авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 8 |

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ДЕПАРТАМЕНТ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ...»

-- [ Страница 2 ] --

Литература 1. С. А. Лыгин. Комплексный мониторинг водных экосистем в условиях техногенеза // IV Международная научно-практическая конференция. Семипалатинск, гос – педагогический ин - т., 19- октябрь 2006 г. Т – II. Семипалатинск, 2006. – 606 с.

Научный руководитель – канд. хим. наук, доцент С. А. Лыгин КОМПЛЕКСНЫЙ МОНИТОРИНГ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД В ПРЕДЕЛАХ БРЯНСКОЙ И КАЛУЖСКОЙ ОБЛАСТЕЙ Ю. В. Жмакина, Л. С. Плевако, А. Е. Леонова Брянский государственный университет им. акад. И. Г. Петровского Комплексное обследование поверхностных вод с использованием гидрохимических и гидробиологических методов исследования – перспективное направление экомониторинга староосвоенных территорий Нечерноземья России (в пределах Брянской и Калужской областей). Цель работы – представить предварительную комплексную экологическую характеристику родников Брянской области, реки Десна в пределах Брянской и Калужской области для охраны и рационального использования водных ресурсов.

В работе использованы маршрутные, гидрологические, лабораторно-химические, биоиндикационные методы исследований. Химический анализ вод проводили в экоаналитическом отделе лаборатории РКЦЭМ по Брянской области: по хлорид-, фосфат-, нитрат-, нитрит-, фторид-, сульфат-ионам, железу общему, жесткости и кислотности воды [2]. Все исследованные родники формируются в условиях Брянского ополья [1], характеризующегося сложностью ландшафтной структуры: сильно расчлененным рельефом, наличием лёссовидных суглинков и др. Длительное действие эрозионных процессов определило общий характер этих ландшафтов. За 2011–12 гг. выявлено и паспортизировано 40 родников Брянской области.

Наиболее богаты родниками Жуковский, Брянский, Стародубский, Почепский районы. 45 % родников – восходящие, остальные – нисходящие, 87 % связаны с мелкими и средними реками, протекающими в непосредственной близости от них. Дебит источников значительно различается, зависит от характера использования вод источника, местоположения и «возраста» родника, степени его оборудования и частоты эксплуатации, а также от сопутствующей антропогенной нагрузки на прилегающие местности. Наиболее значителен дебит родника в д. Меловое (Стародубский район, некаптированный), в поселке Кузьмино (Брянский район, каптированный) – 3,4 ± 0,3 и 6,7 ± 0,5 л/с соответственно. Маломощные родники дают незначительный дебит – от 0,32 ± 0,3 до 0,92 ± 0,3 л/с. Органолептические показатели вод источников достаточно однородны и соответствуют ГОСТ, Температура воды родников колеблется от 5,4 до 10,3° С в летний период, от 4,7 до 9,0° С зимой. 95 % родников каптированы. Химический анализ вод показывает в целом благополучное состояние источников (по ПДК для природных вод). Зарегистрированы следы нитритов в 4,7 % вод, превышающих ПДК;





в 7,2 % – превышение по содержанию нитрат-ионов, 1 % – по фторид-ионам. Высокие показатели, но ниже ПДК, имеются по железу общему в 12,4 % проб воды. Воды родников в основном жесткие. 78 % родников расположены вблизи населенных пунктов, дачных массивов, или в некотором (не более 1,0 км удалении) от них. 8 % родников находятся непосредственно у оживленных трасс, поэтому интенсивно эксплуатируется.

Вода во всех источниках активно используется населением: для питьевых и культовых нужд, для полива угодий подсобных хозяйств, для бытовых целей, крайне редко – для мытья техники. Если родник находится вблизи населенного пункта, то забор воды крайне интенсивен: от 100 до 180 литров в час в летний период.

98 % родников используется для культовых нужд во время религиозных праздников, а также согласно народным преданиям – для постоянного совершения религиозных обрядов («святые» источники).

Паспортизация некоторых родников Брянской области позволила предварительно сформулировать перечень неотложных мероприятий в области экомониторинга.

Изучение химического состава реки Десны и ее притоков под влиянием разнофакторного воздействия проводилось в период с 2007 по 2008 гг., повторно – в 2009, 2011 гг., что показало динамику основных гидрохимических параметров, характеризующих загрязнение рек биогенами и органическими веществами в сезонном аспекте на различных участках. Основные выводы по работе следующие:

• Качество р. Десна формируется в результате разнообразного антропогенного воздействия. Это предприятия тяжелого машиностроения, строительного комплекса, химического производства, лесной и деревообрабатывающей промышленности, коммунального хозяйства.

• За исследуемый период (2008–2012 гг.) качество воды р. Десна и её притоков не изменилось. Приток р. Десна – р. Нерусса – фоновый объект мониторинговых исследований водотоков.

• Наибольшим видовым разнообразием характеризуется участок р. Десны, расположенный выше города и участок р. Неруссы в черте заповедника «Брянский лес». Структура сообществ макрозообентоса трансформируется вод влиянием разнообразного загрязнения и эвтрофирования.

• Гидробиологические индексы для оценки качества вод р. Десна и её притоков показывают изменение химических характеристик вод. С их помощью можно диагностировать степень антропогенной нагрузки.

Также гидробиологические индексы учитывают и гидрологические характеристики исследуемых рек. По показателю ИЗВ р. Десна и ее притоки (рр. Болва, Навля и Снежеть) характеризуются, как «умеренно загрязненные» (III класс качества вод). Река Нерусса имеет II класс качества вод («чистые»).

• Наиболее объективными биотическими показателями для оценки экологического состояния р. Десны и ее притоков является биотический индекс Вудивисса.





Литература 1. Л. М. Ахромеев. Брянские ополья: природа и природопользование. – М., 1991.

2. ГН 2.1.5.689-98. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования / Минздрав России. – М., 1998. – 126 с.

Научный руководитель – д-р. с.-х. наук, доцент кафедры экологии и рационального природопользования Л. Н. Анищенко АНАЛИЗ МЕЖГОДОВЫХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ СОДЕРЖАНИЯ БИОГЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ВОДОТОКАХ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН И. И. Гатиятуллина, А. Р. Хабибова Уфимский государственный авиационный технический университет Биогенные элементы (азот и фосфор) являются жизненно важными для всех живых систем, в том числе, для водных экосистем. Содержание биогенных элементов в водных объектах определяет течение продукционно-деструкционных процессов в водоемах, а в конечном итоге и эффективность самоочищения, формирование качества воды.

Объектом исследования являются водные объекты Республики Башкортостан.

По данным Башкирского территориального управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды о химическом составе воды рек Республики Башкортостан за период 1950–2007 гг.

проведен анализ качества воды.

Исследование качества воды водных объектов РБ проводилось по 5 показателям на 38 постах гидрохимического мониторинга. В ходе работы обработано свыше 90 000 значений концентраций биогенных компонентов химического состава воды.

Для выявления межгодовых закономерностей изменения химического состава воды рек РБ строились графики изменения содержания концентраций аммонийного, нитритного и нитратного азота, фосфатов и фосфора общего.

Анализ графиков показал, что содержание аммонийного азота в речной воде в среднем за весь рассматриваемый период составило 0,5–6,3 ПДКр.х. (ПДКр.х. = 0,5 мг/дм3). По содержанию азота аммонийного весь рассматриваемый период условно можно разделить на два:

1) 1950–1989 гг., когда наблюдается увеличение концентрации аммонийного азота;

2) 1990–2007 гг., когда наблюдается заметное снижение концентрации рассматриваемого вещества.

Тенденция увеличения концентрации азота аммонийного в период 1950–1989 гг., по-видимому, связана с интенсивным развитием сельского хозяйства и промышленности в Республике Башкортостан. Уменьшение же концентрации в период 1990–2007 гг., скорее всего, связано с сокращением применения удобрений на сельскохозяйственных землях республики, а также с усилением контроля над качеством сбрасываемых сточных вод.

Максимальная среднегодовая концентрация нитритного азота была зарегистрирована в воде реки Дема в створе д. Дюсяново в 1967 г. и составила 3,8 мг/дм3, в то время как ПДКр.х. по этому веществу составляет 0,02 мг/дм3. Минимальные же концентрации нитритного азота не превышают тысячной доли мг. Однако в исследуемый период (1950–2007 гг.) практически во всех реках РБ среднегодовые концентрации нитритного азота значительно превышают уровень ПДКр.х..

