Главная Научные подразделения
24 | 06 | 2017
Лаб. изучения миграционных форм экотоксикантов в окружающей среде
Печать E-mail

Заведующая лабораторией:
Кудрявцева Валентина Александровна ,
кандидат химических наук.


тел. +7(812)499-64-76


Научные сотрудники:

Горбунова Евгения Александровна – м.н.с.
Левит Раина Лазаревна – с.н.с.
Попова Татьяна Андреевна – м.н.с.
Толмачёва Анна Павловна – м.н.с.
Шигаева Татьяна Дмитриевна – с.н.с., к.х.н.


Направления научных исследований

«Исследование процессов миграции соединений тяжелых металлов в окружающей среде; поиск и изучение зон экологического риска», в том числе:

  • Развитие методологии и адекватных методов изучения сосуществующих форм экотоксикантов и процессов их трансформации в природных средах под воздействием природных и антропогенных условий.
  • Изучение механизмов процессов трансформации, миграции и аккумуляции экотоксикантов (тяжелых металлов) в природных системах, включающих комплексообразователи и сорбенты природного и антропогенного происхождения.
  • Изучение кинетических закономерностей перераспределения ионов металлов в гомогенных и гетерогенных природных системах.
  • Разработка новых физико-химических показателей, позволяющих проводить многофункциональную и многопараметрическую оценку состояния объектов окружающей среды.

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.

 

Гранты

Грант по Программе Президиума РАН «Поддержка молодых ученых» на 2005 г.
Раздел 1. «Поддержка деятельности институтов РАН по привлечению талантливой молодежи к научной работе».
Направление работ: Интеграция науки и образования (аспирант, мнс Долгова Ю.А.).
Грант по Программе Президиума РАН «Поддержка молодых ученых» на 2006 г. (аспирант, мнс Долгова Ю.А.)
Грант по Программе Президиума РАН «Поддержка молодых ученых» на 2007 г. (мнс Легина Ю.А.).

Внедрение научных разработок в практику при участии разработчиков

Результаты научных исследований в рамках диссертационной работы явились основой для разработки двух МВИ содержания селена (в природных, питьевых вода и в растительных материалах). НПП «Буревестник» Алексеева Н.А. (аспирант)

Научное сотрудничество

  • Участие в НИР совместно с рядом лабораторий НИЦЭБ РАН.
  • НОУ ДПО «Санкт-Петербургский институт природопользования, промышленной безопасности и охраны окружающей среды».
  • СПбГос Университет.
  • Московский Гос. Университет.
  • РГПУ им. А.И. Герцена.
  • Институт аналитического приборостроения РАН.
  • СПб гос. технологический университет растительных полимеров
  • СПб гос. технологический институт (Технический Университет)
  • СПб гос. институт кино и телевидения
  • СПб гос. университета технологии и дизайна


Студенты ВУЗов проходят преддипломную практику, выполняют дипломные работы под научным руководством сотрудников лаборатории.

 

Статьи Научные мероприятия
Статьи Научные мероприятия