I Всероссийская молодежная научная конференция «Естественнонаучные основы теории и методов защиты окружающей среды» (стр. 7 )

Таким образом, показана возможность создания древесно–минеральных материалов, понижающих свою температуру при нагревании, которые могут найти применение в разных областях техники, в том числе, для обеспечения противопожарной безопасности.

Литература

1. , Романова фазовых переходов на теплофизические свойства дисперсных древесно–минеральных материалов // Ползуновский вестник. 2010. №1. С. 156–159.

УДК 628.349.081.6

ПРИМЕНЕНИЕ МЕМБРАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ

Санкт-Петербургский государственный университет кино и телевидения,

г. Санкт-Петербург, E-mail: *****@***ru

Со времени своего появления и до сегодняшнего дня количество автомобилей в мире неуклонно растет. Однако не меньшую угрозу представляет и сфера обслуживания автотранспорта (АЗС, автомагистрали, стоянки и мойки автотранспорта), которая развивается пропорционально количеству транспортных средств (рост числа АЗС составил 4,2%) [1]. В основном в процессе обслуживания автомобилей формируются поверхностные сточные воды, где одним из основных загрязнителей являются нефтепродукты, концентрация которых может составлять 200 мг/л. При этом их ПДК для питьевой воды составляет 0,1 мг/л, а для водоемов общего пользования — 0,3 мг/л [2].

Данная работа проводится совместно с компанией -Экспресс-Сервис», специализирующейся на создании локальных очистных сооружений поверхностных и близких к ним по составу производственных сточных вод. Большинство этих сооружений работают по следующему принципу [4]: 1) обеззараживание; 2) предварительный отстойник с вихревыми сепараторами; 3) комбинированный песко–нефтеотделитель (концентрация 0,3 мг/л); 4) сорбционная фильтрация с использованием активированного угля (концентрация 0,1 мг/л). Однако последняя стадия оказалась неудобной в эксплуатации, так как требует регулярной замены сорбента, а, значит, и дополнительных расходов на обслуживание.

В связи с этим было предложено использовать метод микрофильтрации с использованием мембраны Владипор МФАС-Б-4 толщиной 120–160 мкм и средним размером пор равным 0,2 мкм.

Исследование проводилось на лабораторной установке, представляющей вертикальный цилиндр, на дне которого находится мембрана. В цилиндр помещалась дистиллированная вода, смешанная с летним дизельным топливом, в результате чего исходная концентрация нефтепродуктов составила 2,65 мг/л (все измерения проводились методом ИК-спектрометрии на приборе Флюорат 02). Концентрация нефтепродуктов фильтрата составила 0,2 мг/л, что превышает ПДК для питьевой воды, но не превышает ПДК для водоемов общего пользования [2]. Таким образом, данный результат можно считать удовлетворительным, но не идеальным.

Вследствие этого были рассмотрены возможности повысить эффективность данных мембран методом наномодифицирования. В ходе этого процесса наночастицы закрепляются на поверхности мембраны, при этом изменяя свойства этой поверхности [5]. Наибольший интерес представляет создание наноструктуры, способной расщеплять нефтепродукты, скапливающиеся на поверхности мембраны, создавая эффект самоочищения. В качестве такой наноструктуры может применяться TiO2 [6], способный к окислению нефтепродуктов.

Литература

1. www. *****

2. Сборник санитарно-гигиенических нормативов и методов контроля вредных веществ в объектах окружающей среды. М.: Искусство,19с.

3. www. *****

4. Малыгин поверхности и нанотехнология: взаимосвязь и перспективы // Соросовский образовательный журнал. 2004. Т. 8. №1. С. 32–37.

5. , Свиридов диоксид-титановые фотокатализаторы, модифицированные биметаллическими частицами // Наноматериалы. Сборник докладов Харьковской нанотехнологической Ассамблеи — 2008. Харьков: ЭНЦ ХФТИ, 2008. С. 75–80.

