Журнал «Теоретическая и прикладная экология» № 4, 2014

Раздел

Section

Выполнение Россией Конвенции о запрещении химического оружия

Russia’s Performance of the Convention on Prohibition of Chemical Weapons

Название

Title

В.И. Холстов

Уничтожение запасов химического оружия в России на завершающем этапе

V.I. Kholstov

The final stage of decommission of chemical weapons stockpiles in Russia

e-mail

e-mail

holstov@minprom.gov.ru

holstov@minprom.gov.ru

Аннотация

Abstract

В статье представлен материал о ходе выполнения четвёртого – завершающего этапа реализации Федеральнойцелевой программы в Российской Федерации. Введён в эксплуатацию последний российский объект уничтожения химического оружия в пос. Кизнер Удмуртской Республики. Отмечено, что на двух объектах в пос. Леонидовка Пензенской области и пос. Мирный Кировской области на завершающем этапе уничтожения химического оружиявведена в эксплуатацию первая технологическая линия по уничтожению боеприпасов сложной конструкции потехнологии, разработанной российскими учёными. После уничтожения всех запасов химического оружия, хранившихся на российских арсеналах, планируется провести комплекс работ по реабилитации территорий, ликвидации последствий деятельности на объектах и перепрофилированию зданий, сооружений, всех систем обеспечения безопасности, энерго-, пожаро-, газо-, водоснабжения и других, оборудованных на основе самых современных технологий,для создания на их базе новых градообразующих промышленных предприятий в интересах развития регионов.

The article presents the implementation of the fourth, final stage of the Federal target program in Russia. The last Russian chemical weapons destruction plant is launched in the village. Kizner in the Udmurt Republic. It is noted that at the final stage of chemical weapons decommission in the two sites, in the village. Leonidovka in Penza region and in the village Myrniy in Kirov region the first production line for destructing complex design ammunition is put into operation; this line has been developed by Russian scientists. After decommission of all chemical weapons stockpiles in Russian arsenals it is planned to perform complex works on rehabilitation of the areas, as well as at the sites, and conversion of the buildings, and of all systems of security, electricity, fire, gas, water and others with the most contemporary equipment On their bases it is planned to create new township-forming enterprises for sustainable development of the regions.

Ключевые слова

Keywords

химическое оружие, завершающий этап, уничтожение боеприпасов сложной конструкции, обеспечение экологической безопасности, перепрофилирование

chemical weapons, the final stage, destructing complex design ammunition, environmental security, conversion

Литература

Bibliographic list

 

 

 

Раздел

Section

Выполнение Россией Конвенции о запрещении химического оружия

Russia’s Performance of the Convention on Prohibition of Chemical Weapons

Название

Title

В.П. Капашин

Выполнение завершающего этапа уничтожения запасов химического оружия в Российской Федерации

V. P. Kapashin

 Russia’s Fulfilling the federal program “Decommission of Chemical Weapons” goes to plan

e-mail

e-mail

fubhuho@yandex.ru

fubhuho@yandex.ru

Аннотация

Abstract

Уничтожение запасов химического оружия в России находится на завершающем, четвёртом этапе. Построен и запущен в эксплуатацию последний – седьмой объект по уничтожению химического оружия, расположенный в п. Кизнер Удмуртской Республики. Разработаны и внедрены на объектах «Леонидовка» (Пензенская область) и «Марадыковский» (Кировская область) новейшие технологии уничтожения боеприпасов сложной конструкции. В 2015 году уничтожение аналогичных химических боеприпасов начнётся и на объекте «Щучье» в Курганской области. Накопленный за прошедшие годы опыт работ позволяет с уверенностью смотреть в будущее и рассчитывать на успешное выполнение конвенциальных обязательств Российской Федерации по химическому разоружению.

Decommission of chemical weapons in Russia is at its last, fourth stage. The last, the seventh, plant of chemical weapons decommission has been built and it has already started to work. New technologies of complex design ammunition decommissing have been worked out and implemented at the plants «Leonidovka» in the Penza region and «Maradykovskiy» in the Kirov region. In 2015 they will start decommissing complex design chemical aeroweapons at the «Shchuchye» plant in the Kurgan region. The experience of the past years makes sure in successful fulfilling the convention of the Russian Federation in the future.

Ключевые слова

Keywords

федеральная целевая программа, четвёртый завершающий этап, технологии уничтожения боеприпасов сложной конструкции, объекты социальной инфраструктуры, обеспечение экологической безопасности..

the federal target program, the fourth final stage, the technology of decommissing the complex design ammunition, social infrastructure objects, ensuring environmental safety

Литература

Bibliographic list

1. Капашин В.П. Успешный ввод в эксплуатацию трёх новых объектов по уничтожению химического оружия – подтверждение Россией обязательств Конвенции // Теоретическая и прикладная экология. 2007. № 1. С. 8–11.

2. Капашин В.П., Афанасенко Е.П., Назаров В.Д. Выполнение Российской Федерацией третьего этапа работ в соответствии с положениями Конвенции о запрещении химического оружия // Теоретическая и прикладная экология. 2010. № 1. С. 19–26.

3. Кондратьев В.Б., Петрунин В.А. О принципах и структуре российских технологий крупнотоннажного уничтожения химического оружия // Теоретическая и прикладная экология. 2007. № 2. С. 12–19.

 4. Кондратьев В.Б., Щелученко В.В., Корольков М.В., Ратушенко В.Г., Глебов В.С. и др. Особенности расснаряжения и уничтожения артиллерийских химических боеприпасов, снаряженных люизитом // Теоретическая и прикладная экология. 2011. № 4. С. 32–35.

5. Капашин В.П., Холстов В.И., Краснянский А.И. Разработка технологии безопасного уничтожения боеприпасов сложной конструкции в снаряже- нии отравляющими веществами и неизвлекаемыми разрывными зарядами. Монография. М., ФУ БХ и УХО, 2014. 95 с.

6. Капашин В.П. Экологическая безопасность уничтожения химического оружия – основа государственной политики по защите населения и окружающей среды // Теоретическая и прикладная экология. 2008. № 4. С. 11–15.

7. Опыт создания систем экологической безопасности объектов уничтожения химического оружия // Теоретическая и прикладная экология. 2007. №2. С. 42–49.

8. Чупис В.Н. Экологический мониторинг объектов уничтожения химического оружия – опыт создания и перспективы развития // Теоретическая и прикладная экология. 2007. № 2. С. 35–41.

9. Ашихмина Т.Я. Научно-методические основы комплексного экологического мониторинга окружающей среды в районах объектов хранения и уничтожения химического оружия // Теоретическая и прикладная экология. 2007. № 2. С. 23–24.

1. Kapashin V.P. Successful commissioning of three new facilities for the destruction of chemical weapons - confirmation of Russian obligations under the Convention // Theoretical and Applied Ecology. 2007. № 1. Р. 8-11.

2. Kapashin V.P., Aphanasenko E.P., Nazarov V.D. Performance of the Russian Federation of the third stage of the work in accordance with the provisions of the Convention on the Prohibition of Chemical Weapons // Theoretical and Applied Ecology. 2010. № 1. Р. 19-26.

3. Kondratyev V.B., Petrunin V.A. On the principles and structure of the Russian technology of large-scale destruction of chemical weapons // Theoretical and Applied Ecology. 2007. № 2. Р. 12-19.

4. Kondratyev V.B., Scheluchenko V.V., Korol'kov M.V., Ratushenko V.G., Glebov V.S. and others. Features demilitarization and destruction of chemical artillery munitions filled with lewisite // Theoretical and Applied Ecology. 2011. № 4. Р. 32-35.

5. Kapashin V.P., Kholstov V.I., Krasnyansky A.I. Development of technology for the safe destruction of munitions complex design in snaryazhe- SRI poison and explosive charges unrecoverable. Monograph. M., 2014. 95 p.

6. Kapashin V.P. Environmentally safe destruction of chemical weapons - the basis of public policy for the protection of people and the environment // Theoretical and Applied Ecology. 2008. № 4. P. 11-15.

7. Experience in creating systems of ecological safety of the destruction of chemical weapons // Theoretical and Applied Ecology. 2007. №2. P. 42-49. 8. Chupis V.N. Environmental monitoring of chemical weapons destruction facilities - the experience of creation and development prospects // Theoretical and Applied Ecology. 2007. № 2. P. 35-41.

9. Ashikhmina T.Ya. Scientific and methodological basis of a comprehensive environmental monitoring of the area of storage and destruction of chemical weapons // Theoretical and Applied Ecology. 2007. № 2. P. 23-24.

Раздел

Section

Выполнение Россией Конвенции о запрещении химического оружия

Russia’s Performance of the Convention on Prohibition of Chemical Weapons

Название

Title

А. Ю. Кармишин, Ю. Г. Радюшкин, Е. В. Брызгалина, 

А. М. Клюев, В. Л. Рудь, С. А. Белов

Организационно-технические аспекты разработки исходных данных на вывод из эксплуатации и ликвидацию последствий деятельности объектов по хранению и уничтожению  химического оружия

A. Yu. Karmishin, Yu. G. Radyushkin, E. V. Bryzgalina,  A. M. Klyuyev, V. L. Rud’, S. A. Belov

Organizational and technical aspects of the original data on decommissioning and liquidation of the effects of chemical weapons storage and destruction plants

e-mail

e-mail

fubhuho@yandex.ru

fubhuho@yandex.ru

Аннотация

Abstract

В статье изложены организационные и технические особенности при разработке исходных данных на вывод из эксплуатации и ликвидацию последствий деятельности объектов по хранению и уничтожению химического оружия как потенциально (химически) опасных объектов.

Целью разработки исходных данных (или предварительных исходных данных) является необходимость выдачи конкретных рекомендаций по внедрению результатов комплексного обследования объекта в технико-экономическое обоснование работ на ликвидацию последствий его деятельности. Отмечено, что на этапе реформирования (перепрофилирования) стадия разработки исходных данных на вы-

вод из эксплуатации и ликвидацию последствий деятельности объекта по хранению и объекта по уничтожению химического оружия является обязательной. В основу методологии разработки исходных данных положен принцип, учитывающий  тот факт, что после завершения всех работ по ликвидации последствий деятельности объектов имущественные производственные комплексы будут использованы в интересах государственных нужд или будут вовлечены в хозяйственный оборот страны на основе инвестиционных проектов. Акцентировано внимание на том факте, что каждый объект отличается от других количеством и видами хранящихся на технической территории химическими боеприпасами и устройствами, количеством и типами отравляющих веществ, технологическим процессом их уничтожения на промышленной территории, способами утилизации реакционных масс и др. Всё это влияет как на качественный состав разрабатываемых исходных данных, так и на их количественные показатели. На этапе перепрофилирования всех семи объектов стадия разработки исходных данных на вывод из эксплуатации и ликвидацию последствий их деятельности осуществляется за 1-2 года до завершения уничтожения химического оружия (отравляющих веществ) и (или) утилизации реакционных масс, то есть упреждающим способом, заранее, при функционирующем производстве на объекте.

The  article describes  the  organizational  and  technical peculiarities  in  the development  of  initial data  on  the decommissioning and liquidation of the consequences of activity of objects of storage and destruction of chemical weapons as potentially (chemically) dangerous objects. In order to develop baseline data (or preliminary baseline data) is the need to issue specific recommendations for the implementation of the results of a comprehensive survey of the object in the feasibility study work to eliminate the impact of its activities. It is noted that at the stage of reform (conversion) development stage of initial data on decommissioning and eliminate the effects of the storage facility and facility for destruction of chemical weapons is mandatory. The methodology of baseline data on the principle of taking into account the fact that after the completion of all work in the aftermath of the activities include proprietary production facilities will be used for public needs, or will be involved in the economic turnover of the country on the basis of investment projects. Special attention  is paid  to  the  fact  that  each object  is different  from other  types of number and  stored  in  the technical area of chemical munitions and devices, the number and types of toxic substances, the process of destruction in the industrial area, method of disposal of the reaction mass, and others. All this affects both the developed qualitative  composition of the original data, and their quantitative.

At  the  stage  of  conversion  of  all  seven  objects,  stage  of development  of  initial data  on decommissioning  and liquidation of the consequences of their activities carried out for 1-2 years to complete destruction of chemical weapons (toxic substances), and (or) disposal of the reaction mass, that is proactive way in advance, with a functioning production

at the facility.

 

Ключевые слова

Keywords

объект по хранению и уничтожению химического оружия,  завершающий этап, перепрофилирование, исходные данные, вывод из эксплуатации,  ликвидация последствий деятельности.

chemical weapons storage and destruction plant, the final stage,

conversion, initial data, decommission, decontamination of soil

Литература

Bibliographic list

1. Градостроительный кодекс Российской Федерации (2004) с изменениями и дополнениями от 5 мая 2014 года № 131-ФЗ.

2. Радюшкин Ю.Г., Клюев А.М., Демахин А.Г., Расстегаев О.Ю., Родионцев И.А., Пономаренко С.М., Елисеев А.Д., Арбузов А.Ю., Белов С.А., Борзова Е.С., Макарова Н.М., Малишевский А.О., Черников С.Н., Танайлова Е.А., Грищенко К.Г., Козырев А.В., Беспалова Е.Ю. Разработка исходных данных на вывод из эксплуатации и ликвидацию последствий деятельности объектов по хранению и объектов по уничтожению химического оружия в пос. Мирный Кировской области, пос. Леонидовка Пензенской области и г. Почеп Брянской области. Отчёт о НИР, этап II, промежуточный, книга 1 (шифр «Тройка»). Саратов: ГосНИИЭНП, 2013. 379 с.

3. Клюев А.М. Разработка исходных  данных на вывод из  эксплуатации и  ликвидацию последствий деятельности объектов по хранению и объектов по уничтожению химического оружия в пос. Мирный Кировской области, пос. Леонидовка Пензенской области и г. Почеп Брянской области. Приложение к отчёту о НИР, этап II, промежуточный, книга 2  (шифр  «Тройка»). Саратов: ГосНИИЭНП, 2013. 304 с.

4. Радюшкин Ю.Г., Клюев А.М., Расстегаев О.Ю., Родионцев И.А., Пономаренко С.М., Елисеев А.Д., Арбузов А.Ю., Белов С.А., Борзова Е.С., Макарова Н.М., Танайлова Е.А., Грищенко К.Г., Беспалова Е.Ю., Козырев А.В. Предварительные исходные данные на вывод из эксплуатации и ликвидацию последствий деятельности объекта по хранению и объекта по уничтожению химического оружия в пос. Леонидовка Пензенской области. Саратов: ГосНИИЭНП, 2013. 230 с.

5. Радюшкин Ю.Г., Клюев А.М., Демахин А.Г., Расстегаев О.Ю., Родионцев И.А., Пономаренко С.М., Елисеев А.Д., Арбузов А.Ю., Белов С.А., Борзова Е.С., Макарова Н.М., Козырев А.В., Малишевский А.О., Танайлова Е.А., Грищенко К.Г., Труханов А.В. Разработка исходных данных на вывод из эксплуатации и ликвидацию последствий деятельности объекта по хранению и объекта по уничтожению химического оружия в г. Щучье Курганской области. Отчёт о НИР, этап II, промежуточный (шифр «Двойка»). Саратов: ГосНИИЭНП, 2013. 163 с.

6. Воробьёв Т.В., Брызгалина Е.В., Романов В.С., Червякова А.М., Берестов В.А., Мариничева М.А., Глушков В.А., Тулупов С.Ю., Адысев О.В., Рудь В.Л., Коваленко И.В. Основные положения, порядок организации и осуществления федерального государственного санитарно-эпидемиологического надзора и санитарнохимического контроля за состоянием производственной и окружающей  среды при выводе из  эксплуатации и ликвидации последствий деятельности объекта по уничтожению химического оружия «Горный» (пос. Горный Саратовской области). Отчёт о НИР (шифр «Надзор»). М.: НИЦ ФУБХУХО, 2013. 59 с.

7. Кармишин А.Ю., Воробьёв Т.В., Брызгалина Е.В., Кинаш Е.В., Сипаков А.С., Романов В.С., Карпов А.В., Лякин А.С., Рудь В.Л., Берестов В.А. Проведение испытаний по оценке результативности дегазации поверхностей технологического оборудования и строительных конструкций  с применением полидегазирующей рецептуры ПДР «Макс» на промышленной территории ФКП «Горный». Технический отчёт (инв. № 2925). М.: НИЦ ФУБХУХО, 2013. 103 с.

8. Акишин Р.О., Лякин А.С. Научно-технические аспекты ликвидации последствий деятельности объектов по хранению и уничтожению химического оружия // Теоретическая  и  прикладная  экология.  2012. №  4.  

С. 13–16.

9. Шевченко А.В., Лякин А.С. О реформировании системы  государственного  экологического контроля и мониторинга за безопасным функционированием объектов по хранению и уничтожению химического оружия и  состоянием окружающей  среды // Теоретическая и прикладная экология. 2014. № 2(14). С. 79–85.

10. Лякин А.С. Способы приведения в безопасное состояние территорий и объектов инфраструктуры при выводе из эксплуатации объекта по хранению и уничтожению химического оружия «Горный» (пос. Горный Саратовской области) // Теоретическая и прикладная экология. 2012. № 4. С. 17–20.

1. Urban Development Code of the Russian Federation (2004), amendments dated May 5, 2014 № 131-FZ.

2. Radyushkin Y.G., Kluev A.M., Demakhin A.G., Rasstegayev O.Yu., Rodiontsev I.A., Ponomarenko S.M., Eliseev A.D., Arbuzov A.Yu., Belov S.A., Borzova E.S., Makarov N.M., Maliszewski O.A., Chernikov S.N., Tanaylova E.A., Grishchenko K.G., Kozyrev A.V., Bespalova E.Yu. Development of baseline data on decommissioning and eliminating the effects of the chemical weapons storage plants and the chemical weapons destruction plants in the village Mirniy, Kirov region, in the settlement Leonidovka, Penza region and in the town of Pochep, Bryansk region. Report on R & D. Phase II, intermediate, Book 1 (code "Troika"). Saratov: GosNIIENP, 2013. 379 p.

3. Kluev A.M. Development of baseline data on decommissioning and eliminating the effects of the chemical weapons storage plants and the chemical weapons destruction plants in the village Mirniy, Kirov region, in the settlement Leonidovka, Penza region and in the town of Pochep, Bryansk region. Report on R & D. Phase II, intermediate, Book 2 (code "Troika"). Saratov: GosNIIENP, 2013. 304 p.

Ponomarenko S.M., Eliseev A.D., Arbuzov A.Yu., Belov S.A., Borzova E.S., Makarova N.M., Tanaylova E.A., Grishchenko K.G., Bespalov E.Yu., Kozyrev A.V. Preliminary baseline data on decommissioning and eliminating  the effects of the chemical weapons storage plant and the chemical weapons destruction plant in the village Leonidovka, Penza region. Saratov: GosNIIENP, 2013. 230 p.

5. Radyushkin Yu.G., Kluev A.M., Demakhin A.G., Rasstegayev O.Yu., Rodiontsev I.A., Ponomarenko S.M., Eliseev A.D., Arbuzov A.Y., Belov S.A., Borzova E.S., Makarova N.M., Kozyrev A.V., Maliszewskiy A.O., Tanaylova E.A., Grishchenko K.G., Truhanov A.V. Development of baseline data on decommissioning and eliminating the effects of the chemical weapons storage plants and the chemical weapons destruction plants in the village Mirniy, Kirov region, in the settlement Leonidovka, Penza region and in the town of Pochep, Bryansk region. Report on R & D. Phase II, intermediate, Book 2 (code "Dvoika"). Saratov: GosNIIENP, 2013. 163 p.

6. Vorobyov T.V., Bryzgalina E.V., Romanov V.S., Chervyakova A.M., Berestov V.A., Marinicheva M.A., Glushkov V.A., Tulupov S.Y., Adysev O.V., Rud’ V.L. Kovalenko I.V. Main provisions of organization and implementation of the federal state sanitary-epidemiological surveillance and control over the state of production and natural environment during decommissioning and eliminating the effects of the chemical weapons destruction plant "Gorniy" (pos. Gorniy, Saratov region). Report on R & D (code "Supervision"). M .: SIC FUBHUHO, 2013. 59 p.

7. Karmishin A.Yu., Vorobiev T.V., Bryzgalina E.V., Kinash E.V., Sipakov A.S., Romanov V.S., Karpov A.V., Lyakin A.S., Rud’ V.L., Berestov V.A.  Tests on assessing the impact of technological equipment and building structures surfaces decontamination using poly-decontaminating recipe DA "Max" in the industrial area of the PCF "Gorniy". Technical report (inv. № 2925). M .: SIC FUBHUHO, 2013. 103 p.

8. Akishin R.O., Lyakin A.S. Scientific and technical aspects of elimination of the effects of chemical weapons storage and destruction // Theoretical and Applied Ecology. 2012. № 4. P. 13-16.

9. Shevchenko A.V., Lyakin A.S. On the reform of the system of state environmental control and monitoring of the safe operation of chemical weapons storage and destruction plants and the environmental state // Theoretical and Applied Ecology. 2014. № 2 (14). P. 79-85.

10. Lyakin A.S. Ways of bringing in a safe state the territories and infrastructure during decommissioning the chemical weapons storage and destruction plant "Gorniy" (settlment Gorny, Saratov region) // Theoretical and Applied Ecology. 2012. № 4. P. 17-20.

 

Раздел

Section

Методы и технологии при уничтожении химического оружия

Methods and technologies of chemical weapons destruction

Название

Title

Т.В. Воробьев, Д. А. Зыгин, Е. А. Василькова

Возможные перспективы использования солевых отходов, образующихся при термической обработке реакционной массы от фосфорорганических отравляющих веществ

T.V. Vorobyov, D.A. Zygin, E.A.Vasil'kova

Possible prospects of utilizing saline waste generated by thermal treatment of  organophosphorus agents reaction mass 

e-mail

e-mail

fubhuho@mail.ru

fubhuho@mail.ru

Аннотация

Abstract

Материал данной статьи включает технико-экономическую оценку использования твердых солевых отходов, образующихся после термической переработки реакционных масс, содержащих сульфаты, фосфаты и фториды кальция, калия на объектах хранения и уничтожения химического оружия. Анализ различных вариантов показал, что наиболее рентабельно использовать кальциевые и калиевые соли в смеси сульфатов и фосфатов в качестве сырья для производства фосфорных и смешанных фосфорно-калиевых удобрений. Наряду с этим предлагается отходы, образующиеся в виде попутных продуктов, содержащие сульфаты кальция,  использовать в производстве строительных материалов (цементов, гипсов, керамических материалов и т.д.). Рассматривается вариант размещения для этих целей производств солевых отходов на нескольких объектах уничтожения химического оружия, однако, наиболее эффективным путём утилизации солевых отходов является их безвозмездная или возмездная передача третьим лицам.

The paper includes technoeconomic assessment of using solid salt residues formed after thermal treatment of the reaction masses containing sulfates, phosphates, and fluorides of calcium and potassium at chemical weapons storage and destruction plants. Analysis of the various variants has revealed that it is the most profitable to use calcium and potassium salts of a mixture of sulfates and phosphates as a raw material for the producing phosphoric and mixed phosphorous-potassium fertilizers. In addition, we offer to use the wastes, the by-products containing calcium sulfates, in producing building materials (cement, plaster, ceramic materials, etc.). For thid purpose we consider accommodation of salt waste production at several chemical weapons destruction plants, though the most effective way of salt waste recycling is their transfer to the third parties, either free of charge or for a fee.

Ключевые слова

Keywords

солевые отходы, технико-экономическая оценка переработки, минеральные фосфорные удобрения, производство портландцемента.

salt waste, technical and economic assessment of processing, mineral phosphate fertilizers,  Portland cement production.

Литература

Bibliographic list

1.      Об утверждении критериев отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды / МПР Приказ от 15 июня 2001 г. № 511.

2.      Корбридж Д. Фосфор. М. 1982. 680 с.

3.      Соколовский А.А., Унанянц Т.П. Краткий справочник по минеральным удобрениям М.: «Химия», 1977. 376 с.

4.      Эвенчик С.Д., Бродский А.А. Технология фосфорных и комплексных удобрений, М.: «Химия», 1987. 464 с.

5.      Турчин Ф.В. Минеральные удобрения и их применение. М.-Л.: Изд. АН. СССР, 1943. 88 с.

6.      Соколов А.В. Агрохимия фосфора. М.-Л.: Изд. АН. СССР, 1950. 152 с.

7.      Соколов Р.С. Химическая технология. Москва: Владос, 2000. Т. 1. 368 с.

8.      Позин М.Е. Технология минеральных солей 1970. Ч. 2. С. 793 – 1558.

9.      Лидин Р.А., Молочко В.А., Андреева А.Л. Химические свойства неорганических веществ. М.: «Химия», 1997. 479 с.

10.  Научно-технический отчет по НИР «Шлам». ФГУП «ГосНИИОХТ», 2009 г. 163 с.

1. On the criteria for classifying hazardous waste as dangerous for the environment / MPR Decree of June 15, 2001 № 511.

2. Corbridge D. Phosphorus. M. 1982. 680 p.

3. Sokolovsky A.A., Unanyants T.P. Concise reference book on mineral fertilizers M.: "Chemistry", 1977. 376 p.

4. Evenchik S.D., Brodsky A.A. Technology of phosphate and compound fertilizers, M .: "Chemistry", 1987. 464 p.

5. Turchin F.V. Mineral fertilizers and their use. M.-L.: Publishing. Academy of Sciences. USSR, 1943. 88 p.

6. Sokolov A.V. Agrochemistry of Phosphorus. M.-L .: Publishing. Academy of Sciences. USSR, 1950. 152 p.

7. Sokolov R.S. Chemical technology. Moscow: Vlados, 2000. V. 1. 368 p.

8. Posin M.E. Technology of mineral salts, 1970. Part 2. P. 793 - 1558.

9. Lidin R.A., Molochko V.A., Andreeva A.L. Chemical properties of inorganic substances. M.: "Chemistry", 1997. 479 p.

10. Scientific and technical research report on "Sludge". FSUE "GosNIIOKhT" 2009 163 p.

 

 

 

Раздел

Section

Методы и технологии при уничтожении химического оружия

Methods and technologies of chemical weapons destruction

Название

Title

Н. В. Завьялова, И. В. Филимонов, Е. Н. Ефременко, В. И. Холстов,

А. А. Янковская

Биотехнологические методы и нейтрализующие средства для обеззараживания почв и очищения вод, загрязнённых экотоксикантами

N. V. Zavyalova, I. V. Filimonov, E. N. Efremenko, V. I. Kholstov,

A. A. Yankovskaya

Biotechnological methods and neutralizing agents for purification of soils and water, which were contaminated by ecotoxic substances

e-mail

e-mail

natzavjalova@rambler.ru

natzavjalova@rambler.ru

Аннотация

Abstract

В статье представлен обзор данных литературы за последние тридцать лет по биотехнологическим методам и биокатализаторам, которые были использованы для обеззараживания и очищения почв и вод, загрязнённых токсичными экотоксикантами. Статья содержит анализ данных по разработке технологий и комплексов нейтрализующих средств для обеззараживания и очищения почв и вод. Проведённый анализ показал, что для очистки почв и вод, загрязнённых токсичными экотоксикантами, могут быть использованы ферменты, отдельные штаммы микроорганизмов-деструкторови различные их консорциумы, как в иммобилизованном виде, так и их суспензии. Установлено, что механизмы и схемы проведения биологической деградации экотоксикантов и продуктов их деструкции в водных растворах и почвах могут быть различными для разных штаммов микроорганизмов-деструкторов, их консорциумов и ферментов. Предложено при разработке биотехнологий по очистке почв и вод от загрязнений экотоксикантами учитывать активность фермента, видовое происхождение используемого в технологии микроорганизма или состав консорциума, их биодеградирующие свойства, особенности поведения в сообществе с различными природными штаммами, способность к изменчивости в условиях неоднородности субстрата, а также характеристики почв и факторы, влияющие на механизм и скорость биодеградации.

