Том 25, № 1 (2025)

Загрязнение воды представляет опасность для здоровья человека и, как следствие, возникает необходимость определения путей ее очистки. В данном исследовании проведен количественный химический анализ воды, отобранной из скважины и после ее прохождения через мембранную очистку (метод обратного осмоса) в период с 2019 по 2023 гг. Район исследования – г. Москва, пос. Московский. Определялись следующие физико-химические характеристики: запах, цветность, мутность, рН, жесткость общая, перманганатная окисляемость, массовая концентрация ионов аммония, железа общего (Fe2+ и Fe3+), нитратов, нитритов, марганца, фторидов, хлоридов, сухого остатка, сульфатов, анионных поверхностно-активных веществ, нефтепродуктов. Полученные результаты показали эффективность применения мембранной очистки воды. Снизился градус цветности. Мутность, которая превышала нормативные показатели (7,7 ед. по формазину), стала в пределах нормы – 2,1 (ед. по формазину). Значения сухого остатка и перманганатной окисляемости существенно не изменились, данные показатели были в пределах допустимых значений в исходных пробах воды. Высокое содержание железа, превышающее ПДК, снизилось до допустимых значений (от 0,882 до 0,188 мг/дм3 в среднем за период исследований при ПДК 0,3 мг/дм3 ). Метод позволяет снизить повышенное содержание марганца (с 0,19 до 0,03 мг/дм3 при ПДК 0,1 мг/дм3 ) и нефтепродуктов (с 0,16 до 0,06 мг/дм3 при ПДК 0,1 мг/дм3 ), а также ионов NH4 + , NO3 - , NO2 - , F- , Cl- , SO4 2- и ПАВ.

Загрязнение окружающей среды – одна из наиболее остро стоящих проблем перед человечеством. Постоянный поиск ее решения – важный аспект современной химии. В работе изучалась окислительная деструкция двух антибиотиков одной фармацевтической группы, со сходным строением, но разными свойствами. Целью данной работы являлось исследование процесса окисления действующих веществ двух антибиотиков: тетрациклина и доксициклина различными окислительными и комбинированными системами (система Фентона, система Раффа, ихсовместное действие, их действие в присутствии ЭДТА, а также под действием УФ-облучения). Проведённые исследования показали, что в условиях комнатной температуры и нормального атмосферного давления пероксид водорода в сочетании с ионами железа (II) и (III) способен окислять активные компоненты тетрациклина и доксициклина. Определены оптимальные условия окисления тетрациклиновой группы антибиотиков: концентрация субстрата, пероксида водорода, ионов железа (II), ионов железа (III), рН протекания реакции. Показано, что совместное присутствие ионов железа (II) и ионов железа (III) в системе снижает расход пероксида водорода при окислении действующих веществ тетрациклинов. Показано, что замена гидратированных ионов железа на комплексы железа с ЭДТА незначительно влияет на эффективность окисления тетрациклина и доксицикина. Выявлено, что комплексы железа (III) с ЭДТА более эффективны в деструктивном процессе тетрациклина. Установлено, что действующее вещество препаратов тетрациклинов подвергается деструкции под действием УФ-облучения. Показано, что реакции фотодеструкции действующих веществ тетрациклинов являются реакциями первого порядка. Определены константы скорости данных процессов. Выявлено, что деструкция доксициклина протекает наиболее полно под действием системы Раффа, а также под действием УФ-облучения в присутствии пероксида водорода. Показано, что изученные окислительные системы являются эффективными для деструкции и инактивации фармацевтических загрязнителей, относящихся к тетрациклиновой группе.

Разработаны модифицированные screen-printed потенциометрические сенсоры, чувствительные к цефалоспориновым антибиотикам – цефуроксиму (Cefur), цефотаксиму (Ceftx), цефазолину (Cef). В качестве электродноактивных компонентов использованы ассоциаты тетрадециламмония с комплексными соединениями серебро (I) – цефуроксим (цефотаксим). Показана роль магнитных наночастиц Fe3 O4 и хлорида цетилпиридиния в улучшении электроаналитических свойств сенсоров в растворах исследуемых антибиотиков. Найдены оптимальные соотношения модификаторов в углеродсодержащих чернилах (Fe3 O4 : ЦПХ = 1 : 2,5). Определены основные электроаналитические характеристики модифицированных сенсоров. Введение в углеродсодержащие чернила бинарной смеси магнитных наночастиц и хлорида цетилпиридиния приводит к улучшению электроаналитических свойств планарных сенсоров, чувствительных к цефуроксиму, цефотаксиму, цефазолину: при этом снижается предел обнаружения 1 · 10-6 (1 · 10-7 М), увеличиваются угловые коэффициенты (55 ± 3 мВ/рС) и интервалы линейности электродных функций (1 · 10-6 – 1 · 10-2 М), снижается время отклика – 26–30 с. Адсорбция ПАВ на границе раздела обеспечивает стабильность суспензии наночастиц и позволяет провести концентрирование молекул аналита. Показана возможность раздельного определения цефалоспориновых антибиотиков в двух- и трехкомпонентных смесях проекционными методами многомерной обработки данных ПЛС-1 и ПЛС-2. Оценены среднеквадратичные ошибки градуировки и прогноза, на основании которых подобрано оптимальное количество латентных переменных для данных методов. Установлено, что все исследованные модели дают высокие значения коэффициентов корреляции и тангенсы угла наклона зависимостей «измерено–предсказано» близкие к единице, что позволяет рекомендовать эти методы для практического использования. 

