Губина Т.И. (ред.) Экологические проблемы промышленных городов

Подождите немного. Документ загружается.

181

Результаты исследований представлены на рис. 1 – 4.

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Концентрация меди в

почве, мг/кг

До выращивания кукурузы

50 100 250 500 1000

После выращивания кукурузы

5 40 168,9 379,4 741,6

ПДК 3 ПДК 6 ПДК 12,5 ПДК 25 ПДК

Рис. 1. Уменьшение содержания меди в среднезасоленной почве (0,6 %) при

выращивании кукурузы в течение 14 дней

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

Концентрация никеля в

почве, мг/кг

До выращивания кукурузы

100 250 500 1000 2000

После выращивания кукурузы

10 100 250 700 1650

ПДК 3 ПДК 6 ПДК 12,5 ПДК 25 ПДК

Рис. 2. Уменьшение содержания никеля в среднезасоленной почве (0,6 %) при

выращивании кукурузы в течение 14 дней

182

100

120

0 5 10 15 20 25 30

Превышение ПДК меди в почве, количество раз

% акк

ли

ованной к

уру

зой ме

Незасоленная почва

Среднезасоленная почва

100

120

1 4 7 10131619222528

Превышение ПДК никеля в почве, количество раз

% акк

лиронного к

зой никеля

незасоленная почва

среднезасоленная почва

Рис. 3. Аккумуляция меди кукурузой

Рис. 4. Аккумуляция никеля кукурузой

Можно предположить, что при фиторемедиации засоленных и

загрязненных тяжелыми металлами почв растения испытывают некоторый

стресс но нельзя исключить и биохимическое влияние хлорида натрия на

процессы осмоса.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что:

- в почвах с содержанием хлорида натрия 0,6 % от сухой массы почвы

(среднезасоленные) процесс аккумуляции меди и никеля растениями

происходит

гораздо активнее, нежели в почвах с содержанием NaCl до

0,15 % (незасоленные);

- в зависимости от начальных концентраций тяжелых металлов в почве

при среднем засолении процент (%) аккумулированной кукурузой меди

увеличивается на 5 – 15 %, а никеля на 10 – 20 % по сравнению с

незасоленными почвами.

Литература

1. Битюцкий Н. П. Микроэлементы и растения: учеб. пособие / Н.П. Битюцкий. –

-Пб.: Изд-во Петербургского университета, 1999. - 230 с.

Писаренко Е.Н. Влияние солей на прорастание и рост различных растений /

Е.Н. Писаренко, Т. И. Губина, С. М. Рогачева // Вестник СГТУ. – 2007. - № 2. – С. 18-

22.

Спутник эколога: справочник по экологии и природопользованию / под ред.

Медведева А.Ю.

Распределение тяжелых металлов в объектах окружающей среды: атлас / под ред.

К.Б. Зарецкого – М.:Наука, 1991, 32 с.

Карнаухов Н. И. Мелиорация солонцов / Н.И. Карнаухов. - Иркутск: ИГУ, 1980, -

238 с.

Методика определения тяжелых металлов в почве на приборе «СПЕКТРОСКАН No

2043 (LiF200)».

183

В.П. Погодаев, Ю.Г. Погодаева

ГОУ ВПО «Омский государственный технический университет»

ПРИМЕНЕНИЕ ДИСТАНЦИОННОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ

ПРИ ИЗУЧЕНИИ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН

Система образования в нашей стране вступила в период

фундаментальных перемен. Они характеризуются новым пониманием

целей и ценностей образования, сознанием необходимости перехода к

непрерывному образованию, новыми концептуальными подходами к

разработке

и использованию технологий обучения и т.д. В настоящее

время реализация многих из стоящих перед системой образования задач

невозможна без использования методов и средств информатизации.

Постепенное наращивание парка вычислительной техники в быту

делает перспективной отрасль деятельности, связанной с разработкой и

внедрением, как электронных учебников, так и технологий обучения без

преподавателя.

Мы имеем в виду электронные учебники (ЭУ) для

подготовки студентов – экологов в вузах.

Каждый учебник, с одной стороны, должен быть в значительной

степени автономным, а с другой – должен отвечать некоторым стандартам

по своей внутренней структуре и форматам содержащихся в нем

информационных данных. Это обеспечит возможность легко и быстро

связать необходимый комплект

учебников в единую обучающую систему

(в которой могут иметь место также информационно-поисковая система,

экзаменационная система и т.п.) [1].