УДК 628.164.081.312.32

УМЕНЬШЕНИЕ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ В ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКЕ ЗА СЧЕТ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССА ВОДОПОДГОТОВКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКОЙ МОДИФИКАЦИИ ПРОМЫШЛЕННОЙ ВОДЫ.

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет), г. Санкт-Петербург, E-mail: [e-mail]

В настоящее время одной из проблем защиты окружающей среды является уменьшение газовых выбросов в атмосферу, которые приводят к ее постепенному загрязнению. Наиболее выражено повышенное содержание таких газов как: оксиды углерода, оксиды азота, диоксид серы. Одним из источников их выделения являются предприятия теплоэнергетического комплекса (ТЭК). Образуются эти газы в ходе сжигания природных теплоносителей (природный газ, уголь, и т. д.). Расход используемого топлива, а, следовательно, и объемы выбросов, растут прямо пропорционально тепловым потерям, возникающим на последующих участках процессов. Одной из причин их появления можно назвать загрязнение оборудования, и, как следствие, ухудшение теплопроводящих свойств. Немаловажную роль в уменьшении загрязнений играет качественная водоподготовка, в частности, уменьшение жесткости используемой воды.

Целью работы является разработка метода интенсификации процесса очистки воды катионитами за счет ее обработки частотно–модулированным электрическими сигналами.

Для реализации рассматриваемого способа воздействия разработан компактный генератор (электрическая мощность до 500 Вт), который может быть подключен к технологическому оборудованию без его доработки непосредственно в процессе эксплуатации [1].

Методика эксперимента была основана на определении зависимости жесткости фильтрата С (мг•экв/л) от объема фильтрата W (мл). Объектом исследования являлся 0,1N раствор CaCl2, проходящий через колонку с катионитом КУ-1 ГОСТ в Н-форме. Эксперимент проводился в соответствии с [2] в два этапа: первый — с подключением генератора к динамической установке через электрод в емкости с исходным раствором CaCl2 непосредственно в процессе ионного обмена, второй — контрольный, без подключения генератора. Результаты исследования представлены на рисунке (рис.1).

По результатам исследования отмечено увеличение емкости поглощения катионитом КУ-1 кальция Ca+2 на 20–25%.

Таким образом, предлагаемый способ интенсификации физико-химических процессов посредством наложения знакопеременного частотно–модулированного электрического сигнала может применяться в процессах промышленной водоподготовки.

Литература

1. Пат. 2137548 РФ; МКИ4 6 В 02 С 19/18. Устройство и способ интенсификации процессов физической, химической и/или физико-химической природы / (RU), (RU), (US). — №; Заявлено 27.04.98; Опубл. 20.09.99; БИ №26.

2. Изучение возможностей применения ионообменных материалов для защиты водного бассейна от техногенных стоков. Методические указания. Л.: ЛТИ им. Ленсовета, 19с.

УДК 66.0

ВЛИЯНИЕ ПЕРЕМЕННОГО ЧАСТОТНО–МОДУЛИРОВАННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СИГНАЛА (ПЧМЭС) НА ПРОЦЕССЫ УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИИ

Санкт-Петербургский государственный университет кино и телевидения, г. Санкт-Петербург, E-mail: [e-mail]

Безреагентные физические факторы, такие как электрические и магнитные поля, применяются в промышленности все шире, и это позволяет снизить дозы химических реагентов в самых различных технологических процессах, а в ряде случаев и свести их до минимума.

В Санкт-Петербургском государственном технологическом институте был разработан прибор «TRAL», содержащий средства физического воздействия на материал, которые представляют собой средства прямого или косвенного приложения к материалу электрического потенциала [2]. Прибор «TRAL» позволяет без увеличения удельных энергозатрат существенно интенсифицировать различные процессы химической, физической и/или физико-химической природы в материалах, находящихся в твердом, жидком, парообразном, газообразном виде. Установлено, что вязкость воды с подключением генератора «TRAL» существенно меняет свои значения в широком диапазоне температур (20–65˚С).

