озеленения крупных улиц и придомовых территорий древесно-кустарниковой растительностью по сравнению с другими обследованными биотопами. Разнообразие склерофилов в разных биотопах сходно (от 5 до 8 видов). Наименьшее их количество отмечено в древесных насаждениях – 3 вида (сизый голубь, домовый и полевой воробьи). Эти птицы могут питаться в различных биотопах, а воробьи – еще и строить гнезда на деревьях. На площадках с преобладанием водно-болотных угодий все три экологические группы представлены в равном количестве – по 5-6 видов. Наличие здесь дендрофилов и склерофилов объясняется использованием ими данного биотопа в качестве кормового (например, ласточками), либо граничащей с водоемом околоводной и прибрежной растительности, в том числе древесно-кустарниковой, – в качестве кормовых и гнездовых стаций. Помесячная динамика видового разнообразия экологических групп птиц по предпочитаемому типу местообитания аналогична таковой орнитофауны в целом. Однако следует отметить, что среди лимнофилов на зимовке в 2019-2020 гг. осталась только кряква, а среди склерофилов – сизый голубь, полевой и домовый воробьи. В то 181

же время разнообразие именно дендрофилов в январе – феврале увеличилось за счет прилетевших на зимовку птиц. Среди зарегистрированных за время исследования видов птиц выделено 5 экологических групп по типу питания. Наиболее разнообразны группы энтомофагов и фито-энтомофагов – 11 и 9 видов соответственно; несколько меньшее количество – фитофагов (кольчатая горлица, сизый голубь, зеленушка, черноголовый щегол) и ихтиофагов (чомга, хохотунья, речная крачка). Среди зоофагов встречена только обыкновенная пустельга. По биотопам экологические группы по типу питания распределяются следующим образом. Зоофаги и ихтиофаги отмечены только на площадках с водно-болотными угодьями. Исключение составляет упоминавшаяся ранее хохотунья, встреченная в промышленной зоне, так как помимо рыбы она может поедать широкий спектр кормовых объектов животного и растительного происхождения, в том числе и пищевые отходы человека. Остальные три группы отмечены во всех обследованных биотопах. При этом преобладающими являются группы фито-энтомофагов и энтомофагов (по 5-7 видов), а количество фитофагов сравнительно невелико (1-4 вида). Исключение составляют площадки с многоэтажной жилой застройкой, где отмечено низкое общее видовое разнообразие и указанные три группы представлены всего 2-3 видами. Анализ динамики видового разнообразия экологических групп по типу питания выявил следующие тенденции. Зоофаги и ихтиофаги отмечены только в гнездовой и послегнездовой периоды. Количество фитофагов незначительно уменьшается на период осенних миграций и зимовки. Фито-энтомофаги – наиболее стабильная группа: в позднеосенний и зимний период на места зимовки откочевывают только 2 вида (лысуха и обыкновенный скворец). Самые сильные колебания в видовом разнообразии наблюдаются в группе энтомофагов, что связано с недоступностью кормов зимой, а для многих видов – и осенью. Уже в 2-3 декаде августа улетают кукушки, черные стрижи, воронки, обыкновенные жуланы, дроздовидные камышевки, а в сентябре – горихвостки-чернушки и белые трясогузки. В итоге в позднееосенний и зимний период встречаются только оседлые большие синицы и галки. Однако при наступлении похолодания и выпадения снега прилетают серые сорокопуты и крапивники. Наличие этих четырех видов энтомофагов объясняется их высокой кормовой пластичностью: серый сорокопут может также использовать иные животные корма (например, мышевидных грызунов и птиц), а остальные – различные растительные корма. Таким образом, в ходе данной работы выявлены основные виды и некоторые характеристики населения птиц, обитающих в Ленинском районе г. Донецка. Проведение дальнейших учетов, особенно в весенний период, и совершенствование методик позволит расширить их список и уточнить динамику видового разнообразия и особенности распределения по биотопам и экологическим группам. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Штирц, Ю.А. Циклическая динамика структуры орнитонаселения водноболотных комплексов г. Донецка / Ю.А. Штирц // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. – 2012. – № 1 (12). – С. 186-194.

2. Чопенко, О.В. Биологическое разнообразие птиц некоторых биотопов г. Донецка / О.В. Чопенко, М.А. Чайка // Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов: сб. докл. XI Междунар. науч. конф. аспирантов и студентов (Донецк, 11–13 апреля 2017 г.). – Донецк: ГОУ ВПО «ДОННТУ»; Ростов-наДону: Изд-во Южного фед. ун-та, 2017. – С. 360-362.

182

ОХОТНИЧЬЕ ПОВЕДЕНИЕ ОС POLISTES DOMINULA (CHRIST) И POLISTES GALLICUS (L.) (HYMENOPTERA: VESPIDAE) И.Н. Оголь, Н.Н. Ярошенко ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» Детально изучено охотничье поведение двух видов ос-полистов, которое оказалось сходным. Хищник предварительно обездвиживал жертву быстрой серией ударов мандибулами в область головы или дорсальной стороны тела, затем умерщвлял перегрызанием спинного сосуда, разделывал и доставлял в гнездо в один или несколько приемов в зависимости от размеров. Обнаружено, что помимо охоты с целью кормления личинок самки-основательницы также охотятся весной до закладки гнезд для удовлетворения собственных потребностей в белковой пище. Ключевые слова: ОСЫ-ПОЛИСТЫ, ОХОТА, ХИЩНИК, ЖЕРТВА, ПОВЕДЕНИЕ.

The hunting behavior of the two species of Polistes wasps which has appeared similar is in details studied. The predator preliminary immobilized a prey by a fast series of blows mandibles in area of a head or dorsal side of the body, then killed by gnawing through a dorsal blood vessel, butchered and delivered to a nest in one or several receptions depending on the sizes. It is revealed, that besides hunting for the purpose of feeding of larvae of a foundress they also hunt in the spring before the nest initiation for satisfaction of own requirements for protein food.

Keywords: POLISTES WASPS, HUNTING, PREDATOR, PREY, BEHAVIOR. Осы-полисты являются активными энтомофагами, перспективными для использования в биометоде борьбы с вредителями сельскохозяйственных растений. В отличие от американских видов, объединенных в подрод Aphanilopterus, европейские осы-полисты, относимые к подроду Polistes s. str., не специализируются исключительно на гусеницах бабочек, а добывают также представителей других отрядов насекомых, проявляя значительную экологическую пластичность при выборе жертв (Nannoni et al., 2001). На территории г. Донецка отмечена охота Polistes (s. str.) dominula на гусениц Aglais io (L., 1758) и ложногусениц Pristiphora appendiculata (Hartig, 1837) (А.В. Амолин, личное сообщение). Имеющиеся в литературе описания процесса охоты европейских ос-полистов (Nannoni et al., 2001; Rayor et al., 2007; Brown et al., 2012) недостаточно детализированы и нуждаются в уточнении. В настоящей работе представлены результаты наблюдений за процессом охоты на различных насекомых самок ос Polistes (s. str.) dominula (Christ, 1791) и Polistes (s. str.) gallicus (L., 1767) в полевых и лабораторных условиях, проведенных в г. Донецке в 2003-2019 гг. В общей сложности удалось пронаблюдать 7 случаев охоты в естественных условиях и более 100 случаев – в условиях лабораторных экспериментов. В качестве добычи обоих видов ос в природе нами отмечены гусеницы бабочек семейств Geometridae и Tortricidae, а для P. dominula – также мухи семейств Bombyliidae и Tachinidae и личинки клопа Pyrrhocoris apterus (L., 1758). В лаборатории оба вида охотились на личинок и имаго разных отрядов насекомых. По набору поведенческих блоков мы выделили две формы охоты ос-полистов: а) целенаправленная – начинается с фазы поиска добычи; б) спонтанная – происходит, когда кормящаяся нектаром оса случайно сталкивается с жертвой на соцветии растения. Обе формы охоты присутствуют в поведенческом репертуаре каждого из изученных видов ос. Межвидовых различий не выявлено. Наиболее часто в природе 183

наблюдали целенаправленную охоту самок-основательниц и рабочих особей на гусениц бабочек. Она состоит из четко фиксированной последовательности фаз: 1. Поиск добычи. Оса в течение длительного времени (иногда более 1 часа) исследует побеги растений, облетая их и совершая частые посадки, сопровождающиеся пешими перемещениями на расстояние до нескольких десятков сантиметров. Особенно привлекают ос растения с погрызами на листьях и листьями, свернутыми гусеницами листоверток. Вместе с тем, выяснилось, что осы-полисты неспособны быстро проникать в узкие полости нормально свернутых листьев и в природе вскоре переключаются на поиск более уязвимых жертв, которыми становятся гусеницы, находящиеся снаружи укрытий, а также в плохо свернутых или частично развернувшихся листьях.

2. Обездвиживание добычи. Как только гусеница обнаружена на открытой поверхности, оса останавливается в непосредственной близости (если обнаружила гусеницу с воздуха – совершает посадку на нее) и в течение 1-3 секунд наносит серию из 3-10 быстрых размашистых ударов открытыми мандибулами сверху вниз в область головы или дорсальной стороны тела. Их результатом является потеря жертвой способности активно передвигаться и, как следствие, невозможность убежать или спрятаться. Гусеница прочно вцепляется коготками в субстрат. Осы-полисты продемонстрировали способность эффективно останавливать гусениц, чья длина тела не превышала их собственную более чем в 1,5 раза. Более крупные гусеницы совок после нанесения ударов продолжали активно двигаться, и, зачастую, контратаковали хищника укусами, после чего убегали.

3. Умерщвление добычи. Сразу после обездвиживания жертвы оса перегрызает спинной сосуд в передней половине или в средней части, одновременно пытаясь оторвать гусеницу от субстрата. Обычно гусеница полностью обмякает и отпускает субстрат в течение 30 секунд с начала данной фазы.

4. Разделка добычи. Отличается большой вариативностью. Обычно в нее плавно перетекает фаза умерщвления, при этом оса не отрывает мандибулы от тела жертвы, а лишь перемещает их по нему, непрерывно производя грызущие движения. У одного из его концов либо в средней части оса делает кольцевой погрыз, пересекающий покровы и жировое тело, но обычно не затрагивающий стенку кишки. Затем оса стягивает с кишки в направлении переднего или заднего конца тела все окружающие ткани подобно чулку, одновременно сминая их в комок, после чего перегрызает кишку у одного из концов. В результате в мандибулах осы остается фрагмент тела, почти полностью очищенный от кишки. В случае, если его стягивание шло сзади наперед, в нем также оказывается голова и грудные ноги, которые оса затем, как правило, вычленяет и выбрасывает. Иногда при разделке добычи оса также избавлялась от покровов, оставляя в пищевом комке почти исключительно жировое тело. Небольшие гусеницы полностью сминаются в один пищевой комок, удаление отходов производится в следующей фазе или даже после доставки в гнездо в процессе кормления личинок. Также кишка может не удаляться в случае, если она слабо наполнена. По результатам наших наблюдений удаление кишки производилось вне зависимости от видовой принадлежности и рациона жертвы, что противоречит литературным данным, согласно которым оно происходит только в случаях питания гусениц ядовитыми растениями, с целью снижения токсического воздействия на расплод (Rayor et al., 2007). Вероятно, не менее важной функцией данной операции является облегчение транспортируемого груза.

5. Формирование компактного пищевого комка. Начинается непосредственно после разделки добычи без паузы и отрыва мандибул путем пережевывания и вращения 184

отделенного от тела жертвы фрагмента. При этом оса придерживает его передними ногами, не отрывая остальные две пары от субстрата. В отличие от ос подсемейства Vespinae, изученные нами виды ос-полистов никогда не задействуют в этой операции также среднюю пару ног. В процессе пережевывания наблюдается значительное уменьшение объема комка за счет частичного поглощения осой всасывания его жидкой оставляющей. В совокупности фазы 4 и 5 занимают 3-7 минут.

6. Транспортировка пищи в гнездо. Производится по воздуху. При этом часть порции доставляется в виде комка, удерживаемого мандибулами, а другая часть – в виде жидкости внутри зобика. Фазы 4-6 для крупной добычи могут повторяться несколько раз. Считается, что единственной целью охоты ос-полистов служит кормление личинок (Rayor et al., 2007). Однако нами обнаружено, что самки-основательницы изученных видов также охотятся весной до закладки гнезд для удовлетворения собственных потребностей в белковой пище. Например, 22 марта 2011 г. отмечена спонтанная охота самки P. dominula на муху-жужжало Bombylius major L., 1758, встреченную ею при питании нектаром цветков Stellaria media (L.) Vill. При этом добыча была умерщвлена несколькими уколами жала, что является редким явлением для ос-полистов. Типичное для целенаправленной охоты поисковое поведение наблюдалось нами ежегодно в марте – апреле у большого количества только что вышедших из гибернации самок P. dominula и P. gallicus. Будучи отловленными и помещенными в инсектарий, они активно охотились на предложенных гусениц листоверток и пядениц. Во всех этих случаях фаза разделки добычи отличалась изъятием сравнительно небольшого фрагмента тела жертвы (меньше головы осы). Пережевывание пищевого комка затягивалось до 8-10 минут, при этом жидкая составляющая высасывалась осой почти полностью, а оставшиеся твердые фрагменты выбрасывались. Фаза доставки отсутствовала, что позволяет охарактеризовать данное явление не как поведенческий сбой, а как сложившийся в ходе эволюции отлаженный механизм белкового питания имаго. В отличие от охоты на гусениц, большинство атак ос P. dominula и P. gallicus на имаго и личинок насекомых с твердыми покровами в условиях инсектария оканчивалось неудачей. Можно предположить, что их предки, обитавшие в тропическом климате, специализировались исключительно на добыче личинок чешуекрылых подобно современным представителям подрода Aphanilopterus. Заселение подродом Polistes (s. str.) умеренной климатической зоны Евразии, где существует сезонный дефицит гусениц, повлекло за собой частичный переход на питание насекомыми других отрядов, однако адаптации к охоте на них пока далеко не столь совершенны, как, например, у представителей подсемейства Vespinae. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Nannoni, A. Foraging activity in European Polistes wasps (Hymenoptera Vespidae) / A. Nannoni, R. Cervo, S. Turilazzi // Bolletino della Società Entomologica Italiana. – 2001.

Vol. 133, N 1. – P. 67-78.

2. Rayor, L.S. Predatory behavior of Polistes dominulus wasps in response to cardenolides and glucosinolates in Pieris napi caterpillars / L.S. Rayor, L.J. Mooney, J.A. Renwick // J. Chem. Ecol. – 2007. – Vol. 33. – P. 1177-1185.

3. Brown, R. Prey capture and caste-specific payload capacities in the European paper wasp Polistes dominulus / R. Brown, A. Payne, K.K. Graham, P.T. Starks // Insect. Soc. – 2012. – Vol. 59. – P. 519-525.

185

СОБАКИ КАК ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ПЕРЕНОСЧИКИ ОСОБО ОПАСНЫХ ИНВАЗИЙ Я.И. Олефир, Е.Н. Маслодудова ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» Изучено распространение гельминтозов собак на территории г. Донецка. Выявлено пять видов гельминтов. Предложены мероприятия по оздоровлению и профилактике инвазий. Ключевые слова: ГЕЛЬМИНТОЗЫ, ЗООАНТРОПОНОЗЫ, ТОКСОКАРОЗ, ДИПИЛИДИОЗ, УНЦИНАРИОЗ.

The distribution of dog helminthiases in the territory of Donetsk was studied. Five types of helminths were identified. Measures for the rehabilitation and prevention of invasions are proposed.

Keywords: HELMINTHIASES, ZOOANTHROPONOSIS, TOXOCAROSIS, DIPYLIDIOSIS, UNCINARIOSIS. Изучение эпидемиологической ситуации по зараженности собак гельминтами и выявление потенциально возможных возбудителей зооантропонозов, представляющих опасность для человека, не теряет своей актуальности как в условиях сельской, так и городской местности. Среди гельминтозов собак в городах преобладают токсокароз, дипилидиоз, и унцинариоз. Известно 15 видов гельминтов, которые могут быть потенциальными паразитами как у собак, так и у человека (Бессонов, 1998; Акбаев, 2002; Игнатова, 2005). Почва городов накапливает большое количество неубранных фекалий, после высыхания которых, особенное в жаркий летний период, яйца паразитов разносятся с пылью и попадают на слизистые оболочки животных и человека. Для изучения эпизоотологии инвазионных заболеваний собак проводили копрологические исследования по методу Фюллеборна и методу последовательного промывания (метод осаждения). Всего на зараженность собак гельминтами исследовано более 150 проб фекалий, взятых на территории Буденовского района г. Донецка. По результатам исследования у собак выявлено три вида нематод (Toxascaris leonina, Toxocara canis, Uncinaria stenocephala) и два вида цестод (Dipylidium caninum, Echinococcus granulosus). Экстенсивность заражения нематодами Toxascaris leonine – 27 %, Toxocara canis – 20,6 %, Uncinaria stenocephala – 10,8 %. Носителями цестод являются более 40 %. С целью профилактики распространения гельминтозов и защиты окружающей среды от паразитарного загрязнения можно предложить органам санитарного надзора, ветеринарным службам, работникам коммунальных предприятий проводить разъяснительную работу среди широких масс населения и сотрудников жилищнокоммунальных служб о необходимости соблюдения санитарно-гигиенических требований на территории города. С этой целью должны выделяться специально организованные площадки для выгула собак на определенном расстоянии от детских площадок и придомовых территорий. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Акбаев, М.Ш. Паразитология и инвазионные болезни животных / М.Ш. Акбаев.

– М., 2002. – 326 с.

186

2. Бессонов, A.C. Гельминтозоонозы: состояние проблемы и перспективы борьбы / A.C. Бессонов // Ветеринария. – 1998. – № 2. – С. 55-59.

3. Игнатова, Д. Ю. Собаки как экологическая ниша гельминтов / Д.Ю. Игнатова, Ю.В. Пашкина, А.В. Усенков и др. // Проблемы современной ветеринарии: матер. науч.-практ. конф. Сб. науч. тр. НГСХА. – Н. Новгород, 2005. – Вып. 7. – С. 14-17.

ПОЧВЕННЫЕ ЧЛЕНИСТОНОГИЕ РЕГИОНАЛЬНЫХ ЛАНДШАФТНЫХ ПАРКОВ «КРАМАТОРСКИЙ» И «КЛЕБАН-БЫК» ДОНБАССА Е.Г. Пономарев, Н.Н. Ярошенко ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» Анализируется биотопическое распределение, численность и структура доминирования почвенных членистоногих в условиях заповедных территорий – РЛП «Краматорский» и «Клебан-Бык», где обнаружено 214 видов панцирных клещей. Основу почвенного зооценоза в условиях РЛП «Краматорский» составили панцирные клещи, относящиеся к 152 видам (56 %), доля других обитателей почвы составила 44 %. В РЛП «Клебан-Бык» на долю панцирных клещей приходится 51 % (обнаружено 167 видов), сопутствующих обитателей почвы – 49 %, среди которых доминировали гамазовые и акариформные клещи, коллемболы, часто встречались муравьи, краснотелковые клещи и личинки насекомых. Ключевые слова: БИОТОП, ДОМИНИРОВАНИЕ, ПЛОТНОСТЬ, ЧИСЛЕННОСТЬ, ЧЛЕНИСТОНОГИЕ, ОРИБАТИДЫ.

The biotopic distribution, abundance and dominance structure of soil arthropods in the conditions of protected areas – «Kramatorsky» and «Kleban-Byk» (214 species of oribatid mites are found) were analyzed. Under the conditions of the «Kramatorsky», the basis of soil zoocenosis was oribatid mites belonging to 152 species (56 %), and the share of other soil inhabitants was 44 %. In the «Kleban-Byk» oribatid mites account for 51 % (167 species), related soil inhabitants – 49 %, among which gamase and acariform mites, collembola dominated, ants, red-calf mites and insect larvae were often found.

Keywords: BIOTOP, DOMINATION, DENSITY, NUMBER, ARTHROPODS, ORIBATID MITES. Известно, что почвенные членистоногие являются одним из мощных факторов гумификации почв и регуляторов минерализации в условиях естественных экосистем. Они способствуют формированию почвенного гумуса. Разнообразие почвенных членистоногих является основой стабильности и воспроизводства плодородия почв в разнообразных ландшафтах. Видовой состав, численность и плотность населения, доминирующие группы педобионтов значительно варьируют в условиях заповедных территорий Донбасса в зависимости от географического расположения и условий обитания. Нами был обработан коллекционный материал кафедры зоологии и экологии ДонНУ по почвенной фауне в региональных ландшафтных парках «Краматорский» и «Клебан-Бык» (Ярошенко, 2015). Материал был собран и обработан по общепринятой методике Е.М. Булановой-Захваткиной (1967). Пробы были собраны биоценометром объемом 250 см3 в 10-кратной повторности. Индекс доминирования определяли по В.Н.

187

Беклемишеву (1961): доминирующий вид – свыше 5 %, часто встречаемый – от 2 до 5 %, редкий – менее 2 %. Общность видового состава определяли по индексу Съеренсена. Среди учтенных педобионтов доминирующее положение занимают панцирные клещи-орибатиды. В условиях РЛП «Клебан-Бык» в 432 пробах почвы в различных биотопах учтено 55868 экз. со средней плотностью почвенного населения 51728 экз./м2, относящихся к 27 таксономическим группам. Из них доминировали панцирные клещи, которые составили 51,02 % (28506 экз.), средняя плотность – 26396 экз./м2. Определено 167 видов орибатид, относящихся к 81 роду и 45 семействам. Доминировали 5 видов: Multioppia glabra Mih. – 1376 экз. (6,70 %); Scheloribates laevigatus (Koch) – 1147 экз. (5,58 %); Scheloribates latipes (Koch) – 1502 экз. (7,31 %); Punctoribates zachvatkini Schald. – 3068 экз. (14,94 %); Pilogalumna allifera (Oudms.) – 1473 экз. (7,17 %). Часто встречались 10 видов: Hypochthonius rufulus rufulus Koch – 582 экз. (2,83%); Hypochthoniella minutissima (Berl.) – 510 экз. (2,48 %); Brachychthonius immaculatus Forssl. – 441 экз. (2,15 %); Suctobelbella latirostris (Forssl.) – 602 экз. (2,93 %); Suctobelbella alloenasuta Moritz – 748 экз. (3,64 %); Ramusella clavipectinata (Mih.) – 1004 экз. (4,69 %); Discoppia cylindrica (Perez-Inigo) – 630 экз. (3,07 %); Microppia minus (Paoli) – 507 экз. (2,47 %), Ceratozetella sellnicki (Rajski) – 444 экз. (2,16 %); Galumna lanceata (Oudms.) – 517 экз. (2,52 %). Остальные 152 вида отнесены к редким. В условиях РЛП «Краматорский» в исследуемых биотопах в 512 пробах учтено 25251 экз. почвообитателей (31 таксономическая группа) со средней плотностью населения 19728 экз./м2. Орибатиды составили 56,37 % (14233 экз.), плотность – 11120 экз./м2. Определено 152 вида, относящихся к 74 родам и 42 семействам. Доминировали 4 вида: Microppia minus (Paoli) – 700 экз. (5,87 %), этот вид также часто встречался в биотопах РЛП «Клебан-Бык»; Zygoribatula exarata Berl. – 683 экз.

(5,72 %), малочисленный в РЛП «Клебан-Бык»; Scheloribates latipes (Koch) – 817 экз.

(6,85 %), также доминировал в РЛП «Клебан-Бык»; Protoribates capucinus (Haller) – 725 экз. (6,08 %), в РЛП «Клебан-Бык» не обнаружен. Часто встречались 10 видов: Phylozetes tauricus Gordeeva – 268 экз. (2,25 %), в РЛП «Клебан-Бык» не обнаружен; Liodes theleproctus (Herm.) – 293 экз. (2,45 %) и Tectocepheus velatus Mih. – 305 экз. (2,55 %), редкие виды в РЛП «Клебан-Бык»; Multioppia glabra Kul. – 356 экз. (2,98 %), также доминант в РЛП «Клебан-Бык»; Oppiella nova (Oudms.) – 523 экз. (4,38 %), редкий вид в РЛП «Клебан-Бык»; Discoppia cylindrica (Perez-Inigo) – 571 экз. (4,78 %) и Ramusella clavipectinata Mich. – 442 экз.

(3,70 %) – общие доминанты для двух исследуемых парков; Zygoribatula frisiae (Oudms.) – 541 экз. (4,53 %) и Protoribates capucinus Berl. – 588 экз. (4,93 %) – немногочисленны в условиях РЛП «Клебан-Бык»; Pilogalumna allifera (Oudms.) – 414 экз. (3,47 %), доминирующий вид в РЛП «Клебан-Бык». Сходство фаун панцирных клещей (98 общих видов) исследуемых РЛП составило 61 %, доминирующих и часто встречаемых видов – 22 и 20 %, соответственно. Всего для двух заповедных территорий впервые обнаружено 214 видов панцирных клещей. Видовой состав и численность панцирных клещей в биотопах исследуемых парков варьирует, что обусловлено разнообразием биотопов, ландшафтов, а также их физикогеографическим расположением и своеобразием природных экосистем Донбасса. Другие почвенные членистоногие в условиях РЛП «Клебан-Бык» составили 48,98 % (27362 экз., плотность – 25332 экз./м2), что в 2,2 раза больше по численности и в 3 раза по плотности населения по сравнению с РЛП «Краматорский» (11018 экз., плотность – 8608 экз./м2). В РЛП «Клебан-Бык» и «Краматорский» среди сопутствующих членистоногих доминировали, соответственно, гамазовые клещи – 188

1923 экз. (7,03 %) и 769 экз. (6,98 %); прочие акариформные клещи – 11864 экз. (43,35 %) и 3050 экз. (27,68 %), коллемболы – 9366 экз. (34,23 %) и 5090 экз. (46,20 %). В условиях РЛП «Клебан-Бык» часто встречались муравьи – 917 экз. (3,35 %) и личинки насекомых – 731 экз. (2,67 %), в РЛП «Краматорский» – акароидные клещи – 493 экз.

(4,47 %), краснотелковые клещи – 242 экз. (2,20 %) и личинки насекомых – 251 экз.

(2,28 %). Остальные представители (почвенные нематоды, олигохеты, пауки, ложноскорпионы, уроподовые клещи, гипопусы, многоножки, двухвостки, сеноеды, трипсы, наездники, тли, типулиды, чешуекрылые, клопы, жуки) были малочисленны. Таким образом, почвенные членистоногие в исследуемых парках отличаются высоким видовым разнообразием и обилием, в основном орибатид и ряда других членистоногих, что связано с удаленностью парков от урбанизированных территорий и своеобразием исследуемых биотопов. Региональный ландшафтный парк «Клебан-Бык» характеризуется овражно-балочным рельефом, с целинными степями, оврагами и балками, заросшими кустарниками, пойменными лугами, лесопосадками, что обуславливает высокое разнообразие и численность почвенного населения. Региональный ландшафтный парк «Краматорский» находится в пределах индустриального Северного Донбасса и разделен на 4 участка. Исследования проводили на трех участках – «Белокузьминовское», «Беленькое» и «Пчелкинские окаменелые деревья», каждый из которых имеет свои естественные особенности. Здесь сохранились ковыльно-разнотравно-типчаковые участки целинной степи с разнообразной флорой, склоны степных балок имеют выходы на поверхность крупных меловых обнажений в виде скал с ущельями. Обилие почвенных членистоногих на заповедных территориях служит важным фактором, влияющим на гумификацию почв. Разнообразие и высокая численность почвенного населения заповедных территорий Донбасса обуславливает стабильность в воспроизводстве плодородия почв и обеспечивает функционирование микробиоты в процессах минерализации органики и гумификации почвы. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Буланова-Захваткина, Е.М. Панцирные клещи-орибатиды / Е.М. БулановаЗахваткина. – М.: Высш. шк., 1967. – 253 с.

2. Беклемишев, В.Н. Термины и понятия, необходимые при количественном изучении популяции эктопаразитов и нидиколов / В.Н. Беклемишев // Зоол. журн. – 1961. – Т. 40, вып. 2. – С. 143–158.

3. Ярошенко, Н.Н. Панцирные клещи (Acariformes, Oribatei) и сопутствующие почвенные обитатели регионального ландшафтного парка «Краматорский» Донецкой области / Н.Н. Ярошенко. – Донецк: ЛАНДОН-ХХI, 2015. – 224 с. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА СООБЩЕСТВ ПАНЦИРНЫХ КЛЕЩЕЙ ПАРКА «СЛАВЯНСКОЙ КУЛЬТУРЫ И ПИСЬМЕННОСТИ» Г. ДОНЕЦКА Е.Р. Степанченко, А.Д. Штирц ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» Проведен анализ экологической структуры сообществ панцирных клещей парка «Славянской культуры и письменности» г. Донецка. Проанализированы основные экологические характеристики населения панцирных клещей на трех участках парка: под лиственной породой (береза повислая), под хвойной породой (ель колючая) и на 189

газоне. Проведена оценка состояния окружающей среды по интегральному показателю структуры сообществ орибатид. Ключевые слова: ПАНЦИРНЫЕ КЛЕЩИ, ОРИБАТИДЫ, ПАРК, ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА СООБЩЕСТВ.