The work presents an overview of the literature over the last thirty years by biotechnological methods and biocatalysts, which may be used for disinfection of soil and purification of water contaminated of ecotoxicants. It was formed that mechanisms and schemas of realization of degradation toxicants and their degradation products in their destruction in water solutions and soils may be different from various strains of microorganism-destructors, their consortiums and ferments. It was proposed that during development biotechnologies for purification soils and water from toxic substances it’s necessary to take into consideration the enzyme’s activity, specific origin used in technology of microorganism or structure of consortium, their feature of biodegradation, their special properties at the community with different strains. Capacity to changeability in terms of heterogeneity of the substrate, and characteristics of soils

and factors which influencing on the mechanism and velocity of biodegradation.

 

Ключевые слова

Keywords

бактерии-деструкторы, биокатализатор, биоремедиация почв и очистка вод, нейтрализующие средства, фермент, экотоксиканты.

 

bacteria-destructors, biocatalysts, bioremediation of soils and water purification, neutralizing agents, enzyme, ecotoxic substances.

Литература

Bibliographic list

1. Конвенция о запрещении разработки, производства и накопления запасов бактериологического (биологического) и токсинного оружия и об их уничтожении. Париж. 1993.

2. Федеральный закон от 5 июля 1996 г. № 86-ФЗ О государственном регулировании в области генно-инженерной деятельности. М.: 1996. (в ред. Федерального закона Российской Федерации от 4 октября 2010. № 262-ФЗ).

3. Холстов В.И., Тарасевич Ю.В., Григорьев С.Г. Пути решения проблемы безопасности, уничтожения опасных веществ за рубежом // PХЖ. 1995. Т. 39. № 4. С. 65–73.

4. Удальцова Г.Ю., Холстов В.И., Григорьев С.Г. Пути решения проблемы обеспечения безопасности уничтожения опасных веществ за рубежом // РХЖ. 1993. Т. 37. № 3. С. 43–49.

5. Петров С.В., Корякин Ю.Н., Холстов В.И., Завьялова Н.В. Биотехнология в решении проблемы уничтожения химического оружия // РХЖ. 1995. Т. 39. № 4. С. 18–20.

6. Варфоломеев С.Д., Курочкин И.Н., Райнина Е.И. и др. Новый технологический подход к уничтожению химического оружия. Полная биологическая деградация химических боеприпасов // РХЖ. 1995. Т. 39. № 4. С. 20–24.

7. Харечко А.Т., Мягких В.И., Остроумов Ю.И. и др. Применение микроорганизмов для деструкции опасных веществ загрязняющих окружающую среду // РХЖ. 1993. Т. 37. № 3. С. 40–43.

8. Боронин А.М., Сахаровский В.Т., Старовойтов И.И. и др. Научные основы комплексной экологически безопасной технологии уничтожения иприта // Прикладная биохимическая микробиология. 1996. Т. 32. № 1. С. 61–68.

9. Биодеградация органических веществ // Информационный сборник № 35 (1551) - 16. М.: В/ч 64518, 1992.

10. Разработка биологических способов деструкции ксенобиотоков и удаления тяжелых металлов // Информационный сборник № 69 (1811) – 16. М.: В/ч 64518, 1995.

11. Varfolomeev S.D., Kurochkin I.N., Skliar V.I. et al. // Biocataletic degradation of chemical warfare related materials. Edgewood, USA, 1995. P. 16.

12. Rainina E., Varfolomeev S. D., and Wild J.R. // Biocatalytic degradation of chemical warfare related materials. Edgewood, USA, 1995. P. 9.

13. Разработка биологических способов деструкции ксенобиотиков // Информационный сборник № 29 (1842) – 16. М.: НИИ «Медстатистика», 1996. Инв. № 940-96. В/ч 64518.

14. Харечко А.Т., Мягких В.И., Корякин Ю.Н. и др. Оценка влияния микроорганизмов на динамику разложения зомана в почве // РХЖ. 1995. Т. 39. № 4. С. 104–107.

15. Кошелев В.М., Жданов В.А., Шувалов А.А. и др. Американские разработки методов уничтожения химического оружия // РХЖ. 1995. Т. 39. № 4. С. 31–36.

16. Funk S.B., Roberts D.J., Crawford D.J. et al. Initial phase optimization for bioremediation of munition compound-contaminated soils // Appl. Env. Microb. 1992. V. 59. № 7. P. 2171–2177.

17. Kaake R.H., Roberts D.J., Stevens T.O. et al. Bioremediation of soils contaminated with the herbicide 2-secbuty1-4, 6-dinitrophenol // Appl. Env. Microb. 1990. V. 56. № 6. Р. 1666–1671.

18. Howard J., Fox S. Review of current research projects and innovations in remediation // Gen. Eng. News. 1994. V. 14. № 17. Р. 8–9.

19. Tursman J.F., Cork D.J. Subsurfaci contaminant bioremediation engineering // Crit. Rev. Env. Contr. 1992. V. 22. № 5. P. 1–26.

20. Biodegradation of chemical warfare agents: demilitarization applications. Edgewood, USA, 1993.

21. Biocatalytic degradation of chemical warfare related materials. Edgewood, USA, 1995.

22. De Frank J.J., Cheng Tu-Chen, Rolakowsky G.E., Harvey S. Advances in the biodegradation of chemical warfare agents and related materials // Abstr. Keystone symp. Environ. Biotechnol., Lake Tahoe, Calif., March 16–22, 1995.

23. Tu-Chen Cheng, Harvey S.P., Chen G.L. Cloning and expression of a gene encoding a bacterial enzyme for decontamination of organophosphorous nerve agents and nucleotide sequence of the enzyme // Арpl. Env. Mikrob. 1996. V. 62. № 5. P. 1636–1641.

24. Dumas D.P. et al. Inactivation of organophosphorous nerve agents by the phosphotriesterase from Pseudomonas diminuta // Arch. Biochem. Biophys. 1990. V. 277. № 1. P. 155–159.

25. Dumas D.P. et al. Purification and properties of the phosphotriesterase from Pseudomonas diminuta. // J.Biol. Chem. 1989. V. 264. P. 19655–19659.

26. Landis W.G. et al. Identification and comparison of the organophosphate acid anhydrase activitiens of the clam // Rangia cuneata. Comp. Biochim. Physiol. 1989. V. 94C. № 2. P. 365–371.

27. Harvey S., De Frank J.J., Kamely D. et al. Microbiol degradation of agent orange and mustard related compounds // Biotechnology: bridging research and applications // Eds. Kamely D., Chakrabatry A.M., Komguti S.E. Kluwer Аcad. Pub. Dordrecht, 1991. P. 221–230.

28. Патент на изобретение № 2408724 зарегистрирован 10 января 2011 г. Бюл. № 1 Способ биоразложения фосфорорганических соединений в составе реакционных масс, получаемых после химического уничтожения вещества типа Vx.

29. Патент на изобретение № 2360967 зарегистрирован 10 июля 2009 г. Бюл. № 19 Биокатализатор на основе иммобилизованных клеток бактерий для разложения метилфосфоновой кислоты и ее эфиров.

30. Ефременко Е.Н., Завьялова Н.В., Холстов В.И. и др. Иммобилизованные биокатализаторы на основе органофосфатгидролазы в процессах разложения фосфорорганических отравляющих веществ // Теоретическая и прикладная экология. 2011. № 4. С. 26–31.

31. Ефременко Е.Н., Сироткина М.С., Завьялова Н.В., Холстов В.И. и др. Иммобилизованные гетерогенные биокатализаторы для разложения фосфорорганических отравляющих веществ // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности. 2011. № 1. С. 61–66.

32. Dechets dangereux: programme de traitement par biodegradation // Bio la letter des biotechnologies. 1989. V. 196. P. 67.

33. Бекер С., Дерре Р., Штельд Е. Безопасное уничтожение высокотоксичных веществ // РХЖ. 1993. Том 37. № 3. С. 29–33.

34 Mudrack K., Sahm H., Sitting W. Enviromental biotechnology // Fundamentals of biotechnology. Ed. P. Prave et al. Weinheim, V.C. Verlag Gmbh., 1987. P. 633–660.

35. Sterritt R.M., Lester J.N. Microbiology for environmental and public health engineer // London, New York E. &. F.N. Spon., 1988.

36. Esposito M.P., McArdle J.L., Crone A.H., et al. Decontamination techniques for buildings, structure and equipment // Park Ridge etc. Noyes Data Corporation U.S.A, 1987.

37. Уткин И.Б., Якимов М.М., Козляк Е.И., Рогожин И.С. Деструкция токсичных соединений микроорганизмами // Итоги науки и техники. Серия: Биологическая химия. М.: ВИНИТИ, 1990. Том 43.

38. Яковлев В.И. Технология микробиологического синтеза. Л.: Химия, 1987.

39. Hilaire D., Morineaus V., Garrigue H., Block J.C. Biological Decontamina of Nerve Aqent VX // Proceedings from the 6 the СBN Protection Symposium. Stockholm, Sweden, May 10-15, 1998.

40. Завьялова Н.В., Кротович И.Н., Мягких В.И., Холстов В.И., Ялышев М.Р. Биотехнологические методы уничтожения химического оружия и устранения загрязнения окружающей среды // Федеральные и региональные проблемы уничтожения химического оружия. Выпуск 2. М.: ВИНИТИ, 2000. С41–47.

41. Ефременко Е.Н., Завьялова Н.В., Гудков Д.А., Лягин И.В., Сенько О.В. и др. Экологически безопасная биодеградация реакционных масс, образующихся при уничтожении фосфорорганических отравляющих веществ // РХЖ. 2010. № 4. С. 19–24.

42. Ефременко Е.Н., Лягин И.В., Завьялов В.В., Варфоломеев С.Д., Завьялова Н.В., Холстов В.И. Ферменты и технологии уничтожения фосфорорганических отравляющих веществ // РХЖ. 2007. № 2. С. 24–29.

43. Karna J.S., Kilbane J.J., Chatterjee D.K. et al. // Basic Life Sci. 1984. V. 28. № 1. P. 3–21.

44. Success in pollution protection // Biol. Technol. 1991. V. 9. № 12. P. 1316–1318.

45. Martinetz G. // Chem. Techn. 1989. B. 41. №. 8. S P. 342-344.

46. Martinetz G // Chem. – Techn. (BRD). 1989. B. 18. № 7. S P. 12.

47. Pritchard P.H., Costa C. F. EPAS Alaska oil-spill bioremediation project // Environ. Sci. Technol. 1991. V. 25. № 3. P. 372–379.

49. Hutchins S. R. Biodegradation of monoaromatic hydrocarbons by aquifer microorganisms using oxygen, nitrate, or nitrous-oxide as the thermal electron-acceptor // Appl. Environ. Microbiol. 1991. V. 57. № 8. P. 2403–2407.

50. Hutchins S.R., Sewell G.W., Kovacs D.A., Smith G.A. Biodegradation of aromatic-hydrocarbons by aquifer microorganisms under denitrifying conditions // Environ. Sci. Technol. 1991. V. 25. № 1. P. 68–76.

51. Ou L.T., Street J.J. Microbial enhancement of hydrazine degradation in soil and water // J. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 1987. V. 39. № 3. P 541–548.

52. Oltmanns R.H., Muller R., Otto M.K., Lingens F. Evidence for a new pathway in the bacterial-degradation of 4-fluorobenzoate // Appl. Environ. Microbiol. 1989. V. 55. № 10. P. 2499–2504.

53. Ставская С.С., Таранова Л.А., Григорьева Т.Ю. Разрушение алкилсульфоната Pseudomonas rathonis // Микробиология. 1984. Т. 53. № 2. С. 218–222.

54. Mueller J.G., Chapman P.J., Blattmann B.O., Pritchard P.H. Isolation and characterization of a fluoranthene-utilizing strain of Pseudomonas-paucimobilis // Appl. And Environ. Microbiol. 1990. V. 56. № 4. P. 1079–1086.

55. Fredrickson J.K., Brockman F.J., Workman D.J., Li S.W., Stevens T.O. Isolation and characterization of a subsurface bacterium capable of growth on toluene, naphthalene, and other aromatic compounds // Appl Environ Microbiol. 1991. V. 57(3). P. 796–803.

56. O’Reilly K.T., Crawford R.L. Kinetics of p-cresol degradation by an immobilized Pseudomonas sp // Appl Environ Microbiol. 1989. V. 55. № 4. P. 866–870.

57. Kilpi S., Himberg K., Yrjala K., Backstrom V. The degradation of biphenyl and chlorobiphenyls by mixed bacterial cultures // FEMS Microbiol. Ecol. 1988. V. 53. № 1. P. 1926.

58. Denis Lempereur // J. Sci. et vie. 1987. № 842. P. 94–95.

59. Pettigrew C.A., Haigler B.E., Spain J.C. Simultaneous biodegradation of chlorobenzene and toluene by a Pseudomonas strain // Appl Environ. Microbiol. 1991. V. 57. № 1.P. 157–162.

61. Munnecke D.M. Enzymatic hydrolysis of organophosphate insecticides, a possible pesticide disposal method // Appl. Environ. Microbiol. 1976. V. 32. № 1. P. 7–13.

62. Munnecke D.M. Detoxification of pesticides using soluble or immobilized enzymes // Process Biochem. 1978. V. 13. № 1. P. 16–19.

63. Munnecke D.M. Properties of an immobilized pesticide-hydrolyzing enzyme // Appl. and Environ. Microbiol. 1977. V. 33. № 3. P. 503–507.

64. Baumgarten J., Blass W., Frommer W. et al. // Abschluss - bericht, BMFT – FB. 1982. V. 82. Р. 191.

65. Fischer H.F., Munnecke D.M. Bundesforschungsanstalt fuer Landwirtschaft, Brunswick: Institiut fuer Bodenbiologie, BMFT-FB–T. 70-046.

66. Mac Rae J.C. Microbial metabolism of pesticides and structurally related compounds // Rev. Environ Contam. Toxicol. 1989. V. 109. P. 1–87.

67. Kerster K., Delay J. Genus Alacigenes Castellali and Chalmers 1919, 936 // J.N: Bergey΄s Manual of Systemati Bacteriology, Kreig, N.E., Holt. J.G., Eds., Publ.: Williams, Wilkins, Baltimore, 1984. Md. V. 1. P. 361–373.

68. Fedorak P.M., Westlake D.W.S. Selective degradation of biphenyl and methylbiphenyls in crude-oil by 2 strains of marine-bacteria // Can. J. Microbiol. 1983. V. 29. № 5. P. 497–503.

69. Krumme M.L., Smith R.L., Egestorff J. et al. Behavior of pollutant - degrading microorganisms in aquifers: predictions for genetically engineered organisms // Env. Sci. Technol. 1994. V. 28. № 6. P. 1134–1138.

70. Lauscy A., Holan Z.R., Volesky B. Biosorption of heavy metals (Cd, Cu, Ni, Pb, Zn) by chemically – reinforced biomass of marine algae // J. Chem. Technol. Biotechnol. 1995. V. 62. № 3. P. 279–282.

71. Sotsky J.B., Green C.W., Atlas R.M. Frequency of genes in aromatic and aliphatic hydrocarbons biodegradation pathways within bacterial populations from Alaskan sediments // Can. J. Microb. 1994. V. 40. № 11. P. 981–985.

72. Krumme M.L., Smith R.L., Egestorff J. et al. Behavior of pollutant – degrading microorganisms in aquifers: predictions for genetically enqineered organisms // Env. Sci. Technol. 1994. V. 28. № 6. P. 1134–1138.

73. Sirotkina M., Lyagin I., Efremenko E. Hydrolysis of organophosphorus pesticides in soil: New Opportunities with ecocomhatible immobilized His6–OPH // International Biodeterioration & Biodegradation. 2012. № 68. P. 18–23.

74. Патент РФ на изобретение № 245 1077 от 20 мая 2012. Бюл. № 14. Способ ферментативного гидролиза фосфорорганических соединений в почвогрунте.

 

1. The Convention on the Prohibition of Development, Production and Stockpiling of Bacteriological (Biological) and Toxin Weapons and on Their Destruction. Paris. 1993.

2. Federal Law of July 5, 1996 № 86-FZ On State Regulation in the sphere of genetic engineering. M.: 1996 (as amended. Federal Law of the Russian Federation on October 4, 2010. № 262-FZ).

3. Kholstov V.I., Tarasevich Yu.V., Grigoriev S.G. Solutions to the problem of security of hazardous substances destruction abroad // PHZH. 1995. V. 39. № 4. P. 65-73.

4. Udaltsova G.Yu., . Kholstov V.I., Grigoriev S.G. Solutions to the problem of security of hazardous substances destruction abroad // RHZH. 1993. V. 37. № 3. P. 43-49.

5. Petrov S.V., Koriakin Yu.N., Kholstov V.I., Zavyalova N.V. Biotechnology in chemical weapons destruction // RHZH. 1995. V. 39. № 4. P. 18-20.

6. Varfolomeev S.D., Kurochkin I.N., Rainin E.I. et al. A new technological approach to chemical weapons destruction. Complete biological degradation of chemical munitions // RHZH. 1995. V. 39. № 4. P. 20-24.

7. Kharechko A.T., Myagkikh V.I., Ostroumov Yu.I. et al. The use of microorganisms for destruction of hazardous substances polluting // RHZH. 1993. V. 37. № 3. P. 40-43.

8. Boronin A.M., Sakharovskiy V.T., Starovoytov I.I. et al. Scientific bases of complex environmentally friendly technologies for mustard gas destruction // Applied Biochemical Microbiology. 1996. V. 32. № 1. P. 61-68.

9. Biodegradation of organic substances // Information Collection number 35 (1551) - 16. M .: V/h 64518, 1992.

10. Development of biological methods of xenobiotics destruction and heavy metals removal // Information Collection number 69 (1811) - 16. M.: V/h 64518, 1995.

11. Varfolomeev S.D., Kurochkin I.N., Skliar V.I. et al. // Biocataletic degradation of chemical warfare related materials. Edgewood, USA, 1995. P. 16.

12. Rainina E., Varfolomeev S. D., and Wild J.R. // Biocatalytic degradation of chemical warfare related materials. Edgewood, USA, 1995. P. 9.

13. The development of biological methods of degradation of xenobiotics // Information Collection № 29 (1842) - 16. M.: Research Institute "Medstatistics", 1996. Inv. № 940-96. V/h 64518.

14. Kharechko A.T., Myagkikh V.I., Koriakin Y.N. et al. Evaluation of the impact on the dynamics of microbial decomposition of soman in soil // RHZH. 1995. V. 39. № 4. P. 104-107.

15. Koshelev V.M., Zhdanov V.A., Shuvalov A.A. et al. US ways of methods for chemical weapons destruction // RHZH. 1995. V. 39. № 4. P. 31-36.

16. Funk S.B., Roberts D.J., Crawford D.J. et al. Initial phase optimization for bioremediation of munition compound-contaminated soils // Appl. Env. Microb. 1992. V. 59. № 7. P. 2171–2177.

17. Kaake R.H., Roberts D.J., Stevens T.O. et al. Bioremediation of soils contaminated with the herbicide 2-secbuty1-4, 6-dinitrophenol // Appl. Env. Microb. 1990. V. 56. № 6. Р. 1666–1671.

18. Howard J., Fox S. Review of current research projects and innovations in remediation // Gen. Eng. News. 1994. V. 14. № 17. Р. 8–9.

19. Tursman J.F., Cork D.J. Subsurfaci contaminant bioremediation engineering // Crit. Rev. Env. Contr. 1992. V. 22. № 5. P. 1–26.

20. Biodegradation of chemical warfare agents: demilitarization applications. Edgewood, USA, 1993.

21. Biocatalytic degradation of chemical warfare related materials. Edgewood, USA, 1995.

22. De Frank J.J., Cheng Tu-Chen, Rolakowsky G.E., Harvey S. Advances in the biodegradation of chemical warfare agents and related materials // Abstr. Keystone symp. Environ. Biotechnol., Lake Tahoe, Calif., March 16–22, 1995.

23. Tu-Chen Cheng, Harvey S.P., Chen G.L. Cloning and expression of a gene encoding a bacterial enzyme for decontamination of organophosphorous nerve agents and nucleotide sequence of the enzyme // Арpl. Env. Mikrob. 1996. V. 62. № 5. P. 1636–1641.

24. Dumas D.P. et al. Inactivation of organophosphorous nerve agents by the phosphotriesterase from Pseudomonas diminuta // Arch. Biochem. Biophys. 1990. V. 277. № 1. P. 155–159.

25. Dumas D.P. et al. Purification and properties of the phosphotriesterase from Pseudomonas diminuta. // J.Biol. Chem. 1989. V. 264. P. 19655–19659.

26. Landis W.G. et al. Identification and comparison of the organophosphate acid anhydrase activitiens of the clam // Rangia cuneata. Comp. Biochim. Physiol. 1989. V. 94C. № 2. P. 365–371.

27. Harvey S., De Frank J.J., Kamely D. et al. Microbiol degradation of agent orange and mustard related compounds // Biotechnology: bridging research and applications // Eds. Kamely D., Chakrabatry A.M., Komguti S.E. Kluwer Аcad. Pub. Dordrecht, 1991. P. 221–230.

28. The patent for invention № 2,408,724 registered January 10, 2011 Bull. № 1. Method of biodegradation of organophosphorus compounds in the reaction mass obtained after destruction of the chemical agent of the type Vx.

29. The patent for invention № 2,360,967 registered July 10, 2009 Bull. № 19. Biocatalyst on the basis of immobilized cells of bacteria for decomposition of methylphosphonic acid and its esters.

30. Efremenko E.N., Zavyalov N.V., Kholstov V.I. et al. Immobilized biocatalysts based on organophosphate during organophosphorus agents decomposition // Theoretical and Applied Ecology. 2011. № 4. P. 26-31.

31. Efremenko E.N., Sirotkin M.S., Zavyalov N.V., Kholstov V.I. et al. Immobilized biocatalysts for heterogeneous decomposition of organophosphorus agents // Bulletin of the Russian People's Friendship University. Series: Ecology and life safety. 2011. № 1. P. 61-66.

32. Dechets dangereux: programme de traitement par biodegradation // Bio la letter des biotechnologies. 1989. V. 196. P. 67.

33. Becker S., Derre R., Schteld E. Safe destruction of highly toxic substances // RHZH. 1993. Volume 37. № 3. P. 29-33.

34 Mudrack K., Sahm H., Sitting W. Enviromental biotechnology // Fundamentals of biotechnology. Ed. P. Prave et al. Weinheim, V.C. Verlag Gmbh., 1987. P. 633–660.

35. Sterritt R.M., Lester J.N. Microbiology for environmental and public health engineer // London, New York E. &. F.N. Spon., 1988.

36. Esposito M.P., McArdle J.L., Crone A.H., et al. Decontamination techniques for buildings, structure and equipment // Park Ridge etc. Noyes Data Corporation U.S.A, 1987

37. Utkin I.B., Yakimov M.M., Kozlyakov E.I., Rogozhin I.S. Destruction of toxic compounds by microorganisms // Results of science and technology. Series: Biological Chemistry. M.: VINITI, 1990. Volume 43.

38. Yakovlev V.I. The technology of microbiological synthesis. L.: Chemistry, 1987.

39. Hilaire D., Morineaus V., Garrigue H., Block J.C. Biological Decontamina of Nerve Aqent VX // Proceedings from the 6 the СBN Protection Symposium. Stockholm, Sweden, May 10-15, 1998.

40. Zavyalova N.V., Krotovich I.N., Myagkikh V.I., Kholstov V.I., Yalyshev M.R. Biotechnological methods of chemical weapons destruction and pollution eliminating // Federal and regional issues of chemical weapons destruction of. Issue 2. M .: VINITI, 2000. P. 41-47.

41. Efremenko E.N., Zavyalova N.V., Gudkov D.A., Lyagin I.V., Senko O.V. et al. Environmentally friendly biodegradation of reaction mass formed in organophosphorus agents destruction // RHZH. 2010. № 4. P. 19-24.

42. Efremenko E.N., Lyagin I.V., Zavyalov V.V., Varfolomeev S.D., Zavyalov N.V., Kholstov V.I. Enzymes and organophosphorus agents destruction technologies // RHZH. 2007. № 2.P. 24-29.

43. Karna J.S., Kilbane J.J., Chatterjee D.K. et al. // Basic Life Sci. 1984. V. 28. № 1. P. 3–21.

44. Success in pollution protection // Biol. Technol. 1991. V. 9. № 12. P. 1316–1318.

45. Martinetz G. // Chem. Techn. 1989. B. 41. №. 8. S P. 342-344.

46. Martinetz G // Chem. – Techn. (BRD). 1989. B. 18. № 7. S P. 12.

47. Pritchard P.H., Costa C. F. EPAS Alaska oil-spill bioremediation project // Environ. Sci. Technol. 1991. V. 25. № 3. P. 372–379.

49. Hutchins S. R. Biodegradation of monoaromatic hydrocarbons by aquifer microorganisms using oxygen, nitrate, or nitrous-oxide as the thermal electron-acceptor // Appl. Environ. Microbiol. 1991. V. 57. № 8. P. 2403–2407.

