Экология

На сегодняшний день назрела необходимость постановки на принципиально новый уровень задач изучения, сохранения и использования биологического разнообразия как основы устойчивости и стабильности биосферы. Существуют современные методы и технологии позволяющие расширить возможность сохранения природных богатств растительного происхождения, основными направлениями сохранения биоразнообразия являются in situ и ex situ. In situ – латинское выражение, что означает сохранение экосистем в целом в естественных местообитаниях, путем создания особо охраняемых природных территории (ООПТ). Особо охраняемые природные территории (ООПТ) предназначены для сохранения типичных и уникальных природных ландшафтов, разнообразия животного и растительного мира, охраны объектов природного и культурного наследия, полностью или частично изъятых из хозяйственного использования, они имеют режим особой охраны, а а прилегающих к ним участкам земли и водного пространства могут создаваться охранные зоны или округа с регулированным режимом хозяйственной деятельности [1].
, 2013

Река Иртыш является трансграничным водотоком, берущим начало на территории Китайской Народной Республики, где носит название Черный Иртыш, далее он протекает по территории Казахстана и впадает в реку Обь на территории Российской Федерации. На территории Казахстана протяженность речной системы составляет более 1700 км. В верхнем течении река перекрыта плотинами трех гидроэлектростанций, в результате чего создан каскад из трех искусственных водоемов – водохранилищ. Основными рыбохозяйственными водоемами бассейна Иртыша, расположенными сверху вниз по течению, являются: оз. Зайсан, Бухтарминское водохранилище, Усть-Каменогорское водохранилище, Шульбинское водохранилище и собственно река Иртыш от Шульбинской ГЭС до границы Республики Казахстан (протяженность около 750 км).Речной рак водоемов Верхне-Иртышского водного бассейна, по своему происхождению, является интервентом и как представитель водной фауны, впервые был отмечен с середины 90-х годов. В водоемах бассейна обитает один вид речного рака, а именно – длиннопалый речной рак (Pontastacus leptodactylus Eschschholtz,1823). Хорошие продукционные качества вселенца (высокая плодовитость, быстрый рост, раннее наступление половой зрелости) и благоприятные условия обитания (оптимальный температурный режим, достаточная кормообеспеченность) позволили в короткое время достичь значительной численности и создать высокие промысловые концентрации. В настоящее время речные раки одни из самых крупных и ценных промысловых беспозвоночных водоемов нашего региона. Раки Иртышского бассейна являются одним из звеньев общего биоценоза: с одной стороны, они выступают как потребители кормовых ресурсов водоема, а с другой, сами служат кормом для некоторых рыб, птиц и млекопитающих. Распространение и плотность концентрации рака по акватории водоемов неоднозначна и зависит от многих факторов (наличия хорошо прогреваемых, заросших растительностью мелководий; потенциальных укрытий и подходящих грунтов для строительства укрытий). На озере Зайсан распространение вселенца практически повсеместное, но наиболее плотные скопления отмечаются в северо-западной запретной зоне и на Курчумском побережье, от мыса Коржун до п. Жолнускау, где результативность уловов составляет до 20-30 экз./сеть. Ареал речного рака в Бухтарминском водохранилище первоначально охватывал лишь озерно-речную часть, в настоящее время рак распространился и на горно-долинную часть. В последние годы рак встречается в уловах и в горной части водохранилища (Алтайка). В настоящее время результативность уловов колеблется от 1,1 экз./сеть – в горной части водохранилища, до 48,6 экз./сеть – в озерно-речной. В Шульбинском водохранилище, до недавнего времени, речной рак был распространен повсеместно, создавая наибольшие концентрации в заливах, где максимальные уловы в научно-исследовательских сетях достигали 18-25 экз./сеть, в 50- метровом неводе – до 100 шт. за одно притонение.
, 2013

