Том 52, № 3 (2025)

Интенсивные нагонные явления перераспределяют воды устья р. Преголи и препятствуют работе водозабора для нужд г. Калининграда. Невозможность осуществить водозабор при длительном (10–20 сут) проникновении солоноватых вод может создавать проблемы с водоснабжением. Данные (2020–2024 гг.) о перекрытии водоснабжения на водопроводной станции как индикаторы интенсивности проникновения клина солоноватых вод вверх по реке показали межгодовой рост количества и продолжительности таких случаев. Было проведено сравнение результатов измерений солености в контрольной точке в середине устьевого участка реки с данными хлорности на водозаборе. Рассмотренные примеры остановки водоснабжения на 7–20 сут в августе и октябре 2023 г. позволили оценить условия по воздействию ветра, подъему уровня и начальному положению соленостного клина, способствующие его продвижению вверх по руслу реки вплоть до точки водозабора. Предложена регрессионная зависимость между величинами хлорности на водозаборе и солености в середине устьевого участка р. Преголи, которая в первом приближении может быть использована для оценки значений хлорности на водозаборе в случае проникновения солоноватых вод.

Представлены результаты определения объемов биологического накопления микроэлементов (V, Pb, Cr, Co, Mo, Cu, Zn, Ni, Fe, Sr, Mn) в восьми видах и редкоземельных элементов (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) в двух видах высших водных и прибрежно-водных растений трех зарастающих заливов приплотинной части Иваньковского водохранилища – Новосельского, Федоровского и Коровинского. Изучен флористический состав растительных сообществ заливов, определены фитомассы доминирующих ассоциаций заросших участков, продукция и площади, занимаемые высшей водной растительностью. Сравнение данных за 1977 с данными 2005 г. показало, что произошло значительное увеличение совокупной годовой продукции за счет роста продукции двух экологических групп макрофитов Иваньковского водохранилища – воздушно-водных (гелофитов) и гидрофитов свободноплавающих и укореняющихся со сменой видов-эдификаторов и возрастанием ведущей роли воздушно-водных (гелофитных) видов растительности в образовании зон зарастания. В период с 1990 по 2005 г. произошла стабилизация процесса зарастания и продуктивность всех эколого-биологических групп растительности сохранялась на одном уровне. Суммарно в Новосельском, Федоровском и Коровинском заливах в период максимального развития (июль–август) в сухой биомассе макрофитов накапливается 4657.8 кг тяжелых металлов: из них 2.58 V, 1.98 Pb, 9.75 Cr, 0.78 Co, 0.82 Mo, 16.76 Cu, 45 Zn, 6.1 Ni, 1977 Fe, 171 Sr, 2426 кг Mn. В сухой биомассе манника большого и рдеста пронзеннолистного трех заливов связано 0.33 кг редкоземельных элементов. Самая большая масса тяжелых металлов накапливается растительностью Коровинского и Федоровского заливов. В Коровинском заливе, где значительно возрастает доля погруженных укореняющихся видов в совокупной фитомассе, получены самые высокие значения биоаккумуляции тяжелых металлов и редкоземельных элементов. Главными видами-аккумуляторами являются телорез алоэвидный, манник большой и рдест блестящий. Показано, что процесс зарастания заливов, сопровождающийся сменой растительных сообществ, все большим площадным доминированием и увеличением годовой продукции воздушно-водных видов, способствует росту биологической аккумуляции тяжелых металлов.

На примере водосбора малой реки городской территории проанализирована связь абиотических и биотических компонентов между водной средой и почвой. Качество воды по комплексу показателей оценивалось категорией “загрязненная”. Выявлена схожесть величин биогеохимических характеристик донных отложений и почв. Среднее содержание органического углерода С_орг в донных отложениях составляло 5.9, в почве – 6.8%. Превышение фонового уровня углеводородов в донных отложениях (100 мг/кг) было не выше 1.6 раз, в почве составляло 1.2–1.7 раз. Доля углеводородов в составе органического вещества донных отложений не превышала 0.4, в почве водосбора – 0.21%. Суммарное содержание фитопигментов в донных отложениях и почве существенно не отличалось – 34.89 и 29.31 мкг/г соответственно. Вклад первичной продукции, оцененный по содержанию Хл а в общее содержание С_орг, в донных отложениях составлял в среднем 1.53, в почве 0.61%. В составе фитопигментов почв и донных отложений доминировали каротиноиды. При изучении молекулярного состава н-алканов было показано, что преобладающим типом органического вещества как в почве, так и в донных отложениях является терригенное вещество, генетически связанное с высшей растительностью, находящееся в исследованных объектах в виде трансформированных углеводородов.