Для наших экспериментов используются пленочные ультрафильтрационные мембраны «Владипор» различной производительности [1]. Для работы была использована ячейка вместимостью 200 мл. Производительность мембран по воде (проницаемость) определяли при температуре 292К и давлении 0,155 МПа. Магнитная мешалка не использовалась. Продолжительность обработки воды ПЧМЭС составляла 30 мин.

Как показал эксперимент, для дистиллированной воды, обработанной ПЧМЭС, производительность падала на 20–30%, в зависимости от используемой мембраны, что позволяет говорить о возможности разработки в дальнейшем системы управления процессом мембранного разделения.

Литература

1. , Поворов технологии для охраны окружающей среды и водоподготовки // Мембраны. 2002. №13. С. 3–17.

2. Пат. 2137548 РФ; МКИ4 6 В 02 C 19/18. Устройство и способ интенсификации процессов физической, химической и/или физико-химической природы / (RU), (RU), (US). — №; Заявлено 27.04.98; Опубл. 20.09.99; БИ №26.

УДК 67:502.1

РЕАГЕНТНОЕ ВОСССТАНОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ ХЛОРИДА НАТРИЯ В РЕГЕНЕРАЦИОННОМ ЦИКЛЕ КАТИОНИТА

,

Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна, г. Санкт-Петербург, Е-mail: [e-mail]

Для рассмотрения двухстадийного восстановления регенерационного раствора были использованы два раствора с различным соотношением Са/Мg. В I растворе содержалось 425 мг-экв/л Са2+ и 50 мг-экв/л Мg2+, а во II растворе — 475 мг-экв/л Са2+ и 95 мг-экв/л Мg2+. Доза сульфата натрия на I стадии — 50–125% от стехиометрии на кальций в растворе, а на II стадии доза карбоната и фосфата натрия — 100% от стехиометрии на оставшийся кальций и магний в растворе соответственно. Оценивали фильтрующие свойства (фильтр Шотта, пористость 100, площадь 8 см2, вакуум 0,25 кгс/см2) и определяли скорость осветления образующихся суспензий.

При обработке I раствора сульфатом натрия наблюдалось увеличение съема фильтрата от 17 до 22 т/(м2•ч) c увеличением нормы от 50 до 100%, а при большей дозе (125%) производительность фильтрования снижалась до 19 т/(м2ч). При обработке II раствора показатели по фильтрующим свойствам были более высокие. Так, при увеличении нормы сульфата натрия от 50 до 100% съем фильтрата возрастал от 32 до 41 т/(м2•ч) и также уменьшался при норме 125% до 25 т/(м2•ч). В I растворе с повышением количества сульфата натрия от 50 до 125% на Са2+ общая жесткость снижалась от 332 до 125 мг-экв/л, а во II растворе — от 362 до 160 мг-экв/л.

При обработке фильтрата последовательно карбонатом (для снижения отрицательного влияния ионов кальция) и фосфатом натрия чаще всего образовывались нефильтрующие осадки. Поэтому оценивали скорость отстаивания суспензий.

Наилучшие показатели по скорости осветления суспензии получены для растворов, содержащих 205мг-экв/л Са2+, 50мг-экв/л Мg2+, 47 мг-экв/л SO42-. Уменьшение концентрации ионов кальция и увеличение содержания сульфат-ионов приводило к снижению показателей. Так, в растворе, содержащем 75 мг-экв/л Са2+, 50 мг-экв/л Мg2+, 135 мг-экв/л SO42-, наблюдалось замедление процесса осветления, и через 60 минут степень осветления была меньше на 5%. Увеличение содержания магния от 50 до 95 мг-экв/л в растворе коренным образом меняло ситуацию, степень осветления через 60 мин не превышала 60% по сравнению с 95% для раствора, содержащего 205 мг-экв/л Са2+, 50 мг-экв/л Мg2+, 47 мг-экв/л SO42- Установлено, что для получения удовлетворительных показателей по скорости осветления при осаждении солей жесткости карбонатом и фосфатом натрия необходимо поддерживать определенный уровень остаточного содержания в растворе солей жесткости (около 200 мг-экв/л Са2+ и 50 мг-экв/л Мg2+). Поскольку содержание хлоридов кальция и магния в регенерационных растворах может изменяться в широком диапазоне из-за разного состава поверхностных вод (СаСI2 — от 300 до 600 мг-экв/л и МgCI2 — от 50 до 250 мг-экв/л), то при подготовке растворов для второй стадии потребуется осаждение избыточных количеств Са2+ и Мg2+ путем введения сульфата натрия и гидроксида кальция.

