БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ КОНФЕРЕНЦИИ

<< ГЛАВНАЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

загрузка...

Pages:     | 1 |   ...   | 13 | 14 || 16 | 17 |   ...   | 33 |

«Саратовский государственный технический университет ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ГОРОДОВ Сборник научных трудов Под редакцией профессора Т.И. Губиной Саратов 2007 УДК 520 Э ...»

-- [ Страница 15 ] --

В ходе эксперимента оценивалось время жизни растения и изменение солесодержания. Полученные данные (таблица) свидетельствуют об устойчивости элодеи к указанным солям в концентрации 1 г/л. Роголистник способен выдерживать концентрации, находящиеся в пределах 0,5 г/л. При повышении солесодержания время жизни растений значительно уменьшалось, что связано с токсическим действием высоких концентраций на растение. Наибольший токсический эффект обусловлен действием хлорид-ионов, поскольку после исключения действия Cl- время жизни растений увеличивается.

Время жизни элодеи и роголистника при инкубировании в растворах солей По данным гравиметрического анализа было определено изменение солесодержания в растворах при культивировании растений (см. рис.1).

Отмечено, что наибольший процент деминерализации наблюдается в экспериментах с сульфатом натрия, для хлоридов калия и натрия этот показатель оказался гораздо ниже. Наибольший процент деминерализации элодеей наблюдается при концентрации NaCl – 1 г/л;

Na2SO4 – 2 г/л;

KCl – 2 г/л. Для роголистника данный процесс эффективен при содержании NaCl – 1 г/л;

Na2SO4 – 1,5 г/л;

KCl – 0,5 г/л. Кроме того, установлено, что процент деминерализации у элодеи (рис 1, А) и роголистника (рис 1, Б) зависит как от состава соли, так и от ее концентрации.

% дем инерализации Далее были проведены эксперименты с указанными ВВР в аналогичных условиях на образцах воды, взятых из водоема АЭС. Степень поглощения солей определялась гравиметрически (рис. 2).

Оказалось, что для разных видов растений показатель деминерализации различается незначительно. Для роголистника он составил 2,43%, а для элодеи – 2%. В обоих случаях наблюдался значительный прирост биомассы. В экспериментах с роголистником он происходил быстрее.

Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что вода водоема-охладителя благоприятна для произрастания выбранных ВВР.

Показана возможность их использования для обессоливания водоема.

1. Мережко А.И. Роль высших водных растений в самоочищении водоемов / А.И. Мережко // Гидробиологический журнал. – 1973. – №4. – С.118-125.

2. Золотухина Е.Ю. Тяжелые металлы в водных растениях. Аккумуляция и токсичность / Е.Ю. Золотухина, Е.Е. Гавриленко // Биологические науки. – 1989. – №9.

– С. 94-105.

3. Высшая водная растительность как элемент очистки промышленных сточных вод / В.В. Кравец, Л.Б. Бухгалтер, А.П. Акользин, Б.Л. Бухгалтер // Экология и промышленность России. – 1999. – №8. – С.20-23.

4. Лукина Л.Ф. Физиология высших водных растений / Л.Ф. Лукина, Н.Н. Смирнова – Киев: Наукова думка, 1988. – 188 с.

З.А.Забродина1, С.М.Рогачева1,2, П.Е.Кузнецов Саратовский государственный технический университет Саратовский государственный университет им. Н.Г.Чернышевского

ИЗУЧЕНИЕ ЭКОРЕГУЛЯТОРНОГО ДЕЙСТВИЯ

ГЕТЕРОАУКСИНА

Экорегуляторы (хемомедиаторы) – это химические вещества, которые осуществляют экологические взаимодействия между организмами одного или разных видов.

Одним из экорегуляторов является индолил-3-уксусная кислота (ИУК), или гетероауксин. ИУК продуцируют высшие растения, грибы, водоросли, бактерии. Она регулирует рост растений, выполняя функцию фитогормона [1]. Участвует в симбиотических отношениях между бактериями и растениями. ИУК образуется также в животном организме, причем увеличение ее содержания в тканях наблюдается при росте раковых опухолей [2]. Таким образом, функции ИУК в межвидовых, внутривидовых и межклеточных взаимодействиях разнообразны, но часто мало изучены. В частности, мало известно о воздействии ИУК на простейшие организмы, которые являются важным компонентом водных и почвенных экосистем.

