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

Подождите немного. Документ загружается.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Саратовский государственный технический университет

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ

ПРОМЫШЛЕННЫХ ГОРОДОВ

Сборник научных трудов

Под редакцией профессора Т.И. Губиной

Саратов 2007

УДК 520

Э 40

Сборник научных статей составлен на основе материалов 3-й

Всесоюзной научно-практической конференции «Экологические проблемы

промышленных городов», которая проводилась на базе СГТУ при

финансовой поддержке ФГУ НИИПЭ нижнего Поволжья в 2007 году.

В сборнике обобщены результаты исследования в области экологии.

Рассматриваются следующие вопросы: экология промышленного

производства и городского хозяйства, ремедиация

различных природных

сред, рациональное использование природных ресурсов, мониторинг

загрязнения ОПС, развитие системы управления отходами в России,

структуризация и переработка примышленных и бытовых отходов,

экологический контроль и средства защиты окружающей среды, вопросы

экологической безопасности.

Предназначается для научных работников, преподавателей,

аспирантов, специализирующихся в области экологии.

Редакционная коллегия:

доктор химических наук, профессор

Т.И. Губина (отв. редактор);

кандидат химических наук, доцент Л.А. Сафронова (уч. секретарь);

кандидат биологических наук О.В. Абросимова

Одобрено

Редакционно-издательским советом

Саратовского государственного технического

университета

ISBN 5-7433-1540-X ©Саратовский государственный

технический университет, 2007

Н.С. Акимова

, Т.И. Губина

, Ю.Д. Маркович

, Т.Н. Кудрявцева

Н.А. Пелевин

Саратовский государственный технический университет

Курский государственный технический университет

ВЛИЯНИЕ АКРИДОНСУЛЬФОКИСЛОТЫ НА РАСТЕНИЯ

Производные акридона представляют особый интерес, так как среди

них найдены вещества, проявляющие биологическую активность

широкого спектра действия [1-4].

Ранее нами было изучено бактерицидное действие производных

акридона, проявляемое в отношении фитопатогенных бактерии.

Установлено, что акридонсульфокислота (АСК) является единственным

соединением этого ряда, проявившим бактерицидный

эффект.

В данной работе исследовано влияние различных концентраций АСК

на прорастание семян огурцов, капусты и редиса. Методика проведения

эксперимента описана в работе [5]. Полученные результаты приведены в

табл. 1,2,3.

Таблица 1

Влияние различных концентраций АСК на прорастание семян

капусты сорта «Слава»

Концентрация

АСК, мг/мл

Всхожесть,

Длина корня,мм

1 сутки 2 сутки 3 сутки

8·10

-2

75 1,6 17,1 30,4

8·10

-3

85 1,5 17,3 31,4

8·10

-4

80 2 11,4 22,8

8·10

-5

70 1,5 8,3 16,1

8·10

-6

80 2 13,4 24,6

Контроль 75 1,1 10,9 19,9

Таблица 2

Влияние различных концентраций АСК на прорастание семян

редиса сорта «Дуро»

Концентрация

АСК, мг/мл

Всхожесть,

Длина корня, мм

1 сутки 2 сутки 3 сутки

8·10

-2

50 1,2 14,2 19,6

8·10

-3

80 2 35,7 38,2

8·10

-4

50 2 30,2 35,7

8·10

-5

75 1,5 21,9 29,2

8·10

-6

60 1,5 16,8 24,1

Контроль 50 1,2 13,8 19,5

Таблица 3

Влияние различных концентраций АСК на прорастание семян

огурцов сорта «Парад»

Концентрация

АСК, мг/мл

Всхожесть,

Длина корня, мм

1 сутки 2 сутки 3 сутки

8·10

-2

75 1,5 34,9 42,9

8·10

-3

80 1,5 27,1 34,3

8·10

-4

90 2 35,2 42,8

8·10

-5

90 2 37,2 42,7

8·10

-6

75 1,4 36,6 43,7

Контроль 75 1,3 33,7 41,0

Как видно из результатов, АСК оказывает выраженное влияние на

скорость прорастания семян – на 3 сутки прорастания длина корней

превышает контрольные показатели в 1,5-2 раза.

Изучено влияние различных концентраций АСК на прорастание

семян пшеницы сорта «Алейская» в условиях, приближенных к

естественным. Семена помещали в стерильную чашку Петри на

фильтровальную бумагу, пропитанную раствором АСК (с

концентрацией

8·10

-2

, 8·10

-3

, 8·10

-4

, 8·10

-5

, 8·10

-6

мг/мл, объем – 10 мл) на 15 часов. В

качестве контроля использовали стерильную воду. Затем семена

высаживали в стаканчики с грунтом на глубину 2см и оставляли на

открытом воздухе. По мере необходимости проводили полив. Измеряли

длину от основания проростков до кончика первого листа. Результаты

приведены в таблице 4.

Таблица 4

Влияние различных концентраций АСК на прорастание семян пшеницы сорта

«Алейская»

Концентрация

АСК, мг/мл

Всхожесть,

Длина проростка, см

3 сутки 10 сутки 20 сутки 30 сутки

8·10

-2

50 0,3 10,2 19,0 30,7

8·10

-3

60 0,3 12,2 22,8 28,3

8·10

-4

70 0,2 11,5 23,8 31,4

8·10

-5

80 0,3 10,8 20,2 30,5

8·10

-6

60 0,2 12,5 21,0 33,0

Контроль 80 0,3 9,6 18 24,7

Полученные результаты свидетельствуют о том, что

предварительная обработка семян АСК усиливает скорость прорастания и

развития растений.

Таким образом, АСК может быть использована не только как

средство химической защиты растений, но и как стимулятор роста

растений.

Литература

1. Antimalarial drug quinacrine binds to C-terminal helix of cellular prion protein / M.

Vogtherr, S. Grimme, B. Elshorst, D.M. Jacobs,K. Fiebig, C. Griesinger //J. Med.

Chem. -2003. -№46.- C.3563-3564.

2. Quinacrine acts as an antioxidant and reduced the toxity of the prion peptide

PrP106-126 / S. Turnbull, B.J.Tabner, D.R. Brown, d. Allsop // Neuroreport.- -2003.

-№14. -C.143-145.

3. Щекотихин Ю.М. Синтез и антимикробная активность замещенных 1,8-

диоксадекагидроакри-динов / Ю.М. Щекотихин, Т.Г. Николаева, А.П.

Кривенько // Хим.-фарм. журнал. -2001. -Т. 35, -№ 4. - C.29-31.

4. Синтез и ДНК-связывающие свойства акридинилгид-разидов N,N-

диалкилглицинов / Е.А. Ляхова, С.А. Ляхов, Л.А. Литвинова, З.М. Топилова,

И.В. Вельчева, А.И. Трень, М.Н. Лебедюк, В.П. Федорчук,Г.А. Хорохорина //

Хим.-фарм. журнал. - 2003. -Т. 37, -№ 4. - C.16-21.

5. Влияние производных акридона на бактерии и растения. / Н.С. Акимова,

Т.И. Губина, Е.С. Мухачева и др. // Актуальные аспекты современной

микробиологии: Тезисы II Международной школы-конференции. – М.: МАКС

Пресс, 2006. – 108 с.

Е.С. Алексеева, А.А.Макарова, М.В. Крупа

Саратовский государственный технический университет

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ КАК СОСТАВНАЯ

ЧАСТЬ СОЦИАЛЬНОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТИ

Для Российской Федерации характерны проблемы загрязнения

атмосферы городов и промышленных центров, деградация и

опустынивание растительного покрова, обезвреживания и утилизации

токсичных промышленных отходов, очистка сточных вод. Список городов

с наибольшим

уровнем загрязнения воздуха включает 31 город с общей

численностью населения более 15 миллионов человек. По-прежнему

выделяются 10 городов с очень высоким уровнем загрязнения от

промышленных предприятий: Братск, Кемерово, Красноярск, Липецк,

Магнитогорск, Новокузнецк, Череповец – города черной металлургии.

Значительная часть продукции, производимой ими, идет на экспорт,

образующиеся отходы концентрируются на прилегающих городских

территориях, создавая

реальную угрозу здоровью населения.

Качество поверхностных вод не соответствует нормативам по

наиболее распространенным веществам: фенолы, нефтепродукты,

соединения тяжелых металлов, аммонийный и нитритный азот и др. По

данным статистической отчетности, нормативную очистку проходят менее

20% загрязненных сточных вод.

Преимущественно крупный промышленный бизнес создает высокие

уровни загрязнения окружающей среды, превышающие в десятки раз ПДК,

в результате чего

падает продолжительность жизни, растет смертность,

увеличивается число больных детей. В связи с этим именно бизнес должен

быть ответственен за экологическое состояние среды не только в рамках

государственной ответственности, которая предъявляет минимум

требований, но и в рамках моральной позиции отношения

предпринимателей к окружающей среде, к жизни не только нынешних, но

будущих поколений людей. В последнее десятилетие все актуальнее

становится подход к формированию новой экологической этики бизнеса.

Экологическая этика формирует пространство социальной

ответственности бизнеса – ответственности за охрану окружающей среды

и рациональное природопользование, за экологическую безопасность

процессов производства и потребления, производство экологически

безопасных товаров и услуг, возмещение любого экологического вреда,

сертификацию и публичную

отчетность по экологическим вопросам. Она

дополняет систему формально-правовых норм и требований,

зафиксированных в официально утвержденных законах, стандартах,

регламентах и т.п., морально-нравственными нормами и принципами.

С нашей точки зрения, экологическая ответственность бизнеса может

выражаться в двух основных формах: формальныой и неформальной.

Формальная экологическая ответственность основывается на том,

что

целью бизнеса является извлечение прибыли в рамках действующего

законодательства. Обязательства бизнеса перед обществом состоят в

соблюдении природоохранного законодательства в процессе ведения

предпринимательской деятельности; в выполнении формальных

обязательств перед потребителями по производству экологически

качественных товаров и услуг.

Неформальная экологическая ответственность основывается на

гражданской и этической позиции предпринимателя и добровольном

отвлечении ресурсов бизнеса

на социальные программы в виде

благотворительности, меценатства, спонсорства.

В зависимости от уровня реализации можно выделить два типа

экологической ответственности: внутренняя - на уровне отрасли или

компании и внешняя – работа с внешним окружением, с государственными

органами и их финансирование.

Внутренняя экологическая ответственность бизнеса может

осуществляться различными способами:

- формирование собственной экологической политики компании,

внедрение экологических программ;

- запуск наилучших ресурсосберегающих и малоотходных

технологий;

- поддержание и развитие экологических служб предприятия, которые

обеспечивают экологическую безопасность не только предприятия, но и

прилегающих к нему территорий.

Реализация внешней экологической ответственности также может

принимать

разные формы:

- создание совместных научно-исследовательских центров,

занимающимися проблемами экологии, с долевым участием государства и

частных лиц;

- инвестиции в развитие экологического предпринимательства,

которое не приносит прибыль (переработка вторичного сырья, очистка

водоемов и др.);

- финансирование экологических программ и проектов (например,

покупка дорогостоящего оборудования для проведения мониторинга

экологического состояния города);

- воспитание

экологической культуры населения (информирование

населения через телевидение и радио о том, что сами люди могут сделать

для улучшения состояния окружающей среды: экономный расход воды и

электроэнергии, отказ от использования упаковки, полиэтиленовых

мешков и пестицидов в саду и др.; проведение различных экологических

акций: высадка зеленых насаждений, уборка территорий от бытового

мусора

и др.).

Экологическая ответственность бизнеса в настоящее время

стремительно превращается в жизненно важный фактор конкурентной

борьбы. Компании, которые приобрели хорошую репутацию у

потребителей благодаря своей активности в социальной и экологической

сфере, получают многочисленные преимущества. Среди них более

широкие возможности по привлечению квалифицированных кадров,

желающих работать в социально ответственных компаниях, доверие

лояльность потребителей, повышение популярности марки продукции,

увеличение объема продаж, большая приверженность потребителя и

повышение производительности и качества, сокращение расходов на

ликвидацию ущерба для окружающей среды.

Таким образом, к потенциальным выгодам экологической

ответственности можно отнести:

– снижение затрат за счет оптимизации использования материалов

и энергии, сокращение количества не утилизируемых отходов;

– стимулирование инноваций и творческой деятельности;

– создание новой продукции, изготовленной, например, из

материальных отходов;

– удовлетворение или превышение ожиданий потребителей;

– улучшение имиджа и/или брэнда организации;

– рост доверия потребителей;

– привлечение финансов и инвестиций, особенно от организаций,

осознающих важность охраны окружающей среды;

– повышение мотивации персонала;

– улучшение знаний о продукции;

–

снижение числа случаев наступления ответственности за

негативные экологические воздействия производства за счет снижения

уровня таких воздействий;

– снижение рисков;

– улучшение отношений с законодателями;

– развитие внутреннего и внешнего обмена информацией,

повышение его эффективности;

– увеличение конкурентоспособности фирмы.

О.А. Арефьева

, С.M. Рогачева

1,2

, П.Е. Кузнецов

Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского

Саратовский военный институт радиационной, химической

и биологической защиты

РАЗРАБОТКА СИСТЕМ ДОСТАВКИ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В АГРОТЕХНИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ

Предотвращение деградации почв, загрязненных минеральными

удобрениями и ядохимикатами, является важной задачей современной

прикладной экологии. Одним из способов уменьшения химической

нагрузки на почвенные экосистемы в агротехнической практике может

стать применение средств доставки

пестицидов непосредственно к корням

растений. Подобные системы транспорта было предложено использовать в

фармакологии и медицине [1]. В этом случае лекарственный препарат

загружают в «наноконтейнеры» (липосомы, наночастицы) со

специфическими детерминантами – молекулами, обладающими сродством

к определенным клеточным структурам, и лекарство доставляется

непосредственно к пораженным органам и тканям.