Город Усть-Каменогорск, являясь одним из крупных промышленных центров, представляет собой уникальную урбанизированную систему, перенасыщенную промышленными предприятиями самой различной техногенной ориентации [1].  Интенсивное загрязнение подземных и поверхностных вод в зоне действия крупных промышленных предприятий по переработке полиметаллических руд требует разработки и совершенствования методов очистки воды от ионов металлов, что является важнейшей экологической задачей. Сорбционные способы очистки воды, основанные на использовании дешевых природных материалов, обеспечивают довольно высокий уровень очистки воды. Для извлечения ионов тяжелых металлов предлагается использовать природный сорбент – цеоли Тайжузгенского месторождения, обладающий достаточной сорбционной емкостью, селективностью катионного обмена и позволяющий практически полностью удалять эти ионы [2].В работе поставлена задача исследования особенностей сорбционной очистки водных сред от ионов тяжелых металлов с использованием в качестве сорбента цеолита и определение влияния механической активации на степень очистки вод.Проанализировав литературные данные, удалось выделить следующие основные методы активации сорбентов (таблица 1). Сущность наиболее часто применяемой химической активации заключается в химическом взаимодействии реагента с поверхностными группами структуры сорбента, приводящем к изменению их химического состава, изменению характера пористости (объема и размера пор, удельной поверхности), получению дополнительных активных центров [3,4].Механоактивация - активирование твердых веществ их механической обработкой. Измельчение в ударном, ударно-истирательном или истирательном режимах приводит к накоплению структурных дефектов, увеличению кривизныповерхности, фазовым превращениям и даже аморфизации кристаллов, что влияет на их химическую активность [5].Эффект механоактивации заключается в переходе пассивной (неактивной) поверхности как вяжущих, так и инертных материалов к химически активному состоянию, которое выражается в повышенной способности к реакциям в ходе последующих технологических операций. 
, 2013

Источниками загрязнения водоемов Восточно-Казахстанской области являются сбросы предприятий цветной и горнодобывающей металлургии. В целях защиты окружающей среды работа промышленных предприятий должна осуществляться таким образом, чтобы образующиеся сточные воды по содержанию различных вредных производственных примесей отвечали нормам ПДК. В связи с этим проблема очистки производственных стоков и снижения содержания производственных примесей сточных вод промышленных предприятий с помощью сорбентов на основе гуминовых соединений, полученных из бурых углей, приобретает особое значение, так как решает не только природоохранную задачу, но и экономическую, содействуя сбережению сырьевых и материальных ресурсов страны. В ходе анализа литературных источников выявлено, что гуминовые соединения входят в состав коллоидной фракции почв, органического вещества торфа и бурых углей. Причем, содержание их в почвах может доходить до 10... 12 %, в торфах - до 40 %, а в бурых углях - до 60 %. Общепринятый способ классификации гуминовых веществ, основан на их растворимости в кислотах и щелочах: гуминовые вещества подразделяют на три составляющие: гумин - не извлекаемый остаток, не растворимый ни в щелочах, ни в кислотах; гуминовые кислоты - фракция, растворимая в щелочах и нерастворимая в кислотах, фульвокислоты - фракция, растворимая в щелочах, кислотах и в воде. Гуминовые и фульвокислоты называют «гумусовыми кислотами» (рисунок 1). Имеющиеся данные о составе и свойствах гуминовых соединений наиболее полно учтены и отражены в формуле Д. Орлова (рисунок 2). Методами жесткой деструкции (окисление, восстановление, пиролиз) Орлов показал, что в состав ядра гуминовых соединений входят пяти- и шестичленные кольца. Состав и строение структурных ячеек, из которых сложена вся молекула, могут изменяться. Минимальная молекулярная масса структурной ячейки составляет около 1500 единиц при четырех атомах азота, один из которых принадлежит гидролизуемой, другой - негидролизуемой аминокислоте, остальные имеют гетероциклическую природу. В качестве сырья для получения гуминового продукта использован бурыйуголь Кендерлыкского месторождения. Результаты технического анализа бурого угля представлены в таблице 1.
, 2013