К концу исследуемого периода наблюдается общее снижение концентрации нитритного азота в водотоках Республики Башкортостан. Это может быть связано с тем, что нитритный азот является промежуточной формой окисления азота и содержится в реках в небольшом количестве. Кроме того, было установлено, что концентрация аммонийного азота за последние двадцать лет имела тенденцию к уменьшению, что также могло привести к уменьшению концентрации азота нитритного.

Средняя многолетняя концентрация азота нитратного в водах рек РБ варьируется в диапазоне 0,002–0,62 ПДК. Максимальная концентрация нитратного азота, зафиксированная в 2004 г. в воде р. Дема в створе д. Дюсяново, составила 20,4 мг/дм3, что превышает ПДК в 2,27 раз. В среднем за весь период превышения концентраций нитратного азота над ПДК не наблюдается.

Как было установлено, концентрации аммонийного азота и азота нитритного к концу рассматриваемого периода значительно снизились, однако на протяжении всего рассматриваемого периода наблюдается увеличение концентрации азота нитратного в водах. Это, по-видимому, связано с тем, что нитратный азот свидетельствует о «старом» загрязнении, следовательно, его концентрация увеличивается по мере окисления аммонийного азота, поступившего в водоток в предшествующий период.

Содержание фосфатов в реках РБ за весь период наблюдений однородно и не превышает ПДК.

Исключение составляют реки Б. Танып (д. Алтаево), Селеук (д. Нижнеиткулово), Б. Нугуш (с. Новосеитово), в которых концентрация фосфатов превышала уровень ПДКр.х. (ПДКр.х. = 0,2 мг/дм3) в первой половине 1970-х годов и составляла 0,35 мг/дм3, 0,42 мг/дм3 и 0,23 мг/дм3, соответственно.

Превышение предельно допустимого содержания фосфатов над уровнем ПДКк.б. (ПДКк.б. = 1,2 мг/дм3) наблюдалось в единичном случае в р. Уфа в створе г. Уфа в 2002 г., когда концентрация фосфатов достигла 1,42 мг/дм3.

Средние многолетние концентрации фосфора общего не превышают предельно допустимых значений для использования большинства рек РБ в рыбохозяйственных целях. Единичные случаи превышения уровня ПДКр.х. (ПДКр.х. = 0,2 мг/дм3) были зафиксированы на следующих постах: р. Дема (д. Дюсяново), р. Шугуровка (г. Уфа), р. Тюй (д. Гумбино), р. Дема (г. Уфа), р. Мияки (с. Мияки Тамак), р. Ашкадар (г. Стерлитамак), р. Усень (г. Туймазы), где в разные годы наблюдений концентрация фосфора общего достигала 1,1–3,2 ПДКр.х..

Научные руководители – д-р техн. наук, проф. Н. Н. Красногорская, канд. геогр. наук, доцент Т. Б. Фащевская ИССЛЕДОВАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ПОЛЛЮТАНТОВ В ВОДЕ ОЗЕРА ТЫГИШ К. В. Каблова (Гуммель), Е. А. Жененко Челябинский государственный педагогический университет В комплексе глобальных проблем современности экологические последствия техногенного загрязнения среды занимают важнейшее место. Уральский регион лидирует по количеству суммарных выбросов в атмосферу вредных веществ.

В 1958 году территории с плотностью загрязнения стронцием-90 и цезием-137 свыше 2 Ки/км2 общей площадью порядка 1000 км2 были выведены из хозяйственного оборота. На осевой территории следа расположено более 30 озер. Населенные пункты с этой территории были эвакуированы. В настоящее время встает вопрос о возвращении водоемов ВУРСа в хозяйственное использование.

В связи с этим, целью данной работы явилось исследование физико-химического состава воды водосборных территорий ВУРСа. Были отобраны пробы и проведены исследования данной воды.

Была определена жесткость воды, а также ее химический состав.

Физико-химический состав воды озера Тыгиш Общая Содержание катионов, мг/дм3 Содержание анионов, мг/дм рН жесткость, Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cd2+ Pb2+ HCO3- CO32- моль/л 9,04 21,6 4,8 13,8 28,3 0,001 0,001 195,2 9,0 3, Исследования показали, что в исследуемой пробе воды озера Тыгиш рН составляет 9,04, что говорит о том, что в воде повышена щелочность. Щелочность определяется содержанием гидроокисей, бикарбонатов и карбонатов щелочных металлов (Na, K) и металлов щелочной земли (Са, Mg). По полученным данным содержание этих металлов превышает норму, тем самым способствуя повешенной щелочности воды (калий (К+) 4,8 мг/дм3;

натрий (Nа+) 21,6 мг/дм3;

кальций (Са2+) 13,8 мг/дм3;

магний (Mg2+) 28,3 мг/дм3). Для питья, приготовления пищи и других хозяйственно-бытовых нужд рекомендуется использовать воду с показателем рН от 6 до 9 единиц.

В ходе эксперимента была также установлена общая жесткость воды, она составила 3,02, то есть является средней жесткостью.

Содержание железа и марганца составило: марганец (Mn2+) 0,004 мг/дм3;

железо общее (Feобщ.) 0,023 мг/дм3. Присутствие ионов железа и марганца очень вредит большинству потребителей. Повышенное содержание железа и марганца в воде может также вызывать развитие железобактерий и марганцевых бактерий, колонии которых могут быть причиной зарастания водопроводных сетей.

Содержание кадмия и свинца незначительно, поэтому они не оказывают значительного влияния на свойства воды (кадмий (Сd2+) мг/дм3 0,001;

свинец (Pb2+) 0,001 мг/дм3).

Таким образом, можно сделать вывод, что вода озера Тыгиш не представляет угрозы для человека.

Конечно, употреблять в пищу ее нельзя, но для использования в бытовых целях она вполне подходит.

Научный руководитель – д-р биол. наук, проф. С. Г. Левина РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОДАХ И ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ЧЕРЕПАНОВСКОЙ ПЛОЩАДИ ПО МЕРЕ УДАЛЕНИЯ ОТ ИСТОКОВ РЕК К. В. Крохта Национальный исследовательский Томский политехнический университет Административно территория Черепановской площади принадлежит в основном Новосибирской области и частично, на юге, к Алтайскому краю. В основу работы положены материалы гидрогеохимического опробования поверхностных вод и донных отложений Черепановской площади. Гидрографическая сеть развита хорошо и представлена рекой Бердь и её притоками, а также притоками реки Оби и р. Чумыш.

При сопоставлении величины основных показателей химического состава вод с ПДК для рыбохозяйственной деятельности выявлено соответствие практически по всем показателям, за некоторым исключением [2]. Так как фоновые значения содержания химических элементов в донных отложениях на данной территории не известны, проведен сравнительный анализ полученных результатов химического состава донных отложений с ПДК в почвах и кларком осадочных пород (глин).

Проанализировав концентрации химических элементов в поверхностных водах и донных отложениях, выделили три реки, наиболее подвергшиеся загрязнению – это реки Таганка, Тальменка и Саева [2]. Исходя из этого, были построены графики изменений содержания Cu, Pb, Zn в водах и донных отложениях данных рек по мере удаления точек опробования от истоков рек (см. рис.).

Концентрация Cu и Zn в р.Тальменка ниже или на уровне кларка речной воды. Концентрация Pb же превышает кларк почти в 2 раза. В донных отложениях, как видно из графиков (см. рис.), содержание Cu и Zn выше ПДК, но ниже кларка глин. Содержание Pb не превышает кларка глин.

При построении данных графиков было замечено, что величина ПДК для почв ниже кларка глин. Это объясняется тем, что ПДК не учитывают геохимические параметры (кларки, фоны), что и приводит к занижению ПДК для ряда элементов, например, Zn и Cu в почвах [1].

Распространенность тяжелых металлов в водах и донных отложениях р. Тальменка:

а – меди, б – свинца, в – цинка В р. Таганка содержание этих элементов в воде не превышает ПДК рыбохозяйственной деятельности, но содержание свинца в одной точке превышает кларк речной воды в 1,5 раза. Содержание Pb в донных отложениях р. Таганка не превышает ни кларк, ни ПДК. А содержание Cu и Zn значительно превышает ПДК, но не превышает кларк, кроме содержания Zn в одной точке.