50. Hutchins S.R., Sewell G.W., Kovacs D.A., Smith G.A. Biodegradation of aromatic-hydrocarbons by aquifer microorganisms under denitrifying conditions // Environ. Sci. Technol. 1991. V. 25. № 1. P. 68–76.

51. Ou L.T., Street J.J. Microbial enhancement of hydrazine degradation in soil and water // J. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 1987. V. 39. № 3. P 541–548.

52. Oltmanns R.H., Muller R., Otto M.K., Lingens F. Evidence for a new pathway in the bacterial-degradation of 4-fluorobenzoate // Appl. Environ. Microbiol. 1989. V. 55. № 10. P. 2499–2504.

53. Stavskaya S.S., Taranova L.A., Grigorieva T.Y. Destruction of alkyl sulfonate Pseudomonas rathonis // Microbiology. 1984. V. 53. № 2. P. 218-222.

54. Mueller J.G., Chapman P.J., Blattmann B.O., Pritchard P.H. Isolation and characterization of a fluoranthene-utilizing strain of Pseudomonas-paucimobilis // Appl. And Environ. Microbiol. 1990. V. 56. № 4. P. 1079–1086.

55. Fredrickson J.K., Brockman F.J., Workman D.J., Li S.W., Stevens T.O. Isolation and characterization of a subsurface bacterium capable of growth on toluene, naphthalene, and other aromatic compounds // Appl Environ Microbiol. 1991. V. 57(3). P. 796–803.

56. O’Reilly K.T., Crawford R.L. Kinetics of p-cresol degradation by an immobilized Pseudomonas sp // Appl Environ Microbiol. 1989. V. 55. № 4. P. 866–870.

57. Kilpi S., Himberg K., Yrjala K., Backstrom V. The degradation of biphenyl and chlorobiphenyls by mixed bacterial cultures // FEMS Microbiol. Ecol. 1988. V. 53. № 1. P. 1926.

58. Denis Lempereur // J. Sci. et vie. 1987. № 842. P. 94–95.

59. Pettigrew C.A., Haigler B.E., Spain J.C. Simultaneous biodegradation of chlorobenzene and toluene by a Pseudomonas strain // Appl Environ. Microbiol. 1991. V. 57. № 1.P. 157–162.

61. Munnecke D.M. Enzymatic hydrolysis of organophosphate insecticides, a possible pesticide disposal method // Appl. Environ. Microbiol. 1976. V. 32. № 1. P. 7–13.

62. Munnecke D.M. Detoxification of pesticides using soluble or immobilized enzymes // Process Biochem. 1978. V. 13. № 1. P. 16–19.

63. Munnecke D.M. Properties of an immobilized pesticide-hydrolyzing enzyme // Appl. and Environ. Microbiol. 1977. V. 33. № 3. P. 503–507.

64. Baumgarten J., Blass W., Frommer W. et al. // Abschluss - bericht, BMFT – FB. 1982. V. 82. Р. 191.

65. Fischer H.F., Munnecke D.M. Bundesforschungsanstalt fuer Landwirtschaft, Brunswick: Institiut fuer Bodenbiologie, BMFT-FB–T. 70-046.

66. Mac Rae J.C. Microbial metabolism of pesticides and structurally related compounds // Rev. Environ Contam. Toxicol. 1989. V. 109. P. 1–87.

67. Kerster K., Delay J. Genus Alacigenes Castellali and Chalmers 1919, 936 // J.N: Bergey΄s Manual of Systemati Bacteriology, Kreig, N.E., Holt. J.G., Eds., Publ.: Williams, Wilkins, Baltimore, 1984. Md. V. 1. P. 361–373.

68. Fedorak P.M., Westlake D.W.S. Selective degradation of biphenyl and methylbiphenyls in crude-oil by 2 strains of marine-bacteria // Can. J. Microbiol. 1983. V. 29. № 5. P. 497–503.

69. Krumme M.L., Smith R.L., Egestorff J. et al. Behavior of pollutant - degrading microorganisms in aquifers: predictions for genetically engineered organisms // Env. Sci. Technol. 1994. V. 28. № 6. P. 1134–1138.

70. Lauscy A., Holan Z.R., Volesky B. Biosorption of heavy metals (Cd, Cu, Ni, Pb, Zn) by chemically – reinforced biomass of marine algae // J. Chem. Technol. Biotechnol. 1995. V. 62. № 3. P. 279–282.

71. Sotsky J.B., Green C.W., Atlas R.M. Frequency of genes in aromatic and aliphatic hydrocarbons biodegradation pathways within bacterial populations from Alaskan sediments // Can. J. Microb. 1994. V. 40. № 11. P. 981–985.

72. Krumme M.L., Smith R.L., Egestorff J. et al. Behavior of pollutant – degrading microorganisms in aquifers: predictions for genetically enqineered organisms // Env. Sci. Technol. 1994. V. 28. № 6. P. 1134–1138.

73. Sirotkina M., Lyagin I., Efremenko E. Hydrolysis of organophosphorus pesticides in soil: New Opportunities with ecocomhatible immobilized His6–OPH // International Biodeterioration & Biodegradation. 2012. № 68. P. 18–23.

74. RF patent 245 1077 of 20 May 2012. Bull. № 14. The method of enzymatic hydrolysis of organophosphorus compounds in soils.

О

 

Раздел

Section

Методы и технологии при уничтожении химического оружия

Methods and technologies of chemical weapons destruction

Название

Title

Н. В. Завьялова, И. В. Филимонов, В. А. Ковтун, А. Н. Голипад, С. В. Петров, К. К. Стяжкин, Е. Н. Ефременко, В. И. Холстов, А. А. Янковская

Основные технологические операции и стадии биоремедиации почв и очистки вод in situ

N. V. Zavyalova, I. V. Filimonov, V. A. Kovtun, A. N. Golipad,

S. V. Petrov, K. K. Styazhkin, E. N. Efremenko, V. I. Kholstov,

A. A. Yankovskaya

The main technological operations fnd stages of bioremediation of soils and water purification in situ

e-mail

e-mail

natzavjalova@rambler.ru

natzavjalova@rambler.ru

Аннотация

Abstract

В статье приведены разработанные технологические операции и стадии биотехнологических способов проведения ремедиации почв и очистки вод с помощью экобиопрепаратов на основе ферментов и микроорганизмов-деструкторов. Представлена структурная схема и изложен порядок действий при проведении санации территорий in situ на ОХУХО.

Технологические операции, стадии, структурная схема и порядок действий при проведении биоремедиации почв и очистки вод in situ имеют универсальный характер, могут быть применены для обезвреживания любых продуктов детоксикации ФОВ, полученных при различных технологиях химической нейтрализации и свидетельствуют о возможности осуществления, на основе биокаталитических и микробиологических процессов, экологически безопасной биоремедиации почв и очистки вод и проведения обезвреживания значительных объёмов и концентраций загрязнителей, а также больших территорий.

The work presents the main technological operations and stages of biotechnological methods of remediation of soils and water purification using ecological and biological preparations based on enzymes and microorganisms-destructors. Is a block diagram, and set out the procedures for carrying former chemical weapons storage and destruction facilities. The technological operations, stages, blocks of diagrams and stages of operations during realization in situ have a universal character. They can be used in neutralizing of any organophosphorus agents, talon from different chemical

technologies and are evidence of possibility of realization, on the base of biocatalysts and micro-biological processes, bioremediation ecology security of soils and water purification and realization of neutralizing of considerable volumes and concentrate of agents, and large territories.

Ключевые слова

Keywords

микроорганизмы-деструкторы, биокатализатор, биоремедиация почв и очистка вод, детоксикация фосфорорганических отравляющих веществ, фермент, экотоксиканты.

microorganisms-destructors, biocatalysts, bioremediation of soils and water purification, detoxication organophosphorous agents, enzyme, toxic substances.

Литература

Bibliographic list

1.                  Постановление Правительства Российской Федерации от 21.03.1996 г. № 305 об утверждении Федеральной целевой программы «Уничтожение запасов химического оружия в Российской Федерации» (в ред. Постановлений Правительства РФ от 24.10.2005 №639, от 21.06.2007 №392, от 29.12.2007 №969, от 12.09.2008 №679, от 09.12.2010 №1005, от 29.11.2011 №988, от 27.12.2012 №1420).

2.                  Санитарные правила СП 2.2.1.2513-09. Гигиенические требования к размещению, проектированию, строительству, эксплуатации и перепрофилированию объектов по уничтожению химического оружия, реконструкции зданий и сооружений и выводу из эксплуатации объектов по хранению химического оружия.

3.                  Чупис В.Н., Емельянова Н.В., Полухина Н.В. и др. Генетический мониторинг загрязнения окружающей среды в районах объектов уничтожения химического оружия // Научно-методические и законодательные основы обеспечения генетической безопасности факторов и объектов окружающей и природной среды в целях сохранения здоровья человека: Материалы объединенного пленума Научных советов Минздравсоцразвития России и РАМН по экологии человека и гигиене окружающей среды и по медико-экологическим проблемам здоровья работающихю / Под общ. ред. акад. РАМН Рахманина Ю.А. и Измерова Н.Ф. М.: 2010. С. 170–171.

4.                  ГОСТ Р 53009-2008 Системы экологического контроля и мониторинга. Общие руководящие указания по созданию, внедрению и обеспечению функционирования на объектах по уничтожению химического оружия.

5.                  Ефременко Е.Н., Завьялова Н.В., Холстов В.И. и др. Иммобилизованные гетерогенные биокатализаторы для разложения фосфорорганических отравляющих веществ // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности. 2011. №1. С. 61–66.

6.                  Ефременко Е.Н., Завьялова Н.В., Холстов В.И. и др. Иммобилизованные биокатализаторы на основе органофосфатгидролазы в процессах разложения фосфорорганических отравляющих веществ // Теоретическая и прикладная экология. 2011. № 4. С. 26–31.

7.                  Гудков Д.А.: Автореф. дис. … канд. хим. наук. М.: МГУ. 2009. 25 с.

8.                  Харечко А.Т., Мягких В.И., Завьялова Н.В. и др. Применение микроорганизмов для деструкции опасных веществ загрязняющих окружающую среду // РХЖ. 1993. Т. XXXVII. №3. С. 40–43.

9.                  Сироткина М.С. Иммбилизованные биокатализаторы для деструкции фосфорорганических соединений и продуктов ихразложения: Автореф. дис. … канд. хим. наук. М.: МГУ. 2013. 25 с.

10.              Ефременко Е.Н., Варфоломеев С.Д., Завьялова Н.В. и др. Отчет о НИР, шифр «Богема». М.: МГУ, 2006. 198 с.

11.              Бакулин Ю.С., Завьялова Н.В., Харечко А.Т., Холстов В.И. и др. Экспериментальная проверка биодеструкции реакционных масс химической детоксикации ФОВ фосфонат-разлагающими бактериями // Федеральные и региональные проблемы уничтожения химического оружия. М.: ВИНИТИ, сборник выпуск № 2. 2000. С. 47–52.

12.              ОСТ В-84-2398-88. Биотестирование отраслевых сточных вод. Основные положения.

13.              ОСТ В-84-2399-88. Биотестирование отраслевых сточных вод. Методы анализа.

14.              Авторское свидетельство 228210 СССР. Способ определения токсичности сочных вод, содержащих компоненты РТ. 1984.

15.              Авторское свидетельство 258499 СССР. Определение токсичности веществ по интенсивности потребления растворенного кислорода микроорганизмами. 1985.

1. Resolution of the Government of the Russian Federation of 03.21.1996, № 305 on the approval of the federal target program "Destruction of chemical weapons stockpiles in the Russian Federation" (in ed. RF Government Decree of 24.10.2005 №639, from 21.06.2007 №392, from 29.12.2007 №969, from 12.09.2008 №679, from 09.12.2010 №1005, from 29.11.2011 №988, from 27.12.2012 №1420).

2. Sanitary Regulations SP 2.2.1.2513-09. Hygienic requirements for location, design, construction, operation and conversion of plants for chemical weapons destruction, reconstruction of buildings and decommissioning chemical weapons storage facilities.

3. Chupis V.N., Emelyanov NV, NV Polukhina et al. Genetic monitoring of environmental pollution in the areas of chemical weapons destruction plants // Scientific and methodological and legislative framework for ensuring the genetic safety of industry and environmental objects in order to preserve human health: Proceedings of the joint plenum of the Scientific Councils of the Health Ministry of the Russian Academy of Medical Sciences and Human Ecology and environmental hygiene and on environmental issues of health of workers / Ed. Acad. RAMS Rakhmanina Yu.A. and Izmerova N.F. M .: 2010. P. 170-171.

4. GOST R 53009-2008 Systems of environmental control and monitoring. General guidelines for the creation, implementation and operation of chemical weapons destruction plants.

5. Efremenko E.N., Zavyalov N.V., Kholstov V.I. et al. Immobilized heterogeneous biocatalysts for decomposition of organophosphorus agents // Bulletin of the Russian People's Friendship University. Series: Ecology and life safety. 2011. №1. P. 61-66.

6. Efremenko E.N., Zavyalov N.V., Kholstov V.I. et al. Immobilized biocatalysts based on organophosphate at organophosphorus agents decomposition // Theoretical and Applied Ecology. 2011. № 4. P. 26-31.

7. Gudkov D.A: Abstrr. dis. ... Cand. chem. Sciences. M .: MSU. 2009. 25 p.

8. Kharechko A.T., Myagkikh V.I., Zavyalova N.V. et al. The use of microorganisms for destruction of polluting hazardous substances // RHZH. V. 1993. XXXVII. №3. P. 40-43.

9. Sirotkina M.S. Immobilized biocatalysts for the destruction of organophosphorus compounds and products of their decomposition: Abstr. dis. ... Cand. chem. Sciences. M .: MSU. 25, 2013. p.

10. Efremenko E.N., Varfolomeev S.D., Zavyalova N.V. et al. Report on R & D, code "La Boheme." M .: MSU, 2006. 198 p.

11. Bakulin Yu.S., Zavyalova N.V., Kharechko A.T., Kholstov V.I. et al. Experimental verification of biodegradation of reaction mass of chemical detoxification of FEV phosphonate-degrading bacteria // Federal and regional issues of chemical weapons destruction. M.: VINITI, Release № 2. 2000. P. 47-52.

12. OST-84-2398-88. Biotesting industry wastewater. The main provisions.

13. OST-84-2399-88. Biotesting industry wastewater. Methods of analysis.

14. Author's Certificate 228210 USSR. A method for determining the toxicity of juicy water containing components of the RT. 1984.

15. Author's Certificate 258499 USSR. Determination of toxicity is intensity of consumption of dissolved oxygen by microorganisms. 1985.

 

Раздел

Section

Методы и технологии при уничтожении химического оружия

Methods and technologies of chemical weapons destruction

Название

Title

Н. В. Завьялова, И. В. Филимонов, Е. Н. Ефременко,

В. И. Холстов, А. А. Янковская

Биокатализаторы на основе штаммов микроорганизмов и ферментов, обладающих повышенной способностью к разложению отравляющих веществ и продуктов их деструкции, в процессе очистки почв и вод

N. V. Zavyalova, I. V. Filimonov, E. N. Efremenko, V. I. Kholstov,

A. A. Yankovskaya

 Biocatalysts based on bacteria-destructors and enzymes of differ from high destructive capability chemical warfare agents and their degradation products in process of purification of soils and water.

e-mail

e-mail

natzavjalova@rambler.ru

natzavjalova@rambler.ru

Аннотация

Abstract

В статье представлен обзор данных литературы за последние тридцать лет по биотехнологическим методам и биокатализаторам, которые возможно использовать для обеззараживания почв и очищения вод, загрязненных ОВ и продуктами их деструкции.

В ходе проведения анализа были найдены данные свидетельствующие о возможности осуществления детоксикации малых концентраций ОВ и продуктов их деградации в реакционных массах, в почве и сточных водах. Определено, что детоксикация осуществляется путем минерализации с помощью биокатализаторов на основе микроорганизмов-деструкторов и ферментов.

Анализ позволяет в дальнейшем: обосновать выбор штаммов и ферментов, отличающихся высокой разрушающей способностью и достаточной толерантностью к ОВ; разработать направления и технологические схемы получения экобиопрепаратов (биокатализаторов) на основе бактерий – деструкторов и ферментов; разработать технологические схемы проведения биоремедиации загрязненных почв и очистки вод, при помощи биокатализаторов - иммобилизованных клеток бактерий и ферментов, в местах бывшего производства, хранения, уничтожения и исследования ОВ.

The work presents an overview of the literature over the last thirty years by biotechnological methods and biocatalysts, which may be used for disinfection and purification of soil and water contaminated of chemical warfare agents and products of their detoxification.

During analyzing the data was found, indicating about facilities of low concentrations of detoxication agents and their degradation products in the reactionary missing the soil and waste water. It was established, that the destruction of these substances can be performed using biocatalysts, based on microorganisms-destructors and enzymes.

On a base of analyzing further possible to justify the choice of enzymes and strains, differ from high destructive capability, and sufficient tolerance to agents, develop direction and flow diagrams for eco-bio preparation (biocatalysts) based on bacteria-destructors and enzymes. The technological scheme of the bioremediation of contaminated soils and water purification, using biocatalysts immobilized cells of bacteria and enzymes in the former site of the production, keeping, destruction and research of agents.

 

Ключевые слова

Keywords

bacteria-destructors, biocatalysts, bioremediation of soils and water purification, neutralizing agents, enzyme, ecotoxic substances

бактерии-деструкторы, биокатализатор, биоремедиация почв и очистка вод, нейтрализующие средства, фермент, экотоксиканты

Литература

Bibliographic list

Литература

1. Петров С.В., Корякин Ю.Н., Холстов В.И., Завьялова Н.В. Биотехнология в решении проблемы уничтожения химического оружия // РХЖ. 1995. Т. 39. № 4. С. 18–20.

2. Бакулин Ю.С., Завьялова Н.В., Харечко А.Т., Холстов В.И. и др. Экспериментальная проверка биодеструкции реакционных масс химической детоксикации ФОВ фосфонат-разлагающими бактериями // Федеральные и региональные проблемы уничтожения химического оружия. Выпуск № 2. М.: ВИНИТИ, 2000. С. 47–52.

3. Петров С.В., Холстов В.И., Завьялова Н.В., Мягких В.И. Биодеградация фосфорорганических отравляющих веществ // Федеральные и региональные проблемы уничтожения химического оружия. М.: ВИНИТИ, сборник выпуск № 1. 1999.  С. 51–60.

4. Kiernan V., Bacteria with a healthy appetite for mustard gas // New Sci. 1994. V. 141. № 1914. P. 10–11.

5. Landis W.G. et al. Alternative substrates and an inhibitor of the organophosphate acid anhidrase activities of the protozoan Tetrahymena Thermophilia // Comp. Biochim. Physiol. 1989. № 2. P. 211–216.

6. Trapp R. // SIPRI Chemical and Biological Warfare Studies. London, Philadelphia: Taylor and Francis Ltd., 1985. № 3.

7. Attaway H., Nelson J.О., Baya A.M. et al. // Appl. And Environ. Microbiol. 1987. V. 53. № 7. P. 1685–1689.

8. De Frank J.J., Cheng T.-C. Purification and properties of organophosphorous acid anhydrase from a halophilic bacterial isolate // J. Bacteriol. 1991. № 173. Р. 1938–1943.

9. Schowanek D., Verstraete W. Phosphonate utilization by bacterial cultures and enrichments from environmental samples // Appl. Environ. Microbiol. 1990. V. 56. P. 895–903.

10. Smith J.D. Metabolism of Phosphonates // The role of phosphonates in living systems. Hilderbrand, R.L., CRC Press, Boca Raton. 1983. P. 31–54.

11. Selvapandiyan A. and Bhatnagar Raj K. Isolation of glyphosate-metabolising Pseudomonas: detection, partial purification and localization of carbon-phosphorus lyase // Appl. Microbiol. Biotechnol. 1994. V 40. P. 876–882.

12. Shinabarger D.L. and Braymer H.D. Glyphosate catabolism by Pseudomonas sp. strain PG2982 // J. Bacteriol. 1986. V. 168. P. 702–703.

13. Daughton C.G., Cook A.M., Alexander M.J. // Agric. Food. Chem. 1979. V. 27. № 6. P. 1375–1382.

14. Kaaijk J., Frijlink C. Degradation of S-2-DI-isopropylaminoethyl O-ethyl methylphosphonothioate in soil – sulfur-containing products // Pesticide Science. 1977. V. 8. № 5. P. 510–514.

15. Cook A.M., Daughton C.G., Alexander M. Benzene from bacterial cleavage of the carbon-phosphorus and of phenylphosphonates // Biochem. J. 1979. V. 184. № 2. P. 453–455.

16. Daughton C.G., Cook A.M., Alexander M. Biodegradation of phosphonate toxicants yields methane or ethane on cleavage of C-P bond // FEMS Microbiol. Lett. 1979. V. 5. № 2. P. 91–93.

17. Матыс С.В., Лауринавичюс Л.С., Несмеянова М.А. Влияние условий культивирования на разложение метилфосфоновой кислоты клетками Е.coli. // Биотехнология защиты окружающей среды: Тез. докл. Пущино.: 1994. С. 13.

18. Wild J.R., Ruashel. F.M. The genetic and biochemical manipulation of a broad spectrum organophosphate degrading system. Report No: 24002-Ls u.s. Departament of the Army Research office Funding 1990. No: DAAZ 03-87-0017.

19. Robinson, J.P.P. Jn: Chemical Weapons: Destruction and Conversion // (SPJRJ) New York: Taylor Francis. 1980. P. 9–56.

20. Penski E.C. TR – ARCSL – TR – 83021. AD B07518L Aberdeen Proving Ground, MD: US Army, Res. Devel. Command, 1983.

21. Александров В.Н., Емельянов В.И. Отравляющие вещества. М.: Воениздат, 1990. 271 с.

22. Ашихмина Т.Я. Научно-методологические основы системы комплексного экологического мониторинга объектов хранения и уничтожения химического оружия. Киров: Вятка, 2001. 473 с.

23. Савельева Е.И., Радилов А.С., Кузнецова Т.А. и др. Определение метилфосфоновой кислоты и ее эфиров как химических маркеров фосфорорганических отравляющих веществ // Журнал прикладной химии. 2001. Т. 74. № 10. С. 1677.

24. Савельева Е.И., Зенкевич И.Г., Кузнецова Т.А. и др. Исследование продуктов превращений фосфорорганических отравляющих веществ методом газовой хроматографии – масс-спектрометрии // РХЖ. 2002. Т. 46. № 6. С. 89–92.

25. Small M.J. Compounds formed from the chemical decontamination of HD, GB, and VX and their environmental fate. Tech Rpt8304; AD A149515. Fort Detrick, MD: U.S. Army Medical Bioengineering Research and Development Laboratory, 1984.

26. Shames S.L. Fragmentative and stereochemical isomerisation probes for homolytic carbon to phosphorus bond scission catalysed by bacterial carbon-phosphorus lyase / Shames S.L., Wackett L.P., LaBarge M.S., Kuczkowski R.L. and Walsh C.T. // Bioorg. Chem. 1987. V. 15. P. 366–373.

27. Penski E.C. TR – ARCSL – TR – 83021. AD B07518L Aberdeen Proving Ground, MD: US Army, Res. Devel. Command, 1983.

28. Small V.J. TR – 8202 (AD – B077 091) Fort Detrick, MD: US Army Med. Res. Devel. Command, 1983.

29. Биологическая дегазация отравляющих веществ. Материалы конференции научно-исследовательских институтов НАТО М.: 1991.

30. Milstein O., Nicklas B., Huttermann A. (1989). Oxidation of aromatic compounds in organic solvents with leacase from Trametes versicolor // Appl. Microbiol. Biotechnol. № 31. P. 70–74.

31. Clifford D., Lin C.C. //  Government Rep. 1991. V. 91. № 15. P. 50.

32. Kanel A. // Rev. Polytechn. 1990. № 5. P. 557–559.

33. Hackl R.P., Wright F.R. Bruynesteyn A. // Appl. Organometall. Chem. 1990. V. 4. № 4. P. 245–250.

34. Патент № RU 2185901, Рос. Федерация, С2, опубл. 27.07.2002 г.

35. Рэуце К. Борьба с загрязнением почвы. М.: Химия, 1986. 97 с.

36. Авторское свидетельство № 513939 СССР. Способ биохимической очистки сточных вод от органических соединений.

37. Кузнецов С.И. Микрофлора озер и ее геохимическая деятельность Л.: Наука, 1970. 440 с.

38. Головлева Л.А. Деградация пестицидов микроорганизмами: биотехнологические аспекты проблемы // Микробиология очистки воды: Тез. докл 1 Всесоюз. конф. Киев: Наук. Думка, 1982. 244 с.

39. Леонова Л.И., Ступина В.В. Водоросли водоочистки сточных вод. Киев: Наук. Думка, 1990. 207 с.

40. Тарасенко Н.Ф., Захарчук Р.В. Очистка сточных вод биоценозами микроводорослей и бактерий активного ила // Микробиология очистки воды. Киев: Наук. Думка, 1982. 193 с.

41. Simonds M.A. Experience with algal bloom and the removal of phosphorum from sewage // Water Res. 1973. V. 7. № 1. P. 255–264.

42. Способ химической и биологической обработки сточных вод. Франция. Заявка. Заявл. 12.03.1969. № 2004566. Опубл. Официальный бюллетень промышленной собственности, № 1-5. МКИ: СО2 С1/00.

43. Способ удаления больших количеств фосфатов их сточных вод. США. Патент. Заявл. 10.04.1972. № 3716484. Опубл. Изобретения за рубежом, 1973. № 3. МКИ: СО2 С1/40 кл. США 210-52.

44. Обработка сточных вод. ФРГ. Заявка. Заявл. 3.06.1970. № 2016798. Опубл. Патентные заявки ФРГ, 1970. № 47. МКИ: СО2 С1/00, кл. ФРГ 85с-1.

45. Обработка сточных вод. Франция. Патент. Заявл. 10.04.1970. № 2043202. Опубл. Официальный бюллетень промышленной собственности, 1971. № 9-12. МКИ: СО2 С1/00.

46. Способ удаления фосфатов из сточных вод путем обработки окислом железа. США. Патент. Заявл. 20.11.1967. № 3499837. Опубл. Официальный бюллетень по материалам патентного ведомства США, 1970. март. МКИ: СО2 С5/02. Кл. США: 210-59.

47. Способ очистки от загрязнений фосфорорганическими пестицидами. США. Патент. Заявл. 24.11.1972. № 3725269. Опубл. Изобретения за рубежом, 1973. № 6. МКИ: СО2 С5/02. Кл. США: 210-59.