The ecological structure of the oribatid mites communities of the park «Slavic culture and writing» in Donetsk were analyzed. The main ecological characteristics of the oribatid mites communities were analyzed in three parts of the park: under deciduous species (Betula pendula), under coniferous species (Picea pungens) and on the lawn. An assessment of the state of the environment by the integral indicator of the structure of oribatid mites communities was carried out.

Key words: ORIBATID MITES, PARK, ECOLOGICAL STRUCTURE OF COMMUNITIES. Одним из обязательных атрибутов любого города является присутствие рекреационных зон, которые включают городские парки, лесопосадки, пригородные леса и лесные зоны города. В основном это биотопы древесно-кустарниковой растительности антропогенных ландшафтов города. Парки и лесопарки крупных индустриальных центров выполняют важную рекреационную функцию и в условиях неблагоприятной экологической ситуации испытают значительный антропогенный пресс. Несмотря на важную роль, которую играют панцирные клещи (орибатиды) в процессах почвообразования, в условиях урболандшафтов, особенно парковых и лесопарковых насаждений, они до сих пор изучены недостаточно. Цель работы – установить видовой состав и проанализировать экологическую структуру сообществ панцирных клещей парка «Славянской культуры и письменности» г. Донецка. Для достижения поставленной цели предусматривалось решение следующих задач: установить видовой состав панцирных клещей; проанализировать экологическую структуру сообществ орибатид (параметры видового богатства, средней плотности населения, экологического разнообразия, структуры доминирования и соотношения жизненных форм); провести оценку состояния окружающей среды по интегральному показателю сообществ панцирных клещей. В конце октября 2019 г. в парке «Славянской культуры и письменности» г. Донецка была собрана 21 стандартная почвенная проба (по 7 проб объемом 250 см3) на трех участках парка: под лиственной породой (береза повислая), под хвойной породой (ель колючая) и на газоне. Всего из проб было извлечено 227 экз. имаго панцирных клещей, относящихся к 25 видам. Отбор проб и выгонка клещей в термоэклекторах Тульгрена-Берлезе проводились по общепринятой методике Е.М. Булановой-Захваткиной (1967). Для оценки экологического разнообразия сообществ панцирных клещей использованы индексы Шеннона и Пиелу. Для анализа структуры доминирования сообществ орибатид применялись градации доминирования по шкале Г. Энгельманна (Engelmann, 1978) для микроартропод. Жизненные формы приведены в соответствии с работами Д.А. Криволуцкого. Проведена оценка состояния окружающей среды с помощью интегрального показателя структуры сообществ панцирных клещей (Штирц, 2015). Анализируя показатели видового богатства и средней плотности населения панцирных клещей исследуемых участков парка, следует отметить, что параметры видового богатства в осенний период варьируют от 11 видов под березой до 17 видов 190

под елью, что в целом характерно для урбанизированных ландшафтов, испытывающих значительную рекреационную нагрузку. Показатели средней плотности населения также невелики: от 2570 экз./м2 (под березой) до 7260 экз./м2 на газоне (рис. 1).

8000

7260 17 16 6000

6000

15

11

4000 3000

10 2570

2000

Видовое богатство

Ср. плотность, экз./кв.м

7000

5000

20

5

1000 0

0 Береза повислая

Ель колючая

Газон

Рисунок 1 – Средняя плотность населения и видовое богатство сообществ панцирных клещей парка «Славянской культуры и письменности» г. Донецка (октябрь 2019 г.) Тем не менее, экологическое разнообразие исследуемых сообществ панцирных клещей достаточно велико, по наиболее показательному информационностатистическому индексу Шеннона оно на всех исследуемых участках превышает 2,0 нат и варьирует от 2,18 под березой повислой до 2,52 нат под елью колючей. Выравненность сообществ также высока: индекс Пиелу изменяется от 0,85 (на газоне) до 0,91 (под березой). В структуре доминирования сообщества панцирных клещей под березой повислой отмечено 3 доминирующих вида: Medioppia obsoleta – 22,2%, Tectocepheus velatus – 17,8% и Protoribates capucinus – 13,3%. К субдоминантам относятся 5 видов (42,2%), к рецедентам – 2 вида (4,4%), группа субрецедентов отсутствует. Под елью колючей доминирует Galumna dimorpha (21,9%), отмечено значительное количество субдоминантов – 8 видов, составляющих 60,7%. К редким видам (рецеденты и субрецеденты) отнесено 8 видов – 17,0%. На газоне доминируют виды T. velatus (22,1%) и Protoribates pannonicus (19,9%). К субдоминантам относятся 6 видов (44,1%), к рецедентам – 5 видов (12,6%), к субрецедентам – 3 вида (2,4%). Анализ структуры доминирования отражает оригинальность исследуемых сообществ, которая зависит от характера растительного покрова: под хвойными и лиственными породами формируются разные комплексы панцирных клещей. Своеобразием отличается и население орибатид газона. Анализ соотношения жизненных форм сообществ панцирных клещей показывает достаточное их разнообразие на всех исследуемых участках в осенний период. Здесь 191

встречаются представители практически всех жизненных форм орибатид (только под березой повислой не обнаружены обитатели поверхности почвы). На всех трех участках доминируют обитатели мелких почвенных скважин и вторично неспециализированные формы. Под березой повислой представители этих групп составляют более 77% от всей численности населения. Под елью колючей характер распределения жизненных форм более равномерный, помимо обитателей мелких почвенных скважин и вторично неспециализированных форм доминируют обитатели поверхности почвы. На газоне отмечено явное преобладание вторично неспециализированных форм – более 60%, почти 15% занимают обитатели поверхности почвы, 13% – обитатели мелких почвенных скважин, остальные адаптивные типы орибатид представлены незначительно. Кластерный анализ (Евклидово расстояние, метод Варда) структуры сообществ панцирных клещей исследуемых участков парка показывает высокую степень сходства сообществ орибатид под березой повислой и елью колючей по параметрам видового богатства, численности и выравненности населения, и значительное отличие сообщества орибатид газона от населения клещей под древесными культурами. В результате проведенной оценки основных экологических параметров исследуемых сообществ панцирных клещей по пятибалльной шкале (Штирц, 2015) установлено, что интегральный показатель сообщества орибатид в почве под березой повислой составляет 16 баллов, что соответствует незначительным отклонениям от нормы (II уровень). В почве под елью колючей этот параметр достигает 21 балла – условно нормально состояние (I уровень). На газоне интегральный индекс составил 20 баллов – незначительные отклонения от нормы (II уровень). В целом на территории парка «Славянской культуры и письменности» г. Донецка экологическая структура сообществ панцирных клещей в осенний период нарушена незначительно. Это в первую очередь отражено в невысоких показателях видового богатства и средней плотности населения. Тем не менее, экологическое разнообразие орибатид исследуемых участков достаточно высоко, для каждого из них характерен своеобразный комплекс микроартропод со своими доминирующими видами, присутствует достаточное количество редких видов, на всех участках отмечены представители практически всех жизненных форм панцирных клещей. Таким образом, по экологической структуре населения орибатид исследуемых участков в осенний период можно сделать косвенную оценку состояния окружающей среды парка в целом – незначительные отклонения от нормы. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Буланова-Захваткина, Е.М. Панцирные клещи – орибатиды / Е.М. БулановаЗахваткина. – М.: Высш. шк., 1967. – 254 с.

2. Штирц, А.Д. Оценка влияния антропогенной нагрузки на экосистемы с использованием интегрального показателя сообществ панцирных клещей / А.Д. Штирц // Acta Biologica Sibirica. – 2015. – № 1 (1–2). – С. 51-66. http://dx.doi.org/10.14258/abs.v1i1-2.782 3. Engelmann, H.-D. Zur Dominanzklassifizierung von Bodenarthropoden / H.D. Engelmann // Pedobiologia. – 1978. – Bd. 18, Hf. 5/6. – S. 378-380.

192

О СОХРАННОСТИ ОСОБО ОХРАНЯЕМЫХ ПРИРОДНЫХ ТЕРРИТОРИЙ В ПРЕДЕЛАХ АДМИНИСТРАТИВНО-ТЕРРИТОРИАЛЬНЫХ ЕДИНИЦ ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ А.П. Стрябкова1, А.Г. Молодан2, А.З. Глухов1 1 ГУ «Донецкий ботанический сад» 2 Государственный комитет по экологической политике и природным ресурсам при Главе Донецкой Народной Республики В работе рассмотрены особенности сохранения особо охраняемых природных территорий. Приведена краткая характеристика особо охраняемых территорий, расположенных в границах Донецкой Народной Республики. Ключевые слова: ОСОБО ОХРАНЯЕМЫЕ ПРИРОДНЫЕ ТЕРРИТОРИИ, СПЕЦИАЛЬНЫЕ АДМИНИСТРАЦИИ, ОХРАННОЕ ОБЯЗАТЕЛЬСТВО.

The paper considers the features of conservation of specially protected natural territories. A brief description of specially protected territories located within the borders of the Donetsk Рeople 's Republic is given.

Keywords: SPECIALLY PROTECTED NATURAL TERRITORIES, SPECIAL ADMINISTRATIONS, SECURITY OBLIGATION. Донецкая Народная Республика расположена в восточной части Европы на юге Восточно-Европейской равнины. Общая площадь территории составляет 8956,6 км2. Согласно Конституции Донецкой Народной Республики, административнотерриториальными единицами являются районы и города республиканского подчинения: г. Донецк, г. Макеевка, г. Ясиноватая, г. Енакиево, г. Горловка, г. Дебальцево, г. Докучаевск, г. Ждановка, г. Кировское, г. Торез, г. Шахтерск, г. Харцызск, г. Снежное, Амвросиевский район, Старобешевский район, Тельмановский район, Новоазовский район. По состоянию на 01.01.2020 в Донецкой Народной Республике насчитывается 39 особо охраняемых природных территорий (далее – ООПТ) государственного и местного значения, общей площадью 30,8 тыс. га, что составляет 3,4 % территории всей Республики. В границах Республики ООПТ представлены следующими категориями: 1 БООПТ «Хомутовская степь – Меотида», 17 государственных природных заказников (из них 4 ботанического профиля, 3 ландшафтного, 3 орнитологического, 1 геологического, 5 лесного, 1 энтомологического), 2 ландшафтно-рекреационных парка «Донецкий Кряж» и «Зуевский», 13 памятников природы, 1 ботанический сад, 3 заповедных урочища, 2 парка-памятника садово-паркового искусства. Биосферная особо охраняемая природная территория «Хомутовская степь – Меотида» расположена в Новоазовском районе, общая площадь составляет 16551,8 га. Создана в результате объединения 4-х существующих объектов природно-заповедного фонда: части территории НПП «Меотида», части территории РЛП «Меотида», расположенных в границах Донецкой Народной Республики, и двух отделений Украинского степного природного заповедника: «Кальмиусское» (Тельмановский район) и «Хомутовская степь» (Новоазовский район). Согласно данным В.М. Остапко, С.А. Приходько (2019), флора заповедника «Хомутовская степь» насчитывает 730 видов сосудистых растений, 340 родов, 84 семейства. К раритетной фракции относится 67 (9,2 %) видов, к адвентивной – 121 (16,6 %) вид. Фауна представлена 240 видами, из них 38 – млекопитающих, 190 – птиц, 7 – пресмыкающихся, 5 – земноводных (Донбасс …, 2008).

193

В «Меотиде» произрастает 640 видов растений, среди них 40 – эндемичных, 15 – занесены в Красную книгу Украины. Фауна парка насчитывает 250 видов птиц, из них 100 – гнездящихся, 50 – занесены в Красную книгу Украины, а также млекопитающих – 47 видов, пресмыкающихся – 7, рыб – 79, насекомых – 1500. Государственный природный ботанический заказник «Зорянская степь» расположен в г. Макеевка (Горняцкий р-н, вблизи поселков Межевое, ГрузскоЛомовка, Грузско-Зорянское), общая площадь составляет 325,92 га. Создан с целью сохранения и восстановления природных комплексов и их отдельных компонентов, на данной территории произрастают эндемичные и реликтовые виды фитоценозов (более 300 видов), среди них гиацинтик Палласа (Мировой Красный список), карагана скифская, миндаль низкий, ковыль, ковыль Лессинга (Красная книга Украины). Государственный природный ботанический заказник «Обушок» расположен в городе Шахтерске (с. Дубовое), общая площадь составляет 58,6 га. Создан с целью сохранения в природном состоянии ценного для Донецкого региона флористического комплекса участков естественных разнотравно-типчаково-ковыльных степей на водоразделе с выходом на поверхность известняков. Государственный природный ботанический заказник «Пристенское» расположен в Амвросиевском районе, общая площадь составляет 250,0 га. Создан с целью обеспечения охраны и воспроизводства лекарственных и декоративных растений, произрастающих в естественных условиях; основной охраняемый вид – душица обыкновенная. Государственный природный ботанический заказник «Староласпинский» расположен в Старобешевском районе (п. Староласпа), общая площадь составляет 100,0 га. Создан с целью сохранения местопроизрастания редких, эндемичных, реликтовых и пограничноареальных видов растений и местообитания ряда краснокнижных животных. 15 видов растений занесены в Красную книгу Донецкой области, 8 – в Красную книгу Украины, 2 – в Мировой Красный список (аистник Бекетова, гиацинтик Палласа), 2 – в Европейский Красный список (ушанка Гельмана, аистник Бекетова). 9 редких и исчезающих видов животных внесены в Красную книгу Украины (полоз желтобрюхий каспийский, пиявка медицинская, махаон и др.) Государственный природный ландшафтный заказник «Балка Скелевая» расположен в г. Енакиево (Ольховатский сельсовет, с. Ильинка), общая площадь – 117,8 га. Создан с целью сохранения и восстановления природных комплексов и их компонентов, в том числе редких видов растений, из которых 4 занесены в Мировой и Европейский Красные списки, 12 видов занесены в Красную книгу Украины. Государственный природный ландшафтный заказник «Ларинский» расположен в г. Донецке (Буденновский р-н, с. Ларино и с. Павлоградское), общая площадь составляет 70,0 га. Создан с целью сохранения мест произрастания редких и исчезающих видов растений, занесенных в Красную книгу Украины – ковыль Лессинга, ковыль волосистый, птицемлечник Буше, громовик донской и др. Государственный природный ландшафтный заказник «Лес по реке Крынка» расположен в Амвросиевском районе (п. Котовского), общая площадь 25,0 га. Создан с целью сохранения в естественном состоянии ценного искусственного лесного массива возрастом более 100 лет, в составе которого преобладают дуб обыкновенный, ясень обыкновенный и клен остролистный. Государственный природный орнитологический заказник «Бакаи Кривой косы» расположен в Новоазовском районе (пгт. Седово), общая площадь – 567,6 га. Создан с целью сохранения мест гнездования и местообитания околоводных птиц: крачка малая (белолобая), чайка, зуек морской, шилоклювка, ходулочник и др.

194

Государственный природный орнитологический заказник «Еланчанские бакаи» расположен в Новоазовском районе (пгт. Седово), общая площадь составляет 289,0 га. Создан с целью сохранения уникального места гнездования большого количества видов птиц: зуек морской, шилоклювка, тиркушка луговая и степная. Государственный природный орнитологический заказник «Кривокосский лиман» расположен в Новоазовском районе (пгт. Седово), общая площадь составляет 468,7 га. Создан с целью сохранения мелководного лимана – места гнездования водноболотных птиц: зуек морской, ходулочник, кулик-сорока, тиркушки степная и луговая, черноголовая овсянка и черноголовый хохотун. Государственный природный геологический заказник «Раздольненский» расположен в Старобешевском районе (п. Раздольное), общая площадь составляет 100,0 га. Создан с целью сохранения участка скаловидных отслоений верхнего девона, которые содержат отпечатки растений и животных данного геологического периода. Государственный природный лесной заказник «Леонтьево-Байракское» расположен в г. Снежное, общая площадь составляет 1290,0 га. Создан с целью сохранения в естественном виде лесного массива из дубово-ясеневых насаждений возрастом более 80 лет. Государственный природный лесной заказник «Урочище Плоское» расположен в г. Енакиево (п. Камышатка), общая площадь составляет 100,0 га. Создан с целью в естественном виде на Донецком кряже дубовых насаждений возрастом более 80 лет. Государственный природный лесной заказник «Урочище Россоховатое» расположен в г. Енакиево, общая площадь составляет 100,0 га. Создан с целью сохранения дубового леса преимущественно искусственного происхождения на побережье Волынцевского водохранилища. Государственный природный лесной заказник «Урочище Софиевское» расположен в г. Горловка (п. Никишино), общая площадь составляет 12,9 га. Создан с целью сохранения дубово-ясеневых насаждений в зеленой зоне г. Горловки. Государственный природный лесной заказник «Бердянский» расположен в Амвросиевском районе (п. Новопетровское), общая площадь составляет 413,0 га. Создан с целью сохранения байрачных и пойменных лесов вдоль р. Крынка. Государственный природный энтомологический заказник «Круглик» расположен в Шахтерском районе (п. Никишино), общая площадь составляет 12,9 га. Создан с целью сохранения популяций диких видов пчел и шмелей. Ландшафтно-рекреационный парк «Донецкий кряж» расположен в Амвросиевском (с. Артемовка) и Шахтерском районах (с. Сауровка), общая площадь составляет 7463,5 га. Территория парка уникальна и представляет собой типичную местность разнотравно-типчаково-ковыльной степи с массивами овражного леса в устьях балок, а также с участками искусственно созданных лесных культур в условиях степи. В ЛРП «Донецкий кряж» произрастает 814 видов сосудистых растений, 33 из них занесены в Красную книгу Украины. Фауна парка насчитывает 255 видов позвоночных животных, 35 – занесены в Красную книгу Украины. На территории парка расположен мемориальный комплекс «Саур-Могила». Ландшафтно-рекреационный парк «Зуевский» расположен в г. Харцызске (пгт. Зуевка), общая площадь составляет 1532,7 га. Территория парка представляет собой уникальный уголок Донбасса – природные массивы с возвышенностями, водохранилищами, степными участками, байрачными лесами. В ЛРП «Зуевский» произрастает более 500 редких видов флоры, 2 – занесены в Мировой Красный список, 12 – в Красную книгу Украины. Фауна парка представлена 337 видами.

195

Также в Донецкой Народной Республике насчитывается 13 памятников природы, общей площадью 92,4 га. Государственное учреждение «Донецкий ботанический сад» – один из крупнейших ботанических садов Европы, расположен в г. Донецке, общая площадь составляет 203,0 га.

3 заповедных урочища «Васильевка», «Гречкино № 1», «Гречкино № 2» расположены в Старобешевском районе (п. Васильевка), общей площадью 14,0 га. Парк-памятник садово-паркового искусства «Дубовый гай» расположен в г. Енакиево, общая площадь составляет 16,5 га, представляет собой искусственные лесонасаждения. Парк-памятник садово-паркового искусства «Имени А.П. Чехова» расположен в г. Харцызске, общая площадь составляет 12,0 га, представляет собой искусственные лесонасаждения (Донбасс …, 2008). Согласно Закону ДНР «Об особо охраняемых природных территориях» государственное управление особо охраняемыми природными территориями осуществляет республиканский орган исполнительной власти в сфере охраны окружающей среды. Управление в области организации и функционирования ООПТ государственного значения, а также ландшафтно-рекреационными парками осуществляют их специальные администрации. В состав специальной администрации ООПТ, входят соответствующие научные, рекреационные, эколого-просветительские подразделения, службы государственной охраны, хозяйственного и другого обслуживания. В настоящее время созданы всего 4 специальные администрации для управления ООПТ, которые функционируют в БООПТ «Хомутовская степь – Меотида», ЛРП «Донецкий кряж», ЛРП «Зуевский», ГУ «Донецкий ботанический сад». Управление ООПТ, природными комплексами и объектами, в которых не созданы специальные администрации, осуществляется предприятиями, учреждениями и организациями, в ведении которых находятся эти территории и объекты, посредством оформления охранного обязательства. Суть охранного обязательства заключается в том, что собственник (пользователь) земельного участка берет под особую охрану ООПТ и обязуется обеспечить охрану и сохранение территории, которая находится в его пользовании (владении), а также соблюдение требований законодательства в сфере охраны окружающей среды при использовании природных ресурсов. С целью соблюдения режима охраны ООПТ, охрана заповедных территорий и объектов должна осуществляться службой государственной охраны, обладающей правами правоохранительных органов (Молодан, 2018). Объединение особо охраняемых природных территорий и объектов в функциональные и территориальные группы, а также создание при этом единого органа управления позволит оптимизировать систему управления ООПТ в Донецкой Народной Республике (Молодан, 2018). ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Остапко, В.М. Изменения в составе флоры особо охраняемой природной территории «Хомутовская степь» за последние 30 лет / В.М. Остапко, С.А. Приходько // Биология растений и садоводство: теория, инновации. – 2019. – С. 128-152.

2. Донбасс заповедный: науч.-информ. справ.-атлас. – Донецк, 2008. – 168 с.

3. Молодан, А.Г. Нормативно-правовые механизмы в системе оптимизации охраны ландшафтного разнообразия / А.Г. Молодан // Современное ландшафтноэкологическое состояние и проблемы оптимизации природной среды регионов: матер. Междунар. ландшафтной конф. – Воронеж, 2018. – С. 89-91.

196

ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ МОШЕК (DIPTERA: SIMULIIDAE) А.А. Шкребка, М.В. Рева ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» В данной работе собраны сведения о биологических и морфологических особенностях, являющихся диагностическими при изучении мошек семейства Simuliidae. Ключевые слова: МОШКИ, ПРЕИМАГИНАЛЬНЫЕ ФАЗЫ РАЗВИТИЯ, ИМАГО, ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ, ВИДОВОЕ РАЗНООБРАЗИЕ.

This paper examines generalized and supplemented information about biological and morphological features, which are diagnostic when studying of midges of family Simuliidae.

Keywords: MIDGES, PREIMAGINAL PHASES OF GROWTH, IMAGO, DIAGNOSTIC FEATURES, SPECIES DIVERSITY. Мошки семейства Simuliidae имеют важное практическое значение. Ветеринарное значение заключается в том, что они являются массовыми злостными кровососами и переносчиками возбудителей ряда инфекционных болезней человека и животных. Поэтому регулярное проведение энтомологических наблюдений и исследований имеет важное значение при составлении комплексных планов мероприятий по борьбе с мошками, являющимися компонентом гнуса. Развитие преимагинальных фаз мошек происходит в текучей воде ручьев. Наиболее важными условиями развития личинок являются высокое содержание кислорода в воде и соответствующий температурный режим воды. Взрослые насекомые появляются в умеренных широтах в течение теплой половины года. Самки большинства видов – кровососы, самцы преимущественно питаются выделениями растений; кровососание у большинства видов факультативно. Целью нашей работы стало изучение морфологических и биологических особенностей мошек, а также важных для их диагностики признаков. Материалом для написания работы послужили сборы личинок, собственные наблюдения, коллекции кафедры зоологии и экологии Донецкого национального университета и литературные данные. Сбор личинок мошек и изготовление микропрепаратов проводились по общепринятым методикам (Мошки ..., 1956; Рева, Шкребка, 2019). При камеральной обработке материала использовался микроскоп МБС-3. Сборы фаз мошек, развивающихся в водной среде, проводились в 2018-2019 гг. на разных участках ручья с разной скоростью течения и глубиной в лесопарке Буденновского района г. Донецка (рис. 1) и в прудах парка им. А.С. Щербакова (в перекатах между прудами) (рис. 1, 2). Личинки и куколки были обнаружены на следующих субстратах: водной растительности, камнях, полиэтиленовых пакетах, палках, пластиковых и стеклянных бутылках. Сбор личинок осуществляли с помощью пинцета, которым их переносили с субстрата в фиксатор. В качестве фиксатора был использован раствор этанола с концентрацией около 70 %. Многие виды мошек имеют в течение года от 1 до 3-5 генераций. Наиболее длительной фазой развития является зимующая. Большая часть видов зимует в фазе личинки, но встречаются также виды, зимующие в фазе яйца (Boophthora erythrocephala, Argentisimulium noelleri).

197

Рисунок 1 – Участок ручья (Буденновский район г. Донецка)

Рисунок 2 – Места сбора проб на картах Google (слева – пруды в парке им. А.С. Щербакова, справа – ручей в лесопарке Буденновского района г. Донецка) Глубина заселения субстрата варьирует в пределах до 1 м, а скорость течения, в которой развиваются водные фазы, варьирует от 0,2 до 1,0 м/сек. Плотность личинок и куколок в воде с разной степенью мутности колеблется у разных видов (у большинства видов высокая численность особей отмечается в прозрачной воде, нежели в мутной, за исключением вида Nevermannia angustitarsis). Для установления диагностически значимых признаков были проанализированы следующие морфологические особенности мошек: - у взрослых особей: строение лба, лица и ротовых придатков. Также у имаго такими признаками являются окраска жужжалец (в частности, при диагностировании пола особей), окраска и размер крыльев, половых придатков, характер расположения и окраска пятен и волосков на спинке, а также опушение, окраска и форма ног; - отличительными признаками, используемыми для определения у личинок, являются: строение головной капсулы и ротовых придатков, пигментный рисунок на лобном склерите, форма и расположение хет, строение вееров и задней присоски; - куколка у разных видов различается менее, нежели личинка; хетотаксия, некоторые детали хитинового вооружения брюшка, строение кокона являются различными для разных видов, но наиболее широко используемым для диагностики вида признаком у куколок является строение дыхательных нитей и их количество.

198

Тем не менее, исследование зрелых куколок дает надежные результаты, возможность путем препаровки исследовать детали строения обоих полов одного и того же вида. Иным путем подобный материал трудно добыть, так как при сборе в воздухе, вокруг человека и животных попадаются в большинстве случаев кровососущие самки. С куколками чаще всего обычно встречаются и личинки, что облегчает определение относящихся к ним зрелых личинок благодаря наличию у последних дыхательных нитей куколки. При исследовании куколок удается установить принадлежность различных фаз к данному виду и, используя личинок, составить представление о всех важнейших отличительных признаках вида. Когда отличия не резки или признаки изменчивы, могут возникать сомнения в видовой самостоятельности рассматриваемой формы. В таких случаях необходимо знать ее географическое распространение и изменчивость – географическую и локальную. Мелкие размеры мошек, потребность изучения очень мелких деталей в препарате, под микроскопом усиливают значение всестороннего учета изменчивости диагностических признаков при определении видов. Необходимо также учитывать обычные затруднения и искажения признаков, встречающиеся в практике изготовления и изучения препаратов. На практике для различения видов часто бывает недостаточно какой-либо одной фазы, нужно одновременное исследование насекомых на всех фазах развития. При этом для различения видов, помимо внешнего осмотра, необходима камеральная обработка мошек и сравнительное изучение препаратов (рис. 3).

Рисунок 3 – Личинка мошки рода Odagmia под микроскопом (15х2,5) Анализ морфологических признаков на всех фазах развития мошек водотоков Донбасса, с учетом уровня их диагностической значимости, продолжается. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Мошки (сем. Simuliidae) / И.А. Рубцов; [ред. Е.Н. Павловский]. 2-е изд. – М., 1956. – Т. 6, вып. 6. – 860 с.

2. Рева, М.В. К систематике мошек (Diptera: Simuliidae) Донбасса / М.В. Рева, А.А. Шкребка // Донецкие чтения 2019: образование, наука, инновации, культура и вызовы современности: матер. IV Междунар. науч. конф. (Донецк, 31 октября 2019 г.). – Т. 2. Хим.-биол. науки. – 2019. – № 1–2. – С. 316-319.

199

СЕКЦИЯ ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ И ТЕХНОСФЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ТОПЛИВА ЗА СЧЕТ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ОБЪЕКТАМИ КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА И.С. Антонов, Д.Л. Безбородов, А.Л. Попов ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» В докладе проанализированы фактические показатели функционирования объектами теплоснабжения коммунального хозяйства. Выявлены недостатки функционирования систем централизованного теплоснабжения при работе в условиях повышенных температур окружающей среды. Предложена модернизация индивидуальных тепловых пунктов путём увеличения их установленной мощности. Это позволит обеспечить работоспособность при снижении параметров теплоносителя в наружных тепловых сетях. Ключевые слова: ТЕПЛОФИКАЦИОННАЯ КОТЕЛЬНАЯ, КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ, ЭФФЕКТИВНОСТЬ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА, ПОТЕРИ, ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ТЕПЛОВОЙ ПУНКТ The report analyzes the actual performance indicators of heat supply facilities of the municipal economy. Deficiencies in the functioning of district heating systems during operation under elevated ambient temperatures have been identified. The modernization of individual heating units by increasing their installed capacity is proposed. This will ensure efficiency while reducing the parameters of the coolant in the external heating networks.