Согласно принятой в современных гуманитарных науках (философии, культурологии, этнологии) определению, экологическая культура является частью общечеловеческой культуры. Еѐ можно рассматривать как систему социальных отношений, общественных и индивидуальных морально-этических норм, взглядов, установок и ценностей, касающихся отношения человека к природе. В идеале это означает установки человеческого общества на гармоничное сосуществование с природой, коадаптивное отношение общества к окружающей природной среде. Иначе говоря, экологическую культуру можно характеризовать как культуру отношения общества к природе, существующую на всем протяжении истории человечества.  В контексте вышеозначенного экологическая традиция представляет собой социально-культурную систему хранения, накопления, передачи из поколения в поколение экологического опыта этноса и его воспроизводства в современных условиях. Следовательно, экологическую традицию алтайцев (как и любого народа) можно рассматривать как составную часть их традиционной культуры, в которой оформился особый тип культурных связей и отношений между обществом и природой. Эта традиция полностью построена на своеобразных нравственных и эстетических ценностях, признающих природу как источник и основу материального и духовного бытия человека [1; 2].Ситуации, которая сложилась в Российской Федерации на начало XXI столетия, дается вполне ясная характеристика в Указе Президента РФ от 30 апреля 2012 г. «Основы государственной политики в области экологического развития Российской Федерации на период до 2030 года» [3]. В нем отмечается: «Экологическая ситуация в Российской Федерации характеризуется высоким уровнем антропогенного воздействия на природную среду и значительнымиэкологическими последствиями прошлой экономической деятельности». В числе принципов реализации государственной политики в области экологического развития РФ указаны:- научно обоснованное сочетание экологических, экономических и социальных интересов человека, общества и государства в целях устойчивого развития и обеспечения благоприятной окружающей среды и экологической безопасности;- приоритетность сохранения естественных экологических систем, природных ландшафтов и природных комплексов.
, 2013

При производстве бумаги производители стремятся улучшить многие химические и физические свойства своего продукта, такие как прочность, рассеивание, светопоглащение и т.д. Также одним из контролируемых факторов является показатель преломления пигмента. Показатель преломления пигмента должен быть высоким, поскольку светорассеяние растет в зоне контакта сред с различными показателями преломления. Особое место занимает диоксид титана TiO2 и оксид цинка ZnO. Они характеризуются также высокими значениями показателя преломления и используются в качестве добавок, увеличивающих непрозрачность (добавки TiO2 и ZnO получили широкое применение в бумажной промышленности). TiO2 является очень эффективным пигментом, добавка TiO2 в 1% эквивалентна в отношении повышения непрозрачности 10-20% для обычных добавок типа глинозема и карбоната кальция СаСО3.Нами были сняты эмиссионные лазерные спектры образцов бумажной продукции разных производителей бумаги. Методом качественного сравнительного анализа, путем наложения спектров друг на друга, были выявлены совпадения и отличия, представленных образцов, по их элементному составу. Проведена полуколичественная оценка содержания элементов в образцах различных производителей. В результате проделанных исследований предложен экспрессный сравнительный метод для определения производителя бумажной продукции при помощи лазерного спектрального анализа. По снятым спектрам бумажных изделий на лазерном спектральном анализаторе сделан вывод, что спектры бумажных изделий различных заводов производителей отличаются не только концентрацией тех или иных элементов, но и отсутствием или присутствием последних. Это объясняется различными технологическими особенностями того или иного производства, поэтому вывод о присутствии в бумаге органических соединений не представляется возможным, т.к. углерод может возбуждаться из воздуха [1].
, 2013

Общемировые социально-экологические проблемы современности близки и понятны суверенной Республике Казахстан. На ее территории — и регионы, официально признанные зонами экологического бедствия, и провинции сопасным уровнем химического или радиационного загрязнения. Отсутствие целостной концепции, программ, методических указаний, учебников и пособий по экологии осложняет преподавание этой дисциплины. Основная массаучителей придерживается канонов традиционной экологии, используя такие естественные предметы для ее изучения, как ботаника, зоология, биология.Предпринимаются попытки органично включить в предметы гуманитарного и общественного профиля сведения о взаимодействии природы и общества, человека и окружающего его мира.В соответствии с «Экологическим кодексом Республики Казахстан» определены цели, задачи в области экологического образования и просвещения, они включают:1) улучшение качества экологического образования посредством актуализации его содержания, обеспечения организаций образования современными учебно-методическими материалами, повышения квалификации преподавательских кадров;2) развитие организационных основ, программ и мероприятий по экологическому просвещению в обществе и семье;3) подготовку профессиональных кадров для реализации задач в области охраны окружающей среды [1]. В настоящее время экологическое образование приобретает приоритетное направление во всех образовательных учреждениях. Перед преподавателями стоит главная задача - помочь студентам стать активными членами общества,которые могли бы понимать экологические проблемы, как глобального, так и локального масштаба и обладать знаниями для их решения. В процессе изучения естественных дисциплин не формируется экологическое сознание, знания, получаемые в процессе носят отвлеченный характер и не увязываются с повседневной практической деятельностью человека. Осознание этого факта должно помочь совершенствованию экологической подготовки молодых людей, так на кафедре химии несколько лет функционирует кружок «Экос».
, 2013