48. Способ химической и биологической обработки сточных вод. Франция. Патент. Заявл. 12.03.1969. № 2004566. Опубл. Официальный бюллетень промышленной собственности, № 1-5. МКИ: СО2 С1/00.

49. Удаление фосфатов из обработанной воды. США. Патент. Заявл. 31.07.1970. № 3617569. Опубл. бюл. по матер. Патентных ведомств США, 1971. ноябрь 1-3; МКИ: СО2 С1/40. Кл. США 210-53.

50. Химический способ удаления фосфатов из сточных вод. Франция. Патент Заявл. 23.05.1969, № 32009220. Опубл. Официальный бюллетень промышленной собственности, 1971. № 10-13, МКИ: СО2 С5/00.

51. Способ удаления фосфора из сточных вод. ФРГ. Патент. Заявл. 24.05.1968. № 1959652. Опубл. Патентные заявки ФРГ, 1971. № 25/1/. МКИ: СО2 с; кл. ФРГ 85с-3/02.

52. Авторское свидетельство 228210 СССР. Способ определения токсичности сочных вод, содержащих компоненты РТ. 1984.

53. Авторское свидетельство 258499 СССР. Определение токсичности веществ по интенсивности потребления растворенного кислорода микроорганизмами .1985.

54. ОСТ В-84-2398-88. Биотестирование отраслевых сточных вод. Основные положения.

55. ОСТ В-84-2399-88. Биотестирование отраслевых сточных вод. Методы анализа.

56. Fox J.L. // Ibid. 1991. V. 9. № 11. P. 693.

57. Hutchins S. R. Biodegradation of monoaromatic hydrocarbons by aquifer microorganisms using oxygen, nitrate, or nitrous-oxide as the thermal electron-acceptor // Appl. Environ. Microbiol. 1991. V. 57. № 8. P. 2403–2407.

58. Hutchins S.R., Sewell G.W., Kovacs D.A., Smith G.A. Biodegradation of aromatic-hydrocarbons by aquifer microorganisms under denitrifying conditions // Environ. Sci. Technol. 1991. V. 25. № 1. P. 6876.

 

1. Petrov S.V., Koriakin Y.N., Kholstov V.I., Zavyalova N.V. Biotechnology in chemical weapons destruction of // RHZH. 1995. V. 39. № 4. P. 18-20.

2. Bakulin Y.S., Zavyalova N.V., Kharechko A.T. Kholstov V.I. et al. Experimental verification of biodegradation reaction mass of chemical detoxification with FEV phosphonate-degrading bacteria // Federal and regional issues of chemical weapons destruction. Issue № 2. M.: VINITI, 2000, p. 47-52.

3. Petrov S.V., Kholstov V.I., Zavyalova N.V., Myagkikh V.I. Biodegradation of organophosphorus agents // Federal and regional issues of chemical weapons destruction. M.: VINITI, release № 1. 1999. p. 51

4. Kiernan V., Bacteria with a healthy appetite for mustard gas // New Sci. 1994. V. 141. № 1914. P. 10–11.

5. Landis W.G. et al. Alternative substrates and an inhibitor of the organophosphate acid anhidrase activities of the protozoan Tetrahymena Thermophilia // Comp. Biochim. Physiol. 1989. № 2. P. 211–216.

6. Trapp R. // SIPRI Chemical and Biological Warfare Studies. London, Philadelphia: Taylor and Francis Ltd., 1985. № 3.

7. Attaway H., Nelson J.О., Baya A.M. et al. // Appl. And Environ. Microbiol. 1987. V. 53. № 7. P. 1685–1689.

8. De Frank J.J., Cheng T.-C. Purification and properties of organophosphorous acid anhydrase from a halophilic bacterial isolate // J. Bacteriol. 1991. № 173. Р. 1938–1943.

9. Schowanek D., Verstraete W. Phosphonate utilization by bacterial cultures and enrichments from environmental samples // Appl. Environ. Microbiol. 1990. V. 56. P. 895–903.

10. Smith J.D. Metabolism of Phosphonates // The role of phosphonates in living systems. Hilderbrand, R.L., CRC Press, Boca Raton. 1983. P. 31–54.

11. Selvapandiyan A. and Bhatnagar Raj K. Isolation of glyphosate-metabolising Pseudomonas: detection, partial purification and localization of carbon-phosphorus lyase // Appl. Microbiol. Biotechnol. 1994. V 40. P. 876–882.

12. Shinabarger D.L. and Braymer H.D. Glyphosate catabolism by Pseudomonas sp. strain PG2982 // J. Bacteriol. 1986. V. 168. P. 702–703.

13. Daughton C.G., Cook A.M., Alexander M.J. // Agric. Food. Chem. 1979. V. 27. № 6. P. 1375–1382.

14. Kaaijk J., Frijlink C. Degradation of S-2-DI-isopropylaminoethyl O-ethyl methylphosphonothioate in soil – sulfur-containing products // Pesticide Science. 1977. V. 8. № 5. P. 510–514.

15. Cook A.M., Daughton C.G., Alexander M. Benzene from bacterial cleavage of the carbon-phosphorus and of phenylphosphonates // Biochem. J. 1979. V. 184. № 2. P. 453–455.

16. Daughton C.G., Cook A.M., Alexander M. Biodegradation of phosphonate toxicants yields methane or ethane on cleavage of C-P bond // FEMS Microbiol. Lett. 1979. V. 5. № 2. P. 91–93.

17. Matys S.V., Laurinavičius L.S., Nesmeyanova M.A. Influence of culture conditions on decomposition of methylphosphonic acid with E. coli cells. // Environmental Biotechnology: Proc. rep. Pushchino .: 1994. P. 13.

18. Wild J.R., Ruashel. F.M. The genetic and biochemical manipulation of a broad spectrum organophosphate degrading system. Report No: 24002-Ls u.s. Departament of the Army Research office Funding 1990. No: DAAZ 03-87-0017.

19. Robinson, J.P.P. Jn: Chemical Weapons: Destruction and Conversion // (SPJRJ) New York: Taylor Francis. 1980. P. 9–56.

20. Penski E.C. TR – ARCSL – TR – 83021. AD B07518L Aberdeen Proving Ground, MD: US Army, Res. Devel. Command, 1983.

21. Alexandrov V.N., Emelyanov V.I. Toxic substances. M.: Military Publishing, 1990. 271 p.

22. Ashikhmina T.Ya. Scientific and methodological basis of the system of complex ecological monitoring of chemical weapons storage and destruction plants. Kirov: Vyatka, 2001. 473 p.

23. Savelyeva E.I., Radilov A.S., Kuznetsova T.A. et al. Determination of methylphosphonic acid and its esters as chemical markers of organophosphorus agents // Journal of Applied Chemistry. 2001. V. 74. № 10. P. 1677.

24. Savelyeva E.I., Zenkevich I.G., Kuznetsova T.A. et al. Study of the products of transformation of organophosphorus compounds with gas chromatography - mass spectrometry // RHZH. 2002. V. 46. № 6. P. 89-92.

25. Small M.J. Compounds formed from the chemical decontamination of HD, GB, and VX and their environmental fate. Tech Rpt8304; AD A149515. Fort Detrick, MD: U.S. Army Medical Bioengineering Research and Development Laboratory, 1984.

26. Shames S.L. Fragmentative and stereochemical isomerisation probes for homolytic carbon to phosphorus bond scission catalysed by bacterial carbon-phosphorus lyase / Shames S.L., Wackett L.P., LaBarge M.S., Kuczkowski R.L. and Walsh C.T. // Bioorg. Chem. 1987. V. 15. P. 366–373.

27. Penski E.C. TR – ARCSL – TR – 83021. AD B07518L Aberdeen Proving Ground, MD: US Army, Res. Devel. Command, 1983.

28. Small V.J. TR – 8202 (AD – B077 091) Fort Detrick, MD: US Army Med. Res. Devel. Command, 1983.

29. Биологическая дегазация отравляющих веществ. Материалы конференции научно-исследовательских институтов НАТО М.: 1991.

30. Milstein O., Nicklas B., Huttermann A. (1989). Oxidation of aromatic compounds in organic solvents with leacase from Trametes versicolor // Appl. Microbiol. Biotechnol. № 31. P. 70–74.

31. Clifford D., Lin C.C. //  Government Rep. 1991. V. 91. № 15. P. 50.

32. Kanel A. // Rev. Polytechn. 1990. № 5. P. 557–559.

33. Hackl R.P., Wright F.R. Bruynesteyn A. // Appl. Organometall. Chem. 1990. V. 4. № 4. P. 245–250.

34. The patent № RU 2185901, Ros. Federation, C2, publ. 27.07.2002

35. Reutse K. Pollution of soil. M.: Chemistry, 1986. 97 p.

36. The copyright certificate № 513939 USSR. Method of biochemical sewage from organic compounds.

37. Kuznetsov S.I. Microflora of lakes and geochemical activity L.: Science, 1970. 440 p.

38. Golovleva L.A. Degradation of pesticides by microorganisms: Biotechnological aspects // Microbiology water purification: Proc. 1 All-Union rep. Conf. Kiev: N. Dumka, 1982. 244 p.

39. Leonova L.I,. Stupina V.V. Algae purification of wastewater. Kiev: N. Dumka, 1990. 207 p.

40. Tarasenko N.F., Zakharchuk RV. Wastewater purification with biocenoses of microalgae and bacteria // Microbiology of activated sludge of water purification. Kiev: Science. Dumka, 1982. 193 p.

41. Simonds M.A. Experience with algal bloom and the removal of phosphorum from sewage // Water Res. 1973. V. 7. № 1. P. 255–264.

42. A method for chemical and biological treatment of wastewater. France. Application. Appl. 12.03.1969. № 2004566. Publ. Official Bulletin of Industrial Property, № 1-5. MCI: CO2 C1 / 00.

43. A method for removing large amounts of phosphates wastewater. USA. Patent. Appl. 10.04.1972. № 3716484. Publ. Inventions abroad, 1973. № 3. MCI: CO2 C1 / 40 cells. USA 210-52.

44. Wastewater Treatment. Germany. Application. Appl. 06.03.1970. № 2016798. Publ. Patent applications, Germany, 1970. № 47. MCI: CO2 C1 / 00, cl. FRG-1 85p.

45. Wastewater Treatment. France. Patent. Appl. 10.04.1970. № 2043202. Publ. Official Bulletin of Industrial Property, 1971. № 9-12. MCI: CO2 C1 / 00.

46. A method for removing phosphates from waste water by treating with iron oxide. USA. Patent. Appl. 20.11.1967. № 3499837. Publ. Official Bulletin based on the USPTO, 1970. March. MCI: CO2 C5 / 02. Cl. USA: 210-59.

47. The method of decontamination organophosphate pesticides. USA. Patent. Appl. 11.24.1972. № 3725269. Publ. Inventions abroad, 1973. № 6. MKI: CO2 C5 / 02. Cl. USA: 210-59.

48. A method for chemical and biological treatment of wastewater. France. Patent. Appl. 12.03.1969. № 2004566. Publ. Official Bulletin of Industrial Property, № 1-5. MCI: CO2 C1 / 00.

49. Removal of phosphates from wastewater. USA. Patent. Appl. 31.07.1970. № 3617569. Publ. Bull. by mother. US Patent Office, 1971. November 1-3; MCI: CO2 C1 / 40. Cl. USA 210-53.

50. The chemical process of removing phosphates from wastewater. France. Patent Pending. 23.05.1969, № 32009220. Publ. Official Bulletin of Industrial Property, 1971. № 10-13, MKI: CO2 C5 / 00.

51. A method of removing phosphorus from wastewater. Germany. Patent. Appl. 24.05.1968. № 1959652. Publ. Patent applications, Germany, 1971. № 25/1 /. MCI: CO2; Cl. German 85c-3/02.

52. Author's Certificate 228210 USSR. A method for determining the toxicity of wastewater containing RT components. 1984.

53. Author's Certificate 258499 USSR. Assessing toxicity of substances as for the intensity of consumption of dissolved oxygen by microorganisms. 1985.

54. OST-84-2398-88. Biotesting industry wastewater. The main provisions.

55. OST-84-2399-88. Biotesting industry wastewater. Methods of analysis.

56. Fox J.L. // Ibid. 1991. V. 9. № 11. P. 693.

57. Hutchins S. R. Biodegradation of monoaromatic hydrocarbons by aquifer microorganisms using oxygen, nitrate, or nitrous-oxide as the thermal electron-acceptor // Appl. Environ. Microbiol. 1991. V. 57. № 8. P. 2403–2407.

58. Hutchins S.R., Sewell G.W., Kovacs D.A., Smith G.A. Biodegradation of aromatic-hydrocarbons by aquifer microorganisms under denitrifying conditions // Environ. Sci. Technol. 1991. V. 25. № 1. P. 6876.

 

 

Раздел

Section

Методы и технологии при уничтожении химического оружия

Methods and technologies of chemical weapons destruction

Название

Title

К.К. Стяжкин, А.С. Туманов, Т.Я. Ашихмина, Д.П. Колесников, В.В. Тетерин, И.П. Погорельский, А.А. Лещенко, А.Г. Лазыкин, А.Р. Зиганшин

Экспериментальная оценка микробоцидного и деградативного потенциала биопрепарата деструктора фосфорорганических соединений

K.K. Styazhkin, A.S. Tumanov, T.Ya. Ashikhmina, D.P. Kolesnikov, V.V. Teterin, I.P. Pogorelskiy, A.A. Leshchenko A.G. Lazykin, A.R. Ziganshin

Experimental Assessing microbicidal and degradation potential of the biological product, organophosphorus compounds destructor

e-mail

e-mail

ecolab2@gmail.com

ecolab2@gmail.com

Аннотация

Abstract

Объектом изучения является биопрепарат-деструктор фосфорорганических соединений, созданный на основе бактерий штамма Pseudomonas fluorescens ЕК-5-93. На основании всестороннего изучения штамма и биопрепарата на его основе получено санитарно-эпидемиологическое заключение на его производство. Биопрепарат предназначен для осуществления биоремедиации почвы на промплощадке объекта уничтожения химического оружия (УХО) «Марадыковский». Для ее практического выполнения разработана технология производства экологически безопасного биопрепарата. Настоящие исследования предприняты с целью изучения микробоцидного и деградативного потенциала биопрепарата, что предполагает оценку взаимоотношений микроорганизмов биопрепарата с почвенными микроорганизмами, а так же определение глубины деструкции экотоксикантаглифосата, внесенного в почву в составе препарата «Раундап». Изучение взаимоотношений мик-роорганизмов биопрепарата с почвенными микроорганизмами проводили с использованием метода попарного культивирования бульонных культур на плотной питательной среде. Моделирование натурных условий процесса биоремедиации почвы проводили на испытательном стенде с системами кондиционирования, контроля, регистрации и поддержания технологических параметров процесса биоремедиации. Эффективность деградации глифосата оценивали с использованием ВЖХ-МС с масс-селективным детектированием. Проведенные исследования по изучению взаимоотношений микроорганизмов биопрепарата с представителями почвенных микроорганизмов свидетельствует об их биосовместимости и является гарантией того, что микроорганизмы биопрепарата не будут отторгаться почвенной микробиотой. В ходе аналитического определения содержания глифосата в почве при его исходном содержании 50 мг/кг к 12 суткам эксперимента количество экотоксиканта в почве снизилось до уровня 0,15 мг/кг, что ниже исходного содержания в 317 раз и меньше ПДК (0,5 мг/кг). Полученные экспериментальные данные дают основание заключить, что разработанный биопрепарат при интродукции в почву, содержащую глифосат, в режиме биодополнения осуществляет эффективную биоремедиацию почвы с понижением содержания экотокси-канта глифосата ниже предельно допустимых концентраций

The bio-product-destructor is studied, it is created on the basis the bacteria Pseudomonas fluorescens strain EC-5-93, which is a destructor of organophosphorus compounds. Sanitary-epidemiological certificate for the production of the biopreparation is obtained on the basis of the comprehensive study of the strain and biological product based on it. The biopreparation is intended for bioremediation of soil in the industrial site of the chemical weapons destruction plant (CWD) "Maradykovsky." The technology of production of the environmentally safe biopreparation is developed for its practical implementation. The aim of the study is to explore the microbicidal and degradation potential of the biopreparation that involves the assessing the relationship of the biopreparation microorganisms with soil microorganisms, as well as the determining the degree of degradation of the ecotoxicant glyphosate put into the soil in the preparation "Roundup". The study of the relationship of biopreparation microorganisms with soil microorganisms was performed using the method of pairwise cultivation of broth cultures on solid medium. Simulation of natural conditions of the process of soil bioremediation was carried out on a test bench with air-conditioning systems and systems of monitoring, recording and maintenance of technological parameters of the bioremediation process. Glyphosate degradation efficiency was evaluated using HPLC-MS method with mass selective detection. Studies on the relationship of microorganisms in the bioprepration with soil microorganisms indicate their biocompatibility and are a guarantee that microorganisms in the biopreparation will not be rejected by the soil microbiota. During the analytical determination of glyphosate in soil with its original content of 50 mg/kg ecotoxicant amount in the soil decreased to 12 days of the experiment to the levels of 0.15 mg/kg, which is lower than the initial content by 317 times and less then MPCs (0.5 mg / kg). The experimental data give reason to conclude that the biopreparation developed when introduced into the soil containing glyphosate in a biocomplementary mode implements effective bioremediation of soils with the reduction of ecotoxicant glyphosate level below recommended exposure limits.

Ключевые слова

Keywords

штамм-биодеструктор, фосфорорганические соединения, реакционные массы, биотехнология утилизации

strain-biodestructor, organophosphate substances, reaction complexes, recycling biotechnology of reactivity complexes

Литература

Bibliographic list

1.    Чететенко В.В., Капур О.Н. Вопросы и ответы по текущим проблемам химического разоружения в регионах хранения и уничтожения химического оружия. Библиотека «Российской газеты». 2005. Вып. № 24А. 96с.

2.    Холстов В.И. Итоги реализации Федеральной целевой программы «Уничтожение запасов химического оружия в Российской Федерации» в преддверии 2014 года // Теоретическая и прикладная экология. 2013. № 4. С. 6.

3.    Мачехин Г.Н. Уничтожение химического  оружия в Кировской области // Теоретическая и прикладная экология. 2013. №4. С.19–20.

4.    Баландина А.В., Ерёмченко О.З., Одегова Т.Ф., Кузнецов Д.Б. Микробнаяремедиация техногенных поверхностных образований керженецкой нефтебазы // Фундаментальные исследования. 2013. № 10. Часть 2. С. 328–333.

5.    Сербин С.В., Поляков А.И., Назаров В.Д. Нормативно-правовые аспекты в сфере обеспечения экологической и промышленной безопасности при уничтожении химического оружия // Теоретическая и прикладная экология. 2013. № 4. С. 64–69.

6.    Стяжкин К.К., Петров С.В., Туманов А.С., Завьялова Н.В., Воробьёв К.А., Тетерин В.В., Погорельский И.П., Лещенко А.А., Лазыкин А.Г. Менухова В.С. Биопрепарат для ремедиации почвы в пределах зоны защитных мероприятий объекта уничтожения химического оружия «Марадыковский» // Теоретическая и прикладная экология. 2013. № 4. С. 41–48.

7.    Стяжкин К.К., Дармов И.В., Бредихин В.Н., Воробьёв К.А., Погорельский И.П., Лещенко А.А., Лазыкин А.Г. Экспериментальная оценка иммунотоксического действия штамма  Pseudomonasfluorescens ЕК-5-93 // Теоретическая и прикладная экология. 2012. № 2. С. 54–59.

8.    Freedman L.D., Doak G.O. The preparation and properties of phosphonicacid // Chem. Rev. 1957. V. 57. P. 479523.

9.    Савельева Е.И., Зенкевич И.Г., Кузнецова Т.А., Радилов А.С., Пшеничная Г.В. Исследование продуктов превращений фосфорорганических отравляющих веществ методом газовой хроматографии-масс-спектрометрии // Российский химический журнал. 2002. Т. 46. № 6. С. 82–91.

10.                       Ternan N.G., Quinn V.P. In vitro cleavage of the carbon-phosphorus bond on phosphonopyruvate by cell extracts of the environmetntalBurkholderiacepacia isolate // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1998. V. 248. P. 378381.

11.                       Ternan N.G. Quinn V.P. Phosphate starvation-independent 2-aminoethylphosphonic acid biodegradation in a newly isolated strain Pseudomonas putida, 62 // Syst. Appl. Microbiol. 1998. V. 21. P. 346352.

12.                       McMullan G., Quinn V.P. In vitro сharacterization of a phospate starvation-independent carbon-phosphorus bond cleavage activity in Pseudomonas fluorescens23F. // J. Bacteriol. 1994. V. 176. P. 320324.

13.                        Кононова С.В., Несмеянова М.А. Фосфонаты и их деградация микроорганизмами // Биохимия. 2002. Т. 67. Вып. 2. С. 220–233.

14.                       Варфоломеев С.Д., Ефременко Е.Н., Алиев Т.К., Ветчицева Ю.А. Рекомбинантная плазмидная ДНК рТrс ТЕ-ОРН и продуцент фермента органофосфатгидролазы // Патент РФ №2232807 (20.07.2004). Бюл. № 20.

15.                       Бондаренко В.М., Лиходед В.Г. Микробиологическая диагностика дисбактериоза кишечника: методические рекомендации. М.: ГУ НИИЭМ им. Н.Ф. Гамалеи РАМН. 2007. 70 с.

16.                       Глушакова Н.А., Шендеров Б.А. Взаимоотношения пробиотических и индигенныхлактобацилл хозяина в условиях совместного культивирования invitro// Журнал микробиологии. 2005. № 2. С. 56–61.

17.                       Ашмарин И.П., Воробьев А.А. Статистические методы в микробиологических исследованиях. Л.: Медгиз, 1962. 280 с.

18.                       Олескин А.В. Надорганизменный уровень взаимодействия в микробных популяциях // Микробиология. 1993. Т. 62. Вып. 3. С. 389–402.

19.                       Кузнецов О.Ю. Бактериальная колония как сложно организованное сообщество клеток // Журнал микробиологии. 2005. № 1. С. 3–7.

20.                       Генетические нормативы содержания пестицидов в объектах окружающей среды: ГН 1.2.1323-03. Утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 02.05.2003.-М.: Информационно-издательский центр Минздрава России, 2003. 38 с.

21.                       Капашин В.П., Поляков А.И., Круглов В.А. Обеспечение экологической и промышленной безопасности объектов по уничтожению химического оружия // Теоретическая и прикладная экология. 2013. № 4. С.10–18.

22.                       Миллер Г.Г. Биологическое значение ассоциаций микроорганизмов // Вестник РАМН. 2000. № 1. С. 45–51.

23.                       Metcalf W.W., Wanner B.L. Mutation analysis of an Escherichia coli, fourteen-gene operon for phosphonate degradation, using TnphoA elements // J. Bacteriol. 1993. V. 175. P. 34303442.

24.                       Wackett L.P., Wanner B.L., Venditti C.P., Walsh C.T. Involvement of the phosphonateregulon and the psi D locus carbon-phosphorus lyase of Escherichia coli K-12 // J. Bacteriol. 1987. V. 169. P. 17531756.

25.                       Matys V., Laurinavichus K.S., Krupyanko V.I., Nesmeynova M.A. Optimisation of degradation of methylphosphonate-analogue of toxic pollutants with direct C - P bond by Escherichia coli // Process biochemistry. 2001. V. 36. P. 821-827.

1.    Chetetenko V.V., Kapur O.N. Questions and answers on the current pro-lems of chemical disarmament in areas of storage and destruction of chemical weapons. Library "RossiyskayaGazeta". 2005. Vol. Number 24A. 96c.

2.    Kholstov V.I. Results of the implementation of the federal target program "Destruction of chemical weapons stockpiles in the Russian Federation" in the run-up to 2014 // Theoretical and Applied Ecology. 2013. № 4. S.6-7.

3.    Machekhin G.N. Destruction of chemical weapons in the Kirov region // Theoretical and Applied Ecology. 2013. № 4. S.19-20.

4.    Balandin A.V., Erёmchenko O.Z., Odegova T.F., Kuznetsov D.B. Microbial remediation of technogenic surface formations kerzhenetskoy oil depot // Basic Research. 2013. № 10. Part 2 S.328-333.

5.    Serbin S.V., Polyakov A.I., Nazarov V.D. Legal aspects in the field of environmental and industrial safety in the destruction of chemical weapons // Theoretical and Applied Ecology. 2013. № 4. S.64-69.

6.    Styazhkin K.K., Petrov S.V., Mists A.S., Zavyalov N.V., Vorobyev K.A., Teterin V.V., Pogorelsky I.P., Leshenko A.A., Lazykin A.G., Menuhova V.S. Biological product for soil remediation within the zone of protective measures chemical weapons destruction facility "Maradykovsky" // Theoretical and Applied Ecology. 2013. № 4. S. 41-48 ..

7.    Styazhkin K.K., Darmov I.V., Bredikhin V.N., Vorobyev K.A., Pogorelsky I.P., Leshenko A.A., Lazykin A.G. Experimental assessment of immunotoxic action Pseudomonas fluorescens strain EC-5-93 // Theoretical and Applied Ecology. 2012. № 2. P. 54-59.

8.    Freedman L.D., Doak G.O. The preparation and properties of phosphonic acid // Chem. Rev. 1957. Vol. 57. P. 479-523.

9.    Savelyev E.I., Zenkevich I.G., Kuznetsova T.A., Radilov A.S., Wheat G.V. Study of the transformation products organophosphorus agents by gas chromatography-mass spectrometry // Russian Chemical Journal. 2002. The T.46. № 6. Р. 82-91.

10.                       Ternan N.G., Quinn V.P. In vitro cleavage of the carbon-phosphorus bond on phosphonopyruvate by cell extracts of the environmetntalBurkholderiacepacia isolate // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1998. Vol. 248. P. 378-381.

11.                       Ternan N.G., Quinn V.P. Phosphate starvation-independent 2-aminoethylphosphonic acid biodegradation in a newly isolated strain Pseudomonas putida, 62 // Syst. Appl. Microbiol. 1998. Vol. 21. P. 346-352.

12.                       McMullan G., Quinn V.P. In vitro сharacterization of a phospate starvation-independent carbon-phosphorus bond cleavage activity in Pseudomonas fluorescens23F.//J.Bacteriol. 1994. Vol. 176. P. 320-324.

13.                       Kononov S.V., Nesmeyanova M.A. Phosphonates and their degradation by microorganisms // Biochemistry. 67. V. 2002. Vol. 2, pp 220-233.