Проблема влияния гетероауксина на живые организмы, в том числе простейшие, становится еще более актуальной в связи с активным применением ИУК и ее аналогов в сельском хозяйстве в качестве пестицидов. Особый интерес представляет воздействие низких концентраций ИУК, поскольку именно в очень низких дозах экорегуляторы проявляют свое биологическое действие.

Целью данной работы явилось изучить дозозависимое действие гетероауксина на инфузории Paramecium сaudatum.

Простейшие Paramecium caudatum сочетают в себе признаки животной клетки и организма, поэтому на них изучают как организменные, так и клеточные реакции на любое химическое воздействие и широко используют в качестве тест-объектов для определения уровня этого воздействия [3].

В водной среде инфузории находятся в постоянном движении, которое осуществляется с помощью ресничек. Весь реснитчатый аппарат туфельки представляет собой единое функциональное и физическое целое, поэтому любые изменения внешней среды, воспринимаемые клеткой, приводят к изменению характера ее движения. Изменение подвижности клеток зависит как от природы вещества, так и от его концентрации, т.е.

является тест-реакцией.

Нами изучалось влияние ИУК в различных концентрациях (5,710- - 5,710-19 М) на подвижность парамеций (рис. 1). Определение подвижности клеток проводилось с помощью прибора «Биотестер-2» по количеству инфузорий, перемещающихся в зоне анализа при воздействии химических соединений в водной пробе. Прибор представляет собой специализированный импульсный фотометр. Длина волны излучения – нм. Длительность циклов измерения – от 22 до 250 с, в зависимости от выбранного режима работы.

Рис.1. Изменение во времени подвижности P.caudatum в зависимости Из рис. 1 видно, что большинство концентраций гетероауксина уменьшают подвижность парамеций. Это не противоречит данным о том, что большинство химических соединений являются для инфузорий репеллентами [4]. Тем не менее некоторые концентрации ИУК либо вообще не оказывают никакого воздействия на подвижность (5,710-12 М), либо наоборот, вызывают ее увеличение (5,710-17 М).

Отметим, что под влиянием различных концентраций гетероауксина изменение подвижности парамеций во времени происходит синхронно (рис. 2). Видно, что полученные отклонения не случайны, наблюдается хорошая воспроизводимость результатов. Зависимость подвижности парамеций от различных концентраций ИУК во времени является немонотонной.

Рис. 2. Зависимости подвижности P.caudatum от концентрации ИУК Таким образом, нами обнаружен немонотонный дозозависимый характер действия гетероауксина на инфузории P. caudatum.

Поскольку изменение подвижности парамеций является показателем токсичности водной среды, мы считаем, что нами зафиксировано отрицательное воздействие ИУК на организм простейших.

Из литературных данных известно, что микроводоросли Scenedesmus quadricauda подавляют функционирование простейших в водных экосистемах [5]. Кроме того, обнаружено, что эти микроводоросли содержат ИУК [6]. Полученные нами результаты позволяют предположить, что гетероауксин может выступать химическим посредником (экорегулятором) в таком межвидовом взаимодействии.

1. Гамбург К.З. Биохимия ауксина и его действие на клетки растений / К.З. Гамбург. – Новосибирск: Наука, 1976. – 272 с.

2. Rossiter S. Halogenated Indole-3-acetic acids as oxidatively activated prodrugs with potential for targeted cancer therapy / S. Rossiter, L.K. Folkes P. Wardman // Bioorganic & medicinal chemistry letters. – 2002. - V.12. - P.2523-2526.

3. Серегина О.Б. Простейшие как альтернативный биологический тест-объект в фармации / О.Б. Серегина, Н.Б. Леонидов // Фармация. – 2003. – №4. – С.55-62.

4. Методы биоиндикации и биотестирования природных вод: сб.трудов / под ред. В.А. Брызгало, Т.А. Хоружая – Л.: Гидрометеоиздат, 1989. – Вып.2. – 280 с.

5. Письман Т.И. Динамика смешанной культуры беспозвоночных в биотическом цикле “продуцент-консумент” / Т.И. Письман, Л.А. Сомова // Биоразнообразие и динамика экосистем Северной Евразии: информационные технологии и моделирование: Тез. докл. 1-го Междунар. рабочего совещания:

Новосибирск, 9-14 июля 2001г. – С. 69.