Алтай – так называется природно-культурный уникальный комплекс Центральной Азии, расположен на стыке границ России, Монголии, Китая и Казахстана. Около 50% территории региона расположено в России, 30% - в Монголии и по 10% - в Казахстане и Китае. В административном плане регион охватывает Республику Алтай. Представители России, Монголии, Китая и Казахстана на конференции «Устойчивое развитие Центральной Азии» в г. Урумчи, Китай, сентябрь 1998г., договорились, что «под Алтайским горным регионом» понимается приграничные районы Китая (Алтайский округ Синьцзян Уйгурского автономного региона - СУАР), России (Республика Алтай и Алтайский край), Казахстана (Восточно-Казахстанская область) и Монголии (аймаки Баян-Ульгий и Ховд). Алтайский горный регион в последние годы стал объектом пристального международного внимания.Регион богат природными ресурсами, но при этом актуальной проблемой остаѐтся сохранение биологического разнообразия, охрана окружающей среды. Алтайский горный регион (Алтае-Саянские горные леса) входит в число 200ключевых экорегионов мира, имеющих выдающееся значение по богатству и разнообразию видов, сообществ и экологических процессов. А теперь посмотрим, в каком состоянии находится природа Алтая. Она имеет богатый и разнообразный потенциал. Около 50% территории покрыто лесами и их общий объем равен 700 млн. кв. м, неисчерпаемые гидроэнергетические ресурсы. Нетронутыми остаются большие запасы полезных ископаемых, в том числе редкоземельных элементов и драгоценных металлов промышленные запасы молибдена, вольфрама, совершенно уникальные месторождения полиметаллических руд, угля, железной руды, огромные запасы строительного материала: мрамора, гипса, гранита, сланцев, глины и т.д.Рельеф, гидрография, климат, животный мир, ценнейшие виды растений из которых свыше 400 имеют пищевую и лекарственную ценность – имеют не только региональное, но и мировое значение. На территории Алтая обитает 80 видов млекопитающих, около 250 видов птиц. Флора и фауна характеризуются содержанием реликтовых эндемичных видов.
, 2013
Влияние выбросов автотранспорта на экологическое состояние г. Алматы

Наличие большого количества источников загрязнения и особенности физико­географической обстановки г. Алматы приводят к сохранению и увеличению концентраций загрязняющих веществ в атмосфере и оказывают отрицательное воздействие на здоровье населения. Алматы является самым густонаселенным городом Казахстана с большим числом автомашин и интенсивным транспортным движением, что неизбежно осложняет экологическую ситуацию. По данным Управления дорожной полицией ДВД г. Алматы общее количество автотранспортных средств, зарегистрированных в городе на 2009 год, составляет 554 тыс. (табл.1), при этом ежегодный прирост составляет около 40 тыс. автомобилей в год. В целом по городу эксплуатируется порядка 700 тыс. единиц автотранспорта, с учетом иногородних и транзитных. По имеющимся данным количество иногороднего транспорта, ежедневно въезжающего на территорию Алматы, в среднем составляет около 90 тыс. единиц.
, 2010
Методология расчета распространения поверхностных загрязнений в водных объектах

Интенсивное развитие различных отраслей промышленности, энергетики, автомобильного и железнодорожного транспорта, рост численности населения и другие факторы оказывают неблагоприятное воздействие на окружающую среду, в частности на состояние водных экосистем. В настоящее время для изучения масштаба загрязнений водных объектов все чаще опираются на широкий круг математических методов. Эффективность использования того или иного метода возрастает при правильном понимании сущности явлений и процессов, протекающих в исследуемом объекте, а также в ходе применения системного анализа. Однако, проблема точного математического описания динамики распространения загрязнений из локальных источников по объему ограниченных резервуаров по сей день слабо разработана [1-3]. Это объясняется тем, что данная задача сопряжена с определенными математическими трудностями как в постановке граничных условий, так и в методах аналитического решения.
, 2010