Нами были приготовлены модельные растворы с мольными отношениями Са/Мg от 8,5 до 2,2. Модельный раствор, содержащий 510 мг-экв/л Са2+ и 60 мг-экв/л Мg2+ (мольное отношение 5,8), обрабатывали 60% дозой сульфата натрия и 25% дозой гидроксида кальция. Суспензия фильтруется с производительностью по фильтрату 10 т/(м2•ч). После добавления в фильтрат карбоната кальция и фосфата магния получалась суспензия со скоростью осветления 0,032 мм/с. С уменьшением мольного отношения Са/Мg от 5,8 до 2,2 съем фильтрата на первой стадии уменьшался от 10 до 2,1 т/(м2•ч), а на второй средняя скорость осветления снижалась от 0,032 до 0,021 мм/год. При восстановлении всех модельных растворов конечный уровень содержания солей жесткости составлял 8–13 мг-экв/л, что позволяло их использовать для регенерации катионита.

УДК 628.316

ОБЕСЦВЕЧИВАНИЕ ОКРАШЕННЫХ РАСТВОРОВ

,

Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна, г. Санкт-Петербург, *****@***ru

Одной из наиболее острых экологических проблем до сих пор остается загрязнение объектов окружающей среды красителями, содержащимися в промышленных сточных водах текстильных предприятий [1]. В зависимости от класса красителя, вида окрашиваемого материала, и других факторов, в сточные воды переходит 5–50% исходного количества красителя [2]. Установлено, что красители оказывают негативное влияние на естественное самоочищение водоема уже при концентрации в воде более 0,001 мг/л [3], а при концентрации более 0,1 мг/л влияют на кислородный режим воды, ХПК, БПК5, особенно на процессы аммонификации и нитрификации в воде [4]. Следует отметить, что предельно допустимые концентрации красителей (ПДК) в воде относительно низки и составляют от 10 до 0,0025 мг/л [5]. Исходя из вышесказанного, содержание их в воде не должно превышать, как минимум, уровень предельно допустимых концентраций.

Авторами доклада предложен перспективный метод доочистки сточных вод текстильных и красильно–отделочных производств с применением энергетических методов воздействия.

Проведённые сравнительные исследования обесцвечивания растворов кислотного алого 2Ж с концентрацией 1 мг/дм3 при мощности ультрафиолетовой лампы 15 Вт на длине волны 254 нм, показали более интенсивное протекание процесса (рисунок) по сравнению с ультразвуковой кавитацией, с мощностью 0,2 Вт/см2 и частотой 35 кГц. Вместе с тем, совместное использование ультрафиолетовой и ультразвуковой обработки приводит в аналогичных условиях уже через 10 минут к достижению степени обесцвечивания (α) 50%, а за 60 минут α составляет >90%, то есть достигается остаточная концентрация красителя 0,02 мг/дм3 при ПДК 0,03 мг/дм3, наблюдается синергетический эффект.

Рисунок. Обесцвечивание раствора красителя кислотного алого 2Ж при разных воздействиях: 1 — воздействие ультразвука и УФ; 2 — воздействие УФ; 3 — воздействие ультразвука.

Таким образом, результаты проведенного исследования свидетельствуют о возможности глубокой очистки сточных вод от органических красителей деструктивными методами с использованием ультразвука и ультрафиолетового облучения.