Возможная область применения ЭУ чрезвычайно широка:

использование ЭУ эффективно и при самообразовании, и при

дистанционном обучении; ЭУ рекомендуется для людей со специальными

потребностями в образовании.

При создании таких электронно-методических

материалов (ЭММ)

ими, как правило, являются высокоподготовленный преподаватель-

методист и студенты, обладающие на сегодняшний день, необходимым

объемом знаний в программировании и моделировании рассматриваемой

в данном контексте информации в компьютерном варианте.

На примере одной из существующих на сегодняшний день

программ, было разработано электронное методическое пособие по

микробиологии для студентов экологических специальностей, проведено

апробирование этого учебника на студентах и сделан сравнительный

анализ между дистанционным обучением и очным-дневным, вечерним.

Данная работа была нацелена на оказание помощи профессорско-

184

преподавательскому составу и студентам в проведении учебно-

воспитательного процесса и его автоматизацию. В результате внедрения

данного учебника ожидалось повышение качества и интенсивности

обучения студентов, облегчение труда преподавательского состава, а

также насыщение кафедры учебно-методической базой [3].

В отличие от обычного (бумажного) учебника электронный учебник

может и должен обладать несколько большим «интеллектом», поскольку

компьютер способен имитировать некоторые аспекты деятельности

преподавателя (подсказывать в нужном месте в нужное время, дотошно

выяснять уровень знаний и т.п.). Электронный учебник (ЭУ) должен

содержать весь необходимый (и даже более) учебный материал по

определенной дисциплине. Наличие же «интеллектуальных аспектов» в

электронном учебнике не только компенсирует его недостатки

(использование исключительно

на компьютере), но и дает ему

значительные преимущества перед бумажным вариантом (быстрый поиск

необходимой информации, компактность и т.д.).

Лишенный постоянного общения с преподавателями и своими

коллегами, студент или слушатель может испытывать психологический

дискомфорт, остро переживать свою изолированность, ощущать

некоторое пренебрежение к себе или откровенное игнорирование по

сравнению с другими студентами. Поэтому для систем дистанционного

обучения очень важно наличие постоянных контактов обучаемого с

администрацией и преподавателями учебного заведения, а также со своими

коллегами, разобщенными между собой территориально.

Современные информационные и телекоммуникационные

технологии, о которых мы уже упоминали, дают возможность обеспечить

высокую степень интерактивности субъектов учебного процесса. Так, с

помощью электронной почты организуется если и не постоянный, то

весьма регулярный контакт студента с администрацией дистанционного

обучения и тьютором для оперативного обсуждения организационных

вопросов. Присвоение электронного почтового адреса каждому

преподавателю облегчает студенту задачу получения консультации по

теме изучаемого материала в любое удобное для студента время. Хотя эти

способы обучения относятся к асинхронному или «онлайновому» инфор-

мационному взаимодействию, они позволяют создать иллюзию «близости»

студента к учебному заведению [2].

Электронный учебник является мультимедийным электронно-

методическим документом, раскрывающим основные требования. Он

предназначен для изучения основ микробиологии и самопроверки знаний

студентов. Является методическим пособием для всех студентов

экологических специальностей.

185

Апробирование электронного пособия позволило выявить

следующие достоинства этого учебника:

- реализовалось индивидуальное обучение путем составления

собственной траектории изучения данного предмета;

- существенно повысилась эффективность обучения за счет

использования современных информационных технологий, например,

автоматизированный поиск учебной информации;

- осуществлен широкий контроль учебной деятельности, в том числе

и самостоятельной работы обучающихся.

Оказалось, что, кроме

достоинств, у ЭУ существуют и недостатки:

- обучение с использованием электронных учебных изданий и

компьютерных сетей требует большой мотивации и самоорганизации

обучаемого;

- меньшая степень усвоения учебного текста с экрана монитора, чем

при чтении с бумажного носителя (считается, что при чтении с экрана

степень усвоения текста на 25% ниже).

Исследование метода дистанционного изучения

микробиологии для

студентов экологических специальностей показало, что этот метод вполне

имеет право на существование т.к. абсолютная успеваемость выше 90% и

качество не ниже 50%.

Литература

1. Агеев В.Н. Электронные издания учебного назначения: учеб. пособие / В.Н. Агеев,

Ю.Г. Древс. – М.: МГУП, 2003. – С. 62.