Для р.Саева наблюдается такая же картина по содержаниям элементов в водах. А содержание исследуемых элементов в донных отложениях значительно превышает как ПДК, так и кларки глин.

Таким образом, в ходе изучения распределения тяжелых металлов в донных отложениях и поверхностных водах Черепановской площади выделены реки с наиболее выраженным характером загрязнения. Это реки Таганка, Тальменка, Саева. Но определенной однозначной закономерности распределения тяжелых металлов не выявлено. Следовательно, необходимо дальнейшее изучение данной территории для оценки ее эколого-геохимического состояния и выявления причин загрязнения.

Литература 1. Н. Г. Гуляева. Методические рекомендации по эколого-геохимической оценке территорий при проведении многоцелевого геохимического картирования масштаба 1:1000000 и 1:200000. – М.: ИМГРЭ, 2002. – 72 с.

2. К. В. Крохта. Химический состав поверхностных вод Черепановской площади (Западный Салаир) // Экология Южной Сибири и сопредельных территорий. Выпуск 15. В 2 т. Т. 1. – Абакан: Издательство ФГБОУ ВПО «Хакасский государственный университет им. Н. Ф. Катанова», 2011. – С.158.

Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук, доцент Н. В. Гусева ЖЕЛЕЗО И МАРГАНЕЦ В ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ЭВТРОФИРОВАННОГО ВОДОЁМА О. И. Венедиктова Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена, г. Санкт-Петербург Донные илы эвтрофированных водоемов позволяют выявить уровень антропогенной нагрузки, так как являются депонирующими системами, одновременно они могут быть источниками вторичного загрязнения при изменении окислительно-восстановительных условий водоема. Ранее было показано, что наиболее подвижные геохимические элементы донных осадков, такие как фосфор, марганец и железо, быстро реагируют на изменения в акваэкосистеме и могут выполнять индикаторные функции [1].

Цель исследования – установить содержание железа, марганца и фосфора в образцах донных отложений, обосновать полученные результаты и выявить зоны экологического риска, учитывая комплексное влияние всего многообразия экологических факторов.

Задачи исследования: определение валового содержания элементов, диапазонов изменения и выявление определяющих это факторов;

апробация нового способа выявления зон экологического риска;

оценка экологического состояния водоёма.

Объект исследования – донные отложения р. Оредеж, п. Вырица, Ленинградской обл., отобранные в период 2008-2011 гг. в различных точках водотока: 1 – на расстоянии 100 м вверх по течению от места начавшейся интенсивной коттеджной застройки поселка;

2 – в 50 м ниже места пересечения реки с автомобильной трассой;

3 – в старом русле реки, 100 м от точки 2 ниже по течению;

4 – в старом русле реки, 30 м от берега в центре водохранилища;

5 – в зарастающей протоке Мельничного ручья.

Методы исследования: валовое содержание железа, марганца и фосфора в твердой фазе образцов донных осадков определялось методом рентгенофлюоресцентного анализа (РФА) на приборе – рентгеновский сканирующий кристалл-дифракционный портативный вакуумный спектрометр спектроскан – Макс GV. Определение подвижных форм проводилось методом инверсионной вольтамперометрии на анализаторе ТА-4 после предварительного извлечения элемента из анализируемого объекта путём приготовления кислотной вытяжки.

В таблице представлены некоторые результаты анализа и среднестатистические значения соотношений изучаемых элементов в осадках из полученных в рамках системы ранней диагностики кризисных экологических ситуаций [2].

Валовое содержание и среднестатистические значения соотношений элементов № Август 2008 г. Июль 2010 г.

пробы Fe, г/кг Mn, г/кг P, г/кг Fe/Mn Fe/P Fe, г/кг Mn, г/кг P, г/кг Fe/Mn Fe/P 1 38,78 0,81 2,95 48 13 19,87 0,65 1,26 31 2 23,63 0,76 3,16 31 7 20,16 0,62 1,85 33 3 69,73 1,79 4,89 39 14 19,46 0,62 1,52 31 4 63,47 1,64 4,35 39 15 17,60 0,24 0,93 73 5 - - - - - 19,77 0,62 1,45 32 Выявлена большая критическая величина весового отношения Fe/P для твёрдой фазы осадков, свидетельствующая о большом потоке фосфора со дна в воду в наиболее эвтрофированных частях водоёма, в отличие от центральной части водохранилища. Отношение Fe/Mn менее дифференцировано;

значительное отклонение выявлено в створе 4.

Коэффициент концентрации Мn находится в пределах 15,8 18,3, что характеризует местный геохимический фон как повышенный, при том что среднее содержание Мn в почвах Ленинградской области составляет от 117 до 388 мг/кг [3]. По результатам пересчёта концентрации на навеску донных осадков содержание подвижных форм марганца оценено как незначительное даже при повышенном фоне.

Обобщённые результаты свидетельствуют о формировании разных условий на участках исследованного водоёма, кризисная ситуация выявлена в створах 3 и 4, где активно протекают процессы эвтрофирования в застойных мелководных зонах.

Литература 1. М. В. Мартынова. Особенности пространственного распределения содержания соединений железа и марганца в илах Можайского водохранилища // Экологическая химия. – 2011. – Том 20. – № 2. – стр. 84-93.

2. В. А. Румянцев, И. В. Игнатьев. Система ранней диагностики кризисных экологических ситуаций на водоёмах. – СПб: ВВМ, 2006. – 152 с.

3. Методические проблемы экологической безопасности. – СПб: ВВМ, 2008. – стр. 145-150.

Научный руководитель – канд. хим. наук, д-р пед. наук, проф. О. Г. Роговая СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ РЕКИ САКМАРА В ЕЕ СРЕДНЕМ ТЕЧЕНИИ А. Р. Трофимова Сибайский институт (филиал) Башкирского государственного университета Экосистемы Зауральского региона Республики Башкортостан (РБ) характеризуются высоким содержанием тяжелых металлов (ТМ). Данная территория известна своими богатыми месторождениями медноколчеданных руд, а также развитой горнодобывающей и рудоперерабатывающей промышленностью.

Эти отрасли и являются основными источниками загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами.

ТМ, передаваясь по цепям питания, накапливаются в организме растений и животных. Содержащиеся в донных отложениях водоемов ТМ способны транспортироваться в состав воды, а дальше – в организм водных обитателей и через них – в организм человека, нанося его здоровью большой вред. По этой причине исследование концентрации ТМ в донных отложениях рек, протекающих по территориям, загрязненным тяжелыми металлами, является актуальной проблемой. Исследования, проводимые в Башкирском Зауралье в водных объектах, находящихся в непосредственной близости от источников загрязнения, показали, что концентрация меди и цинка как в донных отложениях, так и в воде таких рек превышает предельно допустимые концентрации в десятки раз. Например, обнаружено, что в реке Карагайлы, протекающей по территории г. Сибай с развитой горнодобывающей промышленностью, концентрация меди превышает ПДК до 14,5 раз, цинка – в 6,5 раз [1]. Сравнивая результаты исследований донных отложений рек, находящихся на разном расстоянии от источников загрязнения, можно прийти к выводу, что основным условием загрязненности водных объектов является их близость к промышленным предприятиям.

Цель нашей работы – изучить содержание тяжелых металлов в донных отложениях реки Сакмара, относящейся к бассейну р. Урал и являющейся одной из главных водных артерий Зауральского региона РБ.

Следует отметить, что непосредственно на изучаемой территории и вблизи реки Сакмара нет промышленных предприятий, занимающихся добычей и переработкой черных и цветных металлов, являющихся источниками загрязнения ТМ.

Исследования проводили в среднем течении вышеназванной реки – в Баймакском и Хайбуллинском районах, территории которых характеризуются избыточным содержанием меди, цинка, свинца и кадмия в почвах, водах и живых организмах [2]. Образцы донных отложений отбирали в 5 пробных площадках (ПП) конвертным способом, высушивали до воздушно-сухого состояния, пропускали через сито размером ячеек 1 мм. Содержание ТМ определяли атомно-абсорбционным методом в центральной лаборатории Сибайского филиала ОАО «Учалинский горно-обогатительный комбинат». В связи с тем, что специально для донных отложений санитарно-гигиенические нормы не разработаны, для оценки степени загрязнения мы использовали ПДК, установленные для содержания ТМ в почвах [3] Содержание тяжелых металлов в донных отложениях реки Сакмара, мг/кг Пробные площадки Cu Zn Pb Cd 1 0,305 0,525 0,163 0, 2 0,223 0,379 0,102 0, 3 0,143 0,234 0,043 0, 4 0,130 0,214 0,120 0, 5 0,162 0,263 0,009 0, ПДК 3,0 23,0 6,0 0, Как показано в таблице, превышения содержания ТМ в донных отложениях реки Сакмара на ее среднем течении не наблюдается, что дает возможность констатировать экологическую чистоту исследуемого объекта.