Keywords: HEATING BOILER HOUSE, USEFUL EFFICIENCY, FUEL COMBUSTION EFFICIENCY, LOSSES, INDIVIDUAL HEAT ITEM Как известно, рациональное использование органического топлива для производства тепловой энергии в котельных агрегатах требует организации правильного режима горения. Эффективность использования топлива требует обеспечения работы котла в заданном производителем диапазоне мощностей (от 50 до 100 %, реже от 30% до 110%). Работа вне рекомендованных диапазонов категорически не рекомендуется, так как это сказывается на общей эффективности использования топлива и приводит к снижению коэффициента полезного действия котла, как в явном виде (за счет увеличения величины тепловых потерь), так и косвенно - за счет повышенного износа основного и вспомогательного оборудования котельной [1]. При работе на низких нагрузках возникает проблема с выпадением конденсата на теплообменных поверхностях и по длине газоотводящего тракта [2, 3]. «Избыточная» влага приведет к постепенному разрушению ограждающих конструкций. Работа на повышенной нагрузке (даже кратковременная) приводит к перегреву теплообменных поверхностей, что вынуждает проводить ремонтные работы, требующие дополнительных расходов топливно-энергетических ресурсов и капиталовложений. Анализ фактических показателей функционирования источников теплоснабжения (паровые и водогрейные теплофикационные котельные г. Донецка и г. Горловки) коммунального хозяйства показал, что при работе котельных в режиме качественного регулирования тепловой нагрузки (то есть, регулирование температуры теплоносителя, отдаваемого потребителю, при постоянном массовом расходе) возникают нерасчетные временные зоны, требующие обеспечение подачи теплоносителя при температуре окружающей среды более 8°С. Функционирование систем централизованного 200

теплоснабжения при работе в условиях повышенных температур окружающей среды требует или работу при пониженных нагрузках котлов или использование прерывистого режима работы котельной. В условиях региона второй метод получил большее распространение для условий котельных малой мощности, а первый для котельных средней и большой мощности. Проблема малых котельных обусловлена наличием небольшого количества котельных агрегатов (2 или 3 одинаковой мощности), что не позволяет эффективно производить работу при температурах более 8°С. Использование режима прерывистого отопления (остановка до 2-8 часов в сутки) приводит к снижению параметров теплоносителя (температуры в подающей и обратной магистралях). При использовании зависимых схем подключения (элеваторной или безэлеваторной) у потребителя отсутствует возможность увеличения отбора тепла до требуемого уровня. Следовательно, у потребителя происходит или нарушение температурного режима внутри отапливаемых помещений с возникновением последующих колебаний температуры или требуется использование альтернативных источников энергии для ликвидации возникающего дисбаланса. Наиболее распространённым источником энергии является электрическая, то есть население включает электрические нагреватели для обогрева помещений в период относительно высоких температур окружающей среды (от +8 до +15°С). Массовое использование электронагревательного оборудования пагубно сказывается на линиях энергоснабжения и режиме трансформаторных подстанций, что приводит к снижению напряжения в районе. В связи с использование тепловых электрических станций для производства электроэнергии в регионе повышенное её использование является менее рациональным источником для получения тепловой энергии. Для ликвидации перечисленных проблем предлагается организация индивидуальных тепловых пунктов с повышенной на 30% их тепловой мощности относительно расчётных значений. Использование увеличенных теплообменных аппаратов (или регулируемых элеваторных узлов) позволит увеличить количество отбираемой тепловой энергии, что позволит обеспечить работоспособность при кратковременных снижениях параметров теплоносителя в наружных тепловых сетях. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Мезенцев Е.А. Повышение КПД котельной за счет понижения температуры уходящих газов / Е. А. Мезенцев, Д. Л. Безбородов // Металлургия XXI столетия глазами молодых [Электронный ресурс]: всеукраинская научно-практическая конференция студентов: сборник докладов / ГВУЗ "ДонНТУ", Физикометаллургический ф-т; редкол.: С.М. Сафьянц (пред.) и др. - Донецк: ГВУЗ "ДонНТУ", 2013. - С.166.

2. Захаров А.А. Способ снижения температуры уходящих газов котельного агрегата / А. А. Захаров, Д. Л. Безбородов, Ю. А. Боев // Металлургия XXI столетия глазами молодых [Электронный ресурс]: V Международная научно-практическая конференция молодых ученых и студентов, г. Донецк, 22 мая 2019 г.: сборник докладов / ГОУВПО "ДОННТУ", Физ.-металлург. фак., Фак. металлургии и теплоэнергетики ; [редкол.: С.М. Сафьянц и др.]. - Донецк: ГОУВПО "ДОННТУ", 2019. - С. 287-288.

3. Клейн С.А. Исследование процесса утилизации теплоты влажных дымовых газов / С. А. Клейн, А. Л. Попов, Д. Л. Безбородов // Металлургия XXI столетия глазами молодых [Электронный ресурс] : V Международная научно-практическая конференция молодых ученых и студентов, г. Донецк, 22 мая 2019 г.: сборник докладов / ГОУВПО "ДОННТУ", Физ.-металлург. фак., Фак. металлургии и теплоэнергетики ; [редкол.: С.М. Сафьянц и др.]. - Донецк : ГОУВПО "ДОННТУ", 2019. - С. 306-307.

201

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И УТИЛИЗАЦИЯ ЛИТИЙ - ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРОВ Я.О. Белецкий, А.И. Сердюк ГОУВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры» В докладе рассмотрен процесс переработки и утилизации литий-ионных аккумуляторов (ЛИА). Представлен процесс утилизации аккумуляторов с повторным их использованием в работе устройств. Ключевые слова: ЛИТИИ-ИОННЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ, ПЕРЕРАБОТКА И УТИЛИЗАЦИЯ ЛИТИИ-ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРОВ.

The report examined the process of recycling and disposal of lithium-ion batteries (LIA). The battery recycling process with their repeated use in the operation of the devices is shown.

Key words: LITHIUM-ION BATTERIES, PROCESSING AND DISPOSAL OF LITHIUM-ION BATTERIES. На сегодняшний день в воздух нашей республики попадает огромной количество вредных веществ в результате работы двигателя внутреннего сгорания в автомобилях. Целесообразно является замена их на электрокары или гибриды. Электрокары во время своей работы не сжигают топливо, тем самым не выбрасывают в атмосферу ряд загрязняющих веществ таких как: углекислый газ (СО2), оксиды азота и серы (NOх, SO2), оксид углерода (СО), различные углеводороды (СН), водяные пары (Н2О) и другие вещества. Для таких элетроавтомобилей не подходят свинцово-кислотные аккумуляторы, так как они имеют маленький ресурс, большую массу и размеры. Наиболее целесообразно использовать для этих целей литий-ионные аккумуляторы (ЛИА), которые, не смотря на свой размер, имеют большую электроемкость. Наибольшее количество аккумуляторов используется в сотовых телефонах и современных смартфонах. Так, по данным на 2019 г. 87% всех литий-ионных и литийполимерных аккумуляторов было предназначено для сотовых телефонов —60%, 20% — для портативных персональных компьютеров (ноутбуков) и 20 % приходилось на все остальные области применения такие как: фотоаппараты, наручные цифровые часы, солнечные батареи. Годовое производство литий-ионных аккумуляторов для сотовых телефонов в 2016—2019 гг. приблизительно будет равно 900— 1300 млн штук. Уже сейчас все мобильные телефоны, производимых в мире, оснащены литий-ионными аккумуляторами, из-за их относительно больших емкостях и маленьких размерах. Переработка литии-ионных аккумуляторов (ЛИА) — это довольно сложный процесс, и довольно опасный. Отработанные литий ионные аккумуляторы относят ко второму классу опасности. В их составе находится активный элемент литий, который может воспламеняться на воздухе при взаимодействии с водой. Из-за этого литиевые аккумуляторы часто становится причиной возгорания на различных свалках и даже пунктах сбора отходов. При повреждении защитного корпуса литий-ионных аккумуляторов возможна молниеносная реакция с выделение тепла, что может привести к так называемому «взрыву» этих батарей. Использование аккумуляторов разных типов, в том числе и литиево-ионных, уже давно вызывает озабоченность органов здравоохранения и различных экологических организаций Использованные литий-тионилхлоридных элементов питания могут причинить ущерб окружающей среде, а при длительном неконтролируемом хранении они становятся взрывоопасными. В настоящее время переработка использованных аккумуляторов в России 202

осуществляется лишь некоторыми узкоспециализированными предприятиями, в частности производителями аналогичной продукции. В среднем, около 80% материалов в аккумуляторе, подлежащем утилизации, может использоваться повторно в процессе производства. Обычно процесс утилизации ЛИА состоит из нескольких процессов: - в аккумуляторе вскрывается защитный корпус, в специальном сухом помещении, где из него извлекается содержимое электролит, анодные и катодные пластины; - производится вымывание электролита, содержащего соли лития; - далее происходит разделение катодных и анодных пластин; - производится растворение адгезии и удаление с пластин около 70% материала анода и катода; - пластины меди и алюминия подлежат переплавке; - пластиковый корпус измельчается и переплавляется, далее его можно использовать как добавку для покрытий автодорог. Разработана технология переработки аккумуляторов, она восстанавливает материал катода отработанной литиевой батареи, что позволяет вернуть потерянную емкость аккумулятора. Техпроцесс с небольшими изменениями одинаково подходит для восстановления любых видов литиевых аккумуляторов, независимо от их вида и формы и размеров. Отработанный катод, лишившийся большей части ионов лития и с нарушенной кристаллической решёткой соединения, помещается в щелочной раствор с солями лития. Данная технология позволяет экономить земные ресурсы, которые входят в состав аккумуляторов, отходы не будут засорять окружающую среду, и аккумуляторы после такой переработки будут стоить дешевле. Для внедрения техпроцесса в производство необходимо создать автоматизированную систему извлечения катодов из аккумуляторов вне зависимости от форм-фактора батарей и адаптировать лабораторные операции до промышленного уровня в связи с распространением техники, которая использует для своей работы литий-ионные аккумуляторы. Так как прогресс не стоит на месте и в будущем возникнет необходимость отказаться от автомобилей, работающих на двигателях внутреннего сгорания, что уменьшит выбрасываемые в атмосферу загрязняющие вещества в десятки раз. Но, так как стоимость ЛИА высока по сравнению со свинцово-кислотным аккумулятором, то их не рационально использовать для цепи питания в автомобилях с двигателем внутреннего сгорания в качестве стартовых аккумуляторов. В таких автомобилях ещё долго будут использоваться свинцово-кислотные аккумуляторы из-за своей цены. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Катодное взаимодействие графита с литием в ацетонитрильных растворах, влияние потенциала и длительности катодной поляризации. / С.С.Попова., Е.А.Лебеденко и др.//Электрохимия.-1989.-Т.25.- Вып.З.- С 387-393.

2. Скундин A.M., Егоркина О.Ю. Активность лития, интеркалированного в углеродные материалы. //Электрохимия.- 1995.- Т. 31.- № 4.- С 373-375.135 3. Разработка обратимых источников тока системы литий-диоксид серы./ Е.М. Демьян, В.Г. Калайда и др. Тез.докл. научно-технич. конф. «Современные электрохимические технологии».-Саратов.: Саратовский ГТУ, 1996.- С12.

203

ОЦЕНКА МЕТОДОВ УЛУЧШЕНИЯ ТЕХНОСФЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ДОКУЧАЕВСКОГО ФЛЮСО-ДОЛОМИТНОГО КОМБИНАТА А.С. Божко, Ю.Н. Ганнова ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» В работе дана характеристика предприятия ГП «Докучаевский флюсодоломитный комбинат», рассмотрено влияния предприятия на атмосферу и гидросферу, проанализировано обращение с твёрдыми и жидкими отходами производства, а также оценены методы улучшения техносферной безопасности. Ключевые слова: АТМОСФЕРА, ГИДРОСФЕРА, ОБРАЩЕНИЕ С ОТХОДАМИ, ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ The paper describes the enterprise enterprise GP "Dokuchaevsky flux-dolomite plant", the influence of the enterprise on the atmosphere and hydrosphere, the analysis of solid and liquid waste management production, as well as evaluated methods of improving technospheric safety.

Keywords: ATMOSPHERE, HYDROSPHERE, WASTE MANAGEMENT, TECHNOSPHERE SAFETY Основной задачей техносферной безопасности является защита окружающей среды от влияния человеческой деятельности (контроль за уровнем выбросов в атмосферу и гидросферу, определение допустимых пределов вмешательств в природу.) и обеспечение безопасности человечества в техногенном мире (безопасность производства, пожарная, радиационная безопасность). Цель данной работы – оценка воздействия Государственного предприятия «Докучаевский флюсо-доломитный комбинат» (ДФДК) на окружающую среду города и анализ методов по улучшению техносферной безопасности предприятия. Горнодобывающая деятельность во все времена сопровождалась загрязнением природы. Флюсо-доломитный комбинат, находящийся в городе Докучаевске Донецкой Народной Республики области, не исключение. «ДФДК» - производитель обожжённого металлургического доломита, предлагает широкий выбор продукции, обеспечивает продукцией заводы металлургической, химической, строительной, стекольной и сахарной промышленности. При этом, если не учитывать аспекты техносферной безопасности и ресурсосберегающего производства, комбинат вскоре будет представлять огромную угрозу для окружающей среды, создавать техногенную нагрузку на природную среду города и, как следствие, пагубно влиять на здоровье населения. Производство включает в себя добычу сырья в карьерах, обжиг доломита во вращающихся печах, переработку и обогащение известняков и доломитов на дробильно-обогатительных фабриках и циклично-поточной линии. На комбинате имеется ряд вспомогательных производств, обеспечивающих основные технологические процессы, а также объекты транспорта, электроснабжения, теплоснабжения, связи [1]. ГП «Докучаевский флюсо-доломитный комбинат» является основным источником загрязнения воздушного бассейна, водных ресурсов города, а также создаёт значительную антропогенную нагрузку на литосферу. От его источников в атмосферу города поступает 98% всех загрязняющих веществ. В выбросах присутствуют оксиды азота, серы, углерода, сероводород, однако, наибольший объём приходится на долю твёрдых веществ - около 70% всех выбросов комбината. Кроме 204

того, с 1996 года наметилась чёткая тенденция к увеличению выбросов пыли. Организованные источники выбросов загрязняющих веществ Докучаевского флюсодоломитного комбината расположены на территории дробильно-обогатительных фабрик 1,2,3, циклично-поточной технологической линии, цеха обжига доломита, котельных, ремонтно-механического цеха. Основными технологическими процессами ДОФ-1,2,3 и ЦПТЛ, в результате которых происходит выделение загрязняющих веществ, является дробление и сортировка известняков и доломитов. Неорганизованные выбросы возникают при погрузке товарной продукции и отходов с помощью экскаваторов. Суммарный объём выбросов пыли известняково-доломитовой составляет по фабрикам 540,607 тонн в год. В ремонтно-механическом цехе выброс вредных веществ в атмосферу происходит через трубу вагранки при выплавке чугуна и стали [2]. Основное количество загрязняющих веществ образуется в результате обжига доломита во вращающихся печах. В ходе этого технологического процесса выделяется 73,6 % взвешенных веществ и 78,83% оксидов азота от общего объёма по предприятию. Причина значительных выбросов пыли состоит в отсутствии эффективной системы газоочистки и эксплуатации основного оборудования не в проектном режиме. Предлагаемыми методами улучшения техносферной безопасности при решении возникающих проблем являются: - для снижения выбросов взвешенных веществ до допустимых норм (концентрация на границе санитарно-защитной зоны 0,14-0,16 ПДК), целесообразно за вращающимися обжиговыми печами установить электрофильтры; - для сокращения выбросов твёрдых веществ необходимо также осуществить реконструкцию систем мокрой пылеочистки на дробильно-обогатительных фабриках, которая в настоящее время находится в аварийном состоянии. Комбинат осуществляет сброс сточных вод по 7-ми выпускам в реки Сухая и Мокрая Волноваха. В составе комбината имеются промышленная, ливневая и хозбытовая канализации. Карьерные воды сбрасываются в водные объекты по 4-ём выпускам без предварительной очистки. Хозбытовые сточные воды сбрасываются на биологические очистные сооружения цеха обжига доломита (ДОФ-2, ДОФ-3, ЦОД, горно-транспортный цех). На балансе предприятия имеются ещё Стыльские очистные сооружения проектной производительностью 80 м3 в сутки, однако, в связи с отсутствием централизованного питьевого водоснабжения Стыльского карьера они не эксплуатируются. Качество возвратных вод не удовлетворяет установленным требованиям по содержанию сульфатов и сухому остатку. Водоприток в карьеры комбината на 80-96% формируется за счёт поверхностных вод рек Сухая и Мокрая Волноваха. Фильтруясь через известняково-доломитные породы, являющиеся хорошим адсорбентом, вода очищается от бактериальных и токсичных загрязнений. При поступлении этой воды в карьеры она из них вновь перекачивается в реки Сухая и Мокрая Волноваха. Поэтому для того, чтобы минимизировать вынос токсичных веществ вместе со сточными водами, целесообразно: - осуществлять механическую очистку (отстойники, нефтеловушки) карьерных вод перед сбросом в р. Сухая Волноваха; - максимально использовать карьерные воды для внутренних целей предприятия [3]. Интенсивная разработка полезных ископаемых вызывает значительные изменения и в литосфере.

205

На территории Докучаевского флюсо-доломитного комбината размещаются следующие виды отходов: · Вскрышные породы 4-ёх добычных карьеров; · Отходы известняка ДОФ-1 · Отходы доломита ДОФ-2, ДОФ-3 · Литейные шлаки · Бронзовый шлак · Абразивные материалы · Нефтешламы очистных сооружений · Шлам "мокрого" пылеподавления · Недопал извести и известковый шлам водоподготовительной установки · Золошлаки котельных · Минеральный осадок о избыточный ил очистных сооружений Остальные виды отходов утилизируются или передаются другим организациям. Для постоянного размещения отходов на предприятии имеются специально отведённые места. Сейчас на территории города сформировано 16 внешних и 4 внутренних отвала. Площадь земель, занимаемая всеми отвалами, составляет 1183,3 га, в том числе под отвалами вскрышных пород - 1083 га. Под влиянием атмосферных осадков происходит интенсивная эрозия отвалов ДОФ- 1,2,3, следствием которой является загрязнение прилегающих к отвалам земель. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Технологическая инструкция дробильно-обогатительной фабрики №1 Докучаевского флюсо-доломитного комбината.

2. Проект нормативов предельно допустимых выбросов в атмосферу ГП "Докучаевский флюсо-доломитный комбинат".

3. Разрешение на специальное водопользование и проект предельно допустимого сброса загрязняющих веществ ГП "Докучаевский флюсо-доломитный комбинат".

АНАЛИЗ МЕТОДОВ ЛИКВИДАЦИИ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПОДЗЕМНЫХ НЕФТЕТРУБОПРОВОДОВ А.С.Войтенко, А.В. Писаренко ГОУВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры» В данной статье освящено такое понятие как нефтетрубопроводный транспорт. Выделены причины появления аварийных отказов магистральных нефтепроводов, а также представлены схемы ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов, которые широко применяются в мире. Даны рекомендации по ликвидации возможных последствий чрезвычайных ситуаций связанных с разливом вредных веществ. Ключевые слова: ТРУБОПРОВОДНЫЙ ТРАНСПОРТ, АВАРИЙНЫЙ РАЗЛИВ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ, ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ.

This article is devoted to the concept of oil-pipe transport. The causes of emergency failures of main oil pipelines are highlighted, as well as emergency response schemes for oil and oil products that are widely used in the world are presented. Recommendations are given 206

on the elimination of the possible consequences of emergencies related to the spill of harmful substances.

Keywords: PIPELINE TRANSPORT, EMERGENCY SPILL OF OIL AND OIL PRODUCTS, ENSURING ENVIRONMENTAL SAFETY. Магистральные нефтепроводы – это сложные инженерные конструкции, которые получили широкое применение для транспортировки нефтепродуктов на территории России. Существование подземной прокладки трубопроводов требуют специальных технологий строительства для соответствия достаточным параметрам долговечности и прочности, так как современные системы магистрального нефтепровода во время эксплуатации подвергаются различным поверхностным и внутренним нагрузкам, что может привести к авариям с выбросом нефти и к последующему загрязнению окружающей среды, что может нанести вред здоровью людей. Однако это всё ещё считается наиболее безопасным способом транспортировки углеводородов, по причине того, что потери при транспортировке с использованием этого вида транспорта являются минимальными [1]. Эксплуатация нефтепроводов требует тщательного соблюдения правил безопасности, поскольку поломка трубы сопровождается выбросом больших объемов нефти и загрязнением окружающей среды. Разливы нефти, как правило, трудно ликвидировать, а последствия аварий ощущаются в течение длительного времени. После аварий необходимо рекультивировать загрязненные почвы, удалить поверхностный слой земли с впитавшейся в него нефтью. Не менее опасны последствия аварий, при которых нефть попадает в водоемы. В этом случае появляется необходимость в установке специальных боновых заграждениях для предотвращения распространения нефти на поверхности воды с последующими методами устранения этой проблемы. Одним из самых опасных видов загрязнения окружающей среды является ситуация, когда нефть попадает в различные реки, проливы, каналы и т.д., так как изоляция нефтяного пятна на поверхности движущейся воды, как правило, является непростой задачей и требует использования специальных технических средств [2]. Лучший способ избежать серьезных последствий разрыва нефтепровода – принять меры по снижению их вероятности. Для уменьшения вероятностей разрыва нефтепроводов следует определить причины их возникновения и подобрать наиболее рациональный метод решения в определенных реалиях. Проведя научный анализ специализированной литературы [1-2], посвященной исследованию возникновения аварий на трубопроводах, были выделены следующие причины появления аварийных отказов магистральных нефтепроводов, которые, в свою очередь, могут привести к разгерметизации трубопроводов с выбросом нефтепродуктов: 1. Брак строительно-монтажных работ (некачественное выполнение монтажных стыков).

2. Механические повреждения труб при строительно-монтажных работах: различные механические повреждения трубы (вмятины, царапины, задиры), нанесенные при строительстве; – повреждения, образованные в процессе капитального ремонта нефтепровода.

3. Нарушения материалов и конструкций, вызванных их длительной эксплуатацией (старение изоляционного покрытия, что приводит к внешней коррозии металла трубопровода).

207

4. Коррозия: внутренняя коррозия металла трубы из-за перекачки обводненной нефти и нефти с агрессивными компонентами; 5. Нарушение требований эксплуатации и ошибки персонала: – возникновение гидравлического удара; – возможны прорывы трубопроводов из-за нарушений технологии перекачки ввиду ошибок оперативного и ремонтного персонала, остановок перекачки при резком исчезновении напряжения в сети электроснабжения.

6. Металлургические дефекты труб: – сдача в эксплуатацию труб с различными микроскопическими дефектами в металле; – дефекты заводского происхождения (некачественная заводская сварка трубных швов, дефекты запорной арматуры и соединительных деталей трубопровода).

7. Чрезвычайные ситуации природного и техногенного характера 8. Прочее: – применение некачественного металла; – аварии, возникающие в результате несанкционированного и преднамеренного механического воздействия на нефтепровод с целью хищения нефти – неблагоприятные климатические условия эксплуатации, которые затрудняют мониторинг состояния трубопровода и могут привести к аварийным ситуациям (заболоченность грунтов, условия низких температур, образование карстов и т.д.). На основании представленных данных была сформирована диаграмма «Аварии на подземных нефтепроводах» (рис. 1). Со временем появилось много различных методов и приспособлений по предотвращению разрывов нефтепроводов. В России широкое применение получили различные механические зажимы и применение современных изолирующих материалов. За рубежом, помимо перечисленных методов, пытаются внедрить методы определения мест утечек нефти при помощи звуковых волн, электрических импульсов и электромагнитного излучения [3]. Однако применение представленных выше методов и приспособлений не может в достаточной степени исключить попадание нефти в почву, поверхностные водотоки и подземные воды. Опираясь на данные, представленные выше, были выделены наиболее результативные мероприятия для предупреждения возникновения аварий на подземных магистральных нефтепроводах и снижения их последствий: – уделять особое внимание качеству построенных объектов; – подбирать и использовать инновационные технологии и материалы для обеспечения надежной эксплуатации оборудования; – проводить профилактические и плановые работы по выявлению различных видов дефектов оборудования и их своевременный ремонт или замену; – осуществлять контроль выполнения правил эксплуатации; – качественно выполнять аварийно-ремонтные и восстановительные работы; – соблюдать требования техники безопасности и охраны труда; – проводить на регулярной основе различное обучение, тестирование и тренировки персонала по специальной программе обучения действиям по локализации и ликвидации аварий, а также способам защиты от поражающих факторов в чрезвычайных ситуациях. Соблюдение и выполнение всех вышеуказанных мероприятий позволит сэкономить капитальные затраты на локализацию, ликвидацию и ремонт аварий, которые могут произойти на магистральных нефтепроводах.

208

Рис. 1 Диаграмма «Аварии на подземных нефтепроводах» ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Гайсина Д.Р., Денисова Я.В. Анализ причин аварийных ситуаций на магистральных трубопроводах // Вестник технологического университета. 2016. Т.19, №14. С. 129-130 2. Чухаренов Н.Р. Анализ развития аварийных ситуаций при строительстве и эксплуатации трубопроводных систем в условиях Западной Сибири [Текст] // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2011, №12 3. Иванов В.А., Прямоносов О.В., Кисмерешкин В.П., Секачёв А.Ф. Анализ возможности применения электромагнитного излучения в трубопроводном транспорте высоковязкой нефти // Трубопроводный транспорт углеводородов : материалы II Всерос. науч.- практ. конф. (Омск, 30 окт. 2018 г.) / Минобрнауки России, ОмГТУ ; [редкол.: И. Н. Квасов (отв. ред.) и др.]. – Омск : Изд-во ОмГТУ, 2018. С. 7-11

АНАЛИЗ БЕЗОПАСНОСТИ МУСОРОСЖИГАТЕЛЬНЫХ ЗАВОДОВ А.П. Дмитриева Южно-Уральский Государственный Университет В докладе проанализированы вопросы безопасности применения мусоросжигательных заводов Hitachi Zosen, предлагаемых, как инициатива при выполнении федерального проекта «Снижение негативного воздействия на окружающую среду посредством ликвидации объектов накопленного вреда окружающей среде и снижения доли захоронения твердых коммунальных отходов». Ключевые слова: МУСОРОСЖИГАТЕЛЬНЫЙ ЗАВОД, ДИОКСИНЫ, ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ «ЧИСТАЯ СТРАНА» The report analyzed the safety issues of using Hitachi Zosen incinerators, which are proposed as an initiative in the implementation of the federal project “Reducing negative environmental impacts by eliminating accumulated environmental damage and declining share of municipal waste disposal".