Гутгарц Р.Д. Компьютерная технология обучения / Р.Д. Гутгарц, Б.П. Чебышева //

Информатика и образование. – 2000. – №5. – С.44 – 45.

3. Тевелева С.В. Электронный учебник как средство дистанционного обучения /

С.В. Тевелева // Информатика и образование. – 2000. – №8. – С.48 – 50.

Г.А. Пузаткина, Т.А. Суслова, Н.Н. Гусакова

ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет

им. Н.И.Вавилова»

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ ЯРОВОЙ

ПШЕНИЦЫ НА АНТРОПОГЕННО-ДЕПРЕССИРОВАННЫХ

ТЕРРИТОРИЯХ

Из литературы известно о существовании прямой зависимости

содержания свинца в растениях от длительности воздействия выхлопных

186

газов и плотности транспорта на дорогах. Ширина придорожных аномалий

содержания свинца в почве может достигать 100 – 150 м. Вместе с тем на

этих площадях располагаются поля сельскохозяйственных культур,

поэтому актуальным является снижение токсического действия тяжелых

металлов на территории селитебных автострад.

Нами предложен способ снижения токсического действия тяжелых

металлов, в частности ионов свинца (II), на

яровой пшенице сорта

Саратовская 42, используя предпосевную обработку семенного материала

растворами биологически активных веществ (БАВ).

Целью работы являлось исследование протекторной роли БАВ по

отношению к ионам свинца (II) на посевах яровой пшеницы, выращенной

на антропогенно-депрессированной территории. Объектом исследования

являлась яровая пшеница сорта Саратовская 42. Экспериментальная часть

работы проводилась в ЧП «Борщев» Саратовского

района Саратовской

области, поля которого расположены в 7 – 10 м от автострады

федерального значения. Для исследования взяты три группы

гетероциклических соединений, являющихся фурилзамещенными

мочевинами (ДХБФМ), оксиалкилпирролидинами (цис-ОПП),

производными хинолина (ДФП) в виде растворов с концентрацией 10

-4

Контролем в опытах служила дистиллированная вода, стандартом –

промышленный иммуномодулятор и стимулятор роста растений –

иммуноцитофит. Семена опрыскивали перед посевом водной суспензией

БАВ, закрывали брезентом и оставляли в таком состоянии на 24 часа. 25

вариантов сочетания БАВ и ионов Pb

различных концентраций

представлены ранее [1].

Изучено влияние БАВ на всхожесть яровой пшеницы, прохождение

ею этапов органогенеза, площадь листьев, озерненность колоса,

кустистость, элементы структуры урожайности и саму урожайность.

Анализируя данные по полевой всхожести, можно сказать, что

обработка семян растворами Pb

различных концентраций снизила

всхожесть посевного материала на 5,2 % (концентрация 10

-6

%) – 15,7 %

(концентрация 10

-3

%). Обработка семян растворами БАВ способствовала

возрастанию всхожести на 2 – 5 % по сравнению с контролем. При

комплексном использовании БАВ и нитрата свинца различных

концентраций препараты нивелировали негативное действие свинца и

способствовали повышению полевой всхожести зерна по сравнению с

контролем на 3 – 7 %. Максимально (на 6 – 7 %) повысил всхожесть

препарат цис-ОПП.

Отмечено влияние изучаемых веществ на сроки

прохождения этапов

органогенеза. Так обработка посевного материала «чистыми» растворами

БАВ привела к более быстрому, по сравнению с контролем, появлению

всходов (на 1 – 3 дня раньше), наступлению фаз кущения (на 2 – 3 дня),

187

выхода в трубку (на 2 – 5 дня) и колошения (на 2 – 4 дня). Высокие

концентрации ионов свинца (10

-3

– 10

-4

%) задержали наступление всех

этапов органогенеза на 2 – 5 дней. Низкие концентрации – 10

-5

– 10

-6

оказались на уровне контроля. Применение сочетаний БАВ+Pb

способствовало нивелированию негативного действия ионов свинца и

сокращению периода вегетации на 3 – 8 дней по сравнению с контролем.

Отмечено влияние БАВ на площадь листовой поверхности.