6. Mazur H. Indole-3-acetic acid in the culture medium of two axenic green microalgae / H. Mazur, A. Konop, R. Synak // Journal of Applied Phycology. – 2001. - V.13.

- No.1. – Р.35-42.

А. А. Загреков, Д. Е. Иванов, И. Н. Ларин, Е. А. Лущай, В. Н. Чупис Институт промышленной экологии, г. Саратов

БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА

ПРИРОДНЫХ СРЕД ПРОМЫШЛЕННЫХ ГОРОДОВ

Система экологического мониторинга промышленных предприятий основана на сочетании методов биомониторинга и химико-аналитических исследований. Первоначальный анализ качества природных сред осуществляется методами биотестирования. При обнаружении токсичности проводится детальный химический анализ проб по полному перечню загрязняющих веществ для данного объекта.

Под биотестированием обычно понимают процедуру установления токсичности среды в лабораторных условиях с помощью тест-объектов, сигнализирующих об опасности независимо от того, какие вещества и в каком сочетании вызывают изменения жизненно важных функций у тестобъектов. Благодаря простоте, оперативности и доступности биотестирование получило широкое признание во всем мире, и его все чаще используют наряду с методами аналитической химии. Методы биотестирования значительно чувствительнее химических методов анализа. Они позволяют оценить синергическое действие и биологические эффекты сверхмалых концентраций загрязняющих веществ.

Первоочередное использование аттестованных методик биотестирования, допущенных для целей государственного экологического контроля, дает возможность повысить достоверность экотоксикологического анализа. Методы биоиндикации также могут быть использованы, но как дополнительные. При проведении биоиндикации необходимо учитывать ряд биотических, абиотических и антропогенных факторов, влияющих на живые организмы в природных условиях.

В ряде случаев требуется быстро и достоверно произвести оценку качества природных сред. Такие ситуации могут возникнуть, например, при авариях на химических заводах. В случаях подобных чрезвычайных ситуаций важно в кратчайшие сроки оценить экологическую обстановку в районе опасного промышленного объекта и принять адекватные меры.

Для этого нами предложена система биотестов, которая включает следующие тест-объекты: цериодафнии (Ceriodaphnia affinis), хлореллу (Chlorella vulgaris Beijer), инфузории (Paramecium caudatum), люминесцентные бактерии (Escherichia coli — рекомбинантный штамм Mи семена кресс-салата (Lepidium sativum). Критериями острой токсичности являются такие показатели, как смертность цериодафний (50% и более), изменение оптической плотности культуры водоросли хлорелла (снижение средней величины оптической плотности по сравнению с контрольным вариантом на 20% и более или ее повышение на 30% и более). Метод определения токсичности с помощью инфузорий основан на способности тест-объектов реагировать на присутствие в пробах веществ, представляющих опасность для их жизнедеятельности, и направленно перемещаться по градиенту концентраций этих веществ (хемотаксическая реакция), избегая их вредного воздействия. В опытах с кресс-салатом изучается количество проросших семян и длина корешков по сравнению с контролем. Токсичность оценивается по наиболее чувствительному тест-объекту.

Продолжительность биотестирования пробы с помощью цериодафний и семян кресс-салата составляет 48 часов. Биотестирование на хлорелле проводится в течение 22 часов, а на инфузориях и бактериях — 1 час. Аппаратура для биотестирования проб на хлорелле разработана в Красноярском государственном университете профессором Ю.С. Григорьевым. Биотестирование с помощью инфузорий проводится на импульсном фотометре «Биотестер-2», который разработан фирмой «Спектр-М» (г. Санкт-Петербург). Интенсивность биолюминесценции бактерий оценивается с помощью люминометра «Биотокс-10» («NERA–S», Москва).

Также нами использовалась экспресс-методика определения токсичности окружающей среды с помощью цериодафний в течение 1, часов. Методика основана на повышении чувствительности организма при повышении температуры культивационной среды. Применение этой методики позволяет значительно сократить сроки определения загрязнения окружающей среды по сравнению с общепринятыми классическими, требующими достаточно долгого времени определения (более 48 часов).

С помощью описанной выше тест-системы нами проводился экологический мониторинг зоны влияния завода по уничтожению химического оружия в поселке Горный Саратовской области, Балаковской АЭС, также контролировалась экологическая обстановка в различных районах города Саратова.