14.                       Varfolomeev S.D., Efremenko E.N., Aliyev T.K., Vetchitseva Y.A. Recombinant plasmid DNA rTrs TE ORN and producing the enzyme organophosphate // RF Patent №2232807 (20.07.2004). Bull. Number 20.

15.                       Bondarenko V.M., Likhoded V.G. Microbiological diagnosis of intestinal dysbiosis: guidelines. -M .: GU NIIEM them. NF Gamalei RAMS. 2007. 70c.

16.                       Glushakova N.A., Shenderov B.A. The relationship of probiotic lactobacilli and indigenous host in a co-culture in vitro // Journal of Microbiology. 2005. № 2. pp 56-61.

17.                       Ashmarin I.P., Vorobyev A.A.  Statistical methods in microbiological researches. L.: Mediz. 1962. 280 p.

18.                       Oleskin A.V. Supraorganismal level of interaction in microbial populations // Microbiology. 1993. v.62. Vol. 3. S.389-402.

19.                       Kuznetsov O.Y. Bacterial colonies as difficult to organize community of cells // Journal of Microbiology. 2005. №1. S. 3-7.

20.                       Genetic standards of pesticides in objects approx Rouge environment: GN 1.2.1323-03. Approved. Chief State Sanitary Doctor of Russia 02.05.2003. M .: Information and Publishing Center Russian Ministry of Health, 2003. 38 p.

21.                       Kapashin V.P., Polyakov A.I., Kruglov V.A. Ensuring environmental and industrial safety of chemical weapons destruction // Theoretical and Applied Ecology. 2013. № 4. Р.10-18

22.                       Miller G.G. The biological significance of associations of microorganisms // Bulletin of Medical Sciences. 2000. № 1. Р.45-51.

23.                       Metcalf W.W., Wanner B.L. Mutation analysis of an Escherichia coli, fourteen-gene operon for phosphonate degradation, using TnphoA elements // J. Bacteriol. 1993. Vol. 175. P. 3430-3442.

24.                       Wackett L.P., Wanner B.L., Venditti C.P., Walsh C.T. Involvement of the phosphonateregulon and the psi D locus carbon-phosphorus lyase of Escherichia coli K-12 // J. Bacteriol. 1987. Vol. 169. P. 1753-1756.

25.                       Matys V., Laurinavichus K.S., Krupyanko V.I., Nesmeynova M.A. Optimisation of degradation of methylphosphonate-analogue of toxic pollutants with direct C - P bond by Escherichia coli // Process biochemistry. 2001. Vol. 36. P. 821-827.

 

Раздел

Section

Методы и технологии при уничтожении химического оружия

Methods and technologies of chemical weapons destruction

Название

Title

С. А. Шаров,  Т. Я. Ашихмина

Адаптация микробных биотехнологий ремедиации почв к реальным объектам санации

S.A. Sharov, T. Ya. Ashikhmina

Adaptation of microbial biotechnology of soil remediation to real objects of rehabilitation

e-mail

e-mail

ecolab2@gmail.com

ecolab2@gmail.com

Аннотация

Abstract

Широкое применение фосфорсодержащих веществ в различных отраслях хозяйственной деятельности приводит квсё большему загрязнению  окружающей среды соединениями техногенного фосфора.  Отмечено, что одним из потенциальных поллютантов, подлежащих санации после деятельности объектов уничтожения химического оружия  являются фосфорсодержащие соединения. Поэтому изучение путей миграции их в компонентах природной среды и механизмов биодеградации вызывает большой интерес и является актуальным исследованием.

В статье представлен обзор работ по биодеградации фосфорсодержащих веществ, отмечены штаммы микроорганизмов, способные к разрыву  связи С-Р. Рассмотрена необходимость проведения дополнительных исследований по изучению способности бактерий к биодеградации фосфорсодержащих веществ в присутствии тяжелых металлов.

Widespread use of phosphorus-containing materials in various sectors of economic activity increases the effect of polluting the environment with technogenic phosphorus compounds. It is noted that one of the potential pollutants, subject to rehabilitation after the chemical weapons destruction plants’ work is represented by  phosphorus-containing compounds. Thus the study of their migration routes in the components of the natural environment and mechanisms of biodegradation is of great interest and its study  is topical.

The article presents a review of researching biodegradation of phosphorus-containing materials. Microorganisms strains capable of breaking the C-P linking are marked. A need for additional studies of bacteria’s ability to biodegrade phosphorus-containing compounds with heavy metals is discussed.

 

Ключевые слова

Keywords

ремедиация, санация, биодеградация, фосфорсодержащие вещества, биотехнологии, штаммы-деструкторы

remediation, rehabilitation, biodegradation, phosphorus-containing substances, biotechnology, strains-destructors

Литература

Bibliographic list

1. Приваленко В.В., Безуглова О.С. Экологические проблемы антропогенных ландшафтов Ростовской области. Ростов н/Д.: Изд-во СКНЦ ВШ, 2003. 288 с.

2. Постановление Правительства Российской Федерации от 21.03.96. № 305 (ред. от 09.12.10) Об утверждении федеральной целевой программы «Уничтожение запасов химического оружия в Российской Федерации».

3. Шушкова Т.В. Биодеструкцияглифосфосата почвенными бактериями: дис. …канд. биол. наук: 03.01.06: защищена 2010 г. – Пущино, 2010 г. – 128 с.

4. Кравцов И.С., Янов С.Н., Дармов И.В., Ковтун А.Л. Выделение из окружающей среды микроорганизмов, способных разлагать фосфонаты // ВИНИТИ РАН, ФГУП «ЦНИИХМ» Химическая и биологическая безопасность, 2006. №6. С. 3-6.

5. Бакулин М.К., Овсянников Ю.С., Туманов А.С., Бакулин В.М. Деградация гербицида глифосата бактериями родов Рseudomonas и proteus // Биологические науки. Фундаментальные исследования. Киров. 2014. №8. С 1377-1382.

6. Стяжкин К.К., Петров С.В., Туманов А.С., Завьялова Н.В., Воробьёв К.А., Тетерин В.В., Погорельский И.П., Лещенко А.А., Лазыкин А.Г., Менухова В.С. Биопрепарат для ремедиации почвы в пределах зоны защитных мероприятий объекта уничтожения химического оружия «Марадыковский» // Теоретическая и прикладная экология. 2013. №4. С. 41-48.

7. Луковникова Л.В. Металлы в окружающей среде, проблемы мониторинга /Л.В. Луковникова, А.Д. Фролова, М.П. Чекунова // Эфферентная терапия.  Т. 10, 2004. С. 74-79.

 8. Шилов B.B. Токсикология свинца / B.B. Шилов, E.B. Полозова, A.C. Богачева, Н.М. Фролова // Пособие для врачей. СПб: Издательство Политехнического университета. 2010. С. 4-5.

9. Жигарева Т.Л., Ратников А.Н., Свириденко Д.Г., Попова Г.Л., Петров К.В., Касьяненко А.А., Черных Н.А. Изучение взаимодействия Cd и Zn с почвенно-поглощающим комплексом и их действия на почвенный микробоценоз  // Сб. Вып. 9. Калуга: АНО КНЦ, 2006. С. 268-278.

10. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. Л.: 1987. 365 с.

11. Марфенина О. Е. Микробиологические аспекты охраны почв. М.: Изд-во МГУ, 1991. 118 с.

1. Privalenko V.V., Bezuglova O.S. Ecological problems of anthropogenic landscapes of the Rostov region. Rostov on/D.: Publ. SKNTS HS, 2003. 288 p.

2. Resolution of the Government of the Russian Federation from 21.03.96. Number 305 (ed. 09.12.10) On approval of the federal target program "Chemical weapons stockpiles destruction in the Russian Federation."

3. Shushkova T.V. Biodestruction of glyphosate by soil bacteria: Dis. ... Cand. biol. Sciences: 03.01.06: 2010 - Pushchino, 2010. - 128 p.

4. Kravtsov I.S., Yanov S.N., Darmov I.V., Kovtun A.L. Allocation of environmental microorganisms capable of degrading phosphonates // VINITI, FSUE "TSNIIHM" Chemical and Biological Safety, 2006. №6. P. 3-6.

5. Bakulin M.K., Ovsyannikov Y.S., Tumanov A.S., Bakulin V.M. Degradation of herbicide glyphosate by bacteria of the genera Pseudomonas and proteus // Biological Sciences. Basic research. Kirov. 2014. №8. P. 1377-1382.

6. Styazhkin K.K., Petrov S.V., Tumanov A.S., Zavyalova N.V., Vorobiev K.A., Teterin V.V., Pogorelsky I.P., Leshenko A.A., Lazykin A.G., Menuhova V.S. Biological product for soil remediation within the zone of protective measures of the chemical weapons destruction plant "Maradykovsky" // Theoretical and Applied Ecology. 2013. №4. P. 41-48.

7. Lukovnikova L.V. Metals in the environment, the problems of monitoring /L.V. Lukovnikova, A.D. Frolov, M.P. Chekunova // Efferent therapy. T. 10, 2004, P. 74-79.

 8. Shilov V.V. Toxicology of lead / V.V. Shilov, E.B. Polozova, A.C. Bogachyova, N.M. Frolova // Manual for physicians. St. Petersburg: Polytechnic University Publishing. 2010. P. 4-5.

9. Zhigareva T.L., Ratnikov A.N., Sviridenko D.G., Popova G.L., Petrov K.V., Kasyanenko A.A., Chernikh N.A. The study of interaction of Cd and Zn with the soil-absorbing complex and their effects on soil microbiocenosis // Book of abstr. Vol. 9. Kaluga: ANO KSC, 2006, P. 268-278.

10. Alekseev Y.V. Heavy metals in soils and plants. L.: 1987. 365 p.

11. Marfenina O.E. Microbiological aspects of soil conservation. M .: MGU, 1991. 118 p.

 

Раздел

Section

Методы и технологии при уничтожении химического оружия

Methods and technologies of chemical weapons destruction

Название

Title

Л. В. Кондакова, Л. И. Домрачева, С. Ю. Огородникова, А.С. Олькова, Н. А. Кудряшов, Т. Я. Ашихмина

Биоиндикационные и биотестовые реакции организмов на действие метилфосфонатов и пирофосфата натрия

L.V. Kondakova, L.I. Domracheva, S.Yu. Ogorodnikova, A.S. Olkova, N.A. Kudryashov, T.Ya. Ashikhmina

Bioindication and bioassay reaction of organisms to methylphosphonates and sodium pyrophosphate

e-mail

e-mail

ecolab2@gmail.com

ecolab2@gmail.com

Аннотация

Abstract

Пирофосфат натрия (ПФН) и метилфосфоновая кислота (МФК) потенциально могут попадать в почву при уничтожении фосфорсодержащих  отравляющих веществ. Изучена реакция микрофототрофов на воздействие разных концентраций метилфосфонатов и ПФ для разработки методов биоиндикации и биотестирования.

Испытуемые фосфорсодержащие соединения активно влияют на развитие водорослей в почве.

Под действием возрастающих доз ПФН происходит снижение видового разнообразия водорослей и цианобактерий (ЦБ) во всех исследуемых типах почв, особенно существенное в подзолистых (на 33%) и аллювиальной дерновой (на 27%). Зелёные одноклеточные водоросли Chlamydomonasgloeogama и Chlorellavulgaris выделены среди видов, наиболее толерантных к действию поллютантов во всех почвах. Безгетероцистные из родов Phormidium, Plectonema, Leptolyngbya активно развиваются в дерново-подзолистой почве, загрязненной ПФН, а азотфиксаторы из рода Nostoc– в аллювиальной дерновой.

МФК в концентрации 1·10–3 моль/л не только стимулирует размножение водорослей, но также ускоряет ход альгосукцессий, способствуя появлению в структуре популяций гетероцистных азотфиксирующих ЦБ. В противоположность МФК, глифосат в целом отрицательно влияет на фототрофные группировки, полностью элиминируя размножение ЦБ, тормозя размножение зелёных водорослей. Внесение ГФ благоприятно для диатомовых водорослей.

Водные вытяжки, полученные из почв, загрязненных МФК (1·10–2 и 1·10–3 моль/л) не влияли на жизнеспособность клеток ЦБ Fischerellamuscicola, тогда как в вариантах с ГФ отмечали снижение жизнеспособности клеток ЦБ. Это свидетельствует о большей токсичности для фототрофных организмов производного метилфосфоновой кислоты – глифосата, по сравнению с МФК.

Изученные группы фототрофных микроорганизмов можно рассматривать в качестве потенциальных биоиндикаторов на загрязнение почвы пирофосфатом натрия, метилфосфоновойкислотой и глифосатом.

During decommissioning phosphorus-containing toxic substances it is possible that sodium pyrophosphate (SPP) and methylphosphonic acid (MPA) can get into soil. Reaction of microtrophs to different concentrations of methylphosphonates and SP was researched in order to work out the methods of bioindication and biotesting.

The researched phosphorus-containing complexes actively influence the development of algae in the soil.

Under the influence of increasing SPP species diversity of algae and cyanobacteria (CB) decreases in all the soils under research, especially in podzolic soil (33%) and alluvial sod soil (27%).

Green unicellular algae Chlamydomonasgloeogama and Chlorellavulgaris are marked among the species which are the most tolerant to pollutants in all soils. The unheterocystic of the genera Phormidium, Plectonema, Leptolyngbya develop well in sod-podzolic soil polluted with SSP, while nitrogen fixers of the genus Nostoc develop in alluvial sod soil.

MPA in concentration of 1 • 10-3 mol/l does not only stimulate algae propagation, but also accelerates algosuccessions and contributes to the fact that heterocystic nitrogen fixing bacteria appear in the population. Unlike MPA, glyphosate influences phototrophic groups in a bad way. It fully eliminates CB propagation and hampers propagation of green algae. GP favourably influences diatomic algae.

Water extracts from soil polluted with MPA (1·10–2 and 1·10–3 mol/l) did not influence the vital capacity of the cells of CB Fischerellamuscicola. In samples with GP vital capacity of CB cells was decreased. It suggests that glyphosate, a derivant of methylphosphonic acid is more toxic to phototrophic organisms than MPA.

The researched groups of phototrophic microorganisms can be considered as potential bioindicators for soil contamination with sodium pyrophosphate, methylphosphonic acid and glyphosate.

Ключевые слова

Keywords

цианобактерии, водоросли, микромицеты, биоиндикация, биотестирование, пирофосфат натрия, метилфосфоная кислота, глифосат.

cyanobacteria, algae, fungi, bioindication, bioassay, sodium pyrophosphate, methylphosphonium acid, glyphosate.

Литература

Bibliographic list

1. Штина Э.А., Голлербах М.М. Экология почвенных водорослей. М.: Наука, 1977. 143 с.

2. Домрачева Л.И. «Цветение» почвы и закономерности его развития. Сыктывкар, 2005. 336 с.

3. Марфенина О.Е. Антропогенная экология почвенных грибов. М.: Медицина для всех, 2005. 192 с.

4. Терехова В.А. Микромицеты в экологической оценке водных и наземных экосистеи. М.: Наука, 2007. 215 с.

5. Ашихмина Т.Я., Кондакова Л.В., Домрачева Л.И., Огородникова С.Ю. Метилфосфоновая кислота как регулятор биологических процессов в экологических экосистемах: действие на микроорганизмы, ферментативную активность и высшие растения // Теоретическая и прикладная экология. № 2. 2007. С. 78–87.

6. Кондакова Л.В., Огородникова С.Ю., Ашихмина Т.Я., Домрачева Л.И. Влияние метилфосфоновой кислоты на развитие водорослей в почве // Ботанический журнал. 2009. Т. 94. №1. С. 42–48.

7. Кондакова Л.В., Домрачева Л.И., Олькова А.С. Влияние пирофосфата натрия на альгоценозы почв Кировской области // Ботанический журнал. 2011. Т. 96. № 4. С. 494–503.

8.    Ашихмина Т. Я. Комплексный экологический мониторинг объектов хранения и уничтожения химического оружия. Киров: Вятка, 2002. 544 с.

9. Савельева Е. И., Зенкевич И. Г., Кузнецова Т. А., Радилов А. С., Пшеничная Г.В. Исследование продуктов превращений фосфорорганических отравляющих веществ методом газовой хроматографии – масс-спектрометрии // Российский химический журнал. 2002. Т. 46. № 6. С. 82–91.

10. Домрачева Л.И., Кондакова Л.В., Ашихмина Т.Я., Фокина А.И., Огородникова С.Ю., Олькова А.С. Применение тетразольно-топографического метода определения дегидрогеназной активности цианобактерий в загрязненных средах // Теоретическая и прикладная экология. 2008. № 2. С. 23–29.

11. Огородникова С.Ю., Домрачева Л. И., Горностаева Е. А., Фокина А. И. Методические подходы к количественному определению формазана в клетках цианобактерий // Актуальные проблемы региональной экологии и биодиагностика живых систем: Материалы ХI Всероссийской научно-практической конференции-выставки инновационных экологических проектов с международным участием. Киров: ООО «Лобань», 2013. С. 48-51.

1. Shtina E.A., Hollerbach M.M. Ecology of soil algae. M.: Nauka, 1977. 143 p.

2. Domrachava L.I. "Blooming" of soil and the laws of its development. Syktyvkar, 2005. 336 p.

3. Marfenina O.E. Anthropogenic ecology of soil fungi. M.: Medicine for everyone, 2005. 192 p.

4. Terekhova V.A. Micromycetes in environmental assessment of aquatic and terrestrial ecosystems. M.: Nauka, 2007. 215 p.

5. Ashikhmina T.Y., Kondakova L.V., Domrachava L.I., Ogorodnikova S.Y. Methylphosphonic acid as a regulator of  biological processes in environmental ecosystems: the effect on microorganisms, enzymatic activity and higher plants // Theoretical and Applied Ecology. № 2. 2007. P. 78-87.

6. Kondakova L.V., Ogorodnikova S.Y., Ashikhmina T.Y., Domrachava L.I. Influence of methylphosphonic acid on  development of algae in soil // Botanical Journal. 2009. V. 94. №1. P. 42-48.

7. Kondakova L.V., Domrachava L.I., Olkova A.S. Effect of sodium pyrophosphate on soil algo-coenoses in Kirov region // Botanical Journal. 2011. V. 96. № 4. P. 494-503.

8. Ashikhmina T.Y. Integrated environmental monitoring of chemical weapons storage and plants. Kirov: Vyatka, 2002. 544 p.

9. Savelyeva E.I., Zenkevich I.G., Kuznetsova T.A., Radilov A.S., Pshenichnaya G.V. Study of transformation of products of organophosphorus agents by the method of gas chromatography - mass spectrometry // Russian Chemical Journal. 2002. V. 46. № 6. P. 82-91.

10. Domrachava L.I., Kondakova L.V., Ashikhmina T.Y., Fokina A.I., Ogorodnikova S.Y., Olkova A.S. Application of tetrazole topographic method for determining cyanobacteria’s dehydrogenase activity in contaminated environments // Theoretical and Applied Ecology. 2008. № 2. P. 23-29.

11. Ogorodnikova S.Y., Domrachava L.I., Gornostaeva E.A., Fokina A.I. Methodological approaches to quantitative determination of formazan in cells of cyanobacteria // Actual issues of regional ecology and biodiagnostics of living systems: Proceedings of the XI All-Russian scientific conference and exhibition of innovative environmental projects with international participation. Kirov: LLC "Loban", 2013. P. 48-51.

 

Раздел

Section

Мониторинг объектов по уничтожению химического оружия

Monitoring chemical weapons decommission plants

Название

Title

Т.Я. Ашихмина, Е.В. Товстик, С.Ю. Огородникова, И.Г. Широких

Изучение реакций почвенных актиномицетов на отдельные продукты деструкции химического оружия

T.Ya. Ashikhmina, E.V. Tovstik, S.Yu. Ogorodnikova, I.G. Shirokikh

Study of the effectof some chemical weapons destruction products on soil actinomycetes i

e-mail

e-mail

irgenal@mail.ru

irgenal@mail.ru

Аннотация

Abstract

В ходе проведения мониторинговых исследований вблизи объекта хранения и уничтожения химического оружия «Марадыковский» из верхних горизонтов почв в чистую культуру было выделено более 100 штаммов стрептомицетов. С целью поиска толерантных к продуктам деструкции химического оружия штаммов проведено изучение отклика природных изолятов актиномицетов на действие пирофосфата натрия, метилфосфоновую кислоту и мышьяк в градиенте концентраций.  Для каждого поллютанта установлены дозы, стимулирующие и ингибирующие рост актиномицетов на стадии спор и вегетативного роста, проявление ими метаболической активности: продукцию антибиотиков, разложение целлюлозы. Выявлены культуры актиномицетов, перспективные  для создания микробных биопрепаратов  для ремедиации почв, импактных по мышьяку и фосфорсодержащим ксенобиотикам.

In the course of monitoring near the chemical weapons storage and destruction plant "Maradykovsky", more than 100 strains of Streptomyces were stated from the soil surfaces into the pure culture. In order to find the strains which are tolerant to chemical weapons degradation products, the response of natural isolates of actinomycetes to sodium pyrophosphate, methylphosphonic acid, and arsenic concentration gradient was studied. For each pollutant a special dose was set, which could stimulate and inhibit either the growth of actinomycetes at the stage of spores and at the stage of vegetative growth, or their metabolic activity consisting in production of antibiotics, or cellulose decomposition. Actinomycetes cultures were found, which are  promising for creating microbial inoculants for remediation of soils impacted with arsenic and phosphorus xenobiotics.

Ключевые слова

Keywords

химическое оружие, продукты деструкции, пирофосфат натрия, метилфосфоновая кислота, мышьяк, почвенные актиномицеты, прорастание спор, скорость роста, биомасса, антагонисты,  целлюлозолитическая активность.

chemical weapons destruction products, sodium pyrophosphate, methylphosphonic acid, arsenic, soil actinomycetes, spore germination, growth rate, biomass, antagonists cellulolytic activity.

Литература

Bibliographic list

1.              Конвенция о запрещении химического оружия. Проблемы ратификации // Химическое оружие и проблемы его уничтожения. 1996. № 2. С. 5–9.

2.              Звягинцев Д. Г. Почва и микроорганизмы. М: Изд-во МГУ, 1987. 256 с.

3.              Гузеев В.С., С.В. Левин. Перспективы эколого-микробиологической экспертизы состояния почв при антропогенных воздействиях // Почвоведение. 1991. № 9. С. 50 – 62.

4.              Schütze E., KotheЕ. Heavy Metal-Resistant Streptomycetes in Soil// In: Bio-Geo Interactions in Metal-Contaminated Soils // Soil Biology. 2012. V. 31. Р. 163–182.

5.              Ашихмина Т.Я., Товстик Е.В., Огородникова С.Ю., Домнина Е.А., Широких И.Г. Численность и разнообразие почвенных актиномицетов вблизи объекта по уничтожению химического оружия «Марадыковский»// Теоретическая и прикладная экология. 2012. №4. С. 67–72.

6.              Товстик Е.В., Огородникова С.Ю., Домнина Е.А., Широких И.Г. Динамика актиномицетных комплексов в почвах лесных фитоценозов вблизи объектов по уничтожению химического оружия «Марадыковский» // Теоретическая и прикладная экология. 2013. № 4. С. 92–98.

7.              Практикум по биологии почв: Учеб.пособие / Зенова Г.М., Степанов А.Л., Лихачева А.А., Манучарова Н. А. М.: Издательство МГУ, 2002. 120 с.

8.              Определитель бактерий Берджи. В 2-х т./ Ред. Дж. Хоулт, Н. Криг, П.Снит, Дж. Стейли, С. С Уилльямс. М.: Мир, 1997. Т. 2. 800 с.

9.              Методы почвенной микробиологии и биохимии / Под ред. Д.Г. Звягинцева. М.: Изд-во МГУ, 1991. 304 с.

10.            Практикум по микробиологии / Под ред. А.И.Нетрусова. М.: Издательский центр «Академия», 2005. 608 с.

11.            Егоров Н. С. Основы учения об антибиотиках: учебник. М.: Высш. шк, 1979. 455 с.

12.            Teather R.M., Wood P.J. Use of congo-red polysaccharide interaction in erumeration and characterization of cellulolytic bacteria the bovine rumen // Appl. EnvironMicrobiol. 1982. V. 43. P. 777-780.

13.            Дмитриев. Е. А. Математическая статистика в почвоведении. М.: Изд-во МГУ, 1972. 292 с.

14.            Кондакова Л.В., Огородникова С.Ю., Домрачева Л.И., Ашихмина Т.Я. Влияние метилфосфоновой кислоты на развитие водорослей в почве // Ботанический журнал. 2008. Т. 94. № 1. С. 42–48.

15.            Ашихмина. Т.Я., Домрачева Л. И., Огородникова С. Ю., Олькова А. С., Кантор Г. Я., Кондакова Л. В. Изучение воздействия фосфорсодержащихполлютантов на почвенные микроорганизмы // Российский химический журнал. (Ж. Рос.хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). 2010. Т. LIV. Т. № 4. С. 183–186.

1. Chemical Weapons Convention. Problems of ratification // Chemical weapons and the problem of its destruction. 1996. № 2. p. 5-9.

2. Zvyagintsev D.G. Soil and microorganisms. M: MGU, 1987. 256 p.

3. Guzeev V.S., Levin S.V. Prospects for ecological and microbiological examination of the state of soils under anthropogenic influences // Soil science. 1991. № 9. S. 50 - 62.

4.              Schütze E., KotheЕ. Heavy Metal-Resistant Streptomycetes in Soil// In: Bio-Geo Interactions in Metal-Contaminated Soils // Soil Biology. 2012. V. 31. Р. 163–182.

5. Ashikhmina T.Ya., Tovstik E.V., Ogorodnikova S.Yu., Domnina E.A., Schirokikh I.G. The size and diversity of soil actinomycetes near the chemical weapons destruction plant "Maradykovsky" // Theoretical and Applied Ecology. 2012. №4. P. 67-72.

6. Tovstik EV, Ogo SY, Domnina EA, wide IG Dynamics actinomycete complexes in soils forest communities near facilities for chemical weapons destruction "Maradykovsky" // Theoretical and Applied Ecology. 2013. № 4. S. 92-98.

7. Workshop on Soil Biology: Textbooks / Zenova G.M., Stepanov A.L., Likhacheva A.A., Manucharova N.A. M.: Moscow State University Press, 2002. 120 p.

8. The determinant of bacteria Burgi. In 2 Vols. / Ed. J. Holt, N. Krieg, P.Snit, J., Staley, SS Williams. M .: Mir, 1997. 2. V. 800.

9. Methods of Soil Microbiology and Biochemistry / Ed. D.G. Zvyagintsev. M.: MGU, 1991. 304 p.

10. Workshop on microbiology / Ed. A.I. Netrusova. M .: publishing center "Academy", 2005. 608 p.

11. Egorov N.S. Basic teachings of antibiotics: textbook. M.: V. Sk, 1979. 455 p.

12.            Teather R.M., Wood P.J. Use of congo-red polysaccharide interaction in erumeration and characterization of cellulolytic bacteria the bovine rumen // Appl. EnvironMicrobiol. 1982. V. 43. P. 777-780.

13. Dmitriev. E.A. Mathematical Statistics in soil science. M.: MGU, 1972. 292 p.

14. Kondakova L,V,, Ogorodnikova S.Yu., Domrachava L.I., Ashikhmina T.Ya. Influence of methylphosphonic acid on the development of algae in soil // Botanical Journal. 2008. V. 94. № 1. p 42-48.

15. Ashikhmina T.Ya., Domrachava L.I., Ogorodnikova S.Yu., Olkova A.S.Kantor G.Ya., Kondakova L.V. Study of the effect of phosphorus containing pollutants on soil microorganisms // Russian Chemical Journal. (J. Ros.him. Of the Society them. Mendeleev's). V. 2010. LIV. T. № 4. P. 183-186.

 

Раздел

Section

Мониторинг объектов по уничтожению химического оружия

Monitoring chemical weapons decommission plants

Название

Title

Е. В. Брызгалина, В. Л. Рудь, Д. А. Зыгин, М. К. Беломытцев

Исследования процессов трансформации фосфорсодержащих органических веществ в окружающей среде

E.V. Bryzgalina, V.L. Rud’, D.A. Zygin, M.K. Belomytsev

The study of the processes of phosphorus-containing organic substances transformation of in the environment

e-mail

e-mail

fubhuho@mail.ru

fubhuho@mail.ru

Аннотация

Abstract

В статье представлен материал о поведении в почве, воде ксенобиотических соединений фосфора – фосфонатов, производных фосфорсодержащих отравляющих веществ и пестицидов. Отмечено, что в данных соединениях наиболее прочной является связь Р–С, в отличие от более лабильных связей O–Р, Р–S и Р–N. При длительном нахождении фосфорорганических отравляющих веществ и фосфорорганических соединений в окружающей среде одним из наиболее устойчивых соединений образующихся в процессе их трансформации является метилфосфоновая кислота. Поэтому при обследовании территорий в районах хранения и уничтожения химического оружия, а также сельхозугодий, где применялись ранее фосфорсодержащие пестициды необходимо в пробах почвы, воды, донных отложений и растительности определять метилфосфоновую кислоту как конечный продукт трансформации фосфорорганических отравляющих веществ и фосфорорганических соединений.

The paper presents the behavior of xenobiotic compounds of phosphorus, such as phosphonates, phosphorus toxic substances derivatives, and pesticides in soil and in water. It is stated that in these compounds the linking P-C is most strong, as compared with the linking O-P, P-S, and P-N. Methylphosphonic acid is one of the most stable compounds formed at transformation of organophosphorus agents and organophosphorus compounds during their long stay in the environment. Thus, examining the areas of chemical weapons storage and destruction, as well as examining the farmland, where phosphorus pesticides had been applied previously, it is necessary to determine methylphosphonic acid in samples of soil, water, sediment, and vegetation as this acid is the end product of organophosphorus agents and organophosphorus compounds transformation.

Ключевые слова

Keywords

фосфорорганические соединения, фосфорсодержащие отравляющие вещества, трансформация, глифосат, метилфосфоновая кислота.

organophosphorus compounds, phosphorus-containing toxic substances, transformation, glyphosate, methylphosphonic acid.

Литература

Bibliographic list

1. Александров В.Н., Емельянов В.И. Отравляющие вещества. М.: Воениздат, 1990. 271 с.

2. Мельников Н.Н. Пестициды. Химия, технология и применение. М.: «Химия», 1987. 712 с.

3. Кузнецова Е.М., Чмиль В.Д. Глифосат: поведение в окружающей среде и уровни остатков // Современные проблемы токсикологии. 2010. № 1. С. 87.

4. Капашин В.П., Пункевич Б.С., Элькин Г.И. Метрологическое обеспечение уничтожения химического оружия – основа безопасности химического разоружения в Российской Федерации. М.: ФУБХУХО, 2010. С. 44.

 

1. Alexandrov V.N., Emelyanov V.I. Toxic substances. M.: Military Publishing, 1990. 271 p.

2. Melnikov N.N. Pesticides. Chemistry, technology and application. M.: "Chemistry", 1987. 712 p.

3. Kuznetsova E.M., Cimil’ V.D. Glyphosate: behavior in the environment and levels of residues // Modern problems of toxicology. 2010. № 1. P. 87.

4. Kapashin V.P., Punkevich B.S., Elkin G.I .Metrological support of chemical weapons destruction as a basis of chemical disarmament safety in the Russian Federation. M.: FUBHUHO, 2010. P. 44

 

Раздел

Section

Мониторинг объектов по уничтожению химического оружия

Monitoring chemical weapons decommission plants

Название

Title

Л.Н. Анищенко, И.А. Балясников, Т.А. Рудакова

Лихеноиндикация состояния атмосферного воздуха на химически опасных техногенных объектах

L.N. Anischenko, I.A. Balyasnikov, T.A. Rudakova

Lichenoindication of atmospheric air at chemically dangerous man-made objects

e-mail

e-mail

eco_egf@mail.ru, rcgekim32@gmail.com

eco_egf@mail.ru, rcgekim32@gmail.com

Аннотация

Abstract

Блок биомониторинга на химически опасных техногенных объектах должен включать разнообразные модификации метода биоиндикации, наиболее апробированный из них и широко применяемый в Нечерноземье России – лихеноиндикационый. При рекогносцировочных исследованиях определен фоновый видовой состав лихеноиндикаторов для Нечерноземья России, обобщены их экологические характеристики. Для биодиагностики общего состояния воздуха в районе химически опасного техногенного объекта использованы три количественных лихеноиндикационных синтетических индекса, выявлен наиболее информативный из них, построены лихеноиндикационные карты. Биоиндикационные исследования подтверждены приборными экоаналитическими изысканиями. Результаты пятилетнего лихеномониторинга в системе экологического контроля на объекте по утилизации химического оружия в Брянской области показали относительно благоприятное состояние атмосферного воздуха, соответствующее фоновому (условной норме).

The block of biomonitoring at chemically dangerous technogenic objects should include various modifications of the method of bioindication, and lichenology is the most approved and widely used of them in the regions of Russia. During reconnaissance studies the background species composition of lichenometric was stated for Non-Chernozem zone of Russia, their environmental performance was summarized. For biodiagnostic of the general condition of the air in the area of chemically hazardous man-made object three quantitative mapped synthetic indexes are used, the most informative of them is lichen-indication mapped cards. Biological studies are proved with the pilot eco-analytical research. The results of the five-year licheno-monitoring in the environmental management system at the for chemical weapons decommission plant in the Bryansk region has shown a relatively good air quality, which conforms to the background (conditional norm).

Ключевые слова

Keywords

лихеномониторинг, лихеноиндикаторы, импактный мониторинг, объект по утилизации химического оружия, Брянская область

 monitoring with lichens, lichenoindicators, monitoring of technogenic pollution, a chemical weapons decommission plant, the Bryansk region

Литература

Bibliographic list

1.Ашихмина Т.Я. Комплексный экологический мониторинг объектов хранения и уничтожения химического оружия. Киров: Вятка, 2002. 544 с.

2.              Биоиндикаторы и биотестсистемы в оценке окружающей среды техногенных территорий / Под общ.ред. Т. Я. Ашихминой и Н. М. Алалыкиной.  Киров: О-Краткое, 2008. 336 с.

3.              Анищенко Л.Н., Балясников И.А., Рудакова Т.А. Блок биомониторинга в экоаналитическом контроле химически опасных техногенных систем (на примере объекта по утилизации химического оружия 1204, Брянская область) // Теоретическая и прикладная экология. 2013. № 3. – С. 40-46.

4.              Бязров Л.Г. Лишайники в экологическом мониторинге. М.: Научный мир, 2002. 336 с.

5.              Трасс Х.Х. Анализ лихенофлоры Эстонии: Автореф. дис…. докт. биол. наук. Л.: БИН АН СССР, 1968. 80 с.

6.              Анищенко Л.Н. Бриоиндикация общего состояния атмосферы городской экосистемы (на примере г. Брянска) // Экология. 2009. № 4. С. 264–270.

7.              Мартин Л., Трасс Х. Лихеноиндикационное картирование г. Таллинна // Лихеноиндикация состояния окружающей среды. Мат. Всесоюзн. конф. 3-5 окт. 1978. Таллинн. 1978. С. 134 139.

8.              De Sloover J., LeBlanc F. Mapping of atmospheric pollution on the basis of lichen sensitivity // Proc. Symp. Recent Advances in Tropical Ecology / Ed.by R. Misra. Varansi. R. Misra, B. Gopaletal. 1968.  P. 42–56.

9.              Голубкова Н.С., Малышева Н.В. Влияние роста города на лишайники и лихеноиндикация атмосферных загрязнений г. Казани // Бот.журн. 1978. Т. 63. № 8. С. 1145–1154.

10.            Список лихенофлоры России. СПб. 2010. 194 с.

11.            Wirth V. Zeigewerte von Flechten // Scripta Geobotanica.1991. Bd.18. – S. 215-237.

Literature

1. Ashikhmina Т.Я. Complex ecological monitoring of objects of storage and destruction of chemical weapons. - Kirov: Vyatka, 2002. - 544 pp.

2 Bioindicators and biotechnically in the environmental assessment of technogenic areas / Under the General editorship of T. Y. Eliminou and N. M. Alleging. - Kirov: On-Brief, 2008. - 336 S.

3 Anishchenko L. N., Balyasnikov I. A., Rudakovа T. A. Block biomonitoring in environmental analysis control chemically dangerous anthropogenic systems (for example, the object for disposal of chemical weapons 1204, Bryansk region) // Theoretical and applied ecology. 2013. No. 3. – S. 40-46.

4 Biazrov L. G. Lichens environmental monitoring. – M.: Scientific world, 2002. – 336 S.

5 Trass H.H. Analysis of lichen flora of Estonia: Avtoref. … th.of doc. of biological sciences. - HP: BIN Academy of Sciences of the USSR, 1968. - 80 pp.

6 Anishchenko L.N. Brioindication the atmospheric urban ecosystem (for example, Bryansk) // Ecology. 2009. № 4. - C. 264-270.

7 Martin L., Trass H.H. Lychenolodical mapping of Tallinn // Lichen-indications state of the environment. Mat. Vses. proc. 3 5 Oct. 1978. - Tallinn, 1978. – P. 134-139.

8 De Sloover J. F. LeBlanc Mapping of atmospheric pollution on the basis of lichen sensitivity // Proc. Symp. Recent Advances in Tropical Ecology // Ed.by R.Misra. Varansi. R. Misra, B. Gopal eds. 1968. - P. 42-56.

9 Golubkova, N. S., Malysheva N. B. The impact of the growth of the city on lichens and lichen-indications atmospheric pollution, Kazan // Bot. Journe. - 1978. - So 63. No. 8. - S. 1145-1154.

10        List of lichens of Russia. – SPb, 2010. – 194 S.

11 Wirth V. Zeigewerte von Flechten // Scripta Geobotanica.1991.Bd.18. – S. 215-237.

 

Раздел

Section

Методы исследований, приборы, модели и прогнозы

Methods, tools, models, and prospects

Название

Title

Д.А. Зыгин, Ю.А. Егорова, М.А. Голышев

Некоторые вопросы, связанные с идентификацией фосфорорганических отравляющих веществ при уничтожении боеприпасов сложной конструкции

D.A. Zygin, Yu.A. Egorov, M.A. Golishev

Some issues related to identification of organophosphorus agents at complex design ammunition destruction

e-mail

e-mail

fubhuho@mail.ru

fubhuho@mail.ru

Аннотация

Abstract

Важным аспектом химико-аналитического контроля фосфорорганических отравляющих веществ при уничтожении боеприпасов сложной конструкции (БСК) на объектах уничтожения химического оружия является их идентификация. Особенностью БСК является то, что они снаряжены как отравляющим веществом (ОВ) зоманом или ОВ типа Vx, так и взрывчатыми веществами. Процесс уничтожения БСК полностью автоматизирован. Отбор пробы отравляющего вещества из корпуса БСК как доегорасснаряжения технологически не предусмотрен, из-за чего идентификация непосредственно по исходному веществу невозможна. В связи с этим разработан способ идентификации зомана по продуктам его деструкции (о – пинаколилметилфосфоната и фторгидратамоноэтаноламина), являющихся наиболее стабильными компонентами при определении методом газовой хроматографии, что обеспечивает возможность их использования в качестве основных химических маркеров при совместном присутствии в реакционных массах. На ряду с этим предлагается методический подход к идентификации зомана по продуктам его деструкции применить к уничтожению БСК в снаряжении отравляющим веществом типа Vx, с учётом особенностей протекания реакции детоксикации данного отравляющего вещества.

Identification of organophosphorus agents is an important aspect of chemical-analytical control during the complex design ammunition (CDA) destruction at the chemical weapons destruction plants. CDA characteristic feature is that they contain both a poison substance (PS) soman or PS of Vx-type, and explosives. CDA destruction process is fully automated. Sampling poison from the SDA body before its disassembling  SBR is not provided technologically, thus the original substance identification is impossible. So a method of soman identifying is worked out based on its degradation products (o-pinacolinemethylphosphonate and hydrofluoridemonoethanolamine), which are the most stable components, according to gas chromatography, which allows to use them as the main chemical markers if the both abovementioned substances are present in reaction masses. It is offered to use a methodological approach to soman identification according to its degradation products apply to the decommission during CDA destruction with Vx-type poison, taking into account the peculiarities of detoxification of this poison substance.

Ключевые слова

Keywords

идентификация зарина и Vx, боеприпасы сложной конструкции, продукты деструкции, химические маркеры

sarin and Vx identification, complex design ammunition degradation products, chemical markers

Литература

Bibliographic list

1. Конвенция о запрещении разработки, производства, накопления и применения химического оружия и о его уничтожении. Париж: GE.92-61926,1993. 133 с.

2. Стандартные операционные процедуры анализов на месте инспекционной группой. Использование оборудования и процедур ОЗХО.  ОЗХО. Технический секретариат. 26 с.

3. Капашин В.П., Кондратьев В.Б., Безруков Г.Н. и др. Химическое разоружение. Научные основы технологии уничтожения фосфорорганических отравляющих веществ и утилизации реакционных масс  М.: ФУ БХ УХО, 2010. 79 с.

4. Капашин В.П., Пункевич Б.С., Элькин Г.И. Метрологическое обеспечение уничтожения химического оружия – основа безопасности химического разоружения в Российской Федерации: Монография. М.: ФУ БХУХО, 2010. 174 с.

5. Александров А.Н., Емельянов В.И. Отравляющие вещества: учеб. пособие. М.: Воениздат, 1990. 271 с.

6. Франке З., ФранцП., Варнке В.Химия отравляющих веществ: учебник; в 2 т. М.: Химия, 1973. Т.1. 440 с.

7. Кирби А., Уоррен С. Органическая химия фосфора: учебник. М.: Мир, 1972. 408 с.

8. Отчет о НИР «Исследования по определению безопасных условий хранения реакционных масс, полученных после детоксикации отравляющих веществ», шифр «Хранение-РМ», инв. № 2076-к/3. М. 2004.

9. Савельева Е. И., Зенкевич И. Г., Кузнецова Т. А., Радилов А. С., Пшеничная Г. В. Исследование продуктов превращений фосфорорганических отравляющих веществ методом газовой хроматографии- масс-спектрометрии  // Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева. 2002. Т. XLVI. № 6. С. 82–91.

1. Convention on Prohibition of Development, Production, Stockpiling and Use of Chemical Weapons and on Their Destruction. Paris: GE.92-61926,1993. 133 p.

2. Standard operating procedures for on-site analyzes by the inspection team. Using the equipment and procedures of the OPCW. OPCW. Technical Secretariat. 26.

3. Kapashin VP, VB Kondratyev, Bezrukov GN et al. Chemical disarmament. Scientific bases of technology organophosphorus agents of destruction and disposal of reaction masses M .: FU BH CWD, 2010. 79 p.

4. Kapashin V.P., Punkevich B.S., Elkin G.I. Metrological support of chemical weapons decommission - the basis of safety of chemical disarmament in the Russian Federation: Monograph. M .: FU BHUH, 2010. 174 p.

5. Alexandrov A.N., Emelyanov V.I. Toxic substances: Textbook. M.: Military Publishing, 1990. 271 p.

6. Franke Z., Frants P., Warnke V. Chemistry of toxic substances: textbook; 2 v. M.: Chemistry, 1973. Vol. 1. 440 p.

7. Kirby A., Warren S. Organic chemistry of phosphorus: textbook. M.: Mir, 1972. 408 p.

8. Report on the research "studies to determine safe conditions for storage of reaction mass obtained after detoxification of toxic substances," cipher "Storage-RM," Inv. Number 2076-k / 3. Moscow, 2004.

9. Savelyeva E.I., Zenkevich I.G., Kuznetsova T.A., Radilov A.S.,  Pshenichnaya G.V. Research of transformation of products of  organophosphorus compounds by gas chromatography-mass spectrometry // J. Russ. chem. Society named after D.I. Mendeleev. 2002. V. XLVI. № 6. P. 82-91.

 

Раздел

Section

Методы исследований, приборы, модели и прогнозы

Methods, tools, models, and prospects

Название

Title

В. Г. Мандыч, А. А. Островский,  О. В. Адысев, А. Ю. Кармишин, И. Н. Исаев, Ю. А. Егорова, Д. А. Зыгин

Обоснование перечня продуктов деструкции отравляющих веществ типаVx, обеспечивающих его идентификацию при уничтожении блоков авиационных бомб

V.G. Mandych,  A.A. Ostrovskiy, O.V. Adysev, A.Yu. Karmishin, I.N. Isayev, Yu.A. Egorova, D.A. Zygin

Justification of the list of degradation of products of chemical agents of the kind Vx, which ensure its identification at destroying bomb- blocks

e-mail

e-mail

fubhuho@mail.ru

 

Аннотация

Abstract

Материал статьи включает методические подходы по выявлению информативных, наиболее устойчивых соединений, образующихся в процессе детоксикации отравляющих веществ типа Vx с целью использования их как химических маркеров идентификации отравляющего вещества типа Vx. Дано описание химических реакций, происходящих при детоксикации отравляющего вещества типа Vx, отмечен состав образующихся реакционных масс. Представлен процесс взаимодействия продуктов деструкции отравляющего вещества типаVx с образованием большого набора химических соединений и лишь три из них (диизобутиловый эфир метилфосфоновой кислоты, калиевую соль изобутилметилфосфоновой кислоты и диэтиламиноэтилмеркаптид калия) рекомендуется включить в перечень соединений для идентификации отравляющего вещества типа Vx.

The paper includes methodological approaches for identifying informative, the most stable compounds formed during detoxification of toxic substances such as Vx in order to use them as chemical markers for identifying poisons of Vx-type. The chemical reactions that take place during detoxification of Vx-type poison are described, the composition of the resulting reaction masses is stated. The interaction of degradation products of the poison of Vx-type with the formation of a large set of chemical compounds is shown, and only three of the chemical compounds (diisobutyl ether of methylphosphonic acid, potassium salt of isobutylmethylphosphonic acid, and potassium die thylaminoethylmercaptide) one could recommend to be included in the list of compounds for identifying poison of Vx-type.

Ключевые слова

Keywords

Vx, маркеры, реакционные массы, идентификаторы

Vx, markers, reaction masses, identifiers

Литература

Bibliographic list

 

 

 

 

Раздел

Section

Методы исследований, приборы, модели и прогнозы

Methods, tools, models, and prospects

Название

Title

И. В. Коваленко, А.С. Лякин, А. Н. Комиссаров, С.Ю. Коняхин

Основные аспекты использования простейших средств контроля отравляющих веществ применительно к процессу вывода из эксплуатации и ликвидации последствий деятельности объектов по уничтожению химического оружия

I.V. Kovalenko, A.S. Lyakin, A.N. Commissarov, S.Yu. Konyakhin

Key aspects of using the simplest means of toxic substances control in relation to the process of decommission and mitigation of activities of weapons destruction plants

 

e-mail

e-mail

fubhuho@mail.ru

fubhuho@mail.ru

Аннотация

Abstract

В статье описаны основные подходы по использованию средств контроля отравляющих веществ в процессе вывода из эксплуатации и ликвидации последствий деятельности объектов хранения и уничтожения химического оружия. Отмечены санитарно-гигиенические требования к контролю воздуха рабочей зоны в помещениях I и II групп опасности. Оперативное решение задач контроля отравляющих веществ при ликвидации последствий деятельности объектов по уничтожению химического оружия рекомендуется проводить с использованием индикаторных трубок, индикаторных плоских элементов, современных детекторов и новых средств обнаружения отравляющих веществ – аспираторов. Дана характеристика индикаторных трубок с указанием возможных диапазонов концентраций обнаружения различных отравляющих веществ. Сделан анализ проектной документации по контролю воздуха рабочей зоны, даны рекомендации по использованию переносных средств контроля отравляющих веществ при выводе из эксплуатации и ликвидации последствий деятельности объектов по хранению и уничтожению химического оружия.

The article describes the main approaches to using the means of poison substances control during decommission and mitigation of chemical weapons storage and destruction plants. Sanitary requirements to monitoring workplace air in rooms of I and II risk groups are given. Efficient control of toxic substances in relation to the process of decommission and mitigation of activities of weapons destruction plants is recommended to be performed  using indicator tubes, display flat elements, modern detectors and new means of detecting toxic substances – aspirators. Indicator tubes with stating the possible ranges of detection of various concentrations of toxic substances are characterized. Project documentation of workplace air control is analyzed, recommendations on using portable monitors of toxic substances control during decommissioning and eliminating the effects of chemical weapons destruction storage plants are offered.

Ключевые слова

Keywords

-средства контроля отравляющих веществ, индикаторные трубки, индикаторные плоские элементы, современные детекторы, диапазоны концентраций, обеспечение безопасности

toxic substances control means, display tubes, display planar elements, modern detectors, concentration ranges, security

Литература

Bibliographic list

1. Федеральный закон от 2 мая 1997 г. № 76-ФЗ «Об уничтожении химического оружия».

2. Санитарные правила СП 2.2.1.2513-09 «Гигиенические требования к размещению, проектированию, строительству, эксплуатации и перепрофилированию объектов по уничтожению химического оружия, реконструкции зданий и сооружений и выводу из эксплуатации объектов по хранению и уничтожению химического оружия». Роспотребнадзор РФ. Москва.  2009.

3. Трубка индикаторная ИТ-51. Технические условия. РЮАЖ.415522.217ТУ.

4. Трубка индикаторная ИТ-52. Технические условия. РЮАЖ.415522.252ТУ.

5. Трубка индикаторная ИТ-13-37. Технические условия. РЮАЖ.415522.213ТУ.

6. Трубка индикаторная ИТ-36. Технические условия. РЮАЖ.415522.211ТУ.

7. Исходные данные на вывод из эксплуатации и ликвидацию последствий деятельности промышленных сооружений объекта по уничтожению химического оружия в г. Камбарке Удмуртской Республики. ФГУП «ГосНИИОХТ». Москва. 2009.

8. Проектная документация на проведение работ по ликвидации последствий деятельности объекта по уничтожению и бывшего объекта по хранению химического оружия в г. Камбарка Удмуртской Республики. ФГУП «СоюзпромНИИпроект». Москва. 2009.

 

1. Federal Law of May 2, 1997 № 76-FZ "On the decommission of chemical weapons."

2. Sanitary Regulations SP 2.2.1.2513-09 "Hygienic requirements to location, design, construction, operation and conversion of facilities for chemical weapons decommission, reconstruction of buildings and structures and decommissioning chemical weapons storage and destruction oplants." Federal Service of the Russian Federation. Moscow. 2009.

3. Handset indicator IT-51. Technical conditions. RYUAZH.415522.217TU.

4. Handset indicator IT-52. Technical conditions. RYUAZH.415522.252TU.

5. Handset indicator IT 13-37. Technical conditions. RYUAZH.415522.213TU.

6. Handset indicator IT-36. Technical conditions. RYUAZH.415522.211TU.

7. Initial data on decommissioning and liquidation of consequences of industrial plants for chemical weapons destruction in Kambarka, Udmurt Republic. FSUE "GosNIIOKhT." Moscow. 2009.

8. Project documents on works to eliminate the effects of the former chemical weapons storage the destruction facility in Kambarka, Udmurt Republic. FSUE "SoyuzpromNIIproekt." Moscow. 2009.

 

Раздел

Section

Методы исследований, приборы, модели и прогнозы

Methods, tools, models, and prospects

Название

Title

А.Н. Комиссаров, И.В. Коваленко, А.С.Лякин, Р.Р. Балкаров

Основные тенденции в развитии простейших средств контроля отравляющих веществ на объектах по хранению и уничтожению химического оружия

A.N. Commissarov, I.V. Kovalenko, A.S. Lyakin, R.R. Balkarov

Major trends in the development of the simplest means of toxic substances control at chemical weapons storage and destruction plants

e-mail

e-mail

fubhuho@mail.ru

fubhuho@mail.ru

Аннотация

Abstract

Описано устройство приборов и средств обнаружения отравляющих веществ в воздухе. Основными средствами обнаружения отравляющих веществ на объектах хранения и уничтожения химического оружия являются войсковой прибор химической разведки (ВПХР) и полуавтоматический прибор химической разведки (ППХР). Обнаружение отравляющих веществ данными средствами осуществляется с применением различных индикаторных трубок. Основной задачей в разработке современных приборов, аналогичных ВПХР, является совершенствование способов отбора проб воздуха автоматическими методами. Для этой цели предлагается применять принцип фиксированного отбора пробы воздуха через индикаторную трубку. Данный подход был реализован ЗАО НПФ «СЕРВЭК» при разработке различных марок аспираторов с использованием набора индикаторных трубок. Наряду с описанием аспираторов материал статьи включает описание принципов их действия и расчёты по определению концентрации загрязняющих веществ в воздухе.

Construction of instruments of detecting toxic substances in the air is described. The principal means of detecting toxic substances at chemical weapons storage and destruction plants are a field device of chemical detection (VPHR) and a semi-automatic chemical detection device (PPHR). Detection of toxic substances by the above mentioned means is carried out using a variety of test tubes. The main objective in developing modern devices similar to VPHR is improving automatic air sampling methods. For this purpose it is offered to use the principle of a fixed air sampling through the indicator tube. This approach has been implemented in CJSC NPF "SERVEK" at developing various brands of aspirators using a set of test tubes. Along with the description of aspirators the article describes the principles of their actions and calculations aiming to determine the concentration of pollutants in the air.

Ключевые слова

Keywords

войсковой прибор химической разведки, аспиратор, индикаторная трубка.

field device of chemical detection, aspirator, indicator tube

Литература

Bibliographic list

1.            Калинина Н.И. К вопросу о стандартах безопасности при уничтожении химического оружия // Токсикологический вестник. 1994. № 3. С. 6–9.

2.             Чеботарев О.В., Дружинин А.А., Пашинин В.А., Синицын А.Н. Экспресс-анализ на объектах по хранению и уничтожению химического оружия с использованием табельных технических средств химической разведки и химического контроля // Российский химический журнал. 1994. Т. 38. № 2. С. 69–73.

3.            Ашихмина Т.Я. Комплексный экологический мониторинг объектов хранения и уничтожения химического оружия. Киров: Вятка, 2002. 544 с.

 

1. Kalinina N.I. On the issue of safety standards during chemical weapons destruction of // Toxicology Bulletin. 1994. № 3. P. 6-9.

2. Chebotarev O.V., Druzhinin A.A., Pashinin V.A., Sinitsyn A.N. Express analysis at the chemical weapons storage and destruction plant using chemical reconnaissance and chemical control personnel technical means // Russian Chemical Journal. 1994. V. 38. № 2. P. 69-73.

3. Ashikhmina T.Y. Integrated environmental monitoring of chemical weapons storage and destruction plants. Kirov: Vyatka, 2002. 544 p.

 

Раздел

Section

Методы исследований, приборы, модели и прогнозы

Methods, tools, models, and prospects

Название

Title

Ю.В. Новойдарский, Т.Я.Ашихмина, И.Г. Широких, Л.И. Домрачева, С.Ю. Огородникова

Методические  аспекты  проведения работ по подготовке объектов хранения и уничтожения химического оружия к мероприятиям по выводу их из эксплуатации 

Yu.V. Novoydarsky, T.Ya. Ashihmina, I.G. Shirokikh, L.I. Domracheva, S.Yu. Ogorodnikova

Methodological aspects of preparing chemical weapons storage and destruction plants for decommissioning

e-mail

e-mail

ecolab2@gmail.com

ecolab2@gmail.com

Аннотация

Abstract

Уничтожение запасов химического оружия в нашей стране находится на завершающем этапе. После уничтожения на арсеналах всех имеющихся запасов отравляющих веществ,  планируется проведение комплекса мероприятий по приведению в безопасное состояние территорий, где хранилось и уничтожалось химическое оружие. Мероприятия по ликвидации последствий деятельности объектов хранения и уничтожения химического оружия должны проводиться как на промышленной площадке, так и в санитарно-защитной зоне объекта. Выбор наиболее эффективных методов санации (рекультивации)  должен базироваться на сборе и анализе информации о территории,  на которой  расположен перепрофилируемый объект, уровне и характере химического загрязнения всех расположенных на его территории зданий, сооружений, конструкций, оборудования и коммуникаций, а также о состоянии компонентов природной среды. В данной работе отражены приёмы, методы и технологии  санации оборудования, зданий и сооружений,  почвогрунтов,  предложены методические рекомендации по  подготовке к проведению реабилитационных мероприятий на объектах хранения и уничтожения химического оружия..

Descommission of chemical weapons in our country is at its final stage. A special complex of events is planned in order to make safe the territories of the former chemical weapons store and destruction plants after decommissioning all existing stockpiles of chemical agents stored there. Special measures of eliminating the effects of chemical weapons storage and destruction should be performed on-site and in the buffer zone of the object. Choosing the most effective methods of rehabilitation should be based on information collection and analysis on the territory of the  converted plant, on the level and nature of chemical contamination of the buildings, equipment, communications, and the environment on the whole. This paper presents techniques, methods and technologies of rehabilitation of the equipment, buildings, soil, the guidelines proposed for rehabilitation measures at the chemical weapons storage and destruction plants are offered.

 

 

Ключевые слова

Keywords

ликвидация последствий деятельности, реабилитационные мероприятия, санация, ремедиация

еlimination of the effects, rehabilitation measures, rehabilitation, remediation

Литература

Bibliographic list

1. Федеральная целевая программа «Уничтожение запасов  химического  оружия  в Российской Федерации». Постановление Правительства РФ от 21.03. 1996 г.   № 305, от 05.07.2001 г. № 510, от 24.10.2005 г. № 639, от 21.06.2007 г. № 392, от 29.12.2007 г. № 969, от 12.09.2008 г. № 679, 09.12.2010 г. № 1005, от 29.11.2011 г. № 988 и от 27.12.2012 г. № 1420.

2. Лякин А.С. Способы приведения в безопасное состояние территорий и объектов инфраструктуры при выводе из эксплуатации объекта по хранению и уничтожению химического оружия «Горный» (пос. Горный Саратовской области) // Теоретическая и прикладная экология. 2012. № 4. С. 17–20.

3. Филатов Б.Н., Британов Н.Г., Клаучек В.В., Крылова Н.В., Доброшенко Л.А. Гигиенические аспекты  безопасности полигонов  захоронения  отходов  от ликвидации  объектов по  уничтожению химического оружия // Теоретическая и прикладная экология. 2013. № 4. С. 104–109.

4. Методические рекомендации по оценке экологического состояния высвобождаемых промышленных площадок и разработке плана санации. Комитет по природопользованию, ООС и обеспечению экологической безопасности Правительства Санкт-Петербурга. СПб.: Российский геоэкологический центр. 2015. 53 с.

5. Липанов А.М., Петров В.Г., Трубачёв А.В. Решения по  снижению количества и  обезвреживанию промышленных отходов в Удмуртской Республике // Вести. ИжГТУ. 2006. № 4. С. 9–17.

6. Набокова О.С. Мероприятия на объектах по уничтожению химического оружия после решения конвенциальных задач // Вестник Удмуртского университета.Физика. Химия. Вып 2. 2011, С. 60–62.

7. Патент на изобретение РФ № 2211493. Способ электрокинетической очистки грунтов от радиоактивных и токсических веществ / А.С. Баринов, Л.Б. Прозоров, В.Б. Николаевский и др. / 27.08.2003.

8. Патент на изобретение РФ № 2231944. Способ биологической  очистки почв  / А.С. Лукаткин, Д.И. Башмаков / 10.07.2004.

9. Загребин Е.М., Соснов А.В., Садовников С.В., Землякова М.А., Пуцыкин Ю.Г., Шаповалов А.А. Новые  высокотехнологичные  сорбенты и  сорбенты- биодеструкторы на основе гуминовых кислот в качестве средств  ремедиации и  рекультивации  загрязнённых почв // Теоретическая и прикладная экология. 2012. № 4. С. 21–29.

10. Ефременко Е.Н., Завьялова Н.В., Гудков Д.А., Лягин И.В., Сенько О.В., Гладченко М.А., Сироткина М.С., Холстов А.В., Варфоломеев С.Д., Холстов В.И. Экологически безопасная биодеградация реакционных масс, образующихся при уничтожении фосфорорганических отравляющих веществ // Российский химический журнал. 2010. № 4. С. 19–24.

11. Стяжкин К.К., Петров С.В., Туманов А.С., Завьялова Н.В., Воробьёв К.А., Тетерин В.В., Погорельский И.П., Лещенко А.А., Лазыкин А.Г., Менухова В.С. Биопрепарат для ремедиации почвы в пределах зоны защитных мероприятий  объекта уничтожения химического оружия «Марадыковский» // Теоретическая и прикладная экология. 2013. № 4. С. 41–48.

12. Ашихмина Т.Я., Кондакова Л.В., Домрачева Л.И., Огородникова С.Ю. Метилфосфоновая кислота как регулятор биологических процессов в экологических системах: действие на микроорганизмы, ферментативную активность и высшие растения // Теоретическая и прикладная экология, 2007. № 2. С. 78–87.

13. Товстик Е.В., Огородникова С.Ю., Домнина Е.А., Широких И.Г. Динамика актиномицетных комплексов в почвах лесных фитоценозов вблизи объекта по  уничтожению  химического  оружия  «Марадыковский» // Теоретическая и прикладная экология. 2013. № 4. С. 88–92.

14. Коваль Е.В., Огородникова С.Ю. Влияние цианобактерии Nostoc muscorum на устойчивость растений ячменя к действию метилфосфоновой кислоты // Теоретическая и прикладная экология. 2014. № 2. С. 61–66.

15. Коваль Е.В., Огородникова С.Ю. Влияние цианобактерии Nostoc linckia на показатели жизнедеятельности растений ячменя, выращенных в модельных опытах  в присутствии метилфосфоновой кислоты  // Агрохимия. 2014. № 12. С. 65–70.

16. Растегаев О.Ю., Субботин В.Е., Ченцов А.М., Рыжков В.А. Практические напрвления экологической реабилитации почв при их химическом загрязнении // Теоретическая  и  прикладная  экология.  2012. №  4. С. 30–33.

17. Патент на изобретение РФ № 2329882. Способ рекультивации земель / А.И. Иванов, П.А. Иванов, А.П. Стаценко/ 20.06.2006.

18. Шевченко А.В., Никифоров Г. Е., Лякин А.С., Акишин Р.О., Ферезенов А.С. Научно-технические решения по санации загрязнённых территорий, зданий и сооружений при выводе объектов по хранению и уничтожению химического оружия из  эксплуатации и их перепрофилирования // Российский хим. журнал (Ж. Рос. Хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). 2010. Т. LI. № 4. С. 77–79.

19. МР 45-12 «Осуществление Федерального государственного санитарно-эпидемиологического надзора при выводе из эксплуатации и ликвидации последствий деятельности объектов по хранению и объектов по уничтожению химического оружия» (Утверждены и введены в действие заместителем ФМБА, Главным государственным санитарным врачом по обслуживаемым организациям и обслуживаемым территориям 21 сентября 2012 г.).

20. МР 46-12 «Организация санитарно-химического контроля за состоянием производственной и окружающей  среды при  выводе из  эксплуатации  объектов по хранению и объектов по уничтожению химического оружия» (Утверждены и введены в действие заместителем ФМБА, Главным государственным санитарным врачом по  обслуживаемым  организациям и  обслуживаемым территориям 21 сентября 2012 г.).

1. The federal target program "Destruction of chemical weapons stockpiles in the Russian Federation." Government Decree of 21.03. 1996 № 305 from 05.07.2001, № 510 from 24.10.2005, № 639 from 21.06.2007, № 392 from 29.12.2007 № 969 from 12.09.2008, № 679 , 09.12.2010, № 1005 from 29.11.2011, № 988 and from 27.12.2012, № 1420.

2. Lyakin A.S. Ways to making safe the state territories and infrastructure for at decommissioning the chemical weapons storage and destruction plant "Gorny" (pos. Gorny, the Saratov region) // Theoretical and Applied Ecology. 2012. № 4. P. 17-20.

3. Filatov B.N., Britainov N.G., Klauchek V.V., Krylov N.V., Dobroshenko L.A. Hygienic safety aspects of landfill sites on the Elimination of Chemical Weapons Destruction // Theoretical and Applied Ecology. 2013. № 4. P. 104-109.

4. Guidelines on assessment of the ecological status of redundant industrial sites and the recovery plan development. Committee on the Environment, Environmental protection and Ecological safety of the Government of St. Petersburg. SPb .: The Russian geo-ecological center. 2015. 53 p.

5. Lipanov A.M., Petrov V.G., Trubachev A.V. Solutions on reduction of the number and disposal of industrial waste in the Udmurt Republic // News. IzhSTU. 2006. № 4. P. 9-17.

6. Nabokova O.S. Events at the chemical weapons destruction plants of the solving conventional problems // Bulletin of Udmurt universiteta.Fizika. Chemistry. No. 2. 2011, P. 60-62.

7. The patent for the invention of the Russian Federation № 2211493. Method of electrokinetic soil purification from radioactive and toxic substances / A.S. Barinov, L.B. Prozorov, V.B. Nicholayeskiy et al. / 27.08.2003.

8. patent for the invention of the Russian Federation № 2231944. Method of biological purification of soil / A.S. Lukatkin, D.I. Bashmakov / 10.07.2004.

9. Zagrebin E.M., Sosnov A.V., Sadovnikov S.V., Zemlyakova M.A., Putsykin Yu.G., Shapovalov A.A. New high-tech sorbents and sorbents- biodestructors on humic acid as a means of remediation and reclamation of contaminated soils // Theoretical and Applied Ecology. 2012. № 4. P.  21-29.

10. Efremenko E.N., Zavyalova N.V., Gudkov D.A., Lyagin I.V., Senko O.V., Gladchenko M.A., Sirotkina M.S., Kholstov A.V., Varfolomeev S.D., Kholstov V.I. Environmentally safe biodegradation of reaction mass formed at destruction of organophosphorus agents // Russian Chemical Journal. 2010. № 4. P. 19-24.

11. Styazhkin K.K., Petrov S.V., Tumanov A.S., Zavyalova N.V., Vorobiev K.A., Teterin V.V., Pogorelskiy I.P., Leshchenko A.A., Lazykin A.G., Menukhova V.S. Biological product for soil remediation within the zone of protective measures of the chemical weapons destruction plant "Maradykovsky" // Theoretical and Applied Ecology. 2013. № 4. P. 41-48.

12. Ashikhmina T.Ya., Kondakova L.V., Domrachava L.I., Ogorodnikova S.Yu. Methylphosphonic acid as a regulator of biological processes in environmental systems: effect on microorganisms, enzymatic activity and higher plants // Theoretical and Applied Ecology, 2007. № 2. p. 78-87.

13. Tovstik E.V., Ogorodnikova S.Yu., Domnina E.A., Shirokikh I.G. Dynamics of actinomycete complexes in forest communities soil near the chemical weapons destruction plant "Maradykovsky" // Theoretical and Applied Ecology. 2013. № 4. P. 88-92.

14. Koval E.V., Ogorodnikova S.Yu. Effect of cyanobacteria Nostoc muscorum the stability of barley plants to methylphosphonic acid // Theoretical and Applied Ecology. 2014. № 2. p. 61-66.

15. Koval E.V., Ogorodnikova S.Yu. Effect of cyanobacteria Nostoc linckia on vital signs of barley plants grown in model experiments in the presence of methylphosphonic acid // Agrochemistry. 2014. № 12. P. 65-70.

16. Rastegaev O.Yu., Subbotin V.E., Chentsov A.M., Ryzhkov V.A. Practical ways of environmental remediation of chemically polluted soils // Theoretical and Applied Ecology. 2012. № 4. P. 30-33.

17. The patent for the invention of the Russian Federation № 2329882. Method reclamation / A.I. Ivanov, P.A. Ivanov, A.P. Statsenko / 20.06.2006.

18. Shevchenko A.V., Nikiforov G.E., Lyakin A.S., Akishin R.O., Ferezenov A.S. Scientific and technical solutions for remediation of contaminated areas, buildings and structures during decommissioning the chemical weapons storage and destruction plants and their re-profiling // Russian chemical. magazine (J. Roth. Chem. of the Society them. Mendeleev's). V. 2010. LI. № 4. P. 77-79.

19. MR 45-12 "Implementation of the Federal State Sanitary and Epidemiological Surveillance of decommissioning and eliminating the effects of chemical weapons storage and destruction plants " (approved and put into effect FMBA Deputy, Chief Medical Officer at the service organization and served territories September 21, 2012).

20. MR 46-12 "Organization of sanitary-chemical monitoring of the production and the environment during decommissioning of chemical weapons storage and destruction plants" (approved and put into effect FMBA Deputy, Chief Medical Officer at the service organization and served territories September 21, 2012).

 

Раздел

Section

Экотоксикология

Еcotoxicology

Название

Title

В. С. Романов, Е. В. Кинаш, В.А.Берестов

Порядок проведения химико-токсикологического анализа биологических проб для установления факта воздействия отравляющих веществ на организм

V.S. Romanov, E.V. Kinash, V.A.Berestov

The procedure of conducting chemical-toxicological analysis of biological samples for determining the effect to toxic substances on the body

e-mail

e-mail

fubhuho@mail.ru

fubhuho@mail.ru

Аннотация

Abstract

Материал статьи включает порядок проведения химико-токсикологического анализа биологически проб (мочи, крови) с использованием методов хромато-масс-спектрометрии, высокоэффективной жидкостной хроматографии масс-спектрометрии. При определении метаболитов фосфорорганических отравляющих веществ (ФОВ), маркерами экспозиции фосфорорганических отравляющих веществ являются сами фосфорорганические отравляющие вещества, реактивированные в цельной крови из состава белковых аддуктов и их метаболиты О-алкилметилфосфонаты, которые могут быть обнаружены в крови и моче. При определении метаболитов отравляющих веществ кожно-нарывного (КНОВ) действия в биопробах маркерами сернистого иприта являются метаболиты: тиодигликоль, сульфид тиодигликоля, β-лиазные метаболиты; маркерами люизита являются метаболиты: 2 – хлорвиниларсоновая кислота и 2 – хлорвиниларсонистая кислота; маркерами экспозиции ипритно-люизитной смеси являются метаболиты люизита и сернистого иприта. Определены критерии идентификации результатов анализируемого вещества и стандартного образца. Предложены методы интерпретации результатов определения метаболитов типа ФОС и КНОВ в биопробах газохроматографическим методом с тандемным масс-селективным детектированием и методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с тандемным  масс-спектрометрическим детектированием. Полученные в ходе хроматографического анализа биопроб результаты рекомендуется идентифицировать в соответствии с предложенными требованиями.

The paper includes a procedure for chemical-toxicological analysis of biological samples (urine, blood) using gas chromatography-mass spectrometry, high performance liquid chromatography mass spectrometry. In detecting the metabolites of organophosphorus chemical agents (OCA), the markers of exposure organophosphorus agents are represented by organophosphorus poisons reactivated in whole blood from the protein adducts, as well as by their metabolites, O-alkylmethylphosphonates, which can be detected in blood and urine. In determining the metabolites of blister-causing toxic substances (KNOV) in bioassays it was stated that the markers of sulfur mustard are such metabolites as thiodiglycol sulfide, thiodiglycol, β-lyase metabolites; the markers of lewisite are the metabolites 2-vinylchloridearsonic acid and 2-vinylchloridearsonous acid; the exposure markers of mustard-lewisite mixtures are metabolites of sulfur mustard and lewisite. The criteria of result identification of the analyzed sample and the standard sample are stated. The methods of interpreting the results of detecting metabolites of the types FOS and KNOB in bioassays using gas chromatography with tandem mass-selective detection and high-performance liquid chromatography (HPLC) with tandem mass spectrometric detection are suggested. We recommend to identify the results obtained during chromatographic analysis of bioassay in accordance with the suggested requirements.

 

 

Ключевые слова

Keywords

хроматографический анализ, идентификация, маркеры, метаболиты

chromatographic analysis, identification, markers, metabolites

 

Литература

Bibliographic list

1. Report of the Fourteenth Session of the Scientific Advisory Board (Отчет 14 сессии Научного консультативного комитета), SAB-14/1, Гаага, Нидерланды. 9-11 ноября2009 г.

2. Report of the Sixteenth Meeting of the Scientific Advisory Board (Отчет 16 сессии Научного консультативного комитета), SAB-16/1, Гаага, Нидерланды. 18-19 ноября 2010 г.

3. Отчет о научно-исследовательской работе «Разработка методов анализа продуктов распада отравляющих веществ в биосфере в целях подготовки участия России, в соответствии со статьей IX Конвенции о запрещении разработки, производства, накопления и применения химического оружия и его уничтожения, в расследованиях случаев возможного применения химического оружия». Шифр «Проба-КХ». 2012. 43 с.

4. Рыбальченко И.В., Хлебникова Н.С., Савельева Е.И.,  Газохроматографический анализ биологических проб. Определение метаболитов токсичных химикатов // Российский химический журнал. 2005. № 2. С. 26–30.

1. Report of the Fourteenth Session of the Scientific Advisory Board, SAB-14/1, The Hague, Netherlands. 9-11 Nov. 2009.

2. Report of the Sixteenth Meeting of the Scientific Advisory Board, SAB-16/1, The Hague, Netherlands. 18-19 Nov. 2010.

3. Report on the research work "Development of methods of analysis of toxic substances decay products in biosphere, in order to prepare Russia’s participation, in accordance with Article IX of the Convention on the Prohibition of Development, Production, Stockpiling and Use of Chemical Weapons and on their Destruction, in the investigation of chemical weapons possible application ". Code "sample-CH.", 2012. 43p.

4. Rybal'chenko I.V., Khlebnikova N.S., Savelieva E.I. GC analysis of biological samples. Determination of metabolites of toxic chemicals // Russian Chemical Journal. 2005. № 2. P. 26-30.

 

Раздел

Section

Вопросы экологической безопасности  и медицинского обеспечения персонала объектов

Issues  of environmental safety  and medical support staff objects

Название

Title

Б. Н. Филатов, В. В. Клаучек, Н. Г. Британов, Н. В. Крылова, Л. А. Доброшенко, А. С. Фролов, Т. А. Чарова, Т. Я. Дворчик

Медико-гигиенические аспекты обеспечения безопасности персонала объектов по уничтожению химического оружия

B.N. Filatov, V.V. Klauchek, N.G. Britainov, N.V. Krylova, L.A. Dobroshenko, A.S. Frolov, T.A. Charova, T. Ya . Dvorchik

Medical and hygienic aspects of occupational safety and health personnel at chemical weapons destruction plants

e-mail

e-mail

filatov@rihtop.ru

 

Аннотация

Abstract

Проведена сравнительная гигиеническая оценка условий труда персонала объектов по хранению и уничтожению химического оружия за период 2008–2014 гг. Впервые выполнены комплексные исследования динамических показателей состояния здоровья персонала объектов хранения и уничтожения химического оружия по результатам до- и послесменных медицинских осмотров, периодических медицинских осмотров, результатов углубленных медицинских осмотров с выполнением расширенного спектра биохимических, иммунологических, психофизиологических исследований, изучением гормонального фона, онкомаркеров, определения содержания мышьяка в биосредах. Осуществлена экспертиза причинно-следственной связи выявленной патологии и сложных случаев профпригодности для продолжения работы с вредными и опасными условиями труда у работников указанных объектов с выявленной патологией. Проведено стационарное обследование работников, входящих в «группу риска» в профпатологическом отделении Центра профпатологии по проблемам воздействия на организм человека особо опасных химических факторов и отдаленных последствий их воздействия (г. Волгоград).

The comparative sanitary assessment of working conditions of chemical weapons destruction plants’ personnel was made in 2008-2014. For the first time the dynamic indicators of the personnel’s health at chemical weapons storage and destruction plants were studied in complex, based on medical examinations results before and after working shift, on results of periodic medical examinations, results of thorough medical examinations with a whole set of biochemical, immunological, psycho-physiological analyses, studying endocrine profile, cancer-specific markers, determination of arsenic content in biological media. The expertise was carried out of cause-and-effect relationship between the pathology identified and complicated cases of health status as for the ability to continue work in harmful and dangerous conditions for workers with the pathology identified. Hospital examination of workers belonging to "risk group" was made in the Occupational Pathology Department of the Pathology Center of the Effect of Extremely Hazardous Chemical Factors on Human Body and Long-Term Effects of the Effects (Volgograd City).

 

Ключевые слова

Keywords

объекты уничтожения химического оружия, отравляющие вещества, санитарно-гигиеническая оценка, условия труда, медицинские осмотры, профессиональные заболевания.

Chemical weapons destruction plants, poison substances, sanitary and hygienic assessment, working conditions, medical examinations, occupational diseases.

Литература

Bibliographiclist

1. Федеральная целевая программа «Уничтожение запасов химического оружия в Российской Федерации». Утверждена Постановлением Правительства РФ от 21.03.1996 № 305 (ред. от 27.12.2012).

2. Федеральный закон от 02.05.1997 № 76-ФЗ (ред. от 14.10.2014) «Об уничтожении химического оружия».

3. Конвенция о запрещении разработки, производства, накопления и применения химического оружия и о его уничтожении (Заключена в г. Париже 13.01.1993).

4. СП 2.2.1.2513-09. Гигиенические требования к размещению, проектированию, строительству, эксплуатации и перепрофилированию объектов по уничтожению химического оружия, реконструкции зданий и сооружений и выводу из эксплуатации объектов по хранению химического оружия. Санитарные правила : утв. Гл. гос. сан.врачом 18.05.2009 : введены в действие 19.07.2009.

5. МР 45–12. Осуществление федерального государственного санитарно-эпидемиологического надзора при выводе из эксплуатации и ликвидации последствий деятельности объектов по хранению и объектов по уничтожению химического оружия. Методические рекомендации : утв. зам. руководителя Федерального медико-биологического агентства, Гл. гос. сан.врачом по обслуживаемым организациям и обслуживаемым территориям 21.09.2012 : введены в действие с 21.09.2012.

6. МР 46–12. Организация санитарно-химического контроля за состоянием производственной и окружающей среды при выводе из эксплуатации объектов по хранению и объектов по уничтожению химического оружия. Методические рекомендации : утв. зам. руководителя Федерального медико-биологического агентства, Гл. гос. сан.врачом по обслуживаемым организациям и обслуживаемым территориям 21.09.2012 : введены в действие с 21.09.2012.

7. МР 2.2.1.031–14. Санитарно-эпидемиологический надзор за полигонами захоронения отходов объектов по уничтожению химического оружия. Методические рекомендации : утв. и введ. в действие зам. руководителя Федерального медико-биологического агентства, Гл. гос. сан.врачом по обслуживаемым организациям и обслуживаемым территориям 03.04.2014.

8. Перечень необходимого нормативно-методического обеспечения эксплуатации действующих объектов по уничтожению химического оружия и работ по их безопасному выводу из эксплуатации : утв. Гл. гос. сан.врачом по обслуживаемым организациям и обслуживаемым территориям 27.03.2009 : утв. дир. Департамента реализации конвенционных обязательств М-ва промышленности и торговли РФ 7.04.2009.

9. Капашин В. П., Поляков А. И., Круглов В.А. Обеспечение экологической и промышленной безопасности объектов по уничтожению химического оружия // Теоретическая и прикладная экология. 2013. № 4. С. 10–18.