Использование растворов Pb(NO

)

высоких концентраций привело к

снижению площади листовой поверхности на всех стадиях развития

пшеницы за исключением молочно-восковой спелости. На стадии

колошения эффект более выражен (уменьшение листовой поверхности ≈

50 %). На низких концентрациях значение данного показателя находилось

на уровне или несколько выше контроля. Сочетания БАВ+Pb

во всех

случаях нивелировали отрицательное влияние токсиканта, повысив

площадь листьев на 20 – 40%, причем с уменьшением концентрации

свинца эффект нивелирования возрастал. Промышленный препарат

иммуноцитофит, используемый в качестве стандарта, нивелировал дейст-

вие свинца на 10 – 23 %.

Изучено влияние различных обработок на озерненность колоса.

Установлено, что:

¾ обработка семенного материала растворами БАВ в «чистом» виде

оказала

некоторое стимулирующее действие на количество зерен, как в

главном, так и в боковых колосьях, значения этих показателей на 3 – 5 %

превышали контрольные;

¾ предпосевное замачивание зерна пшеницы в растворах Pb(NO

)

негативно сказалось на озерненности колоса. Число зерновок в главном

колосе колебалось от 29,7 до 32,0 шт., а в боковых колосьях – от 26,8 до

28,9 шт. Контрольные значения этих показателей находились на уровне

36,0 и 31,9 шт. соответственно;

¾ обработка семян комплексами БАВ+Pb

способствовала снижению

негативного действия свинца, и превышению контрольных значений

показателей на 5% и 11% соответственно. Наилучший нивелирующий

эффект показал препарат цис-ОПП.

При изучении роли кущения в формировании урожая с побегов

кущения получили 34,8 % урожая в контрольном варианте, при

использовании нитрата свинца 26 – 35 % урожая. Применение БАВ

позволило в большей мере использовать потенциал боковых побегов

увеличить их роль в общем урожае до 38 %, а также повысить

урожайность по сравнению с контролем на 17 %.

Обработка семенного материала растворами БАВ сказалась на

урожайности пшеницы. Она колебалась от 12,6 ц/га (препарат ДХБФМ) до

15,2 ц/га (препарат цис-ОПП). Прибавка к контролю составила 2,3 – 5,2

188

ц/га. Обработка семян растворами Pb(NO

)

высоких концентраций (10

-3

–

-4

%) негативно сказалась на урожайности, снизив ее по сравнению с

контролем на 0,3 – 2,4 ц/га. Низкие концентрации Pb(NO

)

(10

-5

– 10

-6

оказали незначительное стимулирующее действие.

Предпосевная обработка пшеницы комплексами БАВ+Pb

во всех

случаях способствовала нивелированию негативного действия токсиканта

на урожайность. Препарат иммуноцитофит, используемый в качестве

стандарта, способствовал получению прибавки по сравнению с контролем

в размере 0,7 – 1,7 ц/га. Представитель фурилзамещенных мочевин

(препарат ДХБФМ) снизил негативное действие свинца и повысил

урожайность пшеницы на 0,4 – 3,2 ц/га. Применение препарата ДФП дало

прибавку урожая в

размере 1,6 – 3,2 ц/га. Наилучший нивелирующий

эффект получен при использовании препарата цис-ОПП,

способствовавшего получению 1,3 – 6 ц/га прибавки.

Таким образом, проведенное исследование показало, что все

изученные гетероциклические соединения не только полностью

нивелируют отрицательное влияние ионов свинца при выращивании

пшеницы на антропогенно-депрессированных территориях, например

вблизи автомагистралей, но и увеличивают урожайность на 1,2 – 6

ц/га,

наибольший эффект наблюдался при использовании гидротартрата цис- 3-

(5-метил-2- пирролидинил)пропанола-1 (цис-ОПП).

Проведенные исследования открывают перспективу применения

препарата цис-ОПП в практике сельскохозяйственных предприятий

зернового направления на антропогенно-депрессионных территориях

Нижнего Поволжья.

Литература

1. Пузаткина Г.А. Применение биологически активных веществ для

нивелирования влияния свинца на продуктивность яровой пшеницы. / Г.А. Пузаткина,

Т.А. Суслова, Н.Н. Гусакова // Вопросы биологии, экологии, химии и методики

обучения: сб. науч. ст. Вып. 8.– Саратов, 2005. – С. 65 – 69.