По результатам анализа можно утверждать, что атмосферные осадки (снег) в Парке Победы на Соколовой горе и ГПКиО им. М. Горького не токсичны (люминесцентные бактерии — T=0;

хлорелла — ингибирование роста на 19,5%). Также отсутствие токсичности зафиксировано в почве и воде, взятой на Набережной космонавтов (район кинотеатра «Экран»):

цериодафнии — А=0%, люминесцентные бактерии — Т=0.

Вода сточная из водоема-охладителя Балаковской атомной станции не токсична (люминесцентные бактерии — T20;

хлорелла — стимуляция роста на 1,9%). Вода природная поверхностная из р. Волги (фильтрационные воды водоема-охладителя) также не токсична (люминесцентные бактерии — T20;

хлорелла — ингибирование роста на 2,5%).

Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского

ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ БИОМАССЫ

Непрерывное повышение цен на нефть и природный газ в сочетании с истощением их ресурсов при наличии огромных природных запасов возобновляемого органического сырья в виде растительной биомассы создает предпосылки для возникновения технологий получения альтернативных топлив.

Моторные топлива, полученные из растительной биомассы, экологически чистые, так как не содержат серу, а образующийся при их сгорании диоксид углерода вновь вовлекается в образование растений и не накапливается в атмосфере. Утилизация растительных отходов и отходов пластмасс оздоровляет экологическую обстановку.

Перспективным методом переработки растительной биомассы является процесс пиролиза. Конечными продуктами процесса являются газ, смола, пирогенетическая вода (т.е. вода, образующаяся в результате термического распада топлива) и твердый остаток.

Доступность и эффективность этого процесса делает его актуальным методом получения топлив из биомассы.

В данной работе проведено исследование изменения состава газообразных продуктов пиролиза в зависимости от вида используемой в качестве сырья биомассы. В качестве исходного сырья использовали следующие виды биомассы: сосна (опилки), лузга семян подсолнечника, лузга тыквенных семян, береза (стружки), тополь (стружки) (табл. 1-5).

Перед опытом сырье измельчали, сушили и взвешивали.

Пиролиз биомассы проводился на установке проточного типа при температуре 500°С. Данные получены на основе хроматографического анализа газообразных продуктов, хроматомасс – спектрометрического анализа жидких продуктов пиролиза.

По экспериментальным исследованиям представлены данные, показывающие характер зависимости содержания компонентов газовой смеси от различного исходного сырья. Из анализа представленных таблиц можно сделать вывод, что наиболее эффективным сырьем для получения водорода и метана являются древесные опилки тополя и сосны, лузга семян подсолнечника. Менее продуктивным сырьем оказались лузга семян тыквы и опилки березы.

ТОПОЛЬ ЛУЗГА ПОСОЛНЕЧНИКА СОСНА ЛУЗГА ТЫКВЕННЫХ СЕМЯН БЕРЕЗА

По немаловажному продукту пиролиза оксиду углерода (II) лидируют сосновые опилки, выход составляет 38,2% об., тогда как у остальных продуктов этот показатель не превышает 22,9% об.

Минимальный выход СО обнаруживается при пиролизе лузги тыквенных семян 20,5 % об. (табл. 3).

СОСНА БЕРЕЗА ЛУЗГА ПОСОЛНЕЧНИКА ТОПОЛЬ ЛУЗГА ТЫКВЕННЫХ СЕМЯН

Анализ полученных данных дает возможность говорить о том, что процесс пиролиза биомассы протекает наиболее эффективно в интервале от 90 до 120 минут от начала опыта. Независимо от вида исходного сырья наблюдается высокое содержание диоксида углерода, монооксида углерода, которые могут быть использованы в качестве сырья для синтеза Фишера – Тропша, процесса метанирования.

По результатам хроматомасс – спектрометрического анализа в составе жидких продуктов обнаружены следующие классы соединений:

альдегиды (бутаналь), кетоны, высшие спирты (бутанол), уксусная кислота, эфиры непредельных жирных кислот, эфир лауриловой кислоты, непредельные спирты, производные антрацена и пиридина, полициклические спирты.



Pages:     | 1 |   ...   | 13 | 14 || 16 | 17 |   ...   | 33 |
 







 
© 2013 www.kon.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»