Литература

1. , , Витковская обесцвечивание окрашенных сточных вод // Экология и промышленность России
. 2003. Вып. 8. С. 32–34.

2. Easton J. R. The dye maker’s view // Colour in dyehouse effluent. Nottingham: Society of Dyers and Colourists, 1995. Р. 9–21.

3. Вредные вещества в промышленности. Под ред. , . Л.: Химия, 1976. Т.с.

4. Грушко органические соединения в промышленных сточных водах. Л.: Химия, 19с.

5. Пугачев и средства защиты окружающей природной среды в легкой промышленности М.: Легпромбытиздат, 19с.

УДК 542.943-92

ДЕМЕРКУРИЗАЦИЯ КАПЕЛЬНОЙ РТУТИ

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет), г. Санкт-Петербург, E-mail: sosnin. alexander@yandе*****

Человек создал и открыл уже, казалось бы, все, и исследовать уже больше нечего — наука везде. Но это обманчивое впечатление легко рассеивается, если посмотреть вглубь любого вопроса. В частности, проблема утилизации различных предметов быта, которые используют для своей работы соединения ртути или саму ртуть в любых ее формах.

Наиболее употребительные способы демеркуризации — это нанесение на поверхности растворов следующих демеркуризаторов [1]: мыльно-содовый раствор (4% раствор мыла в 5% водном растворе соды); 20% раствор хлорного железа (FeCl3); 5–10% водный раствор сульфита натрия; 4–5% водный раствор полисульфида натрия; 20% водный раствор хлорной извести; 5–10 % соляная кислота; 2–3% раствор йода в водном растворе йодида калия; 0,2% водный раствор марганцовокислого калия, подкисленный соляной кислотой; пиролюзит (паста двуокиси марганца); 4–5% растворы моно - и дихлорамина. При этом время взаимодействия ртути в молекулярной форме и демеркуризатора составляет 1,5–2 суток с расходом 0,4–1 литр на 1 м2. Капельная форма ртути данными демеркуризаторами не уничтожается.

Целью данного исследования является разработка эффективного способа демеркуризации. В ходе проведенных исследований:

- установлена возможность применения в качестве демеркуризаторов растворов хлора, оксида хлора (IV) в растворе тетрахлорида углерода, и водного раствора оксида хлора (IV) в широких диапазонах концентраций;

- проведено сравнение демеркуризирующих свойств растворов хлора и оксида хлора (IV) в тетрахлориде углерода и водного раствора двуокиси хлора;

- выявлено, что раствор хлора в тетрахлориде углерода обладает лучшими демеркуризирующими свойствами, чем раствор двуокиси хлора в тетрахлориде углерода;

- установлено, что растворы хлора в тетрахлориде углерода (ЧХУ) обладают высокими демеркуризирующими свойствами в диапазоне отрицательных температур от -25˚С до 0˚С.

Растворы хлора в ЧХУ имеют невысокую стоимость, что позволит чрезвычайно широко применять их при уничтожении самых различных видов ртутных загрязнений без значительных капиталовложений.

Время демеркуризации вышеперечисленными средствами составляет от нескольких минут до получаса для капельной формы ртути. При переходе хлора из жидкой формы в растворе ЧХУ в абсорбированную форму в растворе (вследствие повышения температуры) эффективность демеркуризации резко снижается.

Проведенные эксперименты продемонстрировали высокую демеркуризирующую способность раствора оксида хлора (I) в ЧХУ и отсутствие выраженных демеркуризирующих свойств у оксида хлора (VII) в ЧХУ.

Особую ценность оксид хлора в ЧХУ имеет для уничтожения капель ртути в труднодоступных местах (бетонных перекрытиях). Недостатком данных рецептур является повреждение поверхностей, которое при кратковременном контакте (1–5 минут) для металлов, пластиков, резин минимально, однако с течением времени возможно огрубление структуры пластиков и резины и появление следов коррозии на некоторых металлах и сплавах.