10. Холстов В. И. Итоги реализации Федеральной целевой программы «Уничтожение запасов химического оружия в РФ» в преддверии 2014года // Теоретическая и прикладная экология. 2013. № 4. С. 6–7.

11. Филатов Б. Н., Британов Н. Г., Клаучек В. В. Санитарно-гигиенические проблемы конверсии объектов хранения и уничтожения химического оружия в России // Медицинская наука и практика. 2009. № 1. С. 47–50.

12. Филатов Б. Н., Британов Н. Г., Клаучек В. В. Организация медико-санитарного обеспечения объектов уничтожения химического оружия в различные периоды их функционирования // Медицина экстремальных ситуаций. 2006. № 4(18). С. 8–15.

13. Филатов Б. Н., Британов Н. Г., Клаучек В. В., Романов В. В. Система санитарно-эпидемиологического надзора в различные периоды функционирования объектов по уничтожения химического оружия // Актуальные проблемы химической безопасности в Российской Федерации: сб. трудов Всерос. науч.-практ. конф., посвящённой 45-летию ФГУП «НИИ ГПЭЧ» ФМБА России (Санкт-Петербург, 15–16 февраля 2007 г.). СПб., 2007. С. 60–62.

14. Уйба В. В., Филатов Б. Н., Клаучек В. В., Британов Н. Г. Основные направления работ в области гигиенического обеспечения процесса уничтожения химического оружия // Российский химический журнал. 2007. Т. LI, № 2. С. 86–91.

15. Основы безопасности, профессиональной и экологической медицины при уничтожении химического оружия в России. Руководство для врачей / Под общ.ред. А. А. Каспарова, В. Д. Ревы, В. В. Уйбы. М.: ФГОУ ИПК ФМБА России, 2008. 744 с.

16. Капашин В. П., Назаров В.Д. Российские объекты по уничтожению химического оружия. Организация деятельности объектов // Российский химический журнал. 2010. Т. LIV. № 4. С. 10–12.

1. The federal target program "Destruction of chemical weapons stockpiles in the Russian Federation." Approved by the Resolution of the Government of the Russian Federation of 21.03.1996 № 305 (ed. 27.12.2012).

2. Federal Law of 02.05.1997 № 76-FZ (ed. 14.10.2014) "On chemical weapons destruction."

3. Convention on the Prohibition of Development, Production, Stockpiling and Use of Chemical Weapons and on Their Destruction (Paris, 13.01.1993).

4. HR 2.2.1.2513-09. Hygienic requirements for location, design, construction, operation and conversion of chemical weapons destruction plants, reconstruction of buildings and plants and the decommissioning chemical weapons storage facilites. Sanitary rules: approved. Ch. state. san. doctor 18.05.2009: in effect from 19.07.2009.

5. MR 45-12. Implementation of the Federal State Sanitary and Epidemiological Surveillance of decommissioning and eliminate the effects of chemical weapons storage and destruction plants. Guidelines: approved. Vice-Head of the Federal Medical-Biological Agency, Ch. state. san. doctor, 21.09.2012: effective from 21.09.2012.

6. MR 46-12. Organization of sanitary-chemical monitoring of the production and the environment of chemical weapons decommissioning and storage plants. Guidelines: approved. Deputy. Vice-Head of the Federal Medical-Biological Agency, Ch. state. san. doctor for the service organizations, 21.09.2012: effective from 21.09.2012.

7. MR 2.2.1.031-14. Sanitary-epidemiological surveillance of landfill facilities for chemical weapons destruction. Guidelines: approved. and enter. in effect by deputy. Vice-Head of the Federal Medical-Biological Agency, Ch. state. san. doctor for the service organizations, from 04.03.2014.

8. A list of required regulatory and methodological support of operation of the existing chemical weapons destruction facilities and of the work on their safe decommissioning: approved by the Ch. state. san. doctor for the service organizations, 27-03-2009: approved by the dir. Of the Department of the Convention's obligations of the Ministery of Industry and Trade of the Russian Federation 07.04.2009.

9. Kapashin V.P., Polyakov A.I., Kruglov V.A. Ensuring environmental and industrial safety of chemical weapons destruction // Theoretical and Applied Ecology. 2013. № 4. P. 10-18.

10. Kholstov V.I. Results of the federal target program "Destruction of chemical weapons stockpiles in the Russian Federation" on the verge of 2014 // Theoretical and Applied Ecology. 2013. № 4. P. 6-7.

11. Filatov B.N., Britanov N.G., Klauchek V.V. Sanitation problems of converting chemical weapons of storage and destruction oplants in Russia // Medical science and practice. 2009. № 1. P. 47-50.

12. Filatov B.N., Britanov N.G., Klauchek V.V. Organization of health care at chemical weapons destruction plants in different periods of their operation // Medicine of extreme situations. 2006. № 4 (18). P. 8-15.

13. Filatov B.N., Britanov N.G., Klauchek V.V., Romanov V.V. System of Sanitary and Epidemiological Surveillance at different stages of operation of chemical weapons destruction plants // Actual issues of chemical safety in the Russian Federation: Book of abstracts of all-Russ. scientific and practical. Conf. to the 45th anniversary of FSUE "RIHOPHE» FMBA of Russia (St. Petersburg, 15-16 February, 2007). SPb., 2007, P. 60-62.

14. Uiba V.V., Filatov B.N., Klauchek V.V., Britanov N.G. Main directions of work in the field of hygiene in the process of chemical weapons destruction // Russian Chemical Journal. 2007. Vol LI, № 2. P. 86-91.

15. Security Essentials, occupational and environmental medicine during chemical weapons destruction in Russia. A Guide for Physicians / ed. A.A. Kasparov, V.D. Reva, V.V. Uiba. M.: FGOU IPK FMBA of Russia, 2008. 744 p.

16. Kapashin V.P., Nazarov V.D. Russian plants of chemical weapons destruction. Organization of their operation // Russian Chemical Journal. 2010. Vol. LIV. № 4. P. 10-12.

 

Раздел 1

Section 1

Обеспечение экологической безопасности

Providing Ecological Safety

Название

Title

Д.Д. Алексеюс, О.В. Козлов, О. М. Плотникова

Динамика зообентоса озер зоны защитных мероприятий объекта по уничтожению химического оружия в г. Щучье как метод биологического мониторинга

D.D. Alekseyus, O.V. Kozlov, .O.M. Plotnikova

The dynamics of zoobenthos in the Lakes area of the protective zone of the chemical weapons destruction plant in Shchuch'ye as a method of biological monitoring

e-mail

e-mail

alexeyusd@mail.ru, plotnikom@yandex.ru

alexeyusd@mail.ru, plotnikom@yandex.ru

Аннотация

Abstract

В Щучанском районе Курганской области в зоне защитных мероприятий (ЗЗМ) объекта по уничтожению химического оружия (объект «Щучье») в 2009-2014 годах для оценки комбинированного характера действия загрязнителей использовались методы химико-аналитического контроля и биоиндикации. В рамках биологического мониторинга животного мира было проведено исследование зообентоса озер Наумовское, Панькино и Фролихас целью определения показателей, необходимых для оценки степени загрязнения и дальнейшего использования в ретроспективном анализе. Все работы проводились в соответствии со стандартными методиками гидробиологических исследований, допущенных в системеГосгидрометаРоссии, с использованием метода цифровой микроскопии.

По результатам исследований описаны видовые разнообразия зоопланктоценозов, изучены морфологические особенности и динамика популяций беспозвоночных гидробионтов, определены индикаторные свойства организмов. Для оценки состояния экосистем малых озеррассчитаны индексы Пантле-Букка, которые широко используютсяприоценкезагрязненностиприродныхисточныхвод. Было установлено, что сообщества исследуемых озер принадлежат к b-мезосапробным с умеренной долей органического загрязнения, которая может быть вызвана не только антропогенной нагрузкой, но также и значительным накоплением иловых отложений, характерным для озер Зауралья.

Таким образом, при исследовании зоопланктеров озер ЗЗМ объекта «Щучье» было выяснено, что все изменения для изученных особей беспозвоночных различного таксономического статуса и размерных групп обусловлены естественными сукцессионными процессами. Возможное морфологическое разнообразие форм объясняется модификационной изменчивостью, характерной для их видов при наличии хищников более высокого порядка. Отсутствие тератогенеза, связанного с возможным воздействием химических компонентов на структурные компоненты зоопланктоценозов исследованных водоемов, позволяет сделать вывод об отсутствии негативного влияния объекта «Щучье» на водные экосистемы зоны защитных мероприятий.

In 2009-2014 in the Shchuchye district of the Kurgan region in the the protective zone (PZ) of the chemical weapons destruction plant in Shchuch'ye in order to assess the nature of the combined effects of pollutants methods of chemical analysis and control of bio-indication were used. Within the biological monitoring of fauna zoobenthos of the lakes Naumovskoye, Pankino and Frolikhas was studied in order to identify indicators needed for assessing the degree of contamination and for further use in a retrospective analysis. The work was carried out in accordance with the standard procedures of hydrobiological studies according to the system of Gosgidromet of Russia, with the use of digital microscopy.

According to the research species diversity of zooplankton communities is described, the morphological characteristics and population dynamics of aquatic invertebrates is studied, indicator properties of organisms are defined. To assess the state of ecosystems of small lakes indices PantleBucca were stated, which are widely used in the evaluation of pollution of water and wastewater. It was found out that the community of the lakes belong to β-mesosaprobic communities with moderate proportion of organic pollution that can be caused not only by anthropogenic load, but also by a significant accumulation of silt characteristic of lakes in Zauralye.

Thus, in the study of zooplankton of the lakes of PZ of the CWDP "Shchuchye" it was determined that all changes for the studied species of invertebrates of different taxonomic status and  size groups are determined by natural succession process. Possible morphological diversity of variability could be explained by the modification characteristic of their species in the presence of higher-order predators. Lack of teratogenesis associated with possible exposure to chemical components to the structural components of the zooplankton communities of the reservoirs, it leads to the conclusion that the plant "Shchuchye" does not impact negatively the aquatic ecosystems of the zone of protective actions.

Ключевые слова

Keywords

биологический мониторинг, зообентос озер, сапробность, индексы загрязнения, уничтожение химического оружия

biological monitoring, lake zoobenthos, saprobity, pollution indices, chemical weapons destruction

Литература

Bibliographic list

1.      Холстов В.И. Итоги реализации Федеральной целевой программы «Уничтожение запасов химического оружия в РФ» в преддверии 2014 года // Теоретическая и прикладная экология. 2014. № 4. С. 6–9.

2.      Капашин В.П., Поляков А.И., Круглов В.А. Обеспечение экологической безопасности объектов по уничтожению химического оружия // Теоретическая и прикладная экология. 2014. № 4. С. 10–18.

3.      Растегаев О.Ю., Чупис В.Н., Марьин В.И. и др. Фосфорорганические отравляющие вещества. Свойства и методы определения. Саратов: ООО «Фиеста-2000», 2009. 219 с.

4.      Огородникова С.Ю., Головко Т.К., Ашихмина Т.Я. Реакции растений на фосфорорганический ксенобиотик – метилфосфоновую кислоту.Сыктывкар, 2004. 24 с. (Научные доклады. Коми научный центр УрО РАН. Вып. 464).

5.      Плотникова О.М., Евдокимов А.Н., Григорович М.А. О возможности использования ферментативных методов для диагностики влияния метилфосфонатов и моноэтаноламина на теплокровных животных в районах расположения объектов уничтожения химического оружия // Теоретическая и прикладная экология. 2014. № 3. С. 76–80.

6.      Плотникова О.М., Матвеев Н.Н., Савинова И.В. и др. Оценка влияния низких доз метилфосфоната на теплокровных животных по биохимическим показателям крови мышей // Естественные и технические науки. 2011. № 1 (51). С. 32–37.

7.      Ашихмина Т.Я. Комплексный экологический мониторинг объектов хранения и уничтожения химического оружия. Киров: Вятка, 2002. 544 с.

8.      Алексеюс Д.Д., Плотникова О.М., Козлов О.В., Максимовских С.Ю. Биомониторинговые исследования в районе расположения объекта «Щучье» по уничтожению химического оружия // Биосфера. 2014. Т. 6. № 1. С. 17–28.

9.      Плотникова О.М., Григорович М.А., Максимовских С.Ю., Кудрин Б.И., Евдокимов А.Н. Биоиндикация как метод биологического мониторинга в районе расположения объекта по уничтожению химического оружия в г. Щучье // Теоретическая и прикладная экология, 2013. № 4. С. 93–98.

10.  Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем / Под. Ред. проф. Абакумова В.А. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. 318 с.

11.  Численко Л.Л. Номограммы для определения веса водных организмов по размерам и форме тела. Л.: Наука, 1968. 105 с.

12.  Определитель пресноводных беспозвоночных Европейской части СССР (планктон и бентос). Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 512 с.

13.  Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий. СПб.: Наука, 2001. Т. 1, 395 с. Т. 2, 629 с.

14.  Чертопруд М.В., Чертопруд Е.С. Краткий определитель беспозвоночных пресных вод европейской России. М.: Товарищество КМК, 2010. 179 с.

 

5.                  1. Kholstov V.I. Results of the implementation of the federal target program "Destruction of chemical weapons stockpiles in the Russian Federation" in the run-up to 2014 // Theoretical and Applied Ecology. 2014. № 4. P. 6-9.

6.                  2. Kapashin V.P., Polyakov A.I., Kruglov V.A. Ensuring environmental safety of chemical weapons destruction // Theoretical and Applied Ecology. 2014. № 4. P. 10-18.

7.                  3. Rastegaev O.Yu., Chupis V.N., Marin V.I. et al. Organophosphorus agents. Properties and methods of defining. Saratov LLC "Fiesta 2000", 2009. 219 p.

8.                  4. Ogorodnikova S.Yu., Golovko T.K., Ashikhmina T.Ya. Plant response to the organophosphorus xenobiotic - methylphosphonic acid. Syktyvkar, 2004. 24 p. (Scientific reports. Komi Scientific Center, Ural Branch of Russian Academy of Sciences. Vol. 464).

9.                  5. Plotnikova O.M., Evdokimov A.N., Grigorovich M.A. The possibility of using enzymatic methods for the diagnosis of the impact of methylphosphonate and monoethanolamine on warm-blooded animals in the vicinity of chemical weapons destruction plants // Theoretical and Applied Ecology. 2014. № 3. P. 76-80.

10.              6. Plotnikova O.M., Matveev N.N., Savinova I.V. et al. Evaluation of the effect of low doses of methylphosphonate on warm-blooded animals according to blood biochemical parameters of mice // Natural and Technical Sciences. 2011. № 1 (51). P. 32-37.

11.              7. Ashikhmina T.Ya. Integrated environmental monitoring of chemical weapons storage and destruction plants. Kirov: Vyatka, 2002. 544 p.

12.              8. Alekseyus D.D., Plotnikova O.M., Kozlov O.V., Maksimovskiy S.Yu. Biomonitoring studies in the area of the chemical weapons destruction plant "Shchuchye" of // Biosphere. V. 2014. 6. № 1. p. 17-28.

13.              9. Plotnikova O.M., Grigorovich M.A., Maksimovskiy S.Yu., Kudrin B.I., Evdokimov A.N. Bioindication as a method of biological monitoring in the area of the chemical weapons destruction plant in Shchuchye // Theoretical and Applied Ecology, 2013. № 4. P. 93-98.

14.              10. Guidelines for hydrobiological monitoring of freshwater ecosystems / Under. Ed. prof. Abakumov VA SPb.: Gidrometeoizdat, 1992. 318 p.

15.              11. Chislenko L.L. Nomogram for determining the weight of aquatic organisms according to the size and shape of the body. L.: Science, 1968. 105 p.

16.              12. Manual for the identification of freshwater invertebrates of the European part of the USSR (plankton and benthos). L.: Gidrometeoizdat, 1977. 512 p.

17.              13. Manual for the identification of freshwater invertebrates of Russia and adjacent territories. SPb.: Science, 2001. Volume 1, 395. T. 2, 629 p.

18.              14. Chertoprud M.V., Chertoprud E.S. Short manual for the identification of freshwater invertebrates of European Russia. M.: Association of KMK, 2010. 179 p.

 

Раздел

Section

Обеспечение экологической безопасности

Providing Ecological Safety

Название

Title

Л. Н. Анищенко, И. А. Балясников, Т. А. Рудакова

Экологические аспекты фиторемедиации и рекультивации 

с использованием сосудистых растений и мохообразных

L. N. Anischenko, I. A. Balyasnikov, T. A. Rudakova

Ecological aspects of phytomeliorations and restoration of the land and water ecosystem with use of vascular plants and moss

e-mail

e-mail

eco_egf@mail.ru, rcgekim32@gmail.com

eco_egf@mail.ru, rcgekim32@gmail.com

Аннотация

Abstract

Представлены данные по использованию наземных и водных  сосудистых растений и компонентов живого напочвенного покрова лесов мохообразных в биоремедиации биотопов от элементов группы тяжёлых металлов (на примере Брянской области). Компоненты биотопов лесных и водных экосистем химически опасного техногенного объекта – предприятия по утилизации химического оружия в Брянской области (ОУХО) – после завершения технологического цикла будут нуждаться в рекультивации. Результат эколого-флористических и экоаналитических работ – перечень видов и фитоценозов для организации фиторемедиации экосистем. Основные требования к таким объектам – широкое распространение, хорошее накопление биомассы и интенсивное вегетативное размножение.

Установлено, что виды мохового покрова лесных  экосистем накапливают  тяжёлые металлы  (ТМ) неодинаково: более всего – Fe, Pb, Zn, Mn. Мохообразные рекомендованы для мониторинга района ОУХО по отношению к Sr, Pb, Zn, Cu, Fe, Mn. Среди водных растений-макрофитов наибольшая накопительная способность регистрируется у экологической группы укореняющихся в грунте растений и выносящих листья на поверхность. Среди синантропных сообществ хорошо аккумулируют ТМ моновидовые ценозы. Таким образом, выделены перспективные виды для применения в восстановлении водных ценозов – Nuphar lutea, Ceratophyllum demersum, Potamogeton natans, Spirodela polyrrhiza, Typha latifolia, Phragmites australis, лесных экосистем – Sphagnum squarrosum, среды на селитебных территориях – синантропные сообщества Urtica dioica и Cyclachaena xanthiifolia.

 

In article data on use of land and water vascular plants and components live land cover of woods moss in biorestoration from elements of group of heavy metals (on an example of Bryansk area) are presented. Components of forest habitats and aquatic ecosystems chemically hazardous man-made object –  installations  for  the disposal of chemical weapons in the Bryansk region (OUXO) – after completion will require remediation. The result of ecological-floristic and environmental analysis work – list of species and plant communities to organize phytoremediation ecosystems. The basic requirements for such facilities is widespread, good biomass accumulation and intensive vegetative reproduction. It is established that the species of the moss cover of forest ecosystems accumulate heavy metals varies: most – Fe, Pb, Zn, Mn. Bryophytes are recommended for monitoring district of ocwd with respect to Sr, Pb, Zn, Cu, Fe, Mn. Among aquatic plants (macrophytes) largest storage capacity shall be registered with the environmental group is taking root in the soil of plants and delivering the sheets to the surface. Among synanthropic communities well accumulate heavy metals monomedia communities. Perspective species for application in restoration water ecosystem – Nuphar lutea, Ceratophyllum demersum, Potamogeton natans, Spirodela polyrrhiza, Typha latifolia, Phragmites australis, wood ecosystem – Sphagnum squarrosum, environments on inhabited territories – synantropic communities Urtica dioica and Cyclachaena xanthiifolia.

 

Ключевые слова

Keywords

фиторемедиация, химически опасные техногенные объекты,  сосудистые растения, мохообразные, Брянская область.

phytoremediation, chemically hazardous industrial objects,  

vascular plants, moss, Bryansk region.

Литература

Bibliographic list

1. Анищенко Л.Н., Буховец Т.Н. Настоящие водные макрофиты как аккумуляторы элементов // Экологическая безопасность региона: Статьи  II Международной научно-практической  конференции. Брянск,  22–24 октября 2009 г. Брянск. 2009. С. 38–42.

2. Анищенко Л.Н., Шматова Л.М. Фиторемедиация –  перспективное направление восстановления биотопов нарушенных  экосистем  // Сотрудничество  в  области использования природных ресурсов и  экологического оздоровления бассейна Днепра: Материалы Междунар. научн-практич. конф. Гомель. 2011. С. 86–89.

3. Фокина А.И., Домрачева Л.И., Широких И.Г., Кондакова Л.В., Огородникова С.Ю. Микробная детоксикация тяжёлых металлов (обзор) // Теоретическая и прикладная экология. 2008. № 1. С. 4–10.

4. Маракулина С.Ю., Дёгтева С.В. Изменение экологических условий, растительности и почв при восстановительных сукцессиях на суходольных лугах Кировской области // Теоретическая и прикладная экология. 2008. № 2. С. 64–73.

5. Шматова Л.М. Накопительная  способность мохового покрова  в  условиях  естественных и  техногенных  экосистем // Экологическая безопасность региона: Статьи междунар. науч.-практич. конф. Брянск,  29–30 октября 2009 г. Брянск. 2008. С. 404–409.

6. Рафикова Г.Ф. Сравнительная характеристика микобиот почв разных типов при загрязнении нефтью и биорекультивации: Автореф. дисс…канд. биол. наук. Уфа. 2009. 24 с.

7. Braun-Blanquet  J. Pflanzensociologie.  J. 3. Aufl. Wien, N.-Y., 1964. 865 S.

8. Методика выполнения измерений массовой доли

металлов и оксидов металлов в порошкообразных пробах почв методом рентгенофлуоресцентного  анализа. М 049-П/04. СПб.: ООО НПО «Спектрон», 2004. 20 с.

9. ГН  2.1.7.2041-06 Гигиенические нормативы. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве.

10. ГН  2.1.2042-06. Гигиенические нормативы. Ориентировочно  допустимые  концентрации  (ОДК)  химических веществ в почве.

11. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств. СПб. 1995. 992 с.

12. Анищенко Л.Н. Динамика содержания тяжёлых металлов в биомассе макрофитов водоёмов и водотоков Неруссо-Деснянского Полесья // Экологическая безопасность региона: Статьи  III Международной научно-практической конференции. Брянск,  21–22  октября 2010г. Брянск. 2010. С. 48–55.

13. Анищенко Л.Н. Водная растительность и её продукция в экотопах фоновых территорий Брянского Полесья //Российско-Украинско-Белорусское пограничье: 25-летие  экологических и  социально-педагогических проблем  в  постчернобыльский  период: Материалы междунар. научн.-практ.  конф. Новозыбков,  26–27 апреля 2011 г. Новозыбков. 2011. С. 90–93.

14. Итоги биологического контроля качества окружающей среды в системе регионального экомониторинга (монография) / Ред. Л.Н. Анищенко. Брянск: Изд-во «Курсив», 2011. С. 52–81.

15. Анищенко Л.Н., Буховец Т.Н. Флора и растительность настоящих водных макрофитов водоёмов и  водотоков Южного Нечерноземья России. Брянск:

Изд-во «Курсив», 2009. 200 с.

1. Anishchenko L.N., Bukhovets T.N. These aquatic macrophytes as battery elements // Environmental safety of the region. Sat. articles II International scientific-practical conference. Bryansk, 22-24 October 2009, Bryansk, 2009. Р. 38-42.

2. Anishchenko, L.N., Shmatova L.M. Phytoremediation is a promising direction to restore habitats disturbed ecosystems // Mat. Mejdunarodn-vided. proc. "Cooperation in the field of natural resources and environmental rehabilitation of the Dnipro basin". Gomel, 2011. Р. 86-89.

3. Fokinа A. I., Domracheva L. I., Shirokich I.G., Kondakova L.V., Ogorodnikova S. Y. Microbial detoxification of heavy metals (review) // Theoretical and applied ecology. 2008. No. 1. Р. 4-10.

4. Marcelina S. Y., Degteva S. C. Changing environmental conditions, vegetation and soil rehabilitation succession on dry meadows Kirov region // Theoretical and applied ecology. 2008. No. 2. Р. 64-73.

5. Shmatova L.M. The storage capacity of the moss cover in natural and anthropogenic ecosystems //Environmental security of the region. Sat. articles international. nauch.-the practical. proc. Bryansk, 29-30 October 2009, Bryansk, 2008. Р. 404-409.

6. Rafikova GF Comparative characteristics of micobial different soil types under the oil pollution and stakeholders: author. Diss...candling. Ufa, 2009. 24 р.

7. Braun-Blanquet, J. Pflanzensociologie. J. 3. Aufl. Wien, N.-Y., 1964. 865 р.

8. The method of measurement of the mass fraction of metals and metal oxides in powdered soil samples by x-ray fluorescence analysis. M 049-P/04.-Saint-Petersburg.: NPO «Spectron», 2004. 20 р.

9. HS 2.1.7.2041-06 Hygienic standards. Maximum permissible concentration (MAC) of chemical substances in the soil. 

10. HS 2.1.2042-06. Hygienic standards. Approximate permissible concentration (MAC) of chemical substances in the soil.

11. Cherepanov, S. K. Vascular plants of Russia and adjacent States. SPb., 1995. 992 р.

 12. Anishchenko L.N. Dynamics of heavy metals in the biomass of macrophytes in ponds and streams, Nerussa-Desnianskyi Polissya // Environmental safety of the region. Sat. articles III International scientific-practical conference. Bryansk, 21-22 October 2010. - Bryansk, 2010. S. 48-55.

13. Anishchenko L.N. Aquatic vegetation and its products in the ecotopes of the background areas of the Bryansk Polissya // Sat. materials mejdunarodn // «The Russian-Ukrainian-Belarusian borderland: the 25th anniversary of the environmental and socio-pedagogical problems in the post-Chernobyl period. Novozybkov. 26-27 APR». Novozybkov, 2011. Р. 90-93.

14. The results of biological monitoring of environmental quality in the regional system of ecological monitoring (monograph) / Ed. L.N. Anishchenko. Bryansk, Izd-vo «Kursiv», 2011. Р. 52-81.

19.              15. Anishchenko L.N., Bukhovets T.N. Flora and vegetation of these aquatic weeds in ponds and streams of South-Chernozem zone of Russia. Bryansk, «Kursiv», 2009. 200 р.

 

Раздел

Section

 

 

Название

Title

Информация о конференции CHEMDET–2015

Information about the conference CHEMDET–2015

e-mail

e-mail

 

 

Аннотация

Abstract

 

 

Ключевые слова

Keywords

 

 

Литература

Bibliographic list

 

20.