Литература 1. Т. М. Якшимбетов, Г. Ш. Сингизова. Влияние горнодобывающей промышленности Башкирского Зауралья на экологическое состояние поверхностных водоемов // Материалы всероссийской научно практической конференции «Актуальные проблемы медико-экологических наук». – Сибай, 2010. – Стр. 134 138.

2. Г. А. Ягафарова. Тяжелые металлы. – Уфа: РИО РУНМЦ МО РБ, 2008. – 108 с.

3. Методические указания по оценки степени опасности загрязнения почвы химическими веществами. – М., 1987. – 13 с.

Научный руководитель – канд. биол. наук А. А. Аминева МОНИТОРИНГ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОД БРАТСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА Д. В. Козлова, А. С. Маслакова Братский государственный университет Мониторинг состояния и загрязнения окружающей среды на территории РФ осуществляется территориальными подразделениями Росгидромета (Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды). Функциями Росгидромета являются: проведение аналитических работ в области мониторинга состояния и загрязнения окружающей среды;

выполнение работ, относящихся к методам, техническим средствам, технологиям производства наблюдений, обработке и передаче данных;

проведение наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха, поверхностных вод суши, атмосферных осадков, снежного покрова;

проведение внутреннего и внешнего контроля качества анализов проб на определяемые загрязняющие вещества при научно-методическом руководстве головных научно исследовательских институтов Росгидромета;

обобщение материалов наблюдений, подготовка их к печати в виде ежемесячников, ежегодников, справочников;

изучение спроса на информацию о загрязнении окружающей среды на предприятиях и в организациях и ее использование в народном хозяйстве.

Братский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды осуществляет программу мониторинга Братского водохранилища на пунктах контроля п. Балаганск, п. Заярск, гора Монастырская, залив Сухой Лог, залив Дондир, п. Падун, п. Калтук.

Все пункты наблюдения за качеством воды водоемов и водотоков подразделяют на 4 категории, определяемые частотой и детальностью программ наблюдений. В Братском водохранилище организованы пункты 3 и 4 категории. На этих пунктах с определенной периодичностью определяются следующие компоненты и показатели: температура, концентрация взвешенных веществ, рН среды, концентрация сульфатов, хлоридов, азота нитритного и нитратного, фосфатов, железа, фторидов, фенолов, нефтепродуктов, СПАВ, сероводорода, формальдегидов, лигнина.

Целью выполненной работы являлся анализ данных мониторинга загрязнения вод Братского водохранилища, проводимого Братским центром по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.

Согласно проведенному анализу, в 2011 г. во всех пунктах наблюдения не наблюдается превышения ПДК по содержанию азота аммонийного (не более 0,45 ПДК), фенолов (не более 1 ПДК).

В марте 2011 г. в водах Братского водохранилища были зафиксированы повышенные концентрации нефтепродуктов на уровне 4,6 ПДК (в заливе Сухой Лог), разовое превышение ПДК в 1,3 раза по содержанию СПАВ (октябрь 2011 г.). Незначительные превышения величины БПК5 (в 1,1 раза) характерны для вод залива Сухой Лог и вод пункта контроля п. Балаганск.

На протяжении всего периода наблюдений качество воды не отвечало санитарно-гигиеническим требованиям по величине ХПК. Максимальные значения (2,9 ПДК) были отмечены сразу в нескольких пунктах наблюдений (п. Балаганск, залив Дондир и гора Монастырская).

Таким образом, достаточно высокие значения величины ХПК свидетельствуют о наличии органического загрязнения в Братском водохранилище. Высокие концентрации нефтепродуктов в заливе Сухой Лог можно объяснить использованием залива в качестве пункта приема древесины, поставляемой лесосплавом для нужд Филиала ОАО «Группа «Илим» в г. Братске. Наиболее загрязненными являются воды залива Сухой Лог и пункта контроля п. Балаганск.

Научный руководитель – канд. хим. наук, доцент О. В. Игнатенко ОЦЕНКА УРОВНЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ СИСТЕМЫ ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ п. СЕЛЯТИНО А. Ю. Коршунова Российский университет дружбы народов, г. Москва Гигиенические проблемы качества питьевой воды многие годы продолжают быть одним из приоритетных и сложных направлений научных исследований в области экологии человека и окружающей среды. Представленное исследование посвящено изучению химического состава питьевой воды, которая поставляется ОАО «Трест Гидромонтаж» в поселок Селятино Наро-Фоминского района Московской области.

Целью работы было определение соответствия качества питьевой воды п. Селятино гигиеническим нормативам для населения.

В настоящее время ОАО «Трест Гидромонтаж» является балансодержателем водозаборного узла (ВЗУ), обеспечивающего хозяйственно-питьевое и производственное водоснабжение в Наро-Фоминском районе Московской области. На ВЗУ эксплуатируется восемь водозаборных скважин Подольско-мячковского и Алексинско-протвинского горизонтов. Воды Подольско-мячковского горизонта на большом числе участков характеризуются повышенным содержанием железа. Здесь отчетливо прослеживается связь между содержанием железа и условиями залегания водоносного горизонта. По мере погружения Подольско мячковского водоносного горизонта под юрские и каменноугольные отложения, концентрации железа уменьшаются, а содержание фтора увеличивается. Что касается вод Алексинско-протвинского горизонта, то по химическому составу воды южных и западных районов распространения (включая район ВЗУ п. Селятино), вплоть до района Москвы, относятся к карбонатным кальциевым, с сухим остатком до 0,5 г/л.

На протяжении второго квартала 2010 г. совместно с лабораторией ООО «Селятинские коммунальные системы» в скважинах был произведен отбор проб воды. Качество питьевой воды оценивалось по следующим показателям: цветность, мутность, общая жесткость, сухой остаток, фтор, железо, сульфаты, хлориды, нитраты, pH, традиционно используемым для подобных целей.

Полученные результаты сравнивались с гигиеническими нормативами СанПин 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения.

Контроль качества».

Таким образом, в ходе анализа данных было выявлено, что качество воды из исследуемых водозаборных скважин не соответствует нормативным требованиям из-за повышенного содержания железа, фтора, цветности.

В воде из скважин Подольско-мячковского горизонта содержание железа составляет от 1,1 до 1,71 мг/л, при норме не более 0,3 мг/л (табл.). Повышенная цветность воды из скважин Подольско-мячковского водоносного горизонта является следствием присутствия в воде соединений трехвалентного железа.

Качество воды из водозаборных скважин Алексинско-протвинского горизонта не соответствует нормативным требованиям из-за повышенного содержания фтора, которое составляет до 1,89 мг/л при норме не более 1,5 мг/л (табл.).

Сопоставительная таблица качества воды из скважин Подольско-мячковского и Алексинско-протвинского водоносных горизонтов с нормативными значениями Показатель Цветность, градус Железо, мг/л Фтор, мг/л № скважины №1 50 1,1 1, Подольско-мячковский №3 50 1,63 1, водоносный горизонт №5 50 1,71 1, №2 5 0,28 1, №4 5 0,09 1, Алексинско-протвинский №6 6 0,06 1, водоносный горизонт №7 12 0,11 1, №8 6 0,24 1, Гигиенический норматив 20 0,3 1, По результатам анализов было принято решение о доработке мер водоподготовки: использование технологии обезжелезивания и смешения в резервуарах вод Подольско-мячковского и Алексинско протвинского водоносных горизонтов для снижения концентраций фтора.

Таким образом, можно сделать вывод, что концентрации фтора и железа в скважинах №№ 1–8 не соответствуют нормам СанПин 2.1.4.1074-01. В связи с этим, в ОАО «Трест Гидромонтаж» было принято решение об использовании технологий обезжелезивания и разбавления. В настоящее время станция хозяйственно-питьевого и производственного водоснабжения п. Селятино работает эффективно и обеспечивает жителей Наро-Фоминского района безопасной водой.