Keywords: INCINERATOR PLANT, DIOXINS, FEDERAL PROJECT «CLEANEST PLACE» 209

На сегодняшний день в России и за ее пределами существует устойчивый кризис переработки отходов, как бытовых, так и производственных. Важно отметить, что возникают проблемы не только при утилизации образующихся отходов, но и при ликвидации накопленного ущерба. Закономерно решение данных проблем вошло в политическую программу страны в формате выполнения Федерального проекта «Чистая страна». Согласно приказу Минприроды России от 20.03.2019 №182 «О формировании Проектного офиса Министерства природных ресурсов и экологии РФ Федерального проекта «Чистая страна» федеральный проект «Снижение негативного воздействия на окружающую среду посредством ликвидации объектов накопленного вреда окружающей среде и снижения доли захоронения твердых коммунальных отходов» реализуется Проектным офисом Федерального проекта «Чистая страна» в статусе структурного подразделения ФГБУ «ВНИИ Экология» в рамках национального проекта «Экология» (утвержденного 24.12.2018). Согласно положениям национального проекта к 2022 году необходимо сократить долю захоронения отходов в Московской области до 15%, а к 2024 необходимо достигнуть 36% утилизации отходов. Данные результаты являются достаточно трудоемкими в достижении, и, вероятно по этой причине одной из инициатив в рамках проекта является строительство мусоросжигательных заводов (далее МСЗ). При обсуждении решения наблюдаются расхождение мнений специалистов и большое количество споров. Несмотря на масштабные протесты о строительстве МСЗ 18 декабря 2019 года Государственная дума приняла в третьем чтении законопроект №568200-7, который признал сжигание отходов с производством энергии «энергетической утилизацией» (переработкой). Также Государственная дума выдвинула предложение о поощрять граждан за участие в раздельном накоплении возвратом части коммунальных платежей, а также введением в Территориальные схемы обязательного указания мест раздельного накопления отходов. Инициатива носит рекомендательный характер. На сегодняшний день в РФ в области обращения с отходами приоритетнее утилизация, нежели обезвреживание, то есть сжигание отходов можно применять в самых крайних случаях. По новому законопроекту запрещено отправлять на «энергетическую утилизацию» отходы, которые не прошли сортировку (обработку). Но для обработки достаточно извлечь из отходов лишь 15% вторсырья. Именно столько реально можно отобрать из смешанного мусора, а 85% отходов легально отправятся на сжигание, которое признано утилизацией. Переработка отходов обязательно должна сопровождаться качественной сортировкой с извлечением полезных компонентов из отходов. Но при этом из отходов будут извлечены горючие материалы и «энергетическая утилизация» станет невыгодной [1]. Неужели невозможно рационально использовать мусоросжигательные заводы? По мнениям защитников инициативы строительства МСЗ – термический способ признан безопасным и современным способом утилизации мусора с момента появления печей, способных нейтрализовать диоксины, тем не менее, даже в самых передовых в этой отрасли странах планы строительства таких предприятий сопровождаются многочисленными спорами об их безопасности и волнениями общественности. Условно выделяются три типа МСЗ: МСЗ первого поколения; Эти предприятия имели единственную главную функцию – утилизация ТКО. Такие функции, как сбор энергии и сортировка несгораемого остатка имели второстепенный характер. Для таких предприятий характерно наличие полигона для захоронения несгораемого осадка. Также, зачастую, данные предприятия не оборудованы системами для очистки отходящих газов. МСЗ второго поколения отличаются от первого типа 210

многофункциональностью - сортировка, сжигание, производство энергии, очистка дымовых газов, успешная архитектурная композиция. Утилизационная функция замещается функцией переработки энергии. МСЗ третьего поколения; Данные предприятия гарантируют эффективность применяемых технологий, максимизируют производство энергии. Важным условием существования заводов третьего типа является формирование платформы для продвижения культуры обращения с ТКО [3]. Основным недостатком использования МСЗ является образование большого количества газообразных загрязняющих веществ и токсичной золы. Зольный остаток должен подвергаться предварительной стабилизации на специальном полигоне. Таким образом для утилизации золы также потребуются большие площади территории, удовлетворяющей требованиям размещения такого типа отходов. Среди газообразных компонентов выделяют нафталины, тяжелые металлы, хлорбензолы, летучие органические соединения, а также супертоксины – диоксины и фураны, способные накапливаться в организме человека. На современных МСЗ третьего поколения используются каталитические дожигатели диоксинов, совмещенные с дожигателями для окислов азота, которые должны обеспечивать эффективную очистку отходящих газов от данных веществ. В случае использования фильтров отходящих газов, улавливаемую пыль подвергают остекловыванию и захораниванию в шахтных выработках. Однако, в 2018 году организация ToxicoWatch проводила исследования выбросов МСЗ Reststoffen Energie Centrale в Нидерландах. Данный МСЗ является одним из самых современных из работающих в стране и имеет в составе очистных сооружений отходящих газов четыре ступени. В процессе работы были установлены высокие концентрации диоксинов и фуранов в яйцах кур, в пределах 2 км от завода. После перепроверки данных, по наставлению правительства Нидерландов, по методике AMESA обнаружилось, что в экспертизе ToxicoWatch приведены концентрации диоксинов в разы ниже установленных [2]. Еще в 2017 году Совет Европы заявил о постепенном отказе от сжигания и рекомендовал странам ЕС прекратить финансирование строительства таких предприятий, выводить из эксплуатации старые сооружения и переходить на более современные методы утилизации. Однако при зафиксированной небезопасности применения МСЗ в Европе, не весь бытовой мусор подвергается сжиганию, чего не делается в РФ. Перед сжиганием из ТКО извлекается большое количество перерабатываемых их частей, например ПЭТ бутылки, HDPE пластик, LDPE пластик, PP полипропилен, алюминий, стекло, бумага, картон и т. д. В России по существующему проекту строительства и эксплуатации мусоросжигательных заводов будут закупаться МСЗ Hitachi Zosen Inova. В 2016 году была проведена экспертиза целесообразности их применения и получены следующие заключения – по безопасности рассматриваемой технологии сжигания для человека и для окружающей среды из 17 экспертов 11 однозначно высказали серьёзные опасения, 3 эксперта дали негативные оценки в декларативной форме, 3 эксперта не затронули этот вопрос. Среди недостатков проекта можно отметить то, что в проекте не рассматриваются альтернативные проекты обращения с отходами, а также не учитываются экстернальные издержки от функционирования МСЗ. Сжигание не решает проблему устранения токсичных веществ. Они трансформируются и часто становятся ещё более токсичными, чем до сжигания [3]. Также предлагаемые к строительству заводы являются крупнотоннажными, что ударит также и по экономической стороне вопроса. Необходима организация системы аккумулирования и обращения с большим количеством тепловой энергии – около 70 МВт/час на один завод. Подходящими к использованию технологиями переработки 211

ТКО сегодня могут быть малоотходные, с доказанной безопасностью для человека и окружающей среды технологии, которые должны осуществляться на отечественном оборудовании при использовании отечественных комплектующих и расходных материалов. Рекомендуемыми к применению технологиями являются газификация и пиролиз. В процессе газификации образуется значительно меньше газов сжигания, в том числе диоксинов и фуранов. Хотя есть и малоизвестные, но готовые к применению технологии с использованием вяжущих на основе соединений магния. Многие эксперты и ученые сходятся во мнении, что инвестиции в создание и освоение новых технологий имеют смысл при условии сохранения отечественного рынка и создания высокотехнологичных производств с высококвалифицированными рабочими местами. Безопасность применения МСЗ, по проанализированным источникам, на сегодняшний день не доказана. Их строительство и эксплуатация, по предлагаемому проекту, экономически нерентабельны. Необходимо пересмотреть мероприятия, направленные на рациональное обращение с образующимися отходами и ликвидацию накопленного ущерба. Принятый курс может негативно сказаться не только на нынешнем населении страны, но и на последующих поколениях. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Лёгким движением руки сжигание превращается... в безобидную утилизацию [электронный ресурс]. – 2019. – URL: https://greenpeace.ru/blogs/2019/12/18/legkimdvizheniem-ruki-szhiganie-prevrashhaetsja-v-bezobidnujuutilizaciju/?utm_source=redirect&utm_medium=petition&utm_campaign=msz (дата обращения 05.03.2020).

2. Arkenbout A. Biomonitoring of Dioxins/dl-PCBs in the north of the Netherlands; eggs of backyard chickens, cow and goat milk and soil as indicators of pollution // Organohalogen Compd. – 2014. – Vol. 76, P. 1407–1410.

3. Отрицательное заключение на мусоросжигающие заводы Hitachi Zosen [электронный ресурс]. – 2020. – URL: https://regnum.ru/news/polit/2700020.html (дата обращения 08.03.2020).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ МАСЛОПОГЛОЩЕНИЯ МАЛОПОРИСТОЙ АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ ПО ОТНОШЕНИЮ К ДИЗЕЛЬНОМУ ТОПЛИВУ М.Е. Дмитриева, Д.А. Пондо, Т.В. Мироненко ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» В докладе представлены результаты определения показателя маслопоглощения малопористой гранулированной аммиачной селитры (окислитель) по отношению к дизельному топливу (горючее) для выбора компонентного состава нового водостойкого промышленного взрывчатого вещества. Ключевые слова: ГРАНУЛИРОВАННАЯ АММИАЧНАЯ СЕЛИТРА, ДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО, МАСЛОПОГЛОЩЕНИЕ.

In the report presents the results of determining the oil absorption index of low-porous granular ammonium nitrate (oxidizing agent) in relation to diesel fuel (fuel) for choosing the component composition of a new water-resistant industrial explosive.

Keywords: GRANULATED AMMONIUM NITRATE, DIESEL FUEL, OIL ABSORPTION. 212

Взрывчатые вещества, как высококонцентрированный источник энергии, широко используется в различных отраслях. В настоящее время широко применяемым методом добычи полезных ископаемых является разрушение пород с помощью энергии взрыва. Производство промышленных взрывчатых веществ (ПВВ) выросло в самостоятельную крупную отрасль промышленности. Ежегодно их применение на взрывных работах достигает нескольких тысяч тонн. Повышение объемов потребления ПВВ увеличило техногенную нагрузку на окружающую среду, и без того испытывающую вредное воздействие выбросов различных производственных предприятий. Современный ассортимент ПВВ дает возможность проводить взрывные работы практически в любых условиях [1, 2]. Применение энергии взрыва позволяет не только извлекать полезные ископаемые, но и сокращает трудоемкость и экономические затраты. Однако наибольшее количество взрывчатых веществ, применяется в горной промышленности и строительстве, где взрывной процесс является практически безальтернативным методом подготовки крепких горных пород к выемке [3]. На данном этапе развития промышленности ведется постоянное совершенствование составов и структуры смесей ПВВ, повышающее экологическую безопасность за счет введения новых компонентов, а также подбора и применения современных технологических режимов изготовления [4]. Рост объемов применения различных видов промышленных взрывчатых веществ (ПВВ) для добычи полезных ископаемых сопровождается увеличением техногенной нагрузки на окружающую среду. В частности, негативное влияние на окружающую среду оказывают вредные газы, образующиеся при взрывчатом превращении ПВВ, загрязняя воздушное пространство. Благодаря широкой сырьевой базе, большому промышленному потенциалу, а также низкой чувствительности к механическим воздействиям, аммиачная селитра пользуется большим спросом для изготовления промышленных взрывчатых веществ. Использование аммиачной селитры (АС) в качестве компонента промышленных взрывчатых веществ основано на ее способности выделять кислород в процессе экзотермической реакции. АС наиболее широко применяется в качестве основного окислителя в простейших взрывчатых смесях с дизельным топливом (АС-ДТ). Широкий диапазон технических требований к ПВВ обуславливает разницу по химическому составу, физическим и взрывным характеристикам [5]. Для этого селитра должна обладать определенными свойствами и иметь необходимую структуру. Аммиачная селитра – техническое название нитрата аммония NH4NO3. В чистом виде она содержит 35% азота, 5% водорода и 60% кислорода, 20% которого выделяется в свободном состоянии при полном ее разложении [2]. Промышленность производит несколько сортов аммиачной селитры: гранулированная селитра марок А и Б, гранулированная пористая аммиачная селитра и кристаллическая водостойкая селитра марки ЖВ. В настоящее время для проведения карьерных работ, в строительстве больших объектов и др. работах наиболее широко используются взрывчатые смеси с применением гранулированной селитры. Взрывчатые характеристики гранулированных ПВВ на основе аммиачной селитры в большой степени зависят от свойств гранул ее, их пористости и соответственно впитывающей способности относительно дизельного топлива (ДТ) [7]. Плохая поглощающая способность ДТ (1,8-4%) обычной гранулированной аммиачной селитрой, особенно увлажненной, является причиной частичного вытекания ДТ из состава, что влечет за собой экологическую опасность, уменьшение энергии взрыва и ухудшение состава продуктов взрывчатого превращения [8].

213

Определение показателя маслопоглощения малопористой гранулированной аммиачной селитрой по отношению к дизельному топливу проводили на установке, показанной на рис.1.

Рисунок 1 – Установка определения показателя маслопоглощения Измерения проводили по наиболее распространенной и применяемой методике остатка жидкого горючего (в частности, ДТ) в смеси с гранулированной аммиачной селитрой под действием сил тяжести – статический метод или метод «делительной воронки». Пробы аммиачной селитры массой 50 г засыпались в делительную воронку вместимостью 200 мл, установленную в штатив в вертикальном положении, начиная с 5-6 наиболее крупных гранул селитры для предотвращения закупорки отверстия в кране воронки мелкими гранулами. Навеску ДТ массой 30 г наливали в химический стакан и переносили в воронку так, чтобы жидкость равномерно смочила все гранулы (с закрытым краном) по высоте воронки и верхний ее уровень был выше уровня АС. Стакан с оставшимся ДТ устанавливали под закрытый кран воронки. Пропитка гранул продолжалась в течение 20 мин, после чего кран воронки открывался и, не впитавшееся ДТ свободно стекало из воронки в течение часа. Затем кран воронки закрывали и стакан с ДТ взвешивался. Результаты определения маслопоглощения малопористой гранулированной аммиачной селитры, рассчитанные как среднеарифметическое нескольких (трех) проб, вычислялись в % по формуле:

где m1 – масса ДТ до пропитки гранул, г m2- масса ДТ после пропитки гранул, г m - масса навески АС,г

214

Проанализированы факторы формирования экологической опасности при применении нитратаммониевых промышленных взрывчатых веществ с дизельным топливом (АС-ДТ). Определен показатель маслопоглащения малопористой гранулированной аммиачной селитры, который может быть использован при составлении рецептур ПВВ, применяемых для ведения взрывных работ в горной промышленности и строительстве, в сухих и обводненных скважинах, породах средней и выше средней прочности при любых климатических условиях, включая низкотемпературные. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Дик В.Н. Взрывчатые вещества, пороха и боеприпасы отечественного производства. Ч. 1 / В. Н. Дик. – Охотконтракт, 2009. – 281с.

2. Крысин Р.С. Современные взрывчатые вещества местного приготовления / Р. С. Крысин, В. Н. Домничев. – Днепропетровск: «Наука и образование», 1998. – 140 с.

3. Кутузов Б.Н. Совершенствование ассортимента взрывчатых веществ для карьеров // Горный журнал. – 1983. – № 4. – С. 29–30.

4. Теория взрывчатых веществ / [ Сборник статей: под ред. К.К. Андреева и др.].

– М.: Оборонгиз, 1963. – 384 с.

5. Поздняков З.Г. Справочник по промышленным взрывчатым веществам и средствам взрывания / З.Г. Поздняков, Б.Д.Росси.- [2-е изд.перераб. и доп.].- М.: Недра, 1977.- 253 с.

6. Дубнов Л.В. Промышленные взрывчатые вещества / Л.В.Дубнов, Н.С.Бахаревич, А.И.Романов. – М.: Недра, 1988.- 358 с.: ил.

7. Римарчук Б.И. О перспективе применения игданитависокого давления ИВД-5 при отбойке обводненных массивов / Б. И. Римарчук, Э. И. Ефремов, Н. В. Лисицын, В. Я Шварцер, Р. А. Никитенко // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2003. – № 7. – С. 8–12.

8. Дубнов Л.В. Промышленные взрывчатые вещества / Л. В. Дубнов, Н. С. Бахаревич, А. И. Романов. – Недра, 1988. – 358 с.

ВЛИЯНИЕ РЕЦЕПТУРНОГО СОСТАВА ВОДОСТОЙКИХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ НА ОБРАЗОВАНИЕ И ЭМИССИЮ ПРОДУКТОВ ВЗРЫВА В АТМОСФЕРУ А.Ю. Круглик, Т.В. Мироненко ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» Проанализирован характер «внутренних» факторов водостойких промышленных взрывчатых веществ, влияющих на эмиссию загрязнений атмосферы при взрывных работах. Выполнен расчетно-экспериментальный анализ зависимости состава продуктов детонации от рецептурного состава и кислородного баланса. Ключевые слова: ПРОМЫШЛЕННЫЕ ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА, ЭМИССИЯ ПРОДУКТОВ ВЗРЫВА, КОМПОНЕНТНЫЙ СОСТАВ, КИСЛОРОДНЫЙ БАЛАНС.

The nature of the “internal” factors of water-resistant industrial explosives that affect the emission of air pollution during blasting is analyzed. A calculation-experimental analysis of the dependence of the composition of detonation products on the formulation and oxygen balance.

215

Keywords: INDUSTRIAL EXPLOSIVES, EMISSION OF EXPLOSION PRODUCTS, COMPONENT COMPOSITION, OXYGEN BALANCE. При современной разработке пород открытым способом вопрос загазованности атмосферы при буровзрывных работах очень актуален. Проблема снижения негативного воздействия массовых взрывов с применением промышленных взрывчатых веществ (ПВВ) на окружающую среду требует использования более безопасных в экологическом отношении технологий ведения взрывных работ, применения рецептур, как с нулевым, так и с отрицательным кислородным балансом. Для оценки безопасного экологического воздействия по влиянию фактора «внутренних» рецептурных условий проведен выбор и соотношение компонентов водостойкого ПВВ. В работе [2] был разработан состав нового водостойкого ПВВ на основе обычной гранулированной аммиачной селитры следующего компонентного состава: аммиачная селитра – 82%, дизельное топливо – 3%, нитратцеллюлоза (коллоксилиновый лак) – 12% (без учета растворителя). При удовлетворительных взрывчатых характеристиках разработанного ПВВ, кислородный баланс был положительным (+0,264 %). При положительном кислородном балансе, в атмосферу при взрывных работах выбрасывается более экологически опасный оксид азота (NOх). Очевидно, что для исключения образования и эмиссии в атмосферу оксидов азота необходимо пересмотреть соотношение компонентов в указанной рецептуре. Рассчитаем кислородный баланс водостойкого ПВВ на основе гранулированной аммиачной селитры следующего состава: нитрат аммония – 84,4%, дизельное топливо – 3,6%, нитратцеллюлоза (коллоксилин, марки – лак средневязкий СВ) – 12% (без учета растворителя). Обычная гранулированная аммиачная селитра имеет ограниченную поглощающую способность. Предварительно была проведена в лабораторных условиях экспериментальная работа по определению показателя маслопоглощения гранулированной аммиачной селитры по отношению к дизельному топливу. Среднее значение показателя – 3,582%. Молекулярную массу нитрата целлюлозы (НЦ), необходимую для расчета его кислородного баланса, определяем исходя из химической формулы его элементарного звена С6Н7(ОН)3-n(ОNО2)n. Принято соотношение азота в коллоксилине N = 12% [3]. Связь между средним числом ONO2 групп и содержанием азота выражается формулой: N= (14n/162+45n) ·100, где N – содержание азота, %; 14 – атомная масса азота; 162+45n – молекулярная масса составляющего звена НЦ со степенью замещения n. Среднее число нитратных групп на одно составляющее звено: n = (162 N/ 1400–45 N) n = (162·12/ 1400–45·12) = 2,26 Тогда элементарное звено молекулы коллоксилина имеет вид [С6Н7О2 (ОН)0,74 (ОNО2)2,26] илиС6Н7,74N2,26O9,52. Расчет молярной массы:

216

где: М - молекулярная масса вещества, г/моль; Мi – молярная масса i-го компонента вещества, г/моль. 𝑀(𝑁𝐻4𝑁𝑂3)=14∙2+1∙4+16∙3=80 г/моль 𝑀(𝐶6𝐻7.74𝑁2.26𝑂9.52)=12∙6+1∙7.74+14∙2.26+16·9.52=263 г/моль. 𝑀(𝐶20𝐻42)= 12·20+1·42=282 г/моль Рассчитано количество молекул вещества на 1 килограмм. Количество моль вещества:

где: v-количество искомого вещества, моль; m - масса искомого вещества, г; М – молярная масса вещества, г/моль. 𝜈(𝑁𝐻4𝑁𝑂3)=

=10.55 моль,

𝜈(𝐶6𝐻7.74𝑁2.26𝑂9.52)= 𝜈(𝐶20𝐻42)=

=0.456 моль,

=0.127 моль.

Количество моль каждой молекулы: , где: 𝜈𝑖 – количество моль i-ой молекулы; 𝑛𝑖 – количество i-ых молекул в веществе; 𝑣 – количество моль вещества. Полученные значения внесены в таблицу 1. Таблица 1. Сводная таблица расчетных значений Вещество % М v С Н Аммиачная селитра 84,4 80 10,55 42,2 Нитратцеллюлоза 12 263 0,456 2,736 3,529 Дизельное топливо 3,6 282 0,127 2,54 5,334 Сумма: 100 5,276 51,063

О 31,65 4,34 35,99

N 21,1 1,030 22,13

Кислородный баланс рассчитан по уравнению:

217

где 𝑂, 𝐶, 𝐻 – количество молекул кислорода, углерода и водорода соответственно; М – молярная масса ВВ, для смесевых ВВ расчет ведут на 1 килограмм, поэтому вместо М подставляем 1000.

Расчетно-экспериментальный анализ проведенных работ показал, что существенная вариация содержания опасных веществ (СО, NOх) в продуктах взрыва связана с переходом кислородного баланса от положительного к отрицательному. При положительном кислородном балансе эмиссия оксида углерода (СО – угарный газ) в атмосферу полностью исключается, но эмиссия оксидов азота (NOх) с увеличением значения кислородного баланса возрастает. При отрицательном значении кислородного баланса, наоборот, полностью исключается эмиссия NOх, но возрастает содержание СО [1]. В понимании рассматриваемого вопроса уменьшить вариабельность выбросов экологически опасных продуктов взрыва возможно поддержанием кислородного баланса ПВВ в пределах от -1% до -2%. Это исключит выбросы более опасных оксидов азота (NOх) в атмосферу и снизит выбросы монооксида углерода (СО) до объемов, не превышающих установленных величин, от общего выброса газов, а оставшаяся часть – это двуокись углерода, пары воды и азот, представляют экологическую опасность как парниковые газы. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Дубнов Л. В. Промышленные взрывчатые вещества / Л. В. Дубнов, Н. С. Бахаревич, А. И. Романов. – Недра, 1988. – 358 с.

2. Манжос Ю.В., Потатков В.К., Мироненко Т.В. Разработка водостойкого взрывчатого вещества на основе нитрата аммония // Пожарная и техногенная безопасность: проблемы и пути совершенствования. Выпуск 1(2), 2019.-с.165-173.

3. Гиндич В. И. Производство нитратов целлюлозы / В. И. Гиндич, Л. В. Забелин, Г. Н. Марченко. – М.: ЦНИИНТИ, 1984. – 360 с.

ПОИСК ОПТИМАЛЬНОГО РЕЖИМА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ПО ПРЕССОВАНИЮ ТБО Ю.С. Мотричук, О.Н. Калинихин ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры» ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет» Представлены результаты расчёта технологического комплекса по переработке твёрдых бытовых отходов. Ключевые слова: ТВЁРДЫЕ БЫТОВЫЕ ОТХОДЫ, ДЕПОНИРОВАНИЕ, ПРЕССОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС.

The results of the calculation of the technological complex for the processing of municipal solid waste are presented.

Key words: SOLID DOMESTIC WASTE, DEPOSITION, PRESSING, MATERIAL BALANCE. 218

Восстановление Донбасса открывает широкие возможности к внедрению инновационных природоохранных технологий. Одной из сфер приложения таких технологий является решение проблемы утилизации твёрдых бытовых отходов (ТБО). За 10 прошедших лет на территории Донбасса было накоплено около 3,8 млрд. м3 твёрдых бытовых отходов, складированных на 53 полигонах (фактически являющихся свалками), многие из которых заполнены на 60-90%, а некоторые – переполнены и давно должны быть закрыты. ТБО – отходы, которые образуются в результате жизнедеятельности человека и накапливаются в жилых домах, общественных, учебных, лечебных и других учреждениях, которые частично или полностью утратили свои потребительские свойства и подлежат утилизации, переработке, использованию или удалению [1]. Во всем мире разрабатывают и внедряют различные технологии обезвреживания и переработки ТБО, которые направленны на получение новых материалов и извлечение из отходов ценных утильных фракций. Наиболее распространенные в мировой практике методы полигонного депонирования и переработки ТБО, сжигание и анаэробное компостирование, а также сочетание этих двух методов [2]. Единственным способом обращения с ТБО в городе Донецке до настоящего времени является их складирование на полигонах. Большая плотность населения Донецкого региона приводит к образованию больших объемов ТБО. В виду отсутствия на территории города мусороперерабатывающих и мусоросжигательных заводов все ТБО вывозятся на свалки и полигоны. Таким образом, в настоящее время на территории Донбасса актуальной является проблема внедрения эффективных не требующих больших материальных затрат технологий, которые позволят внедрить систему переработки ТБО. В свете предыдущих работ авторов оптимальным выходом из сложившейся ситуации выглядит повсеместное внедрение технологии прессования ТБО непосредственно на полигонах с предварительным извлечением утильных компонентов. Прессование материала позволяет, в первую очередь, избавиться от воздуха и сократить затраты энергии для транспортировки отходов, а также уменьшить площадь их хранения. В мире активно применяется технология помещения спрессованных ТБО в герметичную оболочку (рисунок 1).

Рисунок 1 – Складирование ТБО, помещенных в герметическую оболочку Особого внимания при этом заслуживает вопрос поиска оптимального режима функционирования технологического комплекса по прессованию ТБО предусматривающий расчёт таких характеристик как материальный баланс процесса и потребности комплекса в энергетических ресурсах [3]. Принципиальная схема комплекса представлена на рисунке 2.

219

Рисунок 2 – Принципиальная схема комплекса переработки ТБО Исходя из стандартной методики [4], заданной производительность комплекса по переработке ТБО 600 тыс. м3/год., величины средней плотности отходов 0,15 кг/м3 был проведён расчет материального баланса (таблица 1). Таблица 1 – Таблица материального баланса комплекса переработки ТБО Приход Статья прихода

Расход

Количество, т/год

Статья расхода

Количество, т/год

1. Крупногабаритные отходы

900

2. Отсортированные отходы

15036,49

в т.ч.

1.Твёрдые бытовые отходы

90000

макулатура

2758,53

стекло

4827,44

чёрные металлы

1031,69

цветные металлы

281,09

полимерные материалы

6137,74

3. Хвосты складирования 4. Потери Итого

90000

Итого

полигонного

73613,51 450 90000

220

Рассмотрение потребности предприятия в энергоресурсах основывалось на составлении энергетических балансов. Расход электроэнергии установили расчётным путем, исходя из технических характеристик основного и транспортного оборудования. Для расчёта в энергетических ресурсах линии по переработке ТБО были использованы данные расхода электроэнергии для каждой группы электродвигателей – взятые из паспорта оборудования, и количество необходимого оборудования. Таблица 2 – Таблица потребности комплекса в энергетических ресурсах Наименование технологического передела

Наименование ресурса, единицы измерения

Блок первичной сортировки крупногабаритных отходов

Расходы в час

в смену

в сутки

в год

Электроэнергия, кВт/ч

33,7

269,6

808,8

210288

Блок разделения на фракции

Электроэнергия, кВт/ч

91,6

732,8

2198,4

571584

Блок вторичной ручной сортировки

Электроэнергия, кВт/ч

11,9

95,2

285,6

74256

Блок сепарации

Электроэнергия, кВт/ч

54,4

435,2

1305,6

339456

Блок пакетирования вторсырья

Электроэнергия, кВт/ч

7,3

58,4

175,2

45552

Блок прессования неутилизируемой фракции ТБО

Электроэнергия, кВт/ч

10,8

86,4

259,2

67392

Полученные результаты позволяют перейти к дальнейшим этапам технологического проектирования комплекса по переработке ТБО, а именно обоснованию технико-экономических характеристик. Таким образом, внедрение предложенной линии по переработке ТБО позволит снизить негативное влияние на окружающую природную среду, получить экономическую выгоду в виде прибыли при продаже вторсырья и в целом вывести на новый уровень деятельность по обращению с отходами в ДНР. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Госкомэкополитики ДНР [Электронный ресурс] – Режим доступа: www/URL:http://oplot.tv/news/goskomekopolitiki-dnr - 10.05.2019 г. – Загл. с экрана.

2. Бородай, Г.И. Пособие по мониторингу полигонов твёрдых бытовых отходов / Г.И. Бородай. – Донецк: Тасис, 2004. – 293 с.

3. Демьянова, В.С. Процессы и аппараты переработки твердых бытовых отходов: Уч. пос. по вып. курсового и дипломного проекта / В.С. Демьянова, Э.А. Овчаренков. – Пенза, 2007. – 80 с.

4. Гарин, В.М. Технологии утилизации и переработки отходов: Учебное пособие / В.М. Гарин. – Ростов н/Д, 2005. – 52 с.

221

ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ УГЛЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО ПРЕДПРИЯТИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ Е.В. Пантюк, О.Н. Калинихин ГОУВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры» ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» Представлены результаты анализа влияния углеперерабатывающего предприятия на окружающую среду. Ключевые слова: ОБОГАЩЕНИЕ УГЛЕЙ, ВЫБРОСЫ, СБРОСЫ, ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ОТХОДЫ.

The results of the analysis of the environmental impact of the coal processing enterprise are presented.