Литература

1. Ртуть. Нормативные и методические документы. Справочник. СПб: Мониторинг, 19с.

УДК 6

Эффективная технология биологической очистки от фосфора и ее расчет

Санкт-Петербургский государственный университет кино и телевидения,

г. Санкт-Петербург, E-mail: *****@***ru

Главным природным элементом, определяющим жизнедеятельность, экономическое и социальное развитие Санкт-Петербургского региона, является водная система Ладога-Нева-Невская губа-восточная часть Финского залива. С начала CC в. наблюдалась тенденция ухудшения состояния водной системы и нарушения экологического равновесия, выразившаяся в прогрессирующем антропогенном эвтрофировании Ладожского озера, Невской губы и Финского залива. Наиболее тяжелая экологическая ситуация сложилась в акватории Финского залива, куда ежесуточно попадает порядка 3 млн. м3 сточных вод г. Санкт-Петербурга и его пригородов. Постановлением правительства от 15.10.98 (№ 000) Российская Федерация одобрила конвенцию ХЕЛКОМ по защите морской среды Балтийского моря, вследствие чего в настоящее время особое внимание уделяется удалению из городских стоков биогенных веществ (соединений азота и фосфора), вызывающих процессы эвтрофирования.

В процессе биологической очистки изымающийся из сточной воды фосфор идет на построение клеточного вещества организмов активного ила, фосфаты используются для обеспечения энергетических потребностей клеток. Поэтому рост потребления фосфора может быть достигнут в процессе биологической очистки сточных вод с повышенным приростом ила. При традиционном режиме биологической очистки городских сточных вод возможность увеличения прироста ила ограничена. Повышение прироста ила в системе аэротенк—отстойник достигается за счет снижения концентрации активного ила и его возраста. Результат — снижение эффективности очистки по органическим веществам и азоту. Поэтому при эксплуатации очистных сооружений в традиционном режиме можно достичь лишь незначительного изъятия фосфора фосфатов и не удается обеспечить требованиям норматива НДС. Для глубокого изъятия фосфора по технологии биологической дефосфотации осуществляют модификацию процесса путем включения в традиционную схему ступени анаэробной обработки активного ила. В этом случае в системе биологической очистки создаются условия, когда активный ил поочередно проходит анаэробную и аэробную зоны, что стимулирует развитие в нем «фосфорных» бактерий, относящихся к факультативным анаэробам. Учитывая возможность анаэробных условий в зоне осадка вторичных отстойников, для расчета удаления фосфора предлагается использовать следующую зависимость:

,

где — коэффициент рециркуляции возвратного ила; — концентрация возвратного ила; — время пребывания ила в анаэробных условиях зоны осадка вторичных отстойников; — концентрация ила в i-ой анаэробной зоне; — время пребывания сточной воды в i-ой анаэробной зоне; при температуре 20°С.

Формула может быть использована для расчета требуемого для достижения норматива НДС объема анаэробных зон. Так, если необходимо снять 2 мг/л фосфора фосфатов, то потребуется порядка 2 часов пребывания сточной воды в анаэробной зоне. Таким образом, существует реальная возможность достижения норматива ПДС по фосфору путем внедрения в существующих аэротенках технологии биологической дефосфотации без сокращения производительности и эффекта очистки по остальным показателям сточных вод.

Литература

1. Большаков от биогенных элементов на городских очистных сооружениях. СПб: Изд-во Политехн. ун-та, 20с.

2. Соловьева сточных вод от азота и фосфора. СПб: Изд-во «Водопроект Гипрокоммунводоканал Санкт-Петербург», 2008. 100 с.

3. Биологическая очистка сточных вод. М.: Мир, 20с.