Научный руководитель – канд. биол. наук, доцент К. Ю. Михайличенко ИССЛЕДОВАНИЕ НЕКОТОРЫХ АНАЛИТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТЕРМАЛЬНОГО ИСТОЧНИКА г. БИРСКА «СОЛЕНЫЙ КЛЮЧ»

М. М. Гилязов Бирский филиал Башкирского государственного университета Окрестности г. Бирска известны в Башкирии своими минеральными источниками – это естественные очаги выхода на поверхность термальных вод. Они широко представлены в Предуралье, где связаны с карбонатными и сульфатными пермскими породами. Одним из наиболее известных источников является «Соленый ключ» («Солянка»), расположенный недалеко от р. Белой близ г. Бирска.

Аналитические показатели воды источника «Соленый ключ»

№ Показатель, Результаты ПДК* Метод исследования п/п единицы измерений исследований 1. рН 7,07 6-9 Потенциометрия 2. Общая жесткость, °Ж 42,0 7,0 Титрометрия 3. Сухой остаток 5500,0 (общая минерализация), мг/дм3 Гравиметрия Остаток после прокаливания, мг/дм 4. 559,8 Гидрокарбонат-ион, мг/дм 5. 392,7 - Титрометрия Аммоний-ион, мг/дм 6. менее 0,4 2, Калий, мг/дм 7. 1,6 Натрий, мг/дм 8. 1020 Ионная хроматография Хлорид-ион, мг/дм 9. 1330 Нитрат-ион, мг/дм 10. 1,4 45, Сульфат-ион, мг/дм 11. 1660 Fe, мкг/дм 12. 71,3 300, Cd, мкг/дм 13. 0,1 1, Атомно-абсорбционная Pb, мкг/дм 14. 0,5 30, спектрометрия As, мкг/дм 15. 19,0 50, Ag, мкг/дм 16. 0,4 50, Органические вещества, мкг/дм 17. менее 0,05 - Газовая хроматография 18. Радон, Вк 150 100 Радиометр «Альфарад»

* – СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения»

Источник «Соленый ключ» отделяется от р. Белой неширокой береговой полосой. Вдоль этого луга расположен невысокий увал, по одну сторону которого лежит р. Белая, а по другую имеется ложбина, покрытая болотами. Наиболее интересной частью является эта полоса болот. Среди них лежит очень оригинальная воронка, из которой выходит так называемый местными жителями «Соленый ключ». Воронок несколько. Особенно интересна одна, самая большая. Очертание ее овальное. Большая ось, вытянутая параллельно увалу, достигает 6,0 м, малая ось – 4,2 м. Западный склон к увалу крут, противоположный – более пологий. Видно, что вода постоянно стекает сверху от центра к периферии. Вода в воронке очень чистая, прозрачная. В воде воронки имеется масса нитей водорослей. Эти нити постоянно колеблются струей воды. На склонах воронок всюду отложения сероватого ила.

Целью работы является исследование некоторых аналитических показателей воды источника «Соленый ключ» с определением не только качественных (как это было сделано ранее), но и количественных параметров. Для выполнения исследования применялась приборная база лаборатории экологического мониторинга физико-химических загрязнений окружающей среды, аккредитованная лаборатория Бирского филиала БашГУ. Аналитические процедуры проводились по аттестованным методикам, одобренным Министерством охраны окружающей среды и природных ресурсов Российской Федерации. Результаты работы приведены в таблице.

Исходя из полученных данных, можно сделать вывод, что вода источника «Соленый ключ» является нейтральной минеральной водой средней минерализации с высоким содержанием солей жесткости. По анионному составу вода источника «Соленый ключ» относится к сульфатно-хлоридно-гидрокарбонатной, а по катионному – к натриево-кальциево-магниевой воде. По микроэлементному составу воду источника «Соленый ключ» можно отнести к мышьяковистой минеральной воде. В исследуемом источнике также обнаружено незначительное содержание радона.

Научные руководители – канд. хим. наук, доцент А. Р. Махмутов, д-р физ.-мат. наук, проф. С. М. Усманов ИССЛЕДОВАНИЕ РОДНИКОВ ЮГО-ЗАПАДНОГО ОКРУГА г. МОСКВЫ Д. Д. Змеу, М. Ю. Ляпина Российский государственный геологоразведочный университет им С. Орджоникидзе, г. Москва Экология, как сфера познания, переживает сейчас бурное развитие, отражая, прежде всего интересы человека в окружающем мире. 20-е столетие характеризуется интенсивным ростом населения. С ростом населения растут и потребности в природных ресурсах. Это проблема особенно остро встает в таких мегаполисах, как Москва. В настоящее время проблема загрязнения водных объектов (рек, озёр, морей) является наиболее актуальной. Всем известно выражение «вода – это жизнь!». В Москве вода очень загрязнена, и пить воду, взятую из реки, пруда, да даже из-под крана нельзя. И поэтому многие люди стали брать воду из родников, считая, что вода из родника чистая.

Цель нашей работы заключается не только в наблюдении состояния родников, а непосредственно в их экологической оценке и оценке качества воды родников в отдельно взятом административном районе.

Таким районом в нашей работе представлен Юго-Западный административный округ, поскольку эта часть города считается одной из самых озелененных и экологически благоприятных территорий. Мы ставили перед собой такие задачи как изучение методов исследования родников и описание их.

Данная работа состоит из двух частей: теоретической и практической. В нашей теоретической части мы рассматриваем эколого-геологическое состояние урбанизированной территории на примере г. Москвы, включая такие её компоненты, как атмосфера, литосфера, биосфера, и особое внимание уделим гидросфере.

Не претендуя на полное исследование всех перечисленных экосистем, мы ограничимся проблемой состояния подземных вод посредством мониторинга родников на территории г. Москвы. В нашей работе проводится мониторинг нескольких родников, находящихся в пределах особо охраняемых природных территорий (ООПТ), и для сравнения был исследован родник, находящийся непосредственно у проезжей части, а не в пределах ООПТ. Практическая часть: произведён отбор проб, в полевых условиях измерили рН, температуру воды, дебит, оценили экологическое благоустройство родника и составили протоколы качества родниковой воды. В лаборатории исследовали химический состав родниковой воды (см. табл.).

Результаты анализа отобранных проб Наименование Пробы от 27.04.12 Пробы от 04.05. ПДК вещества №1 №2 №3 №4 №1 №2 №3 № Нитрат 50 50 50 150 10 50 50 50 Железо общее 20 15 20 100 0 0 0 0 0, Хром 0 0 0 0 0 0 0 0 0,05-0, Хлор 0 0,1 0 1,2 0 0 0 0 Не допускается Жесткость 8 5 7 8 6 4 8 9 Норма – На основе проведенной исследовательской работы мы с уверенностью можем утверждать, что родники ЮЗАО г. Москвы благоустроены, в целом пригодны для использования. Но химический состав воды родников в период таяния снега неутешителен: превышение ПДК почти по всем показателем (содержание нитратов, железа, активного хлора). Когда снег уже сошел, показатели пришли в норму (превышений не наблюдается).

Научный руководитель – ст. преп. МГРИ-РГГРУ Е. Ю. Савушкина ОСОБЕННОСТИ ГИДРОХИМИЧЕСКОГО РЕЖИМА РЕК СРЕДНЕСИБИРСКОГО ПЛОСКОГОРЬЯ: ОЦЕНКА ПОСЛЕДСТВИЙ ДЕГРАДАЦИИ МЕРЗЛОТЫ Р. А. Колосов Сибирский федеральный университет, г. Красноярск Реки, дренирующие Среднесибирское плоскогорье, остаются одними из наименее исследованных водотоков бассейна Северного Ледовитого океана. Потепление климата и его возможные последствия для субарктических регионов Сибири обуславливают необходимость детальных исследований биогеохимических процессов, протекающих на водосборных бассейнах рек для прогнозирования и обеспечения мер, предотвращающих катастрофические явления.