189

О.Ю. Растегаев, В.Ф. Ильин, В.А. Заварзин, В.Н. Чупис

ФГУ «ГосНИИЭНП», г. Саратов

РАЗРАБОТКА ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКИХ МЕТОДИК

АНАЛИЗА ОТРАВЛЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ПРОМЫШЛЕННЫХ

ВЫБРОСАХ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРИРОДООХРАННЫХ

НОРМАТИВОВ

Важным элементом инструментального обеспечения контроля

природоохранных (экологических) нормативов на источниках загрязнения

атмосферы объектов уничтожения химического оружия является

проведение экоаналитических работ по установлению состава

промышленных выбросов.

Основные методы, используемые в экоаналитических

исследованиях, должны характеризоваться как высокой разделительной

способностью сложных смесей веществ различной природы, так и высокой

чувствительностью детектирующих систем для обеспечения низких

уровней контроля. Ведущая роль принадлежит хроматографическим

методам с использованием элементоспецифичных детекторов при их

высокой чуствительности. Поскольку до начала работы объектов УХО

соответствующие методики по анализу ОВ в промвыбросах отсутствовали,

то их разработка являлась актуальной задачей, которая решается в ФГУ

ГосНИИЭНП с 2002 года.

Учитывая особенности химического строения ОВ – наличие

гетероатомов серы, мышьяка, фосфора для их анализа в большинстве

существующих методик используют пламенно-фотометрический детектор

(ПФД), а для хлорсодержащих соединений (иприт) электронно-захватный

детектор. Особенностью контроля ОВ в выбросах объектов УХО является

необходимость анализа на низких уровнях (ПДК рабочей зоны или даже

ПДК атмосферного воздуха, табл.1) при наличии сопутствующих

компонентов (спиртов, углеводородов) в гораздо больших концентрациях.

Таблица 1

Санитарно-гигиенические нормативы контроля ОВ в воздушных средах

Наименование ЗВ Зарин Зоман

Вещество

типа VX

Люизит Иприт

ОБУВ атмосферный

воздух, мг/м

2·10

-7

1·10

-7

5·10

-8

4·10

-6

2·10

-6

ПДК воздуха

рабочей зоны, мг/м

2·10

-5

1·10

-5

5·10

-6

2·10

-4

2·10

-4

190

Для решения этой задачи нами был использован ПФД, работающий в

пульсирующем режиме, – пульсирующий пламенно-фотометрический

детектор (ППФД), имеющий по сравнению с другими детекторами более

высокую селективность по отношению к гетероатомным органическим

соединениям за счет подавления углеводородного фона. Нами проведено

сравнительное исследование минимально детектируемых концентраций

отравляющих веществ с использованием ПФД и ППФД. Результаты

эксперимента приведены в табл. 2, режимы хроматографического

разделения ОВ приведены в табл. 3.

Таблица 2

Пределы детектирования ОВ с использованием ППФД и ПФД

Тип детектора Люизит ДАМФ Зарин Зоман

ППФД 5·10

-5

мг/мл 1·10

-7

мг/мл 1· 10

-7

мг/мл 1· 10

-7

мг/мл

ПФД 3·10

-3

мг/мл 2· 10

-5

мг/мл 1· 10

-5

мг/мл 1· 10

-5

мг/мл

Наиболее широко используемые способы пробоотбора и

концентрирования газовоздушных проб для каждого типа ОВ

оптимизированы, проверены в лабораторных условиях на

газодинамическом испытательном стенде НИЛ СВИРХБЗ.

Для целей экоаналитического контроля разработаны методики

выполнения измерений массовой концентрации иприта, люизита, вещества

типа Vx в промышленных выбросах, прошедшие метрологическую

аттестацию в ОАО ФНТЦ «Инверсия» и внесенные в соответствующий

Госреестр, метрологические характеристики МВИ приведены в табл. 4.

Определение микроколичеств иприта (ß,ß’-дихлордиэтилсульида) в

промышленных выбросах основано на предварительном

концентрировании иприта из газовоздушной смеси на

модифицированном сорбенте типа «молекулярная щетка» (силохром С-

120 с 0,5% апиезона L) и аэрозолей иприта на аэрозольный фильтр АФА

с последующей жидкостной десорбцией гексаном, упаривании

гексанового экстракта, хроматографическом разделении компонентов

гексанового экстракта на двух последовательно соединенных

коннектором капиллярных колонках и детектировании иприта с

использованием электронозахватного детектора.