Key words: CARBON ENRICHMENT, EMISSIONS, DISCHARGES, PRODUCTION WASTE В результате производственной деятельности углеперерабатывающих предприятий растёт количество промышленных отходов, выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух, сброс сточных вод и отходов [1]. В данной работе рассмотрена оценка воздействия углеперерабатывающего предприятия на окружающую среду. Объектом исследования стало Моспинское углеперерабатывающее предприятие одно из предприятий, привносящих в окружающую природную среду загрязнения вредными веществами. Основными видами воздействия углеперерабатывающего предприятия на окружающую среду являются: выбросы в атмосферу загрязняющих веществ от стационарных и передвижных источников, сбросы сточных вод в водные объекты; размещение на земной поверхности вскрышных пород. Предприятие расположено в северо-западной части г. Моспино. С севера от промплощадки расположена ул. Короленко и электроподстанция, с запада примыкает одноэтажная жилая застройка (ул. Грузская) а также улицы Совхозная, Рудничная. С востока расположены жилые застройки по ул. Первомайская, на расстоянии 0,5 км от станции Моспино с подъездными путями, с северо-запада от площадки основного производства расположена ул. Гришина. В настоящее время Моспинское УПП является самостоятельным предприятием. Предприятие работает на давальческом сырье, т.е. оказывает услуги по переработки энергетических углей марок «Г», «ДГ» шахты Иловайская. Способ обогащения - мокрый. Глубина обогащения - 0-0,5 мм, с частичным выделением отсева. Годовая производственная мощность фабрики составляет 2,0 млн. тонн. Рядовой уголь марок «Г», «ДГ» поступает в железнодорожных вагонах по подъездным путям. Разгрузка рядовых углей осуществляется роторным вагоноопрокидывателем ВРС-93 в 2 приемных полубункера емкостью 180 т. Для разгрузки негабаритных вагонов и на случай ремонта вагоноопрокидывателя имеются ямы для ручной разгрузки угля в приемные полубункеры емкостью 125 т. Угли газовые (Г) имеют две технологические группы. Витринитовые угли с выходом летучих веществ 38 % и более, при толщине пластического слоя от 10 до 12 мм образуют группу 1Г, витринитовые и инертинитовые угли с показателем отражения витринита 0, 80, 99%, выходом летучих веществ 30% и выше и толщиной пластического слоя от 13 до 16 мм образуют группа 2Г. Влажность газового угля обычно не превышает 10%, зольность изменяется в пределах от 7 до 35% с преобладанием зольности 10-15%.

222

Газовые угли используются в основном как энергетическое и коммунальнобытовое топливо. На рисунке 1 представлена обобщённая блочная схема технологических процессов для производственного процесса – «обогащение угля».

Рисунок 1 – Принципиальная схема технологических процессов обогащения угля Характеристика источников выбросов загрязняющих веществ на предприятии представлена в таблице 1 [2]. Таблица 1 – Перечень основных загрязняющих веществ, поступающих в воздух от источников выбросов предприятия Название вещества

ПДК, мг/м3

Класс опасности

Азота (II) оксид Серы (IV) оксид Углерода (II) оксид Железа (II) оксид (в пересчёте на медь) Марганец и его соединения (в пересчете на марганца (IV) оксид) Метан (парниковые газы) Ксилол Уайт-спирит Углерода (IV) оксид (парниковые газы) Азота (I) оксид (парниковые газы)

0,4 0,5 5 0,01 50 300 0,085 0,085

3 3 4 3 2 3 4 2 2

Мощность выброса, т/год 4,0319 58,953 7,581 0,055 0,007 0,0214 0,315 0,315 4740,019 0,01519

Предприятие потребляет техническую воду из речки Грузская (бассейн реки Кальмиус) для пополнения оборотной системы. Насосная на речке Грузская работает в автоматическом режиме. Количество потребляемой воды для пополнения оборотного цикла зависит от количества перерабатываемого угля.

223

Таблица 2 – предприятия, мг/м3

Химический

Определяемые ингредиенты рН ХПК Железо Сероводород Фосфаты Аммиак Нитриты Фенолы Вещества взвешенные Нефтепродукты Хлориды Сульфаты Хром Цинк Медь Никель БПК5 ПАВ

анализ

хозяйственно-бытовых

Предельно-допустимые концентрации 6,5 - 9,0 350,0 2,0 1,0 5,0 25,0 1,0 0,2 300,0 7,5 350,0 400,0 2,5 1,0 0,5 0,5 175 10,0

сточных

вод

Средний показатель за 2019 г.

7,45 179,09 0,68 0,56 2,20 4,13 0,21 0,05 64,42 1,78 155,50 184,88 0,041 0,158 0,018 0,004 47,0 0,07

Наиболее крупнотоннажным типом отходов, образующимся на предприятии, является порода обезвоживания. Порода направляется в породный бункер. Из породных бункеров порода автомашинами КраЗ, вывозится на породный отвал. Породный отвал расположен на правобережном склоне р. Грузская в 3 км на север, северо-запад от ее русла. Максимальная отметка поверхности отвала составляет 256,3 по данным маркшейдерской съемки 2010 г. Площадь, занятая отходами, составляет 19,83 га. К юго-западу и северо-востоку от отвала существуют локальные понижения балочного типа, ограничивающие поверхностный сток с его стороны. Откосы отвала не укреплены и не заизолированы инертными грунтами, их поверхность подвержена ветровой и водной эрозии, следы которой отчетливо проявлены в виде узких линейных промоин по склонам. Распространение загрязненного поверхностного стока со стороны отвала ограничены обваловкой и дренажными канавами по его периметру. С целью контроля за состоянием почво-грунтов в зоне влияния предприятия поставлена цель заключить договор с ГорСЭС и произвести лабораторное исследование почвы на соли тяжёлых металлов. Таким образом проведённый анализ показывает наличие существенных отклонений выражающихся в нарушении природоохранных норм и правил функционирования промышленных предприятий, а дальнейшая работа должна быть направлена на разработку мероприятий по ликвидации данных нарушений. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Яковлева Ю.К. Промышленный комплекс Донецкой области: современное состояние, потенциал и перспективы развития [Текст]. - [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/promyshlennyy-kompleks-donetskoyoblasti-sovremennoe-sostoyanie-potentsial-i-perspektivy-razvitiya 2. Инвентаризация выбросов загрязняющих веществ в атмосферном воздухе ООО «Моспинское УПП»: Отчет годовой / ООО «Моспинское углеперерабатывающее предприятие». - Донецк, 2018. – 165 с.

224

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МИЦЕЛЛ ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ ПОЧВ С НЕФТЬЮ А.В. Перминова, Г.И. Сарапулова Иркутский национальный исследовательский технический университет Изучен механизм взаимодействия мицелл гуминовых веществ с нефтью для трех типов почв – серой, темно-серой и чернозема. В лабораторных условиях выделены и определены молекулярная масса и размер коллоидных мицелл гуминовых веществ в зависимости от кислотно-основных свойств почвы. Установлены большие размеры и массы мицелл для серой и тёмно-серой почв, в то время как мицеллы из чернозема значительно меньше. Выявлена эффективность сорбции нефти мицеллами крупного размера, что обусловлено большей площадью поверхности мицелл. Результаты работы могут быть использованы в практических целях для очистки нефтезагрязненных почв. Ключевые слова: ФИТОРЕМЕДИАЦИЯ, НЕФТЬ, ПОЧВЫ, ГУМИНОВЫЕ ВЕЩЕСТВА, МИЦЕЛЛЫ, НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫЕ ПОЧВЫ.

The mechanism of interaction of micelles of humic substances with oil was studied for three types of soils - gray, dark gray and chernozem. In laboratory conditions, the molecular weight and size of colloidal micelles of humic substances were isolated and determined, depending on the acid-base properties of the soil. Large sizes and masses of micelles for gray and dark gray soils have been established, while micelles from chernozem are much smaller.

The efficiency of oil sorption by large micelles was revealed, which is due to the larger surface area of micelles. The results of the work can be used for practical purposes to clean oil-contaminated soils.

Keywords: PHYTOREDOMINATION, OIL, SOIL, HUMIC SUBSTANCES, MICELS, OIL CONTAMINATED SOIL. Введение. Нефть и продукты ее переработки принадлежат к наиболее распространенному классу загрязняющих веществ. Это связано с огромными объемами ее добычи, сопряженной с большими экологическими рисками из-за опасности поступления нефти в объекты окружающей среды в результате аварий на буровых скважинах и средствах транспортировки нефти. При этом существующие методы ликвидации последствий загрязнения нефтью, включающие применение комплекса механических, физико-химических и биологических способов очистки, не всегда отвечают требованиям экологической безопасности из-за угрозы вторичного загрязнения. В связи с этим, поиск экологичных и эффективных способов восстановления нарушенных и загрязненных нефтью почв, является актуальным и согласуется с необходимостью следовать концепции наилучших доступных технологий (НДТ) в целях охраны окружающей среды. Ранее нами были изучены приемы биоремедиации с использованием гуминовых веществ (ГВ) при искусственном внесении в почвы нефти в концентрациях от 50 до 100 г/кг почвы, а также фитотоксичность нефтезагрязненных почв [1]. Было показано, что в этих условиях продуктивность семян (Сucumis sativus L.) снижается более чем на 10% относительно контроля. Однако добавление гуматов в загрязненные нефтью почвенные субстраты приводит к активному росту всходов, что доказывает эффективность предлагаемого способа ремедиации.

225

18

9 8.8 8.6 8.4 8.2 8 7.8 7.6 7.4

Медианный диаметр, мкм

Молекулярная масса, кДа

В настоящей работе продолжены систематические исследования по разработке приемов биоремедиации и выявлению механизма взаимодействия гуминовых веществ с частицами нефти с учетом особенностей кислотно-основной среды различных почв. Цель исследований – изучить механизм взаимодействия мицелл гуминовых веществ, выделенных из трех различных типов почв, при вариации водородного показателя pН среды для серой, темно-серой почв и черноземов с целью эффективной очистки почв от нефти. В задачи работы входило: – выделить и определить в лабораторных условиях усредненную молекулярную массу и размер (диаметр) коллоидных мицелл гуминовых веществ; – выявить эмпирическую зависимость размера мицелл ГВ от водородного показателя pН почвы; – выявить эффективность связывания частиц нефти мицеллами ГВ разного размера. Объекты и методы. Проведены полевые обследования 3-х почвенных разрезов серой, темно-серой почв и чернозема миграционно-мицелярного, сделано их полное описание, отобраны образцы почв до глубины 20 см в соответствие с нормативами и методиками [2]. Определение молекулярно-массового распределения мицелл проводилось с помощью плоскостной гель-фильтрации в толстом слое (h = 1 мм) на декстрановом геле марки Сефадекс G-50 (тонкий), определение размера выполнялось с помощью универсального лазерного дифракционного анализатора SALD-2201 фирмы Shimadzu (Япония). Для обработки результатов использовалась статистика в EXCEL. Все выполненные физико-химические исследования проводились в пяти параллельных определениях. Результаты и обсуждения. На рисунке 1 приведены молекулярные массы гуминовых веществ для трех типов почв, а именно их верхнего горизонта – AY (серогумусовый) или AU (темногумусовый); СП – серая почва, ТСП – темно-серая почва; ЧММ – чернозем миграционно-мицелярный. На рис. 2 представлен размер коллоидных мицелл гуминовых веществ.

16 14

12 10 8 AY, СП AU, ТСП AU,ЧМ М

Рисунок 1 – Молекулярная масса (ММ) гуминовых веществ (ГВ)

AY, СП

AU, Т СП

AU,ЧММ

Рисунок 2 – Размер коллоидных мицелл гуминовых веществ, мкм

Из диаграмм следует, что молекулярные массы и размеры гуминовых веществ, выделенных из серой и тёмно-серой очень близки, в то время как мицеллы из чернозема значительно меньше.

226

Для выяснения причин формирования мицелл различного размера, были определены значения рН почвенной среды для трех типов почв, поскольку известна высокая чувствительность ГВ к кислотно-основным условиям среды. На рис. 3. показана зависимость размера коллоидных мицелл ГВ от pН, а на рис. 4 приведена зависимость объема извлекаемых частиц нефти от размера мицелл гуминовых веществ.

Рисунок 3 – Зависимость размера коллоидных мицелл ГВ от pН

Рисунок 4 – Зависимость объема внесенной нефти (мг/кг) от размера коллоидных мицелл ГВ

Выявленные зависимости демонстрируют эффективность сорбции мицелл крупного размера при взаимодействии с частицами нефти. Таким образом, показано, что для серых почв с низким значением рН и большим размером коллоидных мицелл ГВ способность сорбировать частицы нефти выше. Выводы. Изучен механизм взаимодействия мицелл гуминовых веществ, выделенных из трех различных типов почв, при вариации водородного показателя pН среды для серой, темно-серой почв и черноземов. Показано, что молекулярные массы и размеры гуминовых веществ, выделенных из серой и тёмно-серой очень близки, в то время как мицеллы из чернозема значительно меньше. Полученные зависимости размеров мицелл ГВ от водородного показателя pН для трех типов почвы демонстрируют большую эффективность сорбции мицелл крупного размера при взаимодействии с частицами нефти. Этот эффект может быть использован в практических целях для очистки нефтезагрязненных почв. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Сарапулова Г.И Биоремедиация нефтезагрязненных почв / Г.И. Сарапулова, А.В. Перминова // Актуальные вопросы теории и практики развития научных исследований: сборник статей Междунар. научн.-практ. конф. (Уфа, 24 декабря 2019 г.). – 2019. – С. 233-236.

2. ГОСТ 17.4.4.02-2017 Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа.

227

СОЗДАНИЕ ЭКОБЕЗОПАСНЫХ УСЛОВИЙ ТРУДА ГОРНОРАБОЧИХ ПРИ ДОБЫЧЕ УГЛЯ ПУТЕМ АКТИВНОГО ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЯ Е.В. Скрыпник, В.Н. Артамонов ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» В работе исследованы основные источники пыли, а также негативное влияние угольной и породной пыли на здоровья работников. Рассмотрено пылеобразование и пути его снижения при технологических процессах добыче угля. Ключевые слова: ДОБЫЧА, УГОЛЬ, ПЫЛЕОБРАЗОВАНИЕ, УСЛОВИЯ ТРУДА, КОМПЛЕКС МЕРОПРИЯТИЙ.

The study examined the main sources of dust, as well as the negative impact of coal and rock dust on the health of workers. Dust formation and ways to reduce it during coal mining processes are considered.

Keywords: MINING, COAL, DUST FORMATION, WORKING CONDITIONS, A SET OF MEASURES. Научно-технический прогресс на горных предприятиях, внедрение новых видов высокоэффективных машин и механизмов, к сожалению, также сопровождаются негативными явлениями с точки зрения охраны труда и промышленной безопасности: высокое содержание пыли и загрязнения газом шахтной атмосферы, риск получения травм от падения кусочков породы, усиление психологического напряжения при управлении энергетически мощным горным оборудованием, потребность работать в тесных условиях подземных добычи, с высокой влажностью. Пыль, помимо прямого воздействия на человека, также является переносчиком адсорбированных газов на ней. Вредные газообразные компоненты шахтного воздуха приводят к отравлению шахтеров и появлению негативных условий труда.

50-70% пыли проходит через дыхательные пути в легкие, площадь которых составляет около 120 м, и оседает там. Наибольшую опасность для человека представляет пыль с размером частиц 0,5-2 мкм. Частицы пыли этих размеров не задерживаются в носоглотке, непосредственно попадая в бронхи и легкие и растворяясь в биологической среде организма, образуют ядовитые соединения, нарушая жизненно важные функции его отдельных органов и способствуя развитию профессиональных заболеваний [1]. Более того, более 80% заболеваний и отравлений являются хроническими формами, связанными с систематическим приемом токсичных веществ в небольших количествах. Современные способы добычи угля и проведения подготовительных выработок характеризуются образованием большого количества пыли и попаданием ее в атмосферу горных выработок, в которых работают горнорабочие. Высокоэффективная и безопасная работа людей, машин, аппаратов и электромеханического оборудования в шахтах возможно только при непрерывном проветривании горных выработок, обеспечении качественного состава шахтного воздуха и соблюдении требований пылегазового и теплового режимов шахт. Технологические особенности угольной и породной пыли, которая длительное время может находится в атмосфере во взвешенном состоянии, перемещается и откладывается на поверхности. Количество образовавшейся пыли и её опасность при производстве горных работ зависит от многих факторов: физических и химических свойств угля и породы; 228

способов разрушения, транспортировки, складирования; применяемых технологий пылеподавления; способов проветривания горных выработок. Классификация опасных и вредных свойств пыли предоставлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Свойства пыли. Чтобы предотвратить пылевыделение применяется метод орошения. Сущность пылеподавления орошением заключается в том, что при взаимодействии капли жидкости с частицей пыли происходит ее смачивание, захват каплей пылинок, их слипания и осаждение получившегося агрегата-частица пыли-вода. Эффективность орошения зависит от удельного расхода жидкости, дисперсности капель, условий захвата каплями пылинок (скорости относительного движения частиц и капель, электрозаряженности капель), равномерности орошения смачиваемости пыли и изменение её при измерении поверхностно-активных веществ. Взрывоопасные и ядовитые газы выбрасываются в атмосферу шахт, а пыль взрывоопасна. Усиление механизации и интенсификация всех производственных процессов в угольных шахтах способствует увеличению пылеобразования. Поэтому борьба с пылью является одной из важнейших задач дальнейшего улучшения условий труда и повышения безопасности шахт и соблюдения производительности труда. Анализ условий труда шахтеров показывает необходимость изучения и определения новых мер по снижению профессиональных рисков, улучшению условий труда путем создания и внедрения эффективных средств борьбы с пылью, шумом и другими факторами, а также для изучения влияния труда процессы различной интенсивности на организм при их длительном воздействии. корректировка требований к профессиональному отбору. Основными средствами борьбы с пылью в очистных и подготовительных скважинах в настоящее время являются предварительное смачивание угля в массиве, эффективная вентиляция и орошение. Решение проблемы пылеобразования в угольных шахтах было и остается актуальным. Разработка новых методов и методов борьбы с пылью, а также использование современных технологий позволяет уменьшить пыль в шахтах и защитить шахтеров от таких заболеваний, как пневмокониоз, бронхит, а также многих других, связанных с повреждением дыхательных путей. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Панов Г.Б. Охрана труда при разработке нефтяных и газовых месторождений. М.: Недра, 1982. 246 с.

2. Артамонов В.Н. Предварительное увлажнение как комплексный метод повышения эффективности и безопасности горных работ /В.Н. Артамонов, Е.Б. Николаев // Геотехнологии на рубеже ХХ век. Под ред. С.С. Гребенкина и Ю.В. Бондаренко. Д.: ДУНПГО, 2001., т. 1. – с 124-129.

229

УТИЛИЗАЦИЯ СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫХ АККУМУЛЯТОРОВ С ПОМОЩЬЮ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОГО ЭЛЕКТРОЛИТА М.В. Султанова, А.И. Сердюк ГОУВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры» В докладе исследуется процесс электрохимической переработки свинцовокислотных аккумуляторов с помощью экологически чистого электролита на основе малеиновой кислоты. Ключевые слова: СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ, УТИЛИЗАЦИЯ СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫХ АККУМУЛЯТОРОВ (СКА), МАЛЕИНОВАЯ КИСЛОТА.

The report examines the process of electrochemical processing of lead-acid batteries using an environmentally friendly maleic acid-based electrolyte.

Key words: LEAD ACID BATTERIES, DISPOSAL OF LEAD ACID BATTERIES, MALIC ACID. Проблемы утилизации свинцово-кислотных аккумуляторов на сегодняшний день приобретают все большую актуальность, так относятся к категории высокотоксичных отходов и представляют значительную угрозу окружающей среде, однако, в настоящее время на территории ДНР переработка свинцово-кислотных аккумуляторов не осуществляется. Более высокая концентрация свинца в ломе и его относительно низкая стоимость определяют экономичность переработки вторичного сырья. Сегодня из вторсырья производится около 60% потребляемого свинца. Аккумуляторная промышленность – один наиболее крупных потребителей свинца. Свинец возвращается в качестве лома металла от утилизации и переработки отслуживших свой срок батарей. Для переработки отработанных свинцово-кислотных аккумуляторов существует такой перспективный метод как электрохимический. Преимуществами электрохимического метода переработки является то, что процесс ведется при умеренных температурах и атмосферном давлении и на конечной стадии получается металл достаточно высокой степени чистоты, а также оказывает меньшую нагрузку на окружающую среду. В докладе рассматривается возможность использования электролита, состоящего из водного раствора малеиновой кислоты. При использовании малеиновой кислоты в качестве электролита, воздействие на окружающую среду сводится к минимуму. При выделении малеиновой кислоты в окружающую среду, она не будет связывать частицы в почве и воде, также малеиновая кислота не попадет в воздух из влажных почв или из поверхности воды, так как она будет разрушена микроорганизмами и не будет накапливаться в водных организмах. Также малеиновая кислота не является летучей. В случае выделения малеиновой кислоты в воздух, она будет разрушаться в результате реакции с другими химическими веществами или связываться с частицами, которые в конечном итоге будут осаждаться на землю. Таким образом, при использовании малеиновой кислоты в качестве электролита для электрохимической переработки свинцово-кислотных аккумуляторов, воздействие на окружающую среду значительно меньше по сравнению с пирометаллургическим и электрохимическим с использованием кремнефтористоводородного электролита. В качестве электролита используется раствор, состоящий из: малеиновой кислоты - 280 г/л; соли свинцовой – 5 г/л; поверхностно-активные вещества (ПАВ) – 1 г/л. Для исследования возможности использования малеиновой кислоты в качестве электролита для электрохимической 230

переработки СКА определяли предельно допустимую плотность тока, рабочую плотность тока, скорость выделения свинца на катоде. Для определения предельно допустимой плотности тока электролита на основе малеиновой кислоты использовали электрохимическую угловую ячейку Хулла емкостью 267 мл и углом катода по отношению к аноду 51º. Повышение плотности тока ограничено его предельным значением – допустимой плотностью тока, при которой возможно получение качественных покрытий. Поэтому повышение допустимой плотности тока является одним из путей интенсификации процесса переработки пластин. Расчет допустимой плотности тока, исходя из параметров ячейки Хулла, проводится по формуле 1: ,

(1)

где I – заданная сила тока, А; x – длина пластины с качественным покрытием, мм. Скорость выделения свинца на катоде определяли в прямоугольной ячейке, при плотности тока равной 0,8 от допустимой (при рабочей плотности тока). Для определения скорости осаждения свинца в качестве анода использовали специально обработанные пластины аккумуляторов. В качестве катода применяли свинцовую пластинку из чистого свинца. Результаты исследования представлены в таблице 1. Таблица 1 – Результаты исследования № раствора 1 2 3 4 5 6 7

Допустимая плотность тока, А/дм2 125 130 200 125 75 225 240

Рабочая плотность тока, А/дм2

Скорость осаждения покрытия, г/(ч дм2)

100 105 160 100 40 180 192

1,9 2,1 2,5 1,9 1,3 3,1 4,8

В результате проведенного исследования было определено, что повышение содержания соли свинца в малеиновом электролите повышает допустимую плотность тока в 2,63 раза, увеличение концентрации малеиновой кислоты в 2,2 раза повышает допустимую плотность тока в 2,0 раза, также допустимая плотность тока повышается при использовании электролита с добавлением желатины на 2%, с применением ССБ на 16%, по сравнению с использованием электролита без ПАВ. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Способ утилизации свинца: пат. 2353685 Рос. Федерация №207137290/02; заяв.08.10.07; опубл. 27.04.09, Бюл. №13. 4 С 2. Молдавский Б.Л., Кернос Ю.Д., Малеиновый ангидрид и малеиновая кислота. Л., 1976. – 706 с.

3. Лошкарев М.А., Бойченко Л.М., Нестеренко А.Ф. О совместном действии добавок при катодном выделении металлов. Сообщение 1. Усиление торможения электродных процессов // Украинский химический журнал. – 1970. – Т. 36, № 6. – С.

616-621.

231

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРЕДПРИЯТИЙ ГОРНОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ДОНБАССА И.А. Федоркина ГОВПО «Донецкий национальный университет экономики и торговли имени Михаила Туган-Барановского» В статье приведены результаты сравнительных исследований в горнометаллургическом комплексе Донбасса. Установлено, что в атмосфере промышленных городов, стабильно наблюдается превышение допустимых концентраций вредных веществ (пыли, оксида углерода, серы) в 1,5-3 раза, вода в подземных источниках местного водоснаснабжения не соответствует санитарногигиеническим нормам, отходы разных классов опасности, также накапливаются в результате деятельности горно-металлургического комплекса. Ключевые слова: ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ, ГОРНОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС, ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДНОГО БАССЕЙНА, ОТХОДЫ, САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ The article presents the results of comparative studies in the mining and metallurgical complex of Donbass. It was found that in the atmosphere of industrial cities, the permissible concentrations of harmful substances (dust, carbon monoxide, sulfur) are exceeded 1.5-3 times, the water in the underground sources of local water supply does not comply with sanitary and hygienic standards, waste of different hazard classes is also accumulate as a result of the mining and metallurgical complex.

Keywords: ENVIRONMENTAL PROBLEMS, MINING AND METALLURGICAL COMPLEX, WATER POOL POLLUTION, WASTE, SANITARY AND HYGIENE REQUIREMENTS По данным Государственного комитета экологической политики и природным ресурсам горнодобывающая и металлургическая промышленность Донбасса - вносит 53,6% всех выбросов в атмосферу. От этого страдает, прежде всего, население крупных промышленных городов и прилегающих регионов, где проживают десятки миллионов человек. За последнее время, в атмосфере таких городов, стабильно наблюдается превышение допустимых концентраций вредных веществ в 1,5-3 раза и более, включая такие опасные вещества, как пыль, оксиды углерода, серы, азота и др. Именно в этих городах сохраняется тенденция роста заболеваемости по экологозависимости заболеваниям, в том числе и у детей. Специальные исследования генетиков показывают, что в Донбассе рост отклонений в ряде генетических показателей в 1,5-2 раза выше, в сравнении с другими регионами. Горно-металлургическая отрасль Донбасса вносит свой отрицательный вклад и в загрязнение водного бассейна. Промышленность Донбасса сбрасывает в открытые водоёмы около 4,5 млрд. м3 сточных вод, из которых 1,4 млрд. м3 – загрязненных. Большая часть этих вод припадает на горно-металлургический комплекс. Подземные воды также находятся под воздействием этой отрасли, которое происходит из-за утечек загрязненных вод из сотен хвостохранилищ и шламонакопителей. Подземные воды в ареале этих объектов загрязнены тяжелыми металлами, нефтепродуктами, органическими веществами и солями.

232

Концентрации загрязнителей превышают предельно допустимые концентрации в несколько раз. В Донбассе, загрязнение подземных вод охватило территорию уже трех прилегающих районов. Вода в подземных источниках местного водоснаснабжения в этих районах не соответствует санитарно-гигиеническим нормам, и население вынуждено пользоваться привозной водой. Уникальной проблемой горнодобывающего комплекса являются шахтные и карьерные воды с чрезвычайно высокой концентрацией солей – от 30 до 120 г/л, при этом только по шахтам и карьерам Донбасса их объём достигает 10 млн.м3/год. Если сюда добавить и другие горнодобывающие регионы, то общий объём шахтных и карьерных вод превысит 45 млн. м3/год. Большая их часть направляется в хвостохранилища, частично разбавляется бытовыми стоками и сбрасывается в открытые водоёмы. Часть воды дренирует в подземные водоносные горизонты. В реках и водохранилищах, в которые сбрасываются эти воды, повышается общая минерализация. Использование воды из этих водоёмов для полива приводит к осолонению почв сельхозугодий в Донецкой области. Эффективных методов деминерализации вод с такой концентрацией солей и таких объёмов на сегодня не существует. Другая крайне важная проблема – это гигантское количество отходов разных классов опасности, образующихся и накапливающихся в результате деятельности горно-металлургического комплекса. По официальным данным Государственного комитета по экологической политике и природным ресурсам, в хранилищах организованного складирования накоплено 1,5 млрд. т токсичных отходов. Однако, по мнению специалистов, их намного больше. Проблема утилизации и складирования токсичных отходов проблема дорогостоящая и сложная, требующая отторжения огромного пространства и приводящая к изменениям природно-климатических условий. Металлургическая отрасль образует отходы нескольких видов. Шлаки образуются при выплавке металлов. Металлургические агрегаты в окружающую среду выбрасывают огромное количество пыли с отходящими газами. Мокрая газоочистка позволяет такой пыли преобразовываться в отстойниках в шламы. Таким образом, отдалённые последствия отрицательного воздействия горнометаллургического комплекса на все компоненты окружающей среды сложны, многообразны и еще мало изучены и носят рекомендательный характер, который предусматривает принятие необходимых мер для минимизации образования газообразных, жидких и твердых отходов; эффективное их улавливание, утилизация и складирование; безотходную или вторичную переработку отходов в доходы. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Инженерная экология. Общий курс. В 2-х т. Т.2 Справочное пособие / под редакцией И.И. Мазура. - М.: Высш.шк., 1996.-655с.