Цель данной работы состояла в сравнительном анализе гидрологического и гидрохимического режима рек, дренирующих северную (рр. Кочечум и Тембенчи) и южную (рр. Нижняя и Подкаменная Тунгуска) части Среднесибирского плоскогорья в пределах распространения Сибирских траппов. Непосредственно в задачи исследования входило изучение сезонных и погодичных изменений концентраций основных анионов и катионов в течение четырех гидрологических лет (2008-2011 гг.) и выявление вероятных сценариев изменения гидрохимического состава речного стока в условиях потепления климата (space-for-time approach).

Исследуемый район Среднесибирского плоскогорья подстилается многолетней мерзлотой, имеющей распространение от сплошного (северная часть) до островного (южная часть). Мерзлотные процессы оказывают значительное воздействие на гидрохимический режим субарктических рек, определяя как источники поступления растворов, так и время взаимодействия вода:порода.

На основе среднемноголетних данных расходов воды в реках, а также параметров их гидрохимического режима выделено 3 гидрологических периода: весенний паводок (1 мая – 30 июня), летне-осенний (1 июля – 31 октября) и зимний (1 ноября – 30 апреля). По характеру распределения стока в течение года все исследуемые реки относятся к типичным для бореальной зоны водотокам с доминированием весеннего половодья (снежное питание). На его долю за все годы наблюдений приходится около 60 % (52-86 %) годовой величины. Зимний период характеризуется незначительной ролью в годовом гидрографе ( 3 %) для бассейнов рр. Тембенчи и Кочечум, что связано с низкими запасами грунтовых вод в области сплошного распространения мерзлоты. Сходные величины отмечаются и для р. Нижней Тунгуски, несмотря на меньшую площадь зоны сплошной мерзлоты (62 %). При более значительном снижении площади последней на бассейне р. Подкаменная Тунгуска (15 % от всей территории бассейна) доля зимнего стока возрастает до 9 %. За период наблюдений (2008–2011 гг.) годовой сток рек характеризуется значительной вариабельностью. Так для р. Нижняя Тунгуска величина расхода варьировала от 47 до 93 км3/год, причем наименьшее значение наблюдалось в 2010 г. Причиной этого стали низкий суммарный расход воды за период весеннего паводка (24 км3, среднемноголетнее значение 33 км3), что в свою очередь было обусловлено малоснежной зимой.

Концентрации неорганических соединений (основные катионы Ca2+, Mg2+, Na+ и основные анионы Cl-, HCO3-, SO42-) в русловом стоке рек, достигают пиков своих значений в период зимней межени и имеют обратную зависимость от расхода воды в реках. К особенностям гидрохимического режима исследованных водотоков можно отнести доминирование различных анионов и катионов в определенные периоды гидрологического года: хлора и натрия в зимний (ноябрь – апрель) и бикарбоната и кальция в весенний (май – июнь) и летне-осенний (июль – октябрь). В зимний период возрастание концентраций натрия и хлорида происходит по мере промерзания деятельного слоя, когда источником растворов служат таликовые и подмерзлотные (трещинно-жильные и трещинно-пластовые, локализованные в образованиях нижнего триаса) воды (Кадамцева и др., 2005). По составу эти воды хлоридные кальциево-натриевые, что обусловлено залеганием эвапоритовых минералов под базальтовой толщей. В результате, в пике зимней межени, когда основная роль в формировании речного стока переходит к подземным водам, минерализация воды в исследуемых реках может достигать 2,0 г/л.

В весенний и летне-осенний периоды воды исследуемых рек относятся к гидрокарбонатному кальциевому или к переходному гидрокарбонатно-хлоридному натриево-кальциевому типу вод (возрастание сигнала эвапоритов), что свидетельствует о формировании стока в почвенной толще в процессе мобилизации продуктов выветривания материнских пород (базальтов и туфов) и деструкции органического вещества. При этом нами отмечены повышенные концентрации основных катионов (Ca2+, Mg2+) и анионов (HCO3- и SO42-) в русловом стоке рек южной части Среднесибирского плоскогорья (рр. Нижняя и Подкаменная Тунгуска). Принимая во внимание сходство в литологии бассейнов, данный факт указывает на более высокие скорости выветривания материнских пород в пределах их водосборных бассейнов. Таким образом, потепление климата и вызванная им деградация мерзлоты, определяя возрастание времени взаимодействия вода:порода (почва) и повышение скоростей выветривания, может вести к существенному увеличению потоков основных анионов и катионов в русловом стоке рек Среднесибирского плоскогорья.

Научный руководитель – канд. биол. наук А. С. Прокушкин ИЗУЧЕНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА ВЫСОКОМИНЕРАЛИЗОВАННЫХ ПРИРОДНЫХ ВОД С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДА АТОМНО-ЭМИССИОННОЙ СПЕКТРОМЕТРИИ С ИНДУКТИВНО-СВЯЗАННОЙ ПЛАЗМОЙ (ИСП АЭС) М. И. Денисюк Новосибирский национальный исследовательский государственный университет Институт неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН, г. Новосибирск Солёные бессточные озёра представляют огромный интерес для специалистов различного профиля.

Микробные сообщества, обитающие в подобных озерах, являются местами сосредоточения экологически и биотехнологически перспективных организмов и интересны как модель прокариотных сообществ, существовавших на ранних этапах развития Земли. Солёные озёра, кроме того, являются модельным объектом для исследования накопления органосодержащих осадков, при захоронении которых формируются уникальные геологические объекты и месторождения.

Изучение микроэлементного состава вод горько-соленых озер – важная задача как с точки зрения понимания закономерностей их формирования, так и с точки зрения их практического использования в бальнеологических и других целях. На данный момент данные о содержании микроэлементов в водах горько-соленых озер отсутствуют из-за отсутствия надежных методов их определения.

Целью данной работы являлась разработка подхода для определения микроэлементов в высокоминерализованных природных водах для проб с минерализацией выше 100 г/л.

Объектами исследования в настоящей работе являлись модельные растворы с содержанием натрия 100 г/л и воды озер Западной Сибири с общей минерализацией до 300 г/л. Наибольший интерес для исследования вызывали следующие элементы: Cd, Co, Cr, Cu, Li, Ni, Fe, Mn, Sr, Ti, V, Zn, которые являются типичными для природных систем, в том числе вод данного типа. В качестве метода определения применяли метод атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ИСП АЭС), главными достоинствами которого являются: возможность одновременного определения широкого круга элементов, пределы обнаружения на уровне 0,01 мкг/л и высокая степень автоматизации.

С точки зрения особенностей вод данного типа как объектов анализа следует отметить низкие содержания микроэлементов и высокую минерализацию, благодаря присутствию легкоионизуемых элементов (ЛИЭ) (чаще всего, натрия), которые в свою очередь являются причиной возникновения значительных матричных влияний (МВ). МВ в АЭС – это один из самых сложных вопросов, который является предметом пристального внимания исследователей. Эти эффекты связаны с процессами формирования аэрозоля и его транспорта в плазму, с влиянием на параметры плазмы (Сe и Тпл), а также с образованием устойчивых соединений аналитов с макроэлементами, затрудняющих их последующую атомизацию и ионизацию. В литературе нередко встречаются противоречивые данные, характеризующие влияние макроэлементов пробы на величины сигналов микроэлементов для ионных и атомных линий.

В практике анализа для устранения или учета МВ в ИСП-АЭС применяют отделение микро- и макроэлементов (сорбция, экстракция и т.д.), нередко для этой цели применяют калибровочные образцы, состав которых имитирует матрицу анализируемого объекта. Однако чаще всего используют метод внутренней стандартизации (ВС). Следует отметить, что первые два подхода в значительной степени усложняют аналитическую процедуру, кроме того, приготовление калибровочных растворов, имитирующих по составу матрицу пробы в принципе неприменимо для образцов с матрицей переменного состава. Поэтому наиболее целесообразным представляется применение метода ВС. Стоит отметить, что исследования для объектов с минерализацией выше 100 г/л до настоящего времени практически не проводились.

При изучении влияния матрицы на результаты определения микроэлементов нами применялись два подхода, а именно, метод ВС и метод последовательных разбавлений пробы.

В результате проведенных исследований было установлено, что величина МВ для проб с высокой минерализацией не зависит от типа спектральной линии аналита, энергии возбуждения или ионизации. Для разных групп элементов наблюдается либо снижение, либо рост интенсивности аналитического сигнала или очень слабое влияние в отсутствии и присутствии ВС. При переходе к реальным объектам мы также наблюдали различный характер поведения микроэлементов. Таким образом, можно полагать, что метод ВС не позволяет учесть МВ для всех элементов, т.е. для каждого типа исследуемых вод МВ носят свой специфический характер. По этой причине для коррекции последних следует ориентироваться на унифицированный подход, основанный, например, на последовательном разбавлении анализируемых образцов.