СЕКЦИЯ 3

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ И ОХРАНЫ

ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ,

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ И ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ

МЕТОДЫ В ИССЛЕДОВАНИИ СРЕДЫ

УДК 574.5;551.481

ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА НА ОЗЕРНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ БОЛЬШЕЗЕМЕЛЬСКОЙ ТУНДРЫ

Государственная полярная академия, г. Санкт-Петербург, E-mail: *****@***ru

В настоящее время возможные последствия влияния глобального изменения климата на озерные экосистемы Арктики широко обсуждаются мировым научным сообществом [1]. Целью нашей работы является попытка оценить характер изменений функционирования озерных экосистем Большеземельской тундры.

Материалом для работы послужили опубликованные данные по сезонной динамике важнейших экосистемных показателей — первичной продукции и концентрации хлорофилла двух разнотипных озер (ледникового и карстового), подробно изученных Институтом озероведения РАН в 1986–1987 гг. [2].

На первом этапе исследования была использована математическая модель озерной экосистемы FlakeEco [3], которая позволяет на основе входящей физико-географической, гидрометеорологической и морфометрической информации смоделировать кислородный режим озера и сезонный ход первичной продукции. C помощью этой модели была произведена симуляция сезонной динамики продукции фитопланктона. Результаты моделирования были сопоставлены с данными натурных наблюдений. Поскольку сравнение эти данных выявило довольно хорошее совпадение, было решено использовать модель для прогноза хода первичной продукции в изменившихся климатических условиях. На втором этапе в качестве входной гидрометеорологической информации послужил сценарий изменения климата в Баренцевоморском регионе, к которому относится Большеземельская тундра [4]. Опираясь на прогнозный сценарий, была проведена повторная симуляция экосистем тех же озер.

Таким образом, с помощью модели FlakeEco удалось с высокой степенью вероятности спрогнозировать изменение трофического статуса озерных экосистем в изменившихся климатических условиях.

Литература

1. Arctic Climate Impact Assessment. Scientific Report. 20p.

2. Особенности структуры экосистем озер Крайнего Севера (на примере озер Большеземельской тундры). СПб: Наука, 19с.

3. Golosov S., Maher O. A., Schipunova E., Terzhevik A., Zdorovennova G., Kirillin G. Physical background of the development of oxygen depletion in ice-covered lakes // Oecologia. 2007. Vol. 151, Nо. 2. Р. 331–340.

4. www. dkrz. de.

УДК 556.551(470.21)

ИССЛЕДОВАНИЯ ЯВЛЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ АНОМАЛЬНЫХ ОЗЕР В РАЙОНАХ ГУМИДНОГО КЛИМАТА

Государственная полярная академия, г. Санкт-Петербург, E-mail: [e-mail]

В районах гумидного климата широко распространены «черные» озера, воды которых имеют желто-бурый цвет из-за большого содержания гумусовых веществ и растворенного железа. Среди преобладающих «черных» озер довольно часто встречаются аномальные «голубые» озера с прозрачной бесцветной водой, называемые «голубыми» [1]. Эти озера отличаются отсутствием донной растительности, бедны рыбой, на литорали ряда озер просматриваются «воронки взрыва». Происхождение таких озер является дискуссионным. Первоначально «голубые» озера рассматривались как индикатор и поисковый признак миграции углеводородов из залежей, что подтверждалось достаточно высоким совпадением пространственного расположения этих озер и нефтегазоконденсатных месторождений в пределах Западно-Сибирской нефтегазоносой провинции [2]. Формирование таких озер связывали также с выпадением кислотных дождей». Дальнейшие более глубокие исследования химического состав вод и донных отложений «голубых» озер, их растительных и животных сообществ, проведенные преподавателями и студентами Государственной полярной академии на озерах Кольского и Тазовского полуостровов в 2009–2010 гг. [3], показали, что в «голубых» озерах протекают сложные биогеохимические процессы, приводящие к образованию в верхнем слое донных отложений, представленных кварцевыми и полевошпато-кварцевыми песками, цианобактериального мата. Для его существования необходимо наличие в озерной воде достаточного количества органических и серосодержащих веществ. Отходами жизнедеятельности цианобактериального мата является сероводород — ядовитый газ, уничтожающий все живое. Его взаимодействие с растворенными в воде гидроокислами железа приводит к образованию и осаждению гидротроилита. В результате удаления из воды органических веществ, сульфатов и гидроокислов железа, вода становится чистой и прозрачной.