2. Яковлева Ю.К. Промышленный комплекс Донецкой области: современное состояние, потенциал и перспективы развития [Текст]. - [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/promyshlennyy-kompleks-donetskoyoblasti-sovremennoe-sostoyanie-potentsial-i-perspektivy-razvitiya

233

АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ РАЗВИТИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ТУРИЗМА НА ТЕРРИТОРИИ БИОСФЕРНОГО РЕЗЕРВАТА «ХОМУТОВСКАЯ СТЕПЬ - МЕОТИДА» О.В. Фоменко, Г.Н. Молодан, Л.В. Чайка ГОУВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры» В докладе предоставлены результаты анализа возможности развития экологического туризма на центральном участке заповедника «Хомутовская степь». Установлены причины и факторы, которые не позволяют в настоящее время определить риски предполагаемого экологического ущерба. Ключевые слова: АНАЛИЗ, ЗАПОВЕДНИК, РАЗВИТИЕ, ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ТУРИЗМ, РИСКИ, УЩЕРБ The report presents the results of an analysis of the possibility of developing ecotourism in the Central section of the reserve "Khomutovskaya steppe". The reasons and factors that do not currently allow us to determine the risks of alleged environmental damage have been identified.

Keywords: ANALYSIS, RESERVE, DEVELOPMENT, ECOTOURISM, RISKS, DAMAGE В первом принципе Декларации по окружающей среде и развитию (Рио-деЖанейро, 1992 г.) записано: «Забота о человеке является центральным звеном в деятельности по обеспечению устойчивого развития. Люди имеют право жить в добром здравии и плодотворно трудиться в гармонии с природой», а в принципе 11 четко обозначены действия со стороны государств: «Государства принимают эффективные законодательные акты в области окружающей среды. экологические стандарты, а также цели и приоритеты хозяйственной деятельности должны отражать условия в области защиты окружающей среды и развития, в отношении которых они применяются…» [1]. Экологические системы (экосистемы, ЭС) или их отдельные компоненты (водные объекты, растительный и животный мир конкретных территорий, другие организмы и их генетический фонд, земельные ресурсы) являются объектами экологического права каждого из государств. Из общего перечня природных богатств выделяются такие естественные экосистемы, природные ландшафты и природные комплексы, которые не подвергались в прошлом антропогенно-техногенному воздействию, и которые в первоочередном порядке подлежат охране. С момента своего появления на планете Земля человек использует Природу и ее ресурсы либо как условие своей жизнедеятельности, либо в хозяйственно-культурной деятельности. В любом случае окружающей природной среде (ОПС) наносится определенный вред (ущерб). При этом любое ухудшение состояния ОПС, сопровождающееся разрывом естественных связей в природе и нарушающее вышеустановленные положения относительно общества или природы, представляет, с точки зрения эколого-правовых документов государства, «экологический вред». Идея создания охраняемых территорий возникла не сегодня, ее реализация началась еще в древние времена, когда организовывали «священные места», где запрещались охота, рыбная ловля, вырубка лесов и т.д., позже стали появляться заказники для охраны отдельных видов животных. Исчезновение многих видов растительного и животного видов на фоне развивающихся индустриально234

урбанизационных процессов в конце XIX столетия стало толчком для осознания необходимости создания заповедных территорий с целью охраны природы. Тенденция развития этой системы в каждом государстве нашла свое отражение, но главная задача в этом направлении заключается в том, чтобы сохранить как можно больше природных «нетронутых» уголков. Естественно, чем выше процент заповедных территорий и чем выше статус их категории, тем государство «богаче», так как имеет гораздо больше условий для сохранения биоразнообразия.

2014 год - это год начала многих военно-политических потрясений на территории Украины и, особенно, на территории Донецкой и Луганской областей, которые в настоящее время представляют собой Донецкую Народную Республику (ДНР, Республика) и Луганскую Народную Республику. Несмотря на тяжелое военнополитическое и экономическое положение, руководство ДНР не оставило без внимания объекты ПЗФ, которые продолжают функционировать в пределах границ Республики.

30 апреля 2015 года Постановлением Народного Совета были приняты два закона, регулирующих права и обязанности граждан на благоприятную среду и бережное отношение к природным богатствам, это законы «Об охране окружающей среды» и «Об особо охраняемых природных территориях» (ООПТ). В статье 3 закона «Об охране окружающей среды» указано, что одним из принципов охраны окружающей среды должно быть сохранение биологического разнообразия, что возможно осуществить при восстановлении, реструктуризации имеющихся объектов и расширении заповедных территорий. На основании принятых законодательных актов 3 июня 2015 года на площади 16551,78 га путем объединения под единое управление 4-х ранее функционировавших ООПТ: центрального отделения «Хомутовская степь» (1030,4 га) и отделения «Кальмиусское» (579,6 га) Степного заповедника, одноименных национального природного и регионального ландшафтного парков «Меотида» (общ. площадь 14941,78 га), была создана биосферная особо охраняемая природная территория республиканского значения (БООПТРЗ) - «Хомутовская степь - Меотида». Данный объект рассматривается как биосферный резерват и может относиться к ООПТ международного значения, поскольку включает экологические системы, имеющие общеевропейское и межгосударственное значение, и требуют особой защиты. Понимая финансовое положение Республики, руководство БООПТРЗ «Хомутовская степь Меотида» для выполнения стоящих перед ним задач начало разрабатывать план возможных маршрутов и мероприятий познавательного (экологического) туризма, который позволит решать не только научно-просветительские задачи, но и создавать фонд собственных средств. В настоящее время природоохранные территории становятся все более привлекательными для отдыха людей, особенно это касается заповедных природных уголков, которые не затронуло антропогенное влияние, поскольку возможность эффективного отдыха является одной из главных составляющих экологической безопасности населения. Любой объект БООПТ согласно концепции его развития должен иметь три зоны на территории: 1 - заповедная (природная), которая предназначена для возрождения биоты; 2 - буферная, окружающая заповедную или соприкасающаяся с ней мозаично; 3 - транзитная (переходная), в которой могут размещаться некоторые населенные пункты и осуществляться хозяйственная деятельность, не противоречащая требованиям охраны природы и режиму зон хозяйствования.

235

В условиях Донецкой Народной Республики использование терапевтических свойств аборигенной природы является жизненной необходимостью. Поэтому актуальность работ по увеличению рекреационной емкости особо охраняемых природных территорий Донецкой Народной Республики сомнений не вызывает [2]. Вместе с тем вопрос организации экскурсий связан с рядом проблем, в том числе и финансовых. Во-первых, исторически так сложилось, что территория собственно заповедника «Хомутовская степь» не имела буферной зоны, а представляла собой «островок дикой» степной природы, вокруг которой на сравнительно небольших расстояниях расположились малочисленные поселения. Геоморфологические особенности территории обусловили необычайное фиторазнообразие растительно-травяных видов. Во-вторых, до введения заповедного режима (1926 г.) часть этой территории использовали донские казаки для выпаса конского молодняка, отрицательными последствиями которого стала деградация растительного покрова. В 1947 году заповеднику «Хомутовская степь» был присвоен статус республиканского значения, но на его территории продолжался выпас коров, овец и коней, было вырублено много деревьев и, как следствие, сформировалась сеть постоянно действующих грунтовых дорог. Законодательно установленный режим охраны начал действовать с 1952 года после подчинения заповедника Академии наук УРСР. В-третьих, заповедные объекты ДНР имеют право взимать плату за посещение физическими лицами территорий ООПТ, но на текущий момент утвержденный порядок определения платы в целях познавательного туризма отсутствует. На территории природной зоны заповедника «проживают» около сорока лошадей, содержание которых не отвечают соответствующим требованиям, а отсутствие ограждений, заготовка сена на зимний период приводят к тому, что повторяется ситуация 1926 года. При создавшейся сегодня ситуации единственным видом познавательного туризма могли бы стать конные и колясочные прогулки с использованием имеющихся грунтовых дорог, но даже они требуют значительных сумм затрат. Таким образом, для определения возможности развития экологического туризма на территории биосферного резервата «Хомутовская степь - Меотида» необходимо иметь законодательно-финансовую базу, реальную оценку экологического состояния территории, выбор коэффициентов значимости факторов риска, на основании которых можно определить показатели экологического ущерба. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Декларация Рио-де-Жанейро по окружающей среде и развитию: [Электронный ресурс] // URL: https://www.un.org/ru/documents/decl_conv/declarations/riodecl.shtml/ 17 марта 2020 г.

2. Молодан, Г.Н. Особенности управления природно-заповедным фондом Донеччины с учетом боевых действий и территориально-административных изменений. / Г.Н. Молодан // Охрана природы и региональное развитие: гармония и конфликты. Материалы международной научно-практической конференции и школысеминара молодых ученых-степоведов «Геоэкологические проблемы степных регионов», проведенных в рамках XXI сессии Объединенного научного совета по фундаментальным географическим проблемам при Международной ассоциации академии наук (МААН) и Научного совета РАН по фундаментальным географическим проблемам. - Оренбург, 2017. Том 2. С. 63-67.

236

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ УТИЛИЗАЦИИ МЕДИЦИНСКИХ ОТХОДОВ Н.В. Чернухина, Л.В. Чайка ГОУВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры» В докладе приведен анализ современного состояния в сфере обращения с медицинскими отходами. Рассмотрены проблемы, связанные с нарушениями их сбора, накопления, хранения и утилизации. Ключевые слова: МЕДИЦИНСКИЕ ОТХОДЫ, ОБРАЩЕНИЕ, ПРОБЛЕМЫ, УТИЛИЗАЦИЯ In the report analyzes the current state of medical waste management. The problems related to the violation of their collection, accumulation, storage and disposal are considered.

Keyword: MEDICAL WASTE, HANDLING, PROBLEMS, DISPOSAL В настоящее время сфера обращения с твердыми бытовыми отходами (ТБО) вышла на одно из «первых» мест по степени значимости из-за количества проблем, которые связаны с их сбором, хранением, а главное - утилизацией, поскольку ТБО, наравне с промышленными отходами, фактически рассматриваются как составная часть ресурсной базы экономики любого государства. Медицинские отходы (МО) длительный период относили к группе бытовых отходов, т.е. неопасных. К сожалению, такой подход был аргументирован чисто с экономической точки зрения, без учета экологических, эпидемиологических и социальных последствий. Вместе с тем все виды отходов представляют потенциальную опасность для окружающей среды. Так, кроме официальных свалок (полигонов), большинство из которых не отвечает санитарно-экологическим требованиям, из года в год увеличивается число несанкционированных, и, как правило, на таких свалках одной из особо опасных фракций является «медицинская». Медицинские отходы представляют собой группу твердых и жидких отходов, образующихся в медицинских, фармацевтических, детских и всех образовательных учреждениях, в домашних условиях и в «аптечках» на рабочих местах, т.е. трудно найти такую область жизнедеятельности человека, в которой бы не нашлось «места» для медицинских отходов. В связи с этим проблема их утилизации является настолько актуальной, что еще в 1979 г. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) отнесла отходы медицинской сферы к группе особо опасных и указала на необходимость создания специализированных служб по их уничтожению и переработке. По обобщенным данным ООН в настоящее время накоплено столько МО, что в пересчете на одного жителя планеты Земля их накопилось более 300 кг [1]. В документах саммита «Планета Земля» указывается: «Меры в области экологически безопасного удаления отходов не должны ограничиваться только обеспечением безопасного удаления или повторного использования образующихся отходов; они должны быть направлены на устранение основной причины этой проблемы путем осуществления деятельности с целью изменения неустойчивых структур производства и потребления. Это предполагает применение концепции комплексной обработки и удаления отходов на протяжении всего их жизненного цикла, что представляет единственное средство для согласования задач в области развития и охраны окружающей среды» [2]. Согласно Директиве ВОЗ (Женева, 2001 г.) медицинские отходы относятся к классу опасных и токсичных отходов, и для их обезвреживания рекомендуется 237

применять термические способы переработки как наиболее эффективные и экологически безопасные. Методы переработки отходов делятся на два направления: ликвидационные и утилизационные. Термические методы утилизации по технологическому подходу составляют группу обезвреживания, но как показывает практика, мусоросжигающие заводы/установки чаще всего являются источниками, ухудшающими экологическое состояние окружающей среды. В последние два десятилетия большинство государств Евросоюза и Япония достигли в этом направлении высоких положительных результатов благодаря специальным нормативно-установленным на государственном уровне требованиям по раздельному сбору и вторичной переработке ТБО. Медицинские отходы имеют особый статус, который не позволяет их относить к отходам 5 группы опасности, т.е. к ТБО, без предварительной подготовки, которая состоит из обязательного этапа - обеззараживание. В этом случае возникает ряд трудностей, поскольку опасность каждого вида отходов зависит от типа медицинского учреждения. Уровень опасности медицинских отходов непрерывно растет не только из-за роста их объемов, но и из-за появления инфекционных агентов устойчивых к применяемым дезинфекционным средствам и методам обеззараживания в целом. Это происходит вследствие массового, часто бесконтрольного, неграмотного приема антибиотиков и других лекарственных средств, а также повсеместного применения лекарственных препаратов и стимуляторов роста при производстве мяса животных, рыбы и другой сельскохозяйственной продукции. Еще в 1980-х годах японскими исследователями было установлено, что при потреблении антибиотика более 10 т/год на 100 млн. жителей он становится неэффективным и подлежит замене. В итоге многие болезни стали трудно излечиваемыми, так как болезнетворные микроорганизмы приобрели устойчивость к традиционным средствам лечения. Особенно это характерно для пневмоний, туберкулеза, ангин, желудочно-кишечных заболеваний. Это обстоятельство приводит к росту экологических рисков из-за попадания недостаточно обеззараженных отходов многих медицинских учреждений, а не только инфекционных и туберкулезных, в окружающую среду. Отдельную и крайне важную проблему представляют неизлечимые на современном этапе болезни, среди которых лидирует ВИЧ-инфекция. Она приобрела угрожающие масштабы в странах Африки и в России, где в отельных регионах процент ВИЧ-инфицированных от общей численности населения близок к эпидемическому порогу (2%) или превышает его. Объектами воздействия медицинских отходов (МО) выступают здоровье человека и городская среда. Воздействие на человека может происходить напрямую при контакте с МО или через загрязнение атмосферного воздуха, почвы, грунтовых и поверхностных вод. Многие люди, не понимая всех неблагоприятных последствий, выбрасывают МО совместно с ТБО, 80% которых подвергаются захоронению на полигонах. В этом случае возможна общая обсемененность отходов, представляющая эпидемиологическую и экологическую опасность в распространении инфекционных заболеваний [3]. Кроме этого анатомические, патологоанатомические, биохимические, микробиологические и физиологические компоненты МО, образующиеся отходы в процессе осуществления медицинской и фармацевтической деятельности, отходы в области производства лекарственных средств и медицинских изделий, а также в области использования возбудителей инфекционных заболеваний и генно-инженерно238

модифицированных организмов в медицинских целях, и даже радиоактивные, подлежат правильному сбору, временному хранению, перевозке спецтранспортом и уничтожению в соответствии со строгими требованиями выбора метода утилизации. Многие считают, что выходом из данной ситуации могут стать установки для обеззараживания и термического уничтожения - инсинераторы. Практика показывает, инсинераторы являются источниками загрязнения ртутью, как сильнодействующего нейротоксина, представляющего собой проблему практически для каждой страны. Помимо этого, эти дорогостоящие аппараты в значительных количествах выбрасывают и такие тяжелые металлы как свинец, кадмий, мышьяк и хром, а также другие (не диоксины) галогенсодержащие углеводороды, кислотные пары, которые являются предшественниками кислотных дождей, частицы, приводящие к заболеванию дыхательной системы, парниковые газы. Производители инсинераторов часто утверждают, что атмосферные выбросы находятся "под контролем", но факты указывают, что это не так. Во-первых, для многих загрязняющих веществ, таких как диоксины, дополнительные выбросы вообще недопустимы. Во-вторых, мониторинг выбросов часто ведется с большими нарушениями, поэтому нет достоверной информации даже о реально существующих уровнях загрязнения.

10 января 2018 года министр здравоохранения Донецкой Народной Республики подписал приказ № 26 «Об утверждении государственных санитарных правил и норм «Санитарно-эпидемиологические требования по обращению с медицинскими отходами», который вступил в силу с 5 февраля 2018 г., согласно которому по степени эпидемиологической, токсикологической и радиационной опасности медицинские отходы делятся на пять классов: - А - неопасные; - Б - опасные (рискованные); - В - чрезвычайно опасные; - Г - отходы, близкие по составу к промышленным; - Д - радиоактивные. Приведенная классификация подтверждает, что решение проблемы утилизации требует достаточно скрупулезной работы по раздельному сбору, хранению и передаче МО специализированным службам по их уничтожению и переработке. Выполнение мероприятий, направленных на снижение экологических рисков, связанных с нарушениями в сфере обращения с медицинскими отходами, позволит сохранить безопасность окружающей среды и здоровье каждого человека. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Безопасное управление отходами медико-санитарной деятельности. Краткая информация. ВОЗ ООН, 2017. Режим доступа: https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/-10665/259684/WHO-FWC-WSH-17.05-rus.pdf 2. Повестка дня на 21 век. - ООН, 1993. - 300 с. - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki / Повестка_дня_на_XXI_век 3. Мартыненко, О.В. Влияние компонентов медицинских отходов на окружающую среду/ О.В. Мартыненко // Современные проблемы науки и образования.

– 2014. – № 4.; URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=14044

239

ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА НА ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ УСТОЙЧИВОСТЬ ПРИРОДНЫХ СИСТЕМ А.А. Шейх ГОУВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры» В данной работе проведены исследования, направленные на анализ воздействия процесса возведения зданий и сооружений на экологическую устойчивость природных систем. Дана характеристика коэффициента экологической стабильности территорий застройки. Приведен комплекс мероприятий по охране окружающей среды при выполнении строительных операций на строительных площадках. Ключевые слова: СТРОИТЕЛЬСТВО, СТРОИТЕЛЬНАЯ ПЛОЩАДКА, ВОЗДЕЙСТВИЕ, ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА, ПРИРОДНЫЕ СИСТЕМЫ, КОЭФФИЦИЕНТ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СТАБИЛЬНОСТИ, МЕРОПРИЯТИЯ In this paper, research aimed at analyzing the impact of the process of construction of buildings and structures on the environmental sustainability of natural systems. The characteristic of the coefficient of ecological stability of the territories of development is given. A set of measures to protect the environment when performing construction operations on construction sites is given.

Keywords: CONSTRUCTION, CONSTRUCTION SITE, IMPACT, ENVIRONMENT, NATURAL SYSTEMS, ENVIRONMENTAL STABILITY COEFFICIENT, ACTIVITIES На сегодняшний день одним из крупнейших источников загрязнения окружающей среды в городах является строительная отрасль. Строительство – это крупнейший потребитель не возобновляемых природных ресурсов и один из сильнейших факторов антропогенного воздействия на природу. Негативное воздействие процесса возведения зданий на окружающую природную среду разнообразно по своему характеру и происходит на всех этапах выполнения строительных работ, – начиная от добычи и производства строительных материалов и конструкций, до переработки и захоронения строительных отходов, от сноса зданий и сооружений. Агрессивное воздействие на окружающую среду и на здоровье человека непосредственно от процесса строительства и его результатов трудно переоценить. На рисунке 1 приведена схема негативных последствий процесса строительства зданий и сооружений для окружающей среды.

Рисунок 1 – Негативные последствия процесса строительства для окружающей среды 240

Одним из опасных проявлений воздействия процесса возведения зданий является загрязнение атмосферного воздуха. Поскольку в регионе на долю строительства приходится 1/20 всех выбросов от стационарных источников [1]. Все работы, производимые на строительных площадках, наносят значительный вред атмосферному воздуху, а именно: при проведении земляных работ образуется большое количество пылевых загрязнений, связанных с пересыпкой грунта; при работе строительной техники и автотранспорта происходит сжигание топлива и образуются токсичные выхлопные газы; распыляется цемент, известь и другие сыпучие вещества, используемые в процессе строительства; при проведении сварочных, отделочных работ и работ по механической обработке материалов, образуется большое количество загрязняющих веществ (дижелезо триоксид, марганец и его соединения, азота диоксид, углерод оксид, фториды, пыль неорганическая, ксилол, толуол, ацетон и т.д.); сжигаются отходы и остатки строительных материалов. Так же газовые и аэрозольные вещества могут поступать в атмосферный воздух при оттаивании замерзшего грунта на строительных площадках, при подготовке изоляционных материалов. Строительная отрасль является крупным потребителем водных ресурсов, а именно хозяйственно-питьевой и технической воды. Поскольку вода используется в большом количестве – для приготовления бетона и цементных растворов, мытья строительной техники, охлаждения двигателей, теплоснабжения, а также обеспечения бытовых нужд рабочих. Существенное воздействие процесс возведения зданий и сооружений оказывает на литосферу, активизирует опаснейшие геологические процессы – карст, засоряет почвенный покров, образует подтопление территорий, отчуждает огромные площади плодородных земель, в результате чего происходит сокращение площадей естественных экосистем. Поскольку экологическая функция литосферы заключается в том, что она является «базовой подсистемой биосферы: образно говоря, вся континентальная и почти вся морская биота опирается на земную кору» [2], то от состояния литосферы будет зависеть экоустойчивость территории будущей застройки. К числу основных воздействий на литосферу относят статические и динамические нагрузки. При статических образуется зона активного изменения горных пород, а при динамических (взрывы, вибрации) прочность рыхлых неуплотненных пород снижается, нарушаются структурные связи и образуются ущербообразующие процессы. В процессе проведения строительных работ почва загрязняется строительными отходами, токсичными вещества, сточными водами и т.д. Значительным источником, загрязняющим почву, являются несанкционированные свалки, которые захламляют территории застроек, и как следствие происходит снижение биопродуктивности земель. Еще одним немаловажным воздействием является запечатывание почв асфальтом и цементными плитами вблизи возведенных объектов. Почвы деградируют и становятся биосферно-инертными, перестают участвовать в биогеохимическом и геологическом круговоротах, нарушается влажностной режим территорий, используемых под строительство новых объектов, уничтожаются значительные озелененные территории. С точки зрения наносимого экологического ущерба при выполнении строительных операций на стройплощадках наибольший вклад привносит строительство временных сооружений, подъездных путей на которые отводятся огромные территории плодородных земель. Все работы, осуществляемые на строительной площадке, оказывают значительное воздействие на экологическую устойчивость природных экосистем. Для оценки степени негативного влияния на территорию застройки необходимо определять предел 241

допустимой антропогенной нагрузки на экосистему, свыше которого наступают необратимые и нежелательные изменения. Уровень воздействия процесса строительства зданий и сооружений на экосистемы возможно определить с помощью коэффициента экологической стабилизации, учитывающего структуру биотических и абиотических элементов почв, а также их значимость. Данный коэффициент (Кс, доля единицы) определяется отношением произведения площади биотических и абиотических элементов (fi, %); коэффициента, характеризующего геологоморфологическую устойчивость рельефа (К1, %); коэффициента, характеризующего экологические значения отдельных биотических и абиотических элементов (К2, %) к общей площади природно-технических систем (w). Коэффициент экологической стабильности нового строительства должен либо быть равен исходному значению (оставаться неизменным) для конкретной территории, либо увеличиваться. Поэтому данный показатель необходимо использовать проектировщикам и застройщикам на стадии проектирования объектов для оценки «планируемого» воздействия строительства на экологическую устойчивость природных систем. В случае если коэффициент экологической стабилизации снижается по сравнению с исходным его значением для данной территории, то необходимо использовать комплекс мероприятий для уменьшения ущерба природной среде (рис. 2).

Рисунок 2 – Комплекс мероприятий по охране окружающей среды Вывод: с точки зрения экологической безопасности допустимой может считаться деятельность, при которой не возникают количественные и качественные изменения показателей состояния природной среды и которые не влекут за собой необратимых изменений. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Башевая, Т.С. Влияние параметров возводимых зданий на уровень загрязнения атмосферного воздуха / Т.С. Башевая, А.А. Шейх // Инновации в строительстве-2018: материалы международной научно-практической конференции. – Брянск, 2018. – С.

155-161.

2. Трофимов, В.Т. Трансформация экологических функций литосферы в эпоху техногенеза / В.Т. Трофимов [и др.]. – М.: Ноосфера, 2006. – 720 с.

242

СЕКЦИЯ ХИМИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. ХИМИЯ В СОВРЕМЕННОЙ ФАРМАКОЛОГИИ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЛЕКАРСТВЕННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ, СОДЕРЖАЩЕГО АЛКАЛОИДЫ ГРУППЫ ИЗОХИНОЛИНА И ФИТОПРЕПАРАТЫ НА ИХ ОСНОВЕ А.С. Искович, И.В. Дьяченко ГПОУ «Донецкий техникум химических технологий и фармации» В статье приведены результаты химического анализа лекарственного растительного сырья, содержащего изохинолиновые алкалоиды. Изучены фитопрепараты на основе лекарственных растений, содержащих алкалоиды группы изохинолина. Ключевые слова: ИЗОХИНОЛИНОВЫЕ АЛКАЛОИДЫ, ФИТОПРЕПАРАТЫ, ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ, КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ The article presents the results of a chemical analysis of a medicinal plant material containing isoquinoline alkaloids. Herbal preparations based on medicinal plants containing alkaloids of the isoquinoline group were studied.

Keywords: ISOQUINOLINE ALKALOIDS, PHYTOPREPARATIONS, CHEMICAL ANALYSIS, QUALITATIVE REACTIONS. В настоящее время около 30% всех препаратов, применяющихся в современной медицине, составляют лекарственные средства растительного происхождения. Использование в качестве лекарственных препаратов природных соединений растительного происхождения имеет ряд неоспоримых преимуществ перед синтетическими. Среди природных биологически активных веществ алкалоиды являются основной группой, из которой современная медицина получила большое количество лекарственных средств. Особое место занимают изохинолиновые алкалоиды, обладающие ярко выраженными фармакологическими действиями, чем резко отличаются от других групп алкалоидов. Спектр биологической активности изохинолиновых алкалоидов достаточно широкий: они проявляют противомикробное, спазмолитическое, гипотензивное, противовоспалительное действие; а такая подгруппа изохинолиновых алкалоидов как морфиновые, известна своими уникальными анастетическими и противовоспалительными свойствами 2, 3. Широкий спектр действия изохинолиновых алкалоидов создает предпосылки для их детального изучения. Алкалоиды  это природные азотсодержащие органические соединения основного характера, имеющие сложный состав и обладающие сильным фармакологическим действием. Алкалоиды относятся преимущественно к гетероциклическим соединениям с азотом в кольце, реже азот заключен в боковую цепь. Наиболее широко алкалоиды распространены среди покрытосеменных. Среди 243

покрытосеменных растений наиболее богаты ими растения семейств: Papaveraceae, Fabaceae, Eguisetaceae, Liliaceae, Apocynaceae, Rubiaceae, Loganiaceae. Содержание алкалоидов в растениях не превышает нескольких процентов. При содержании 1-3% растения считаются высокоалкалоидоносными 1. Для подтверждения наличия в алкалоидсодержащем сырье изохинолиновых алкалоидов был проведен химический анализ. В качестве лекарственного растительного сырья были исследованы корни барбариса обыкновенного и трава чистотела большого. Из сухого сырья корней барбариса была приготовлена вытяжка для проведения частных реакций на изохинолиновые алкалоиды. При проведении качественной реакции с раствором пероксида водорода (качественная реакция на берберин) наблюдалось стойкое фиолетовое окрашивание. При проведении качественной реакции с концентрированной азотной кислотой (качественная реакция на корень барбариса (берберин)) - красно-бурое окрашивание. Для обнаружения алкалоидов группы изохинолина было исследовано сырье травы чистотела большого. Охлажденное извлечение лекарственного растительного сырья использовали для проведения качественных реакций. Общие осадочные реакции: с реактивом Вагнера-Бушарда – бурый осадок, с реактивом Драгендорфа – оранжевый осадок, с реактивом Зонненштейна – желтобурый осадок, с 1% водным раствором кислоты пикриновой – желтый осадок. Типичные реакции с общеалкалоидными реактивами подтвердили присутствие алкалоидов в траве чистотела большого. К лекарственным растениям, содержащим изохинолиновые алкалоиды, относят ряд растений. Среди них барбарис обыкновенный, чистотел большой, мачек желтый, маклея мелкоплодная и стефания гладкая. Фитопрепараты на основе барбариса обыкновенного: - Препарат берберина бисульфат - желчегонный препарат, выпускаемый в форме таблеток, имеющих желтый цвет.

- Настойка из листьев барбариса. Форма выпуска - спиртовое извлечение 1:5 на 40% спирте во флаконах по 25 мл. Применение в качестве желчегонного средства, а также в гинекологии в послеродовом периоде.

- Барбарис Комп Иов-Малыш - комплексное гомеопатическое средство.

- «КП Барбарис» сироп - БАД к пище, содержащей комплекс ферментов, антоцианов, микроэлементов, витаминов.

- Отвары и настои из листьев барбариса обыкновенного. Фитопрепараты на основе чистотела большого: - Холафлукс - комбинированный растительный препарат, улучшающий отток желчи и процесс опорожнения желчных протоков.

- Холагогум - комбинированный препарат, усиливающий выработку желчи гепатоцитами, стимулирующий ее отток и опорожнение желчного пузыря.

- Свечи с экстрактом травы чистотела оказывают желчегонный, спазмолитический, болеутоляющий, седативный, противовоспалительный эффект.

- Свежий млечный сок - распространенное средство сведения бородавок, мозолей, темных пятен на коже; доброкачественных опухолей. Фитопрепараты на основе мачка желтого:

244

- Глаувент применяют при сухом кашле различного происхождения: инфекционно-воспалительные заболевания верхних дыхательных путей; острый и хронический бронхит, инфекционные заболевания.

- Бронхолитин противокашлевой комбинированный и бронхолитический препарат. Фитопрепарат на основе маклеи мелкоплодной – сангвиритин, обладает антимикробной активностью в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий. Применяют сангвиритрин наружно для лечения инфицированных ран, пиодермии, экземы, дерматомикозов и пародонтоза. Клубни стефании гладкой являются лекарственным сырьем, из которого фармацевтическая промышленность извлекает два препарата: гиндарина гидрохлорид и стефаглабарина сульфат. Стефаглабарина сульфат выпускается в виде раствора, заключенного в ампулы. Гиндарина гидрохлорид выпускается в таблетках и в растворе для инъекций. Основное действие седативное, лёгкое снотворное, антихолинэстеразное, транквилизирующее и гипотензивное. Алкалоиды имеют очень широкий спектр фармакологического действия, что связано с их сложным и разнообразным химическим составом. Они характеризуются значительным терапевтическим эффектом, поэтому их относят к группе сильнодействующих, и прием алкалоидных препаратов допускается только при назначении и под контролем врача. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Муравьева, Д.А. Фармакогнозия / Д.А. Муравьева, И.А. Самылина, Г.П. Яковлев. – М.: Медицина, 2002. – 656 с.

2. Яковлев Г. П. Фармакогнозия. Лекарственное сырьё растительного и животного происхождения / Г. П. Яковлев. - СПб.: СпецЛит, 2010. - 863 с.

3. Самойлов Н. Ю. Растения, содержащие алкалоиды [Текст]: автореф. дис. канд. биол. наук. / Н.Ю. Самойлов. - М.: МГУ, 2000. – 50 с.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ОСНОВА ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ В.С. Костынюк, Е.В. Боровая, Н.В. Яструб ГПОУ «Донецкий техникум химических технологий и фармации» В докладе проанализирована связь между действием лекарственных веществ и их химической структуры. Зная эту зависимость, можно синтезировать лекарственные вещества с определенными фармакологическими свойствами. Ключевые слова: ХИМИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА МОЛЕКУЛЫ, ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ПРЕПАРАТЫ, МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ The report analyzed the сonnection between the action of medicinal substances and their chemical structure. Knowing this dependence, it is possible to synthesize medicinal substances with certain pharmacological properties.

Key words: CHEMICAL STRUCTURE OF THE MOLECULE, MEDICINES, ACTION MECHANISM 245

Синтезирование новых лекарственных средств – это огромный шаг вперед в развитии синтетической органической химии ХХ столетия. Поэтому стало возможно лечить ранее считавшиеся смертельными многие болезни. А не допускать наступления инфекционных осложнений в результате хирургических операций, а также боевых ранений позволило широкое распространение антисептических средств. Большое значение в медицине занимает получение теоретических основ знаний о пути развития химии лекарственных веществ, об основных проблемах создания важнейших групп лекарственных препаратов и химических методах их промышленного производства, а также современных тенденциях и перспективах поиска новых лекарственных форм на основе изучения зависимости лечебного действия от строения веществ. Соотношение между общим количеством препаратов, полученных путем синтеза и тех, которые проявляют достаточно положительный терапевтический эффект, всегда очень велико. Трудности синтезирования новых лекарств во многом связаны с тем, что не существует однозначной связи между химической структурой лекарства и его биологическим действием. При исследованиях было доказано сильное изменение биологической активности от малейшего изменения в структуре молекулы лекарственного вещества, то есть препарат приобретал совершенно иные фармакологические эффекты. И наоборот, часто с совершенно различной химической природой проявляется почти одинаковая активность. Рассмотрим обусловленную зависимость химической структуры молекул и фармакологического эффекта лекарственных препаратов одной химической группы на примере: «Лекарственные средства гетероциклической структуры: производные имидазола». Имидазол – органическое соединение гетероциклической структуры (пятичленный цикл), в цикле которого два атома углерода замещены атомами азота. К производным имидазола относятся лекарственные средства природного и синтетического происхождения, проявляющие - м-холиномиметическую (пилокарпина гидрохлорид), - α-адреномиметическую (клонидин, нафазолин, ксилометазолин), антибактериальную, противогрибковую (метронидазол, кетоконазол, клотримазол) фармакологическую активность.

Метронидазол

Нафазолин

Если сравнить химические формулы метронидазола и нафазолина, то мы увидим, что оба вещества в своем составе содержат имидазольное кольцо. Но благодаря другим функциональным группам имеют разные фармакологические действия. Нафазолин, всем известный нафтизин, обладает альфа-адреномиметическим, вазоконстрикторный эффект. Он возбуждает альфа1- и альфа2-адренергические рецепторы, вызывает сужение сосудов (в первую очередь поражает сосуды с самой высокой плотностью альфа-адренорецепторов - сосуды слизистых оболочек и почек), 246

сужает зрачок и обладает противовоспалительными (противоотечными) свойствами. Нафазолин прикасаясь к слизистой оболочке носа, вызывает вазоконстрикторный эффект, наступающий через несколько минут. Длится он в течение 3-4 часов. Вследствие этого при рините уменьшается приток крови к венозным пазухам, что облегчает дыхание через нос. Системный эффект проявляется в повышенном артериальном давлении за счет сужения сосудов. Анаэробы содержат внутриклеточные транспортные протеины. Те в свою очередь восстанавливают 5-нитрогруппу молекулы метронидазола посредством взаимодействия с ДНК клетки микроорганизмов. В результате чего ингибируется синтез нуклеиновых кислот, что ведет к их гибели. В этом заключается механизм действия метронидазола. На примере противогрибковых препаратов можно проследить похожую активность у веществ с совершенно разной химической природой. Действуя фунгицидно или фунгистатически, они нашли широкое применение для лечения микозов, и тем более для их профилактики, что немало важно в клинической терапии. Как известно, в целях лечения этой группы заболеваний используют самые разные лекарства. Они различаются по способу назначения, по показаниям к применению, механизму действия на грибковую инфекцию, а также имеют природное или синтетическое происхождение. Главным образом, по химической структуре классификацию микопрепаратов, используемых при лечении всевозможных микозов, можно представить в таком виде: 1. Антибиотики полиенового ряда: нистатин, леворин, натамицин, амфотерицин В, микогептин.

2. Производные имидазола. Представителями являются хорошо известные миконазол, кетоконазол, изоконазол, клотримазол, эконазол, бифоназол.

3. Производные триазола. Удобные в применении флуконазол, итраконазол, вориконазол.

4. Аллиламины (производные N-метилнафталина). Хорошо зарекомендовавшие себя тербинафин, нафтифин.

5. Эхинокандины: каспофунгин, микафунгин, анидулафунгин.

6. Препараты иных групп. Редко использующие гризеофульвин, аморолфин, циклопирокс. Из этой классификации видно, что все препараты в своем составе имеют различное химическое строение молекул. Но это не мешает их отнести к одной фармакологической группе, так как обладают лечебным эффектом. Из чего можно заключить, что фармакология и химия неразрывно связаны между собой. Это хорошо прослеживается при изучении такой науки как фармацевтика. Эта часть фармации, непосредственно прослеживающая технологию изготовления лекарственных средств, в том числе и субстанций, как на производстве, так и в условиях аптеки с учетом физико-химических свойств. Одним словом, наука о лекарственных средствах. Поэтому, для понимания механизмов действия лекарственных препаратов необходимо изучать их химическое строение, а значит и химию в целом. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1.Страчунский, Л. С. Практическое руководство по антиинфекционной химиотерапии [Электронный ресурс].

– Режим доступа: http://www.microbiology.ru/ab/fungi.shtml // Под редакцией: Л. С. Страчунского, Ю. Б. Белоусова, С. Н. Козлова.

247

ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ФОБИИ А.Н. Малая, Л.И. Рублева ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» Проанализированы основные причины формы проявления, последствия и способы лечения лекарственных фобий. Аргументирована недоступность медикаментозного лечения в большинстве случаев. Показаны психотерапевтические формы воздействия когнитивно-поведенческого типа, использование методов релаксации и десенсибилизации. Ключевые слова: ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЕ ПРЕПАРАТЫ, ФАРМАКОФОБИЯ, ЛЕКАРСТВА, НАРОДНЫЕ МЕТОДЫ, ПСИХОТЕРАПИЯ The main causes of the manifestation form, the consequences and methods of treatment of medicinal phobias are analyzed. The unavailability of drug treatment in most cases is argued. Psychotherapeutic forms of exposure of the cognitive-behavioral type, the use of relaxation and desensitization methods are shown.

Keywords: PHARMACEUTICALS, PHARMACOPHOBIA, MEDICINES, DRUG, FOLK METHODS, PSYCHOTHERAPY Фармацевтические препараты постоянно сопровождают жизнь современного человека. В период болезни они являются частью нашей повседневности, но отдельным людям лекарства необходимы для постоянного применения, и без них жизнь становится невозможной. Одновременно с ростом потребности человечества в лекарствах стала появляться и своего рода психологическая фобия – лекарственная. В связи с этим в психологии определился специальный термин «фармакофобия», как диагноз для людей, которые боятся принимать медикаменты. Можно выделить ряд причин, по которым люди страдают подобным психологическим расстройством. Первой стоило бы назвать аллергию, которой в современном мире страдает каждый второй человек. Около 60% пациентов, переживших аллергические осложнения, приобрели страх перед фармацевтическими препаратами, считая, что они не только угрожают их здоровью, но и влияют на психику [1]. Второй причиной безусловно являются особенности воспитания. Для ребенка примером служат особенности поведения родителей. И если родители считают, что принимать медицинские препараты синтетического происхождения вредно и лучше использовать так называемые «народные методы», то у ребенка в итоге формируется стойкое негативное восприятие современных лекарств независимо от их состава и механизма воздействия на организм. Третья причина  индивидуальные особенности характера конкретного человека: мнительность, неустойчивая психика, повышенная чувствительность и эмоциональность. Это формирует благодатную почву для развития фобий различного типа. В современный век информации этот фактор является основным, так как информация о большинстве препаратов и отзывы о них от различных пользователей доступна в интернете. В сети приводятся истории людей, связанные с негативными последствиями приема фармацевтических препаратов, и мнительный человек после такого виртуального прессинга может отказаться от их использования. Ситуацию 248

усугубляет навязчивая, порой – агрессивная реклама от различных фармацевтических компаний (диаграмма 1) [2].

Диаграмма 1. Какую реакцию вызывает у Вас реклама лекарственных средств? Можно ли определить человека, страдающего фармакофобией? Да, так как существует выраженные формы проявления подобного расстройства: 1. Категорический отказ от приема любых лекарств.

2. Страх перед определёнными формами употребления препаратов – уколами, таблетками, капсулами, препаратами для полоскания носоглотки и так далее.

3. Боязнь приема новых препаратов  неофармакофобия. Характеризуется приемом только знакомых препаратов и категорическим отказом от любых «новомодных» лекарств, даже в случае назначения их врачом.

4. Использование исключительно народных методов и отрицание любой другой формы лечения.

5. Невозможность обоснования решения не принимать лекарства, или как вариант в качестве аргумента используется ссылка на то, что «многие продукты фармацевтической промышленности содержат вредную химию».

6. Предпочтительное употребление средств только природного происхождения, ссылаясь на то, что они «не приносят вреда организму».

7. Вера индивидуума в то, что организм может сам преодолеть болезнь, и не нужно ему мешать.

8. Использование превентивных мер профилактики заболеваний для того, чтобы избежать приема лекарств. На диаграмме 2 представлены статистические данные по основным формам фармакофобии [2].

249

Диаграмма 2. Причины отказа от приема лекарств Последствия фармакофобии могут быть весьма печальными. Назовем некоторые.  Категорический отказ от лекарств может привести к летальному исходу. Эффективность применяемых народных препаратов часто спорна и недостаточно доказана.  Угроза здоровью и жизни ребенка из-за лекарственной фобии родителей. И самое распространённое здесь – родители пытаются сбить высокую температуру ребенка отварами лекарственных трав. Особой проблемой является отказ будущих мам принимать необходимые для формирования плода препараты и витамины, которые приходится восполнять медикаментозно. В итоге наносится вред не только здоровью матери, но и еще нерожденному ребенку.  Особо следует выделить специфические случаи отказа от лекарственных препаратов, исходя из религиозных соображений, которые характерны для представителей отдельных религиозных конфессий. По принципу «бог дал, бог взял». Возможности лечения фармакофобии весьма ограничены и лежат в основном в психологической плоскости. Часто люди не считают проблемой отказ от лекарств. И перед специалистомпсихологом стоит первоочередная задача убедить человека, что подобная поведенческая реакция может стать угрозой здоровью. Ситуация осложняется тем, что фармакофобия сопутствует полному отрицанию современных медицинских методов, в том числе и хирургических. Таким образом, лекарственные фобии невозможно лечить медикаментозно. Используются следующие психотерапевтические методы:

250

 Когнитивно-поведенческая терапия заключается в выявлении и устранении негативных моделей мышления и выработке новых паттернов, которые помогают выстраивать новый тип реакции и более рационально мыслить [3].  Эффективные методы релаксации, аутогенная тренировка.  Систематическая десенсибилизация – постепенное уменьшение чувствительности человека к предметам, события и людям, вызывающим тревожность и фобии.  Самостоятельная борьба с легкими проявлениями фобии. В случае непереносимости уколов можно попросить врача выписать препараты в таблетках. Или обратный вариант - таблетки заменить инъекциями, сиропами, микстурами.  Практикуется постепенное привыкание к лекарственным веществам, основанное на медленном переходе от приема различных витаминов к более сильнодействующим медицинским препаратам.  Помощь больному в осознании своей фобии и оценке последствий при отказе от лекарства. В этом случае делается опора на инстинкт самосохранения. Таким образом в современном мире фармакофобия приобретает угрожающий масштаб и с ней можно и должно бороться всеми доступными средствами – беседами, освещением в средствах массовой информации, привлечением квалифицированных психотерапевтов, применением форм и методов лечения, приемлемых для данного индивидуума. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Пухлик, Б.М. Лекарственная аллергия и побочные эффекты лекарственных средств в аллергологии/ Б.М. Пухлик, А.П. Викторов, С.В. Зайков.- Львов: Медицина свiту, 2008.- 107 с.

2. https://psymost.ru/fobii-strahi/boyazn-medikamentov 3. Джорджио Нардонэ. Страх, паника, фобия. Краткосрочная терапия.- М.: Психотерапия, 2008.- 352 с.

РАСТВОРИМОСТЬ ХЛОРИДА НАТРИЯ В РАСТВОРИТЕЛЯХ, СОДЕРЖАЩИХ ГЛИКОЛИ Н.А. Мишина, В.Г. Матвиенко ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет» В докладе приведены результаты исследования растворимости хлорида натрия в растворителях, содержащих диэтиленгликоль (ДЭГ) и триэтиленгликоль (ТЭГ). Полученные данные являются основой для разработки промышленных методов очистки поглотителей влаги из природного газа от соли. Ключевые слова: ХЛОРИД НАТРИЯ, ДИЭТИЛЕНГЛИКОЛЬ (ДЭГ), ТРИЭТИЛЕНГЛИКОЛЬ (ТЭГ), РАСТВОРИМОСТЬ.

The report presents the results of a study of sodium chloride solubility in solvents containing diethylene glycol (DEG) and triethylene glycol (TEG). The data obtained are the 251

basis for the development of industrial methods for purifying natural gas moisture absorbents from salt.

Key words: SODIUM CHLORIDE, DIETHYLENE GLYCOL (DEG), TRIETHYLENE GLYCOL (TEG), SOLUBILITY. Перед подачей природного газа в магистральные газопроводы производится его осушка для предотвращения образования газовых гидратов. В качестве осушителей широкое применение нашли диэтиленгликоль (ДЭГ) и триэтиленгликоль (ТЭГ). Насыщенный влагой абсорбент регенерируют при нагревании с удалением паров воды. В процессе осушки в абсорбент попадает и капельная влага, присутствующая в осушаемом газе. Эти капли представляют собой рассол, основным компонентом солевой смеси которого является хлорид натрия. В процессе эксплуатации абсорбента, многократно подвергающегося процессу регенерации от влаги, соли накапливаются в нем, что приводит к ухудшению его свойств. Когда же концентрация соли приближается к концентрации ее в насыщенном растворе, соли начинают выпадать в виде плотного осадка на теплопередающих поверхностях. Это нарушает технологический режим работы установок регенерации и даже приводит к выходу их из строя. В этом случае засолоненный абсорбент непригоден для дальнейшего использования и должен быть заменен свежим либо подвергнут очистке от соли. Одним из эффективных методов удаления соли из абсорбента является метод «обратного высаливания», заключающийся в добавлении к засолоненному абсорбенту жидкости, которая хорошо растворяется в этом абсорбенте, но не растворяет соль. При этом соль выпадает в виде легко удаляемого осадка. В связи с этим нами было проведено изучение растворимости хлорида натрия в ДЭГ, ТЭГ, их смесях с водой и другими растворителями, содержащими индивидуальные жидкости, которые понижают растворимость соли. Экспериментальное исследование растворимости хлорида натрия в ДЭГ показывает, что при температуре 25С она составляет 4,2% масс. и увеличение температуры ведет к понижению растворимости соли. Например, при температуре 150С она составляет 2,1%. Это свидетельствует об эндотермическом характере растворения соли. Аналогичным образом ведет себя ТЭГ, растворимость хлорида натрия в котором 4,9% при 25С. Таким образом, повышением температуры можно уменьшать концентрацию соли в насыщенном растворе. Исследования систем, содержащих помимо гликолей и воду, вызвано тем, что она в той или иной концентрации всегда присутствует как в насыщенных, так и регенерированных промышленных абсорбентах. В системах хлорид натрия – ДЭГ – вода и хлорид натрия – ТЭГ – вода наблюдается резкое увеличение концентрации соли в насыщенном растворе при увеличении концентрации воды в двухкомпонентном растворителе. Поэтому перед удалением соли из засолоненного абсорбента, последний должен быть освобожден от воды. Интересной особенностью исследованных систем является то, что в растворителях с высоким содержанием воды растворимость соли растет с повышением температуры, а в растворителях с высоким содержанием гликоля – падает. Таким образом, происходит инверсия растворимости. Это явление может быть связано с образованием ионных пар в растворе при увеличении концентрации гликоля. В растворителе, содержащем около 80 % гликоля, растворимость хлорида натрия не зависит от температуры. Нами подробно были изучены системы, содержащие в 252

качестве понижающих растворимость соли жидкостей ацетон, диоксан и бензол. В системах хлорид натрия – ДЭГ – вода – ацетон и хлорид натрия – ДЭГ – вода – диоксан при 25С существуют области расслоения, жидкие фазы которых содержат хлорид натрия с резко различающимися концентрациями. В системе хлорид натрия – ДЭГ – бензол область гетерогенности в жидкой фазе, присутствующая при стандартной температуре, сужается при увеличении температуры и затем исчезает.

Рис. Зависимость растворимости хлорида натрия от концентрации метанола в двухкомпонентном растворителе ДЭГ – метанол и трехкомпонентном растворителе ДЭГ – вода – метанол. При обработке природного газа, выходящего из скважины, в него для предотвращения гидратообразования впрыскивают метанол, который затем в процессе осушки попадает в гликоль. Поэтому нами было проведено изучение растворимости хлорида натрия растворителях ДЭГ – вода – метанол различного состава. На рисунке в качестве примера приведены сечения поверхности насыщенных растворов хлорида натрия в трехкомпонентных растворителях ДЭГ – вода – метанол при температуре 25С. Полученные экспериментальные данные по растворимости хлорида натрия в двух- и многокомпонентных растворителях, содержащих гликоли, могут быть использованы при проектировании установок очистки промышленных осушителей природного газа ДЭГ и ТЭГ, пополнения банка данных по растворимости и в учебном процессе.

253

СЕКЦИЯ ХИМИЯ И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА (ШКОЛЬНАЯ СЕКЦИЯ) ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА МАЛОИЗУЧЕННЫХ РАСТЕНИЙ ДОНБАССА А.А. Иванюхин, Н.А. Виноградова Учреждение дополнительного образования «Донецкая Республиканская Малая Академия Наук учащейся молодежи», секция «Фармация», начальный этап В данной работе проведены результаты исследования качественного состава и количественного содержания биологически активных веществ в сырье некоторых малоизученных растений Донбасса. Было определено содержания дубильных веществ и аскорбиновой кислоты в плодах и листьях кизила обыкновенного и рябины домашней. Оценена перспективность использования данного сырья в фармации. Ключевые слова: КИЗИЛ ОБЫКНОВЕННЫЙ, РЯБИНА ДОМАШНЯЯ, ДУБИЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА, АСКОРБИНОВАЯ КИСЛОТА, ФЛАВОНОИДЫ.

This paper presents the results of studying the qualitative composition and quantitative content of some biologically active substances in some little-studied plants of Donbass. It was definitely the content of tannins, vitamin C and flavonoids in the fruits and leaves of Córnus mas and Sorbus domestica. The prospects of using this medicinal raw material in pharmacy were evaluated.

Key words: CORNUS MAS, SORBUS DOMESTICA, TANNINS, ASCORBIC ACID, FLAVONOIDS. В настоящее время интерес к использованию растений для изготовления лекарственных средств продолжает возрастать [1]. На территории Донбасса произрастает множество различных растений, многие из которых издавна применяются в народной медицине. Однако в официальной медицине они часто не используются в связи с недостаточной изученностью их химического состава. К таким растениям относятся кизил обыкновенный и рябина домашняя. Определение содержания биологически активных веществ в данных растениях является актуальным для расширения сырьевой базы лекарственных растений нашего региона. Целью данного исследования является определение содержания дубильных веществ и аскорбиновой кислоты в малоизученных растениях Донбасса. Объекты исследования: листья и плоды кизила обыкновенного и рябины домашней. Кизил, или Дерён – это род растений, включающий приблизительно 60 видов. Они представляют собой листопадные кустарники (обычно одревеснивающие) и реже деревья высотой 3 – 5, а иногда и до 10 м. Кизил распространен в таких регионах, как горы Кавказа, Малая Азия, Южная и Восточная Европа. О большом количестве данного растения на Кавказе говорят факты: дагестанцы собирают до 3 тысяч плодов ежегодно. Кизил неприхотлив к почвам. Больше всего ему подходят лёгкие, плодородные с хорошей аэрацией. Растение является засухоустойчивым, выдерживает довольно сильные морозы до -35°C. Кизил, несмотря на широкое использование в кулинарии и декорациях, рекомендован к применению в медицине. Еще в древней медицине его плоды и кора использовались в качестве противоядного средства. К поверхности ран прикладывали жженую кору или измельченные плоды. По словам Авиценны, выжатый сок кизила 254

применяли внутрь или в виде повязки прикладывали на место укуса ядовитой змеи – гадюки. На Донбассе распространен кизил обыкновенный (Cornus mas L.). Рябина домашняя (Sorbus domestica L.) (другие названия – крымская или садовая) – вид рода Рябины. Представляет собой дерево, реже – кустарник. Дерево является медленнорастущим, достигает в высоту 10-12 м, бывает и до 30 м. Само растение является засухоустойчивым, светолюбивым, зимостойким (переносит морозы до -50), может расти на любых почвах. Однако предпочитает мощные, суглинистые. Растет Рябина единичными деревьями или небольшими группами в Западной Европе, Крыму, Средиземноморье, юге Украины, Балканском полуострове и на Кавказе, северозападной Африке и Малой Азии. Рябину издавна используют в народной медицине. Плоды обладают антибактериальными свойствами и активизируют иммунитет, стабилизируют обмен веществ. Методы исследования: анализ литературы, перманганатометрический метод Левенталя для определения содержания дубильных веществ, титриметрический метод (с использованием 2,6-дихлорфенолиндофенолята) для определения содержания аскорбиновой кислоты [2]. Содержание суммы дубильных веществ (в пересчете на танин) в растительном сырье определяли фармакопейным перманганатометрическим методом Левенталя. Он основан на легкой окисляемости фенольных гидроксилов перманганатом калия в кислой среде в присутствии индикатора и катализатора индигосульфокислоты, которая в точке эквивалентности раствора меняет окраску от синего до золотисто-желтого. Навеску 1 г заливали 250 мл нагретой до кипения воды и нагревали с обратным холодильником на водяной бане в течение 30 минут. Полученное извлечение фильтровали и доводили объем раствора до 250 мл. Далее к 25 мл извлечения прибавляли 500 мл воды, 25 мл раствора индигосульфокислоты и титровали при постоянном перемешивании калия перманганата раствором 0,02 М до золотистожелтого окрашивания. Параллельно проводили контрольный опыт: к 525 мл воды прибавляли 25 мл раствора индигосульфокислоты и титровали при постоянном перемешивании калия перманганата раствором 0,02 М до золотисто-желтого окрашивания. Для определения содержания аскорбиновой кислоты в растительном сырье использовали фармакопейный титриметрический метод, основанный на способности аскорбиновой кислоты окисляться до дегидроформы раствором натрия 2,6дихлорфенолиндофенолята и восстанавливать последний до лейкоформы. Точка эквивалентности устанавливается по появлению розового окрашивания, свидетельствующего об отсутствии восстановителя, т.е. кислоты аскорбиновой (2,6дихлорфенолиндофенол имеет в щелочной среде синее окрашивание, в кислой – красное, а при восстановлении обесцвечивается). Навеску 1 г помещали в фарфоровую ступку, тщательно измельчали, постепенно добавляя 50 мл воды, настаивали 10 мин и фильтровали. Затем к 1 мл полученного фильтрата прибавляли 1 мл 2% раствора хлористоводородной кислоты и 13 мл воды, перемешивали и титровали 0,001 М раствором 2,6-дихлорфенолиндофенолята натрия до появления розовой окраски, не исчезающей в течение 30–60 с. Все эксперименты проводили на кафедре управления, экономики фармации, фармакогнозии и фармацевтической технологии Донецкого национального медицинского университета им. М. Горького. Результаты Результаты анализа содержания дубильных веществ и аскорбиновой кислоты в некоторых малоизученных растениях Донбасса представлены в таблице. Экспериментально было выявлено, что по содержанию дубильных веществ сырье исследуемых видов растений располагается в следующем ряду (в порядке убывания): 255

листья рябины домашней ˃ плоды рябины домашней ˃ плоды кизила обыкновенного ˃ листья кизила обыкновенного При этом установлено, что содержание дубильных веществ в листьях и плодах рябины домашней сравнимо с их содержанием в плодах черемухи обыкновенной (согласно требованиям Фармакопеи: не менее 1,7%), которые используются в фармации в качестве источника данных веществ. Следовательно, для исследуемого сырья можно прогнозировать вяжущее и противовоспалительное действие. Таблица. Содержание биологически активных веществ в исследуемых растениях, % Содержание дубильных Лекарственное растительное Содержание аскорбиновой веществ сырье кислоты (в пересчете на танин) листья кизила обыкновенного 0,44 1.9 плоды кизила обыкновенного 0,07 2,0 листья рябины домашней 0,06 8,5 плоды рябины домашней 0,17 5,3 Выявлено, что по содержанию аскорбиновой кислоты исследуемое растительное сырье располагаются в следующем ряду (в порядке убывания): листья кизила обыкновенного ˃ плоды рябины домашней ˃ плоды кизила обыкновенного ˃ листья рябины домашней При этом количество витамина С в листьях кизила и плодах рябины домашней сравнимо с его содержанием в плодах шиповника (согласно требованиям Фармакопеи: не менее 0,2%). Является актуальным изготовление препаратов с антиоксидантным и ранозаживляющим действием на основе исследуемого сырья. В результате качественного анализа исследуемых растений так же было выявлено содержания в них флавоноидов, а именно флаванонов (у всех) и флавонолов (в плодах и листьях кизила). Таким образом, все исследуемые растения являются ценным сырьем в медицинской практике, рекомендуется дальнейшее их изучение. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Машковский, М.Д. Лекарственные средства / М.Д. Масшковский. – М.: ООО «Издательство Новая волна». – 2012. – 420 с.