Приводятся результаты сравнительного анализа распространения сосудистых споровых и голосеменных растений на территории Нижнего Поволжья по материалам гербария Саратовского государственного университета имени Н. Г. Чернышевского (SARAT). Растения отделов плауновидные (Lycopodiophyta), хвощевидные (Equisetophyta), папоротниковидные (Polyрodiophyta) и голосеменные (Pinophyta) являются одними из древних представителей флоры земного шара. Редкость и повышенная уязвимость видов данных отделов вызвана как естественными, так и антропогенными причинами. За все время существования гербария Саратовского государственного университета имени Н. Г. Чернышевского (SARAT) было собрано значительное число ценного материала по сосудистым споровым и голосеменным растениям, который в настоящее время обрабатывается и систематизируется. Для уточнения распространения видов были проанализированы данные сводки «Флоры Нижнего Поволжья» и гербария СГУ (SARAT), поскольку при написании первого тома данные гербария были использованы лишь частично. В гербарии СГУ (SARAT) зарегистрировано 33 вида споровых сосудистых растений: плауновидных – четыре, хвощевидных – шесть, папоротниковидных – 19 и голосеменных – четыре из 41 вида, указанного в литературе для территории Нижнего Поволжья. В фонде на сегодняшний день имеется 1539 гербарный лист, относящийся к исследованным отделам, сборы которых проводились с 1902 по 2017 г. Самым многочисленным является отдел папоротниковидные, далее в порядке убывания следуют хвощевидные, голосеменные и плауновидные. Наибольшее число экземпляров было за гербаризировано на территории Саратовской области, на втором месте стоит Астраханская область, на третьем – Волгоградская. В результате сравнительного анализа для 23 видов расширено представление об их распространении на исследованной территории.

За пять лет исследований (2017–2020 и 2022 гг.) в разных районах Саратовской области было собрано 257 плодовых тел 34 видов Basidiomycetes из порядков Agaricales и Polyporales, Hymenochaetales, Boletaceae, Russulales и Gloeophyllales. Выявлено 108 видов жесткокрылых из 24 семейств, напрямую и/или опосредованно связанных с плодовыми телами грибов. Наибольшее видовое разнообразие отмечено для семейств Staphylinidae – 37 видов, Tenebrionidae – 11, Ciidae – 10, Erotylidae и Mycetophagidae – по 6 видов. По частоте встреч преобладают Diaperis boleti – встречен на 16 (из 34) видах базидиальных грибов, Dacne bipustulata (на 13), Mycetophagus quadripustulatus (12) Gyrophaena joyi (11). Эти же виды мицетобионтов доминируют в сборах по численности Diaperis boleti (30.6%), Dacne bipustulata (17.7%), Mycetophagus quadripustulatus (10.2%) и Gyrophaena joyi (7.9%). Для четырех видов грибов (с многолетними и однолетними циклами развития плодовых тел) удалось проследить сукцессию мицетофильных жесткокрылых. Трофические группы жесткокрылых на грибах представлены преимущественно мицетофагами в широком смысле (72.5%), хищниками (14.1%), сапронекрофагами и детритофагами (13.4%).

Исследование развития такой важной группы, как цианобактерии является неотъемлемой частью экологического мониторинга Волго-Каспийского региона. Основываясь на многолетних данных, указана сравнительная характеристика современного состояния группы цианобактерий Волго-Каспия. Определена степень сходства морских и речных видов группы цианобактерий для участков реки Волги, Северного и Среднего Каспия. Расчет процентного вклада цианобактерий в общий состав фитопланктона исследуемых акваторий позволил оценить их значение. Выявлен доминирующий вид среди изучаемой группы микроводорослей и его количественные характеристики на рассмотренных акваториях. В периоды роста биомассы цианобактерий большую ее долю составляют крупные колонии клеток (виды рода Microcystis, Gomphosphaeria), которые становятся доступными в виде детрита в качестве пищи для организмов большинства звеньев трофической сети после отмирания, что положительно сказывается на развитии этих организмов. Изменение показателей группы цианобактерий за ряд лет и относительно многолетних данных указывает на их количественное снижение, однако видовое разнообразие группы остается на достаточно высоком уровне. Цель работы – установить качественное разнообразие цианобактерий в реке и море и выяснить их роль в фитопланктоне Северного, Среднего Каспия и нижней части реки Волги.