Дальнейшее изучение роли цианобактерий в процессе перехода закисного железа в окисное и их участия в формировании феномена «голубых» озер позволит выработать способы борьбы с природным и антропогенным (выпадение «кислотных дождей») «закислением» озер.

Литература

1. Кузин озера областей гумидного климата // Известия РГО. 2001. Т. 133. Вып. 3.

2. Кузин геохимического поиска залежей нефти и газа. Авторское свидетельство № 000г.

3. , , Яковлев («голубые») озера Кольского полуострова // Известия РГО. 2010. №5.

УДК 582.77.634.0.56

ФАКТОРЫ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ В ГОДЫ АНОМАЛЬНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ПРИРОСТА ЕЛИ НА ОСТРОВЕ БОЛЬШОЙ СОЛОВЕЦКИЙ

Российский государственный педагогический университет имени , г. Санкт-Петербург, E-mail: [e-mail]

Характеристике лесов Соловецкого архипелага посвящены многочисленные публикации, среди которых наиболее обстоятельными являются работы последнего десятилетия. Однако анализу факторов среды в годы аномальных изменений прироста деревьев уделялось недостаточное внимание.

В задачи наших исследований входило: 1) выявить годы с аномально большими отклонениями прироста от многолетней нормы; 2) определить диапазон изменений факторов среды в годы аномальных отклонений прироста от многолетней нормы.

Материалом для выполнения работы послужила серия годичных колец ели с южной части о. Большой Соловецкий, полученная в 2007 году. В качестве метеорологических характеристик исследовались данные по температуре воздуха, осадкам и относительной влажности метеостанции «Соловки», полученные из архива Соловецкого государственного историко-архитектурного и природного музея-заповедника. Ранее эти данные рассматривались в работе с соавторами 2009 г.

Выявление дат аномальных приростов проведено путем нормирования абсолютных значений (мм) годичных колец от 10-летней средней календарной нормы. За годы аномальных приростов приняты те, где отклонения были на 25% больше и меньше нормы (диапазон колебаний составил 50%). Выборки выполнены для 48 лет (24 и 24 года). Годы максимумов: 1765, 1770, 1785, 1794, 1800, 1816, 1825, 1831, 1841, 1856, 1865, 1874, 1882, 1893, 1901, 1919, 1922, 1938, 1946, 1954, 1961, 1970, 1984, 1995. Годы минимумов: 1767, 1773, 1780, 1799, 1803, 1818, 1820, 1837, 1849, 1852, 1862, 1871, 1888, 1896, 1909, 1918, 1928, 1930, 1944, 1950, 1968, 1975, 1982, 1990.

Факторы среды рассматривались за год до аномальных приростов и в даты аномалий, что дало возможность проследить условия произрастания деревьев в периоды относительного покоя и вегетации.

Таким образом, наиболее выразительные различия получены в ходе температуры воздуха в годы противоположных аномалий, когда они показаны с нарастающим итогом. Различия в количестве осадков отчетливо выражены только в годы аномалий. Их значительное количество в июле и августе благоприятно для роста деревьев. Для представления об уровне различий факторов среды в годы противоположных аномалий выполнены расчеты отношений показателей в годы максимумов к данным в годы минимумов (%). Данные представлены в таблице.

	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
О*	122,9	94,34	106,5	128,2	80,66	100,6	140,9	110,7	86,31	91,53	92,43	109,9
Т*	87,9	130,8	118,8	80,56	111,4	127,1	112,5	105,5	113,5	110,3	141,8	115
В*	104	101,4	100,3	100,3	99,48	102,4	105,8	90,2	89,46	104,1	100	102,4

* О — осадки, Т — температура воздуха, В — относительная влажность.