НИЦЭБ РАН

Основные результаты исследований

- Предложен метод оценки состояния экологической безопасности гидробионтов в водных экосистемах по индивидуальным для каждого водоема соотношениям (индексам) лабильных и консервативных форм тяжелых металлов.
- При помощи классического и многофакторного экспериментов определено влияние природы и концентрации металла, концентрации сорбентов (гуминовых веществ, минеральных взвесей), содержания ионов кальция, магния, хлорид-ионов, величины рН на соотношение лабильных и консервативных форм тяжелых металлов.
- Установление закономерностей взаимодействия металлов с гуминовыми веществами в модельных растворах различного состава позволило объяснить появление аномально высоких концентраций тяжелых металлов в эстуарных зонах, а затем резкое уменьшение их концентраций с увеличением солености воды.
- Образование пленок гуминовых веществ на поверхности минеральных взвесей существенно повышает устойчивость суспензий, что увеличивает миграционную способность аккумулированных тяжёлых металлов.
- Определены границы устойчивости системы ионы тяжелых металлов – гуминовые вещества. В случае сильного антропогенного воздействия тяжёлых металлов возможна аккумуляция значительной части экотоксикантов, многократно превышающая комплексообразующую способность растворённых гуминовых веществ, с образованием нерастворимых гуматов металлов. При определённых условиях возрастает угроза экологической безопасности за счёт увеличения концентрации тяжёлых металлов.
- Впервые методом инверсионной вольтамперометрии определены условные константы устойчивости гуматных и лигногуматных комплексов ТМ, характеризующие их лабильность.
- Предложен инверсионно-вольтамперометрический метод определения лабильных форм ТМ в градиенте рН для оценки состояния экологической безопасности водоемов.
- Установлена связь между содержанием лабильных форм ТМ в придонных водах и ферментативной активностью гидробионтов.
- Развита методология применения оксредметрического метода в качестве экологохимического индикатора водных объектов.
- Для своевременного обнаружения и прогнозирования угроз экологической безопасности водоёмов предложен комплексный подход, заключающийся в определении сорбционных параметров донных осадков относительно ТМ и проведении их фазового анализа. Предложенная методика апробирована при исследовании донных отложений станций Финского залива и рек Ненецкого автономного округа и республики Коми.
- Определено содержание лабильных форм Zn, Cd, Pb, Cu в ряде проб донных осадков Невского эстуария. Выявлены очаги потенциальной трансгенерации тяжёлых металлов в Выборгском заливе.
- Проведены натурные исследования объектов накопленного экологического ущерба, включающие отбор проб поверхностных вод и донных отложений, их анализ, в том числе на содержание ТМ, для комплексной оценки и прогноза угроз экологической безопасности.
- Разработаны 3D-модели, описывающие закономерности связывания ионов меди высокодисперсными минеральными взвесями (микродисперсным каолином и нанодисперсным галлуазитом), учитывающие влияние концентраций ионов меди и рН среды, которые могут быть использованы при оценке экологических рисков, связанных с трансформацией соединений металлов и их миграцией в окружающей среде.
- Показано, что фиторемедиация загрязненных тяжелыми металлами почв при помощи газонных трав займет многие десятки лет, следовательно, фиторемедиация может быть эффективным методом очистки почвы от ТМ только при использовании растений-гипераккумуляторов ТМ, способных накапливать в зелёной массе до 1-5% ТМ, то есть в тысячи раз больше, чем обычные растения.