На основе статистических оценок составлена гидрохимическая характеристика малых озер, типичных для различных ландшафтов Республики Карелии. Тестовая выборка, подлежавшая исследованию, сформирована на основе гидрохимических данных относительно 223 наиболее изученных малых озер Карелии, разделенных на группы на основе их принадлежности тому или иному ландшафту. Оценена возможность выявления атипичных (аномальных) для определенной территории, в том числе уникальных, озер путем применения статистических критериев идентификации выбросов при анализе гидрохимических данных. Поиск аномальных значений проводился классическими методами статистического анализа, среди которых квантильный анализ (ящиковая диаграмма) и статистические критерии поиска выбросов Шовене и Рошера (Томпсона). Оценена эффективность применения данных методов для выявления аномалий. Выполнен экспертный анализ полученной выборки озер с аномальными значениями гидрохимических параметров с целью выявления характера и причин аномалий, а также на предмет уникальности озер. Намечены пути дальнейших исследований возможности использования методов математической статистики для поиска аномалий, а также разработки критериев уникальности озер с позиции гидрохимии.

Рост производства пластиковых изделий, большая часть (~ 54%) которых – товары одноразового использования, и отсутствие эффективного управления пластиковыми отходами привели к глобальной проблеме загрязнения окружающей среды полимерами. Частицы микропластика (размером < 5 мм) и нанопластика (размером > 1000 нм) обнаружены во всех средах и даже в живых организмах. Большинство исследований направлено на исследование микропластика в поверхностных водах, однако частицы полимеров обнаружены и в подземных водах. Приведены результаты обобщения актуальных исследований, направленных на анализ загрязнения подземных вод частицами микропластика. Представлены результаты анализа пробы на наличие микропластика из подольско-мячковского водоносного горизонта в районе Звенигородской биостанции. Визуальная характеристика проводилась с помощью оптического микроскопа Olympus BX53M, химический состав полимеров определялся на рамановском спектрометре EnSpectr 532. Идентификация показала присутствие различных полимеров: полиэтилена, полиуретана, поликарбоната, полиимида. Также выявлены фенолформальдегидные и политерпеновые смолы, различные сополимеры. Анализ химического состава частиц выявил среди потенциальных полимеров значительную долю природных полимеров, являющихся целлюлозой и биоразлагаемым полимером зейном. Микропластик представлен фрагментами, микроволокнами и пленками, которые указывают на загрязнение подземных вод вторичным микропластиком. Концентрация идентифицированных частиц составила 2 шт/л.

По итогам исследований 2022–2023 гг. проведена оценка радиоэкологического состояния водной экосистемы Северо-Крымского канала (СКК) в отношении долгоживущих искусственных (⁹⁰Sr, ¹³⁷Cs) и естественных (⁴⁰K, ²³⁸U, ²³²Th) радионуклидов. Изучена также роль днепровской воды, вновь поступившей в 2022 г. по руслу СКК в Крым, в переносе техногенных и природных радионуклидов на поливные сельскохозяйственные угодья этого региона. Применялись стандартные, принятые в общемировой практике методы радиохимической обработки проб, а также бета- и гамма-спектрометрии. Определено, что спустя 37 лет после аварии на ЧАЭС днепровская вода остается источником вторичного поступления ⁹⁰Sr (до 427.2 Бк/м³ в растворенной форме) и ¹³⁷Cs (до 521.9 Бк/кг сухой массы на взвешенном веществе) через СКК на территорию Крыма. Выполненный прогноз показал, что, как минимум, в течение 10 лет после поступления днепровской воды с такими же уровнями удельной активности ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs, которые были определены в 2022–2023 гг., развитие поливного сельского хозяйства в Крыму будет радиационно безопасным.

В рамках эксперимента по изучению биоты в условиях морских техноэкосистем впервые исследован видовой состав и количественное обилие диатомового микроперифитона в водозаборном тоннеле Владивостокской ТЭЦ-2. На основании современных методов анализа альгофлоры, включая сканирующую электронную микроскопию, идентифицировано 49 видов микроводорослей из класса Bacillariophyceae. На поверхности макрообрастания водозаборного тоннеля отмечено относительно высокое количественное обилие микроперифитона (максимальная плотность 17.4 ± 2.5 × 10⁶ кл. см^–2, биомасса 56.3 ± 9.8 мг ‧ см^–1). Доминирующее положение занимали преимущественно бентосные диатомовые водоросли, адаптированные к миксотрофному метаболизму. Количественное обилие диатомового микроперифитона в разных участках водозаборного тоннеля различалось достаточно существенно (в 3–6 раз) и обуславливалось локальными гидродинамическими условиями.

Рассмотрены подходы к формированию оптимальных компромиссных диспетчерских графиков управления водными ресурсами Иркутского водохранилища (оз. Байкал) на основе методов многокритериальной оптимизации. Сформировано множество альтернативных решений в соответствии с перечнем различных вариантов иерархии приоритетов водопользователей. Определено множество недоминируемых по используемым критериям решений.