2. Государственная Фармакопея Российской Федерации ХIII, том II. Общие методы анализа. – М.: ФЭМБ, 2015. – 1292 с.

АНАЛИЗ КАЧЕСТВА ЭФИРНЫХ МАСЕЛ, ПРЕДСТАВЛЕННЫХ НА ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОМ РЫНКЕ ДОНБАССА Д.В. Жук, Н.А. Виноградова Учреждение дополнительного образования «Донецкая Республиканская Малая Академия Наук учащейся молодежи», секция «Фармация», начальный этап В данной работе приведены результаты исследования органолептического анализа и определения физических констант эфирных масел. Оценено качество эфирных масел лимона, апельсина, пихты, чайного дерева, гвоздики, представленных на фармацевтическом рынке Донбасса. Ключевые слова: ЭФИРНЫЕ МАСЛА, ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ КОНСТАНТ.

256

This paper presents the results of a study of organoleptic analysis and determination of the physical constants of essential oils. The quality of the essential oils of lemon, orange, fir, tea tree, cloves presented in the pharmaceutical market of Donbass is evaluated.

Key words: ESSENTIAL OILS, ORGANOLEPTIC ANALYSIS, DETERMINATION OF PHYSICAL CONSTANTS. Эфирные масла обладают обширным спектром биологической активности, малотоксичны в рекомендуемых дозах. Они входят в состав различных лекарственных препаратов широкого спектра действия. К сожалению, достаточно часто встречается фальсификация эфирных масел [1, 2]. Актуальным является анализ качества различных образцов эфирных масел, представленных на фармацевтическом рынке в Донецком регионе, с целью последующего доведения результатов анализа до потребителей. Цель данной работы: провести анализ качества эфирных масел Задачи: провести анкетирование с целью определения уровня осведомленности об эфирных маслах; провести органолептический анализ масел; определить наличие примесей в исследуемых маслах; экспериментально определить кислотные числа масел для оценки их качества; определить эфирные числа масел для оценки их подлинности. Объекты исследования: эфирные масла лимона, апельсина, пихты, чайного дерева, гвоздики. Методы исследования: анализ литературы, анкетирование, органолептический анализ, качественные реакции, титриметрические методы. Результаты анкетирования показывают, что эфирные масла являются актуальной темой для большинства опрошенных подростков. Однако, можно отметить недостаток их знаний о способах фальсификации и методах проверки качества эфирных масел. Необходимо проводить просветительскую работу в этом направлении. Экспериментально было выявлено, что органолептические качества масел гвоздики, чайного дерева и пихты соответствуют норме. Вкус, цвет, прозрачность лимонного и апельсинного масла также соответствуют нормативной документации, однако для данных масел отмечена недостаточная устойчивость запаха. С помощью нитропруссидной реакции доказано наличие цитраля в масле лимона, что говорит о подлинности данного масла. В лимонном и апельсиновом маслах обнаружены примеси жирных масел и чужеродных сложных эфиров. В гвоздичном масле выявлено наличие жирных масел. В маслах пихты и чайного дерева примеси не обнаружены. Экспериментально были определены кислотное и эфирное число для каждого масла. Выявлено, что кислотные числа только масел чайного дерева, лимона и апельсина соответствуют норме, для гвоздичного и пихтового масел оно завышено, что, вероятно, обусловлено неправильными условиями хранения. Выявлено, что эфирные числа анализируемых масел гвоздики, чайного дерева и апельсина ниже нормы. Вероятно, это свидетельствует о разбавлении данных масел. Эфирное число апельсинового масла завышено, что может свидетельствовать о добавлении синтетических терпеноидов. Эфирное число пихтового масла соответствует норме. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Паштецкий, В.С. Использование Эфирных масел в медцине, ароматерапии, ветеренерии и растениеводстве (обзор) / В.С. Паштецкий, Н.В. Невкрытая // Таврический вестник аграрной науки. – № 1(13). – 2018. – С. 16 – 38.

2. Шутова, С.В. Ароматерапия: физиологические эффекты и возможные механизмы (обзор литературы) / С.В. Шутова // Вестник ТГУ. – Т. 18, вып. 4. – 2013. – С. 1330 – 1336.

257

АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ЭФИРНЫХ МАСЕЛ НА КОНЦЕНТРАЦИЮ ВНИМАНИЯ И ТРЕВОЖНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА В.Д. Пантюк, Н.А. Виноградова Учреждение дополнительного образования «Донецкая Республиканская Малая Академия Наук учащейся молодежи», секция «Фармация», начальный этап В данной работе приведены результаты исследования влияния эфирных масел грейпфрута, розмарина, бергамота, ванили и эвкалипта на концентрацию внимания и тревожность человека. Также был проведен анализ качества исследуемых эфирных масел. Ключевые слова: ЭФИРНЫЕ МАСЛА, ВНИМАНИЕ, ТРЕВОЖНОСТЬ, ГРЕЙПФРУТ, РОЗМАРИН, БЕРГАМОТ, ВАНИЛЬ, ЭВКАЛИПТ This paper presents the results of a study of the effect of essential oils of grapefruit, rosemary, bergamot, vanilla and eucalyptus on the concentration of attention and anxiety of a person. The results of the analysis of the quality of the studied essential oils were also presented.

Keywords: ESSENTIAL OILS, ATTENTION, ANXIETY, GRAPEFRUIT, ROSEMARY, BERGAMOT, VANILLA, EUCALYPTUS Эфирные масла – это пахучая смесь жидких летучих веществ, выделенных из растительных материалов [1]. Они активно применяются в пищевом, ликероводочном, табачном производстве, ветеринарии, косметологии, производстве бытовой химии. В медицине известны бактерицидное, антисептическое, противовоспалительное, противомикробное антибактериальное и регенерирующее свойства эфирных масел [2]. Интересным и недостаточно изученным является влияние различных эфирных масел на центральную нервную систему человека. Актуальным является анализ возможности использования ароматерапии как доступного способа улучшения концентрации внимания и коррекции эмоционального состояния. В связи с этим целью нашей работы было провести сравнительный анализ влияния эфирных масел грейпфрута, розмарина, бергамота, ванили и эвкалипта на внимание и тревожность человека. Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи: • провести анкетирование с целью определения уровня осведомленности респондентов различного возраста о значимости эфирных масел и ароматерапии; • оценить чистоту исследуемых эфирных масел; • с помощью теста Мюнстерберга исследовать влияние эфирных масел грейпфрута, ванили и эвкалипта на внимание человека; • с помощью теста Спилбергера исследовать влияние эфирных масел грейпфрута, ванили и эвкалипта на тревожность человека; • сделать вывод о целесообразности применения исследуемых видов эфирных масел для улучшения внимания и снижения тревожности. Объекты исследования: эфирные масла эвкалипта, розмарина, грейпфрута, бергамота и ванили. Методы исследования: анкетирование, органолептический анализ (цвет, прозрачность, запах, растворимость в спирте), качественные реакции на наличие примесей, тест Мюнстерберга, тест Спилбергера. Наличие примесей жирных масел проверяли, оставляя каплю эфирного масла на фильтровальной бумаге на два часа, при отсутствии примесей капля должна полностью испариться. Примесь чужеродных сложных эфиров определяли с помощью реакции с 100 г/л спиртовым раствором калия гидроксида (не должны образовываться кристаллы).

258

В анкетировании принимало участие 100 человек возраста от 12 до 40 лет. Результаты показали, что необходимо проводить просветительскую работу со школьниками по данной теме. При этом большинство опрошенных отметили, что им это интересно и они хотели бы узнать больше об эфирных маслах и способах их использования. Эфирное масло розмарина. В результате проверки качества масла было выявлено, что оно бесцветное, прозрачное, сохраняет стойкий запах на протяжении 2 часов, не имеет примесей жирных смол и масел. Растворилось масло в 0,15 мл спирта. Эфирное масло грейпфрута – ярко оранжевое, прозрачное, запах является устойчивым на протяжении 1 часа, не имеет примесей жирных смол и масел. Растворилось масло в 0,58 мл спирта. Эфирное масло ванили – бесцветное, прозрачное, сохраняет стойкий запах на протяжении 1 часа, не имеет примесей жирных смол и масел. Растворилось масло в 0,12 мл спирта. Эфирное масло эвкалипта. В результате проверки качества масла было выявлено, что оно бесцветное, сохраняет стойкий запах на протяжении 1 часа, не имеет примесей жирных смол и масел. Растворилось масло в 0,33 мл спирта. Эфирное масло бергамота – бесцветное, сохраняет стойкий запах на протяжении 1 часа, не имеет примесей жирных смол и масел. Растворилось масло в 0,5 мл спирта. Таким образом, выявлено отсутствие примесей во всех исследуемых маслах, их органолептические показатели соответствуют норме. В исследовании влияния эфирных масел на внимание принимали участие 40 человек. Исходно 45% показали средний уровень избирательности внимания, 35% – ниже среднего и 20% низкий. Все исследуемые масла приводили к улучшению избирательности внимания. При этом наилучший результат показало масло розмарина. По способности улучшать внимание исследуемые масла располагаются в следующем ряду (по убыванию): розмарин ˃ эвкалипт ˃ бергамот ˃ грейпфрут ˃ ваниль При анализе влияния эфирных масел на тревожность испытуемых разделили на девушек и парней. Выявлено, что все исследуемые масла снижают ситуативную тревожность у девушек. При этом в наибольшей степени данный эффект проявляет масло бергамота. По способности снижать ситуативную тревожность у девушек масла располагаются в следующем ряду (по убыванию): бергамот ˃ эвкалипт ˃ розмарин ˃ ваниль ˃ грейпфрут. Интересно, что у парней масло грейпфрута, эвкалипта и ванили, наоборот, приводило к повышению ситуативной тревожности. Масло розмарина и, особенно, бергамота, ее снижало. У девушек масло грейпфрута, ванили и эвкалипта не оказало влияния на личностную тревожность. Масло розмарина, и, особенно, бергамота, ее снижало. У парней масло грейпфрута, ванили и розмарина не влияло на личностную тревожность. Масло бергамота, и, особенно, эвкалипта, ее снижало. Полученные результаты могут быть использованы для анализа целесообразности применения аромаламп с исследуемыми маслами с целью улучшения внимания и коррекции эмоционального состояния людей. В результате проделанной работы можно сделать следующие выводы: для улучшения внимания может быть рекомендовано масло эвкалипта, бергамота, и, особенно, розмарина, а для коррекции психоэмоционального состояния может быть рекомендовано масло бергамота.

259

СОДЕРЖАНИЕ В.В. Шаповалов, А.А. Берестовая, С.В. Горбатко. 30 лет работы конференции…………………………… СЕКЦИЯ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ, ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД И РЕКУПЕРАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ Т.А.Буй, В.В.Шаповалов, Т.В.Шаповалова. Влияние солей на процесс термического получения и свойства адсорбентов из органического сырья и микрокремнезема………………………………………… М.Д. Герасименко, Ю.Н. Ганнова. Исследование возможности применения электролизной установки КЭУ-1600 с целью дохлорирования воды на центральной насосной станции донецкого РПУ КП «КОМПАНИЯ «ВОДА ДОНБАССА»………………………………………………………………………….. Т.П. Каменскова, О.Е. Фалова. Сравнительная характеристика природных сорбентов……………………. М.Г. Крупка, Ю.Н. Ганнова, А.А. Берестовая. Оценка эффективности применения различных коагулянтов в процессе водоподготовки для питьевого водоснабжения……………………………………. Е.Н. Курченко, О.Н. Калинихин. Оптимизация состава топливных смесей на основе компонентов твёрдых бытовых отходов и побочных отходов коксохимических заводов………………………………… Т.В. Машкова, В.В. Шаповалов. Получения активных углей из отходов пивоваренного производства….. Р.Н. Мусаева, Т.И. Овчинникова. Анализ системы очистки сточных вод ПАО «СЕВЕРСТАЛЬ» Череповецкого металлургического комбината………………………………………………………………… Е.И. Приходченко, С.В. Горбатко. Влияние некоторых видов добавок на свойства бетона……………….. М.В. Протас, Л.А. Шибека. Модифицированные древесные сорбенты для извлечения ионов никеля из сточных вод………………………………………………………………………………………………………. Р.Х. Фазуллин, Р.А. Халитов. Получение гранулированного сульфонитрата аммония из отработанной кислотной смеси производства нитроцеллюлозы……………………………………………………………… Я.В. Шураев, Ю.Н. Ганнова, С.В. Горбатко. О возможности утилизации шлама химводоочистки……….. О.В. Щербина, Ю.Н. Ганнова, А.А. Берестовая. Анализ возможности использования водных биоресурсов водного объекта на балке Обеточная……………………………………………………………. СЕКЦИЯ РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ. ОБОРУДОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ЗАЩИТЫ БИОСФЕРЫ С.В. Алексеев, С.А. Семченко, И.Г. Дедовец. Усовершенствование опытной установки для исследования полимеризации каменноугольного пека……………………………………………………….. А.В. Бударенко, О.В. Чемерис. Оценка способности некоторых штаммов Irpex Lacteus к синтезу целлюлозолитических ферментов………………………………………………………………………………. В.Ю. Горло. Рациональное использование природных ресурсов…………………………………………... А.Н. Журба, О.В. Чемерис. Влияние температуры культивирования на молокосвертывающую активность штамма Ил-1-18 Irpex Lacteus……………………………………………………………………………. А.А. Квашенко, Н.В. Колесниченко, С.М. Сафьянц. Модернизация тепловых схем котельных для повышения эффективности использования топливных ресурсов……………………………………………. Е.Е. Корытченкова. Перспективы использования топливных элементов в условиях декарбонизации энергетики………………………………………………………………………………………………………… В.А. Купич, В.А. Печень, Л.Ф. Бутузова. Влияние антраценовой фракции на выход продуктов полукоксования газового угля…………………………………………………………………………………... Е.Г. Малыхин, Ю.А. Боев, А.Л. Попов. О снижении нерациональных потерь тепла при транспортировке на основании результатов энергетического обследования водогрейной котельной………………………… Р.Р.Миронов, Р.А. Халитов. Интенсификация процесса абсорбции пропилена в производстве изопропилового спирта …………………………………………………………………………………………. С.С. Приходько, Д.Л. Безбородов, Е.К. Сафонова. К вопросу рационального использования энергоресурсов для организации работы систем теплоснабжения…………………………………………. И.В. Подройко, Л.Ф. Бутузова, В.Н. Шевкопляс, С. Маринов. Новый показатель метаморфизма углей по данным DRIFT-спектроскопии………………………………………………………………………………….. Д.В. Прохорова, Т.И. Овчинникова. Переработка доменного шлака на ПАО «НЛМК»……………………. А.В. Савенко, В.А. Колбаса, Г.Н, Бутузов, Л.Ф. Бутузова. Обессеривание углей разных типов при полукоксовании………………………………………………………………………………………………….. Е.И. Синицкая, В.В. Ошовский. Экспериментальное исследование характера зависимости температурного режима нагрева суспензии микроводорослей от интенсивности светового потока……… Е.В. Слизченко, Л.Ф. Бутузова. Опыт и перспективы повышения спекаемости коксовых шихт в условиях коксохимических предприятий ДНР………………………………………………………………. С.А. Солдатов, А.И. Сердюк. Электрохимическое извлечение свинца из борфтористоводородного электролита……………………………………………………………………………………………………….. СЕКЦИЯ ОЦЕНКА И МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

260

3

6

9 13 15 17 20 23 25 26 29 31 33

36 38 40 43 46 48 51 54 56 59 61 65 67 70 73 77

А.Е. Антонова, Е.В. Чаукова, В.С. Гусарова. Оценка качества атмосферного воздуха по состоянию хвои сосны……………………………………………………………………………………………………………… Е.С. Бондаренко, В.Г. Ефимов. Гидрологические проблемы закрытия угольных шахт……………………. А.М. Валиуллина, Е.Н. Ерофеева. Анализ фитотоксичности снежного покрова национального парка «Сенгилеевские горы» Ульяновской области………………………………………………………….. В. А. Волкова, Д. А. Козырь. Повышение эффективности функционирования мониторинга в системе управления экологической безопасностью угледобывающего предприятия………………………………... А.А. Григорьева, Е.Н. Ерофеева. Исследование токсичности снежного покрова по действию на Daphnia Magna…………………………………………………………………………………………………………………………… О.Д. Грачёва, В.Н. Артамонов. Развитие комплексной оценки состояния геосистем в Российской Федерации (Ростовская область) ……………………………………………………………………………….. Д.А. Грицан, С.Н.Лепеха. Оценка воздействи городского транспорта на состояние окружающей среды Донецка…………………………………………………………………………………………………… О.А. Гутовская, Д.А. Макеева. Исследование динамики изменений состояния водных ресурсов Донбасса………………………………………………………………………………………………………. З.С. Калиничева, А.А. Береснев, А.В. Козлов. Оценка экологического состояния атмосферы в черте Балахнинской агломерации Нижегородской области по показателям качества снегового покрова………. А.В. Пикус, А.В. Ищенко, И.А. Сибирцева. Определение некоторых характеристик питьевой воды Шахтерского района Донецкого региона.......………………………………………………………………….. А.В. Тарасов, Н.А. Гришина, А.В. Козлов. Экологическая оценка состояния загрязненности снеговых масс в черте санитарно-защитной зоны промышленного предприятия города Нижнего Новгорода……. СЕКЦИЯ ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СБАЛАНСИРОВАННОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ К.А. Политько, М.Н. Шафоростова. Повышение эффективности деятельности сельскохозяйственного комплекса путем внедрения ресурсосберегающих технологий……………………………………………… Я. Э. Шевченко, И. В. Колос. Сырьевая специфика производства одежды………………………………….. СЕКЦИЯ ФИТООПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОГЕННОЙ СРЕДЫ И ОХРАНА РАСТИТЕЛЬНОГО МИРА М.А. Абрусник. Концентрация пыльцы Tragopogon Major L. в воздухе Донецко-Макеевской промышленной агломерации……………………………………………………………………………………. М.В. Абуснайна. Экскурсии о растениях-индикаторах Донбасса как элемент экологического образования………………………………………………………………………………………………………. А.Э. Антонюк, Т.В. Демьяненко. Влияние водных вытяжек из вегетативных органов лекарственных растений на корнеобразование………………………………………………………………………………….. Н.В. Бойко. Тератоморфность семядольного аппарата Тaraxacum Officinale (L.) Webb Ex Wigg. как индикатор загрязнения среды…………………………………………………………………………………… Е.Н. Бондарь. Calliergonella cuspidata (Hedw.) Loeske в г. Харцызске как индикатор качества воздуха....... И.А. Гнатюк, Э.И. Мирненко. Зеленые водоросли (Chlorophyta) в прудах г. Донецка……………………... И.С. Городина. Прогнозный сценарий дендропаркового насаждения в рекреационной зоне г. Макеевки А.А. Жукова. Поверхность листовой пластинки Plantago major L. в разных экотопах Донбасса…………. Е.В. Зайцева. Фитоиндикационное содержание картографического материала в Донбассе……………... А.Л. Золотой. Геоморфометрические показатели ботанического заказника «Зорянская степь»…………. Д.В. Иванова. Стоматография Acer platanoides L. в Донецке……………………………………………….. А.В. Калинина. Состояние эдафотопов некоторых породных отвалов угольных шахт г. Макеевки…….. Е.В. Карнаушенко, А.А. Кузьмина, Д.С. Лавренова. Таксономия региональной коллекции сем.

Asteraceae (Сompоsitae) в гербарии ГОУ ВПО ДонНУ……………………………………………………… А.А. Касько, Э.И. Мирненко. Формирование диатомового комплекса (Bacillariophyta) в Зуевском водохранилище…………………………………………………………………………………………………… Д.В. Киселева. Специализация трихом нитчатого типа Cichorium intybus L………………………………. А.М. Комарова, Э.И. Мирненко. Первичный скрининг фитоперифитона городских прудов г. Донецка.. И.С. Комарова, Ю.А. Шугле, Т.В. Демьяненко. Систематический анализ гербарной коллекции порядка Яснотковые……………………………………………………………………………………………………... Н.В. Коротенко. Феномен фасциации побега Ehium vulgare L. в Донбассе………………………………... Т.И. Кравсун. Корневой тест на чувствительность фитоиндикаторов к тяжелым металлам……………... А.О. Макуха, Э.И. Мирненко. Оценка средней сапробности водоёмов ГУ «Донецкий ботанический сад»……………………………………………………………………………………………………………… А.С. Медяник. Феномен пыльцы видов осенней ревитализации в Донбассе……………………………… Н.С. Мирненко. Палиноструктурный анализ Salix alba L. в условиях техногенных экотопов……………

261

80 83 86 88 91 93 96 100 104 107 110

113 116

119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 132 133 135 136 137 138 139 140 141 142 144 145

Е.И. Морозова. Доминирующая жизненная стратегия Dicranum polysetum Sw. в Донбассе……………... К.В. Мудрецова, И.И. Стрельников. Измерение собственной частоты колебаний и коэффициента демпфирования древесных растений…………………………………………………………………………. В.В. Мурашкин. Микроморфология листа Aesculus hippocastanum L. в условиях запыления среды……. И.В. Низейка. Колористика при оценке ручных мини-букетов разного целевого назначения…………… Т.С. Ночвина. Разнообразие жизненных форм мохообразных в условиях антропогенной нагрузки в г. Зугрэс……………………………………………………………………………………………………………. Н.С. Приймак, К.В. Ищенко, К.В. Ливандовская. Предварительный анализ гербарной коллекции семейства Rosaceae……………………………………………………………………………………………... В.С. Ратушник, Е.М. Лупитько. Озеленение города Донецка как способ создания комфортности окружающей среды…………………………………………………………………………………………….. К.А. Рявкина. Геометрические тренды при оценке ручных мини-букетов разного целевого назначения. Е.В. Стреблянская. Генеративная активность Centaurea diffusa Lam. в экотопах Донбасса……………… Я.А. Суецкая. Строение поверхности листа Betula pendula Roth. в условиях урбаносреды……………… Е.Н. Третьякова, Т.В. Демьяненко. Влияние водных вытяжек из вегетативных органов лекарственных растений, на всхожесть семян Рseudolysimachion incanum (L.) Opiz……………………………………….. Е.А. Цеплая. Dicranella cerviculata (Hedw.) Schimp. в г. Енакиево как показатель чистоты воздуха……. Т.Ю. Шакирова, В.П. Попович. Фармакогностическое изучение околоплодника ореха черного………... О.О. Фесенко. Тератность пыльцы растений-индикаторов Донбасса……………………………………… СЕКЦИЯ ФАУНА, ЭКОЛОГИЯ И ОХРАНА ЖИВОТНОГО МИРА А.В. Аносов, Е.Ю. Савченко. Видовой состав и биотопическое распределение наземных жесткокрылых г. Горловка…………………………………………………………………………………………………........... М.А. Арамелева, А.Д. Штирц. Экологическая структура орнитокомплексов г. Донецка в летний период.. А.Э. Бакланова, Е.В. Щелкова, М.В. Рева. Фауна и биология мошек (Diptera, Simuliidae) Приазовья……. Ю.А. Винник, А.Д. Штирц. Экологическая структура населения панцирных клещей террикона шахты «Центрально-заводская» г. Донецка……………………………………………………………………………. О.Н. Гой, Е.Н. Маслодудова. Урогенитальный трихомониаз: современное состояние и актуальность проблемы………………………………………………………………………………………………………….. Е.М. Дубович, Е.Ю. Савченко. Видовой состав и таксономическая структура водных жесткокрылых Донбасса………………………………………………………………………………………………………….. Л.В. Ишутинова, М.А. Чайка. Видовое разнообразие и экологические группы птиц Ленинского района г. Донецка в 2019-2020 гг……………………………………………………………………………………….. И.Н. Оголь, Н.Н. Ярошенко. Охотничье поведение ос Polistes Dominula (Christ) и Polistes Gallicus (L.) (Hymenoptera: Vespidae)…………………………………………………………………………………………. Я.И. Олефир, Е.Н. Маслодудова. Собаки как потенциальные переносчики особо опасных инвазий…… Е.Г. Пономарев, Н.Н. Ярошенко. Почвенные членистоногие региональных ландшафтных парков «Краматорский» и «Клебан-бык» Донбасса……………………………………………………………………. Е.Р. Степанченко, А.Д. Штирц. Экологическая структура сообществ панцирных клещей парка «Славянской культуры и письменности» г. Донецка…………………………………………………………. А.П. Стрябкова, А.Г. Молодан, А.З. Глухов. О сохранности особо охраняемых природных территорий в пределах административно-территориальных единиц Донецкой Народной Республики………………….. А.А. Шкребка, М.В. Рева. Диагностические признаки мошек (Diptera: Simuliidae)………………………… СЕКЦИЯ ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ И ТЕХНОСФЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ И.С. Антонов, Д.Л. Безбородов, А.Л. Попов. Рациональное использование энергетического топлива за счет повышения надежности теплоснабжения объектами коммунального хозяйства…………………….. Я.О. Белецкий, А.И. Сердюк. Использование и утилизация литий - ионных аккумуляторов……………. А.С. Божко, Ю.Н. Ганнова. Оценка методов улучшения техносферной безопасности Докучаевского флюсо-доломитного комбината…………………………………………………………………………………. А.С.Войтенко, А.В. Писаренко. Анализ методов ликвидации аварийных ситуаций при эксплуатации подземных нефтетрубопроводов………………………………………………………………………………... А.П. Дмитриева. Анализ безопасности мусоросжигательных заводов…………………………………….. М.Е.Дмитриева, Д.А.Пондо, Т.В.Мироненко. Определение показателя маслопоглощения малопористой аммиачной селитры по отношению к дизельному топливу…………………………………………………… А.Ю.Круглик, Т.В.Мироненко. Влияние рецептурного состава водостойких промышленных взрывчатых веществ на образование и эмиссию продуктов взрыва в атмосферу………………………………………… Ю.С. Мотричук, О.Н. Калинихин. Поиск оптимального режима функционирования технологического комплекса по прессованию ТБО……………………………………………………………………………….. Е.В. Пантюк, О.Н. Калинихин. Оценка воздействия углеперерабатывающего предприятия на окружающую среду……………………………………………………………………………………………….

262

146 147 150 151 152 155 156 159 160 161 162 163 164 166

167 169 172 173 176 179 180 183 186 187 189 193 197

200 202 204 206 209 212 215 218 222

А.В. Перминова, Г.И. Сарапулова. Исследование механизма взаимодействия мицелл гуминовых веществ почв с нефтью………………………………………………………………………………………….. Е.В. Скрыпник, В.Н. Артамонов. Создание экобезопасных условий труда горнорабочих при добыче угля путем активного пылеподавления………………………………………………………………………. М.В. Султанова, А.И. Сердюк. Утилизация свинцово-кислотных аккумуляторов с помощью экологически чистого электролита…………………………………………………………………………….. И.А. Федоркина. Экологические проблемы предприятий горно-металлургического комплекса Донбасса О.В. Фоменко, Г.Н. Молодан, Л.В. Чайка. Анализ возможности развития экологического туризма на территории биосферного резервата «Хомутовская степь -Меотида»………………………………………. Н.В. Чернухина, Л.В. Чайка. Экологические проблемы утилизации медицинских отходов……………….. А.А. Шейх. Оценка воздействия строительства на экологическую устойчивость природных систем…….. СЕКЦИЯ ХИМИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. ХИМИЯ В СОВРЕМЕННОЙ ФАРМАКОЛОГИИ А.С.Искович, И.В.Дьяченко. Химический анализ лекарственного растительного сырья, содержащего алкалоиды группы изохинолина и фитопрепараты на их основе…………………………………………….. В.С. Костынюк, Е.В. Боровая, Н.В. Яструб. Молекулярная основа лекарственных препаратов………… А.Н. Малая, Л.И. Рублева. Лекарственные фобии…………………………………………………………… Н.А. Мишина, В.Г. Матвиенко. Растворимость хлорида натрия в растворителях, содержащих гликоли… СЕКЦИЯ ХИМИЯ И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА (ШКОЛЬНАЯ СЕКЦИЯ) А.А. Иванюхин, Н.А. Виноградова. Исследование химического состава малоизученных растений Донбасса…………………………………………………………………………………………………………... Д.В. Жук, Н.А. Виноградова. Анализ качества эфирных масел, представленных на фармацевтическом рынке Донбасса…………………………………………………………………………………………………... В.Д. Пантюк, Н.А. Виноградова. Анализ влияния эфирных масел на концентрацию внимания и тревожность человека…………………………………………………………………………………………….

263

225

228 230 232 234 237 240

243 245 248 251

254 256 258