Известно, что корни пшеницы колонизированы бактериями

Azospirillum brasilense, и в образовании ассоциатов со стороны бактерий

участвуют липополисахариды (ЛПС) их клеточной поверхности [2].

Следовательно, эти макромолекулы можно использовать в качестве

специфических компонентов систем доставки, например, на основе

липосом.

Целью данной работы было изучить возможность применения ЛПС

клеточной поверхности Azospirillum brasilense в качестве специфического

компонента системы

доставки химических веществ к корням пшеницы.

ЛПС выделяли из бактериальных клеток по модифицированной

методике Бурыгина [3] и встраивали в липосомы. Липидная часть ЛПС

была погружена в билипидный слой липосом, полисахаридная часть,

расположена по нормали к поверхности везикул.

Липосомы с ЛПС получали методом инжекции [4] с последующей

ультразвуковой обработкой взвеси. Для этого в водные растворы ЛПС при

50°С добавляли 10 %-

й этанольный раствор яичного фосфатидилхолина

(«Биолек», Украина) до его конечной концентрации 1.4 г/л при

перемешивании на магнитной мешалке при 500 об/мин. Перемешивание

проводили до исчезновения запаха спирта. Полученную суспензию

озвучивали на ультразвуковом дезинтеграторе UD-11 («Elpan», Poland) 3

раза по 30 с на максимальной мощности. Недиспергированные

фосфолипиды удаляли с помощью центрифугирования (центрифуга К-24,

Германия) взвеси в

течение 10 мин при 8000 об/мин.

В качестве доставляемого химического вещества использовали

индолил-3-уксусную кислоту (ИУК). Липосомы с ИУК готовили

инжекцией 10 %-го спиртового раствора фосфатидилхолина в цитрат-

фосфатный буфер (рН=6.0), содержащий ЛПС в концентрации 150 мг/л и

ИУК в концентрациях 0.1…1000 мг/л. Количество ИУК в липосомах

контролировали спектрофотометрически по реакции Сальковского [5]

после

разрушения липосом.

Выбор ИУК был обусловлен возможностью быстрой оценки

эффективности системы доставки вещества, которая проводилась по

приросту клеток колеоптиля пшеницы.

Колеоптили пшеницы сорта Саратовская 29 выращивали в

термостате при температуре 27˚С, затем отбирали равные по длине

отрезки, из которых на расстоянии 4 мм от верхнего конца нарезали

отрезки длиной 5 мм. У полученных

отрезков удаляли первый настоящий

лист, после чего помещали их в стаканчики с исследуемыми суспензиями и

растворами (таблица) и выдерживали в термостате при 27˚С в течение 20 ч.

После инкубации длину отрезков колеоптилей измеряли с точностью до

0.5 мм. В каждой серии было проведено по 6 параллельных опытов.

Определяли прирост отрезков колеоптилей в процентах к исходной длине.

По приросту колеоптилей судили об эффективности применяемых систем.

Результаты, представленные в таблице свидетельствуют, об

отсутствии биологической активности у ЛПС: отмечен практически

одинаковый прирост колеоптилей в воде и растворе ЛПС. Липосомы без

ЛПС, загруженные ИУК, не проявляли биологической активности. С

другой стороны, применение

липосом, инкрустированных ЛПС и

загруженных ИУК, приводило к тому же результату, что и использование

растворов ИУК. Это свидетельствует о высокой эффективности

использования ЛПС как специфического компонента системы доставки.

Предполагается, что системы доставки позволят уменьшить расход

химических препаратов в сельскохозяйственной практике, поскольку всё

вещество с помощью «наноконтейнеров» будет доставлено к корням

целевых растений, а не рассеется в почве, как в случае применения

растворов и суспензий. Кроме того, используя специфический компонент,

обладающий сродством к корням определенных растений, можно будет

избирательно проводить подкормку, лечение или уничтожение растений,

что уменьшит антропогенную нагрузку ксенобиотиков на окружающую

среду.

Прирост отрезков колеоптилей пшеницы Triticum aestivum сорта Саратовская 29 в

растворах и суспензиях

Суспензия/ раствор Прирост, (% к исходной длине)

Вода

Раствор ЛПС, 150 мг/л

Раствор ИУК, 1 мг/л

10 мг/л

100 мг/л

49±1

47±2

Липосомы без ЛПС, загруженные ИУК,

1 мг/л

10 мг/л

100 мг/л

14±1

13±2

Липосомы с ЛПС (150 мг/л),

загруженные ИУК, 1 мг/л

10 мг/л

100 мг/л

50±1

53±2

50±1

Таким образом, результаты исследований показали, что для создания

эффективных систем доставки химических веществ к корням растений

необходимо в наносистемы встраивать макромолекулы, обладающие

сродством к корневой поверхности. В случае систем направленного

транспорта веществ к корням пшеницы такой специфической