В рамках проведенных исследований было показано, что для ряда элементов зависимости кажущейся концентрации аналита от величины, обратной разбавлению пробы, при последовательном разбавлении могут быть аппроксимированы линейной функцией. При экстраполяции этих эмпирических зависимостей к бесконечному разбавлению были рассчитаны значения Сист. для всех изучаемых в данной работе микроэлементов. Результаты экспериментов «введено-найдено» для Cd, Co, Cr, Cu, Li, Ni, Mn, Ti, V элементов продемонстрировали удовлетворительное согласие результатов.

Основным преимуществом предлагаемого подхода является возможность применения меньших разбавлений, благодаря чему достигается большая чувствительность определения. Таким образом, на данном этапе исследований можно говорить о принципиальной возможности применения эмпирического подхода для определения микроэлементов в пробах высокоминерализованных вод.

Научный руководитель – д-р хим. наук, доцент О. В. Шуваева ПРОБЛЕМА КАЧЕСТВА ПРИРОДНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДЛЯ ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ ДЗЕРЖИНСКОГО РАЙОНА КРАСНОЯРСКОГО РАЙОНА М. И. Филиппова Сибирский федеральный университет, г. Красноярск Институт экономики управления и природопользования Обеспечение населения питьевой водой надлежащего качества является важным элементом обеспечения социально-экономического развития территории и санитарно-эпидемиологического благополучия населения. Качество питьевой воды является одним из основных факторов, влияющих на здоровье человека.

Неудовлетворительное качество питьевой воды является причиной высокого уровня заболеваемости населения инфекциями бактериальной и вирусной этиологии.

Целью работы является исследование экологического состояния водных источников территории Дзержинского района, оценка качеств поверхностных и подземных вод, перспективных по использованию для питьевого водоснабжения с дальнейшей разработкой и реализацией практических мер по преодолению негативных тенденций и сохранению водных источников.

Исследовательский контроль качественных и количественных характеристик загрязнителей был проведен в Центре коллективного пользования СФУ;

санитарно-гигиеническое состояние проб было оценено в лаборатории Роспотребнадзора. Качество питьевой воды не соответствует нормативам СанПиН по показателям: ионов калия до 5 ПДК;

жесткости (кальция, магния) до 23 ПДК;

магния до 2 ПДК;

железа до 1,6 ПДК;

марганца до 3 ПДК;

кадмия до 7 ПДК;

нитратов до 5 ПДК.

Таким образом, неблагоприятные природные факторы исследуемой территории способствуют повышенному содержанию в воде ионов калия, ионов жесткости (кальция, магния), кадмия, железа, марганца. Влияние антропогенного фактора способствовало появлению в воде нитратов. Общепризнано, что на здоровье человека влияют факторы наследственности, качества питьевой воды и продуктов питания, условий труда и быта, режима жизни. Не представляется возможным дифференцировать долю отрицательного эффекта, но нозологические формы заболеваемости коррелируют с количественными характеристиками загрязнения питьевой воды, о чем свидетельствуют результаты сравнения структуры и удельного веса заболеваемости населения.

Результаты анализа отобранных проб на некоторые из показателей № Концентрация загрязнителя, мг/л Описание пробы Кальций Железо Магний Марганец 1 Скважина, гараж администрации 0,0495 0, 70,28 28, 2 Колодец, пер. Садовый 22 0,0091 0, 42,67 48, 3 Колодец, ул. Рождественская 12 0, 40,66 44,52 0, 4 Колодец, пер. Южный 12 72,04 0,1216 43,76 0, 5 Колодец, ул. Песочная 4 0,0193 0, 76,84 37, 6 Водокачка, дер. Кедровка 0,0811 0, 70,91 20, 7 Колодец, ул. Центральная 23 0,0897 0, 80,47 40, 8 Колодец, ул. Пограничников 7 0,0495 0, 56,44 23, 9 Скважина, ветеринарная клиника 17, 37,21 0,3885 0, 10 Скважина, ул. Больничная 39 0, 71,04 0,5034 36, 11 Детсад «Чебурашка» водопровод 0,0232 0, 54,81 33, 12 Родник Чемурайский 0,0077 0, 35,13 20, 13 Колодец, ул. Рождественская 10 0, 22,16 0,1177 31, 14 Колодец, ул. Пограничников 10 0,0407 0, 68,66 36, ПДК на питьевую воду ГН 2.1.5.689-98 3,5 0,3 20,0 0, Научный руководитель – д-р. биол. наук, проф. О. Г. Морозова ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ КОЛЛОИДНЫХ РАСТВОРОВ ЖЕЛЕЗА М. Г. Чипизубова, К. И. Мачехина Национальный исследовательский Томский политехнический университет Настоящая работа посвящена исследованию коллоидных растворов железа в природных водах. Это связано с тем, что в северных районах Западной Сибири в качестве источников питьевого водоснабжения практически повсеместно используют подземные воды. Особенностью химического состава подземных вод этого региона является повышенное содержание ионов железа, кремния и органических веществ гумусового происхождения, способствующих образованию коллоидной системы, обладающей устойчивостью к физико химическим воздействиям [1]. Образование устойчивой коллоидной системы в процессе обработки воды снижает эффективность работы установок водоподготовки. Использование классической технологии, включающей аэрацию, отстаивание и фильтрование, малоэффективно, и наибольшая степень очистки воды достигается при использовании ультра- и нанофильтрационных мембран, что приводит к увеличению стоимости технологии водоподготовки.

Целью настоящей работы является исследование природных коллоидных растворов и установление факторов, влияющих на их устойчивость.

Для получения достоверной информации о свойствах природных коллоидных растворов был проведен мониторинг подземных вод северных регионов Западной Сибири: Тюменской и Томской областей, Ханты Мансийского автономного округа. Установлено, что в образовании устойчивой коллоидной системы в подземных водах основную роль играют ионы железа, кремния и органические вещества гумусового происхождения в соотношении 5,6 мг/л – 20 мг/л – 2,2 мг/л соответственно. Полученное соотношение компонент характерно для их концентраций в подземных водах рассматриваемого региона, что позволило создать модельную систему, идентичную по составу природной воде.

По динамическому рассеиванию света экспериментально определен размер коллоидных частиц, который составляет от 160 до 400 нм. Для частиц такого размера наблюдаются электрокинетические явления, связанные с появлением разности потенциалов, которая количественно характеризуется значением дзета потенциала [2]. Используя уравнение Гельмгольца – Смолуховского:

4 U = H рассчитано значение дзета-потенциала, которое находится в пределах -21...-32мВ. Отрицательное значение дзета-потенциала позволило представить схему строения мицеллы и определить факторы, влияющие на ее устойчивость.

Было изучено влияние рН среды на устойчивость коллоидной системы в диапазоне значений от 3 до 12.

Показано, что при достижении рН = 4,5, коллоидная система становится неустойчивой, наблюдается образование осадка, и концентрация железа в растворе снижается с 5,6 мг/л до 0,26 мг/л. Предложен механизм влияния положительно заряженных ионов водорода на отрицательно заряженную коллоидную частицу. Аналогичное действие должны оказывать и катионы электролита. Поэтому в работе было изучено влияние таких электролитов, как CaCl2 и AlCl3, и установлены пороги коагуляции. Согласно правилу Шульца-Гарди, соотношение 2-х и 3-х зарядных ионов, приводящее к коагуляции, составляет 11:1 [2].

Значения порогов коагуляции, полученные экспериментально, позволили рассчитать это соотношение, которое составило 168:1, что значительно выше теоретического. Это свидетельствует о том, что образование мицеллы происходит по иному механизму, чем описывает теория Дерягина-Ландау-Фервея-Овербека (ДЛФО).

Выполненная работа позволяет сделать следующие выводы:

1. Проведен мониторинг подземных вод северных регионов Западной Сибири, на основании которого синтезирован модельный раствор близкий по составу к подземным водам данного региона.

2. Исследованы свойства коллоидов железа в подземных водах, определен размер частиц и значение дзета-потенциала.

3. Установлены факторы, влияющие на устойчивость коллоидов железа – рН среды и концентрация электролитов.

4. Предложен способ повышения эффективности работы установок водоподготовки, обеспечивающий максимальное удаление железа из подземных вод.

Работа выполнена в рамках Государственного задания «Наука» 3.3734.2011 и в рамках ФЦП (ГК № 14.В37.21.1200.) Литература 1. Л. В. Сериков, Л. Н. Шиян, Е. А. Тропина, Н. В. Видяйкина, Ф. Х Фриммел., Г. Метревели.

Коллоидные системы подземных вод Западно-Сибирского региона // Известия Томского политехнического университета. – 2006. – Т. 309. – № 6. – С. 2731.

2. А. Я. Малахова. Физическая и коллоидная химия. – Мн.: Выш. школа, 1981. – 304 с.

Научный руководитель – канд. физ.-мат. наук, доцент Л. Н. Шиян СОДЕРЖАНИЕ ФТОРА В ТАЛОЙ СНЕГОВОЙ ВОДЕ ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ С. А. Поликанова, Н. П. Самохина Национальный исследовательский Томский политехнический университет Одной из актуальных проблем является выявление загрязнения компонентов окружающей среды соединениями фтора. Основными источниками их поступления на территории Томской области являются выбросы предприятий ядерно-топливного цикла (Сибирский химический комбинат, СХК), топливно энергетического комплекса, а также стройиндустрии (производство кирпича) [1, 2].

Целью данной работы является изучение содержания фтора в пробах талой снеговой воды Томской области и определение его фоновых концентраций. В зимний период 2012 г. сотрудники кафедры геоэкологии и геохимии (ГЭГХ) ТПУ проводили отбор проб снега в нефтегазовых (Парабельский, Каргасокский, Колпашевский), железорудных (Бакчарский, Колпашевский) районах Томской области. В г. Томске отбор осуществляли в зоне воздействия железобетонных и кирпичного заводов, предприятия топливно-энергетического комплекса (Томская ГРЭС-2). Кроме этого, пробы отбирали вдоль Томск Северской трассы в южном направлении от СХК к г. Томску.

Содержание фтора в пробах авторы определяли в учебно-научной лаборатории микроэлементного анализа МИНОЦ «Урановая геология» (при консультации канд. хим. наук доцента кафедры ГЭГХ Н. А. Осиповой). Применяли потенциометрический метод с использованием прибора Анион 4100 с фтор селективными электродами. Анализ проводили по ГОСТ 23268.18-78. Предел обнаружения – 0,05 мг/дм.

Всего авторами было изучено 112 проб талой снеговой воды.

В результате исследования авторами было выявлено, что в пробах, отобранных в Каргасокском, Парабельском и Бакчарском районах, содержание фтора в талой снеговой воде 0,05 мг/ дм3, Колпашевском районе – от 0,004 до 0,19 мг/дм3. В пробах, отобранных вдоль Томск-Северской трассы, содержание фтора в талой снеговой воде изменяется от 0,08 до 0,19 мг/дм3. При этом повышенное значение приходится на пробы, отобранные на расстоянии 2,5 км от г. Северска.

В пробах из зоны воздействия железобетонных заводов содержание фтора – от 0,03 до 0,13 мг/дм3, кирпичного завода – от 0,46 до 3,54 мг/дм3, ГРЭС-2 – от 0,05 до 0,2 мг/дм3.

Содержание фтора в талой снеговой воде на территории Томской области и города Томска, мг/дм Район исследования Количество проб Содержание фтора (min-max) Среднее значение Каргасокский район 19 0,05 0, Парабельский район 22 0,05 0, Бакчарский район 20 0,05 0, Колпашевский район 20 0,05 – 0,19 0, Томск-Северская трасса 7 0,08 – 0,19 0, Зона воздействия 5 0,05 – 0,13 0, железобетонных заводов* Зона воздействия 5 0,46 – 3,54 1, кирпичного завода** Зона воздействия Томской 5 0,05 – 0,2 0, ГРЭС- Примечание: * – ООО «СибЦем-Томск», ООО «ЗСМ Промальп», ООО «Бетон Сибири»;

** – ЗАО «Карьероуправление»

В целом по результатам исследования проб талой снеговой воды в районах Томской области было определено, что содержание фтора в них находится преимущественно на уровне 0,05 мг/дм3, но встречаются отдельные пробы с повышенным содержанием фтора, а именно пробы из с. Могильный мыс (Колпашевский район). В зоне воздействия изученных томских промышленных предприятий содержание фтора в пробах талой снеговой воды находится в среднем на уровне 0,36 мг/дм3. Однако вблизи кирпичного завода ЗАО «Карьероуправление» была зафиксирована проба с повышенным содержанием фтора (3,54 мг/дм3).

Литература 1. Л. П. Рихванов. Общие и региональные проблемы радиоэкологии. – Томск: Изд-во ТПУ, 1997 – 384 с.

2. Е. Г. Язиков. Экогеохимия урбанизированных территорий юга Западной Сибири: дис. докт. геолого минерал. наук: 25.00.36 / Егор Григорьевич Язиков;

Том. политехн. ун-т. – Томск, 2006. – 423 с.

Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук, доцент А. В. Таловская ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В СНЕЖНОМ ПОКРОВЕ МЕТОДОМ ТОНКОСЛОЙНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ Ю. З. Хазимуллина Бирский филиал Башкирского государственного университета Среди многих последствий бурной хозяйственной деятельности человека учёные особенно выделяют прогрессирующее накопление в окружающей среде тяжелых металлов, имеющих 5 г/см3.

Основная часть тяжелых металлов поступает в снег и почву из атмосферы, насыщенной промышленными выбросами. Свой вклад в загрязнение металлами вносят транспорт и коммунально бытовые объекты. Почва депонирует тяжелые металлы, поскольку они сорбируются почвенным гумусом с образованием труднорастворимых соединений.

Цель работы: определить тяжелые металлы в снеге г. Бирска РБ, используя метод тонкослойной хроматографии (ТСХ).

Это один из эффективных методов исследования, не требующий сложного оборудования и дефицитных реактивов, позволяющий обнаружить вещества в ничтожно малых количествах (0,1–0,005 мкг).

Пробы снега для исследования отбирают со всей глубины снежного покрова. Растопленный снег подкисляют азотной кислотой и упаривают с 1 л до 3 мл. Пробы почвы отбирают на глубину до 10 см, так как именно в верхнем горизонте почвы накапливаются тяжелые металлы. Сухую измельченную почву массой 10 г заливают 50 мл 1 М раствора азотной кислоты и оставляют на сутки, затем смесь фильтруют и упаривают фильтрат до 3 мл.

Суть метода ТСХ заключается в разделении сложных смесей веществ на индивидуальные соединения за счет различий в сорбируемости в тонком слое сорбента. Для этого используем силуфоловые пластинки, представляющие собой закрепленный слой силикагеля с крахмалом, нанесенный на алюминиевую фольгу.

На вырезанной пластинке размером 37 см отмечают линию старта, на которую с помощью капилляров наносится анализируемая смесь и свидетель (водный раствор соли соответствующего металла). Затем эту пластинку помещают в стакан с растворителем (н-бутанол, дистиллированная вода с добавлением уксусной кислоты до установления в системе рН = 3).

Под действием капиллярных сил растворитель поднимается в слое сорбента, увлекая за собой анализируемые вещества, при этом они перемещаются с различными скоростями и в слое сорбента происходит их разделение. Через 15–20 мин, когда растворитель достигает линии финиша, вынимают хроматограмму.

Для обнаружения ионов металлов опрыскивают хроматограмму из пульверизатора растворами реагентов, дающих цветные реакции с анализируемыми веществами. Обнаружение ионов Pb2+ проводят раствором йодистого калия;

ионов Fe3+ – раствором гексацианоферрата(II) калия. При этом появляются окрашенные пятна (желтое, берлинской лазури соответственно). По высоте пятна на хроматограмме проводят количественное сравнение анализируемых ионов тяжелых металлов.

Во многих городах России, в том числе и в Бирске, до сих пор применяют этилированный бензин, содержащий тетраэтилсвинец. В связи с этим объектами исследования были выбраны крупные автодороги.

Содержание тяжелых металлов в снежном покрове Pb2+, мкг Fe3+, мкг Место отбора пробы снега Кольцо, зона активного движения транспорта 1,7 1, г. Бирск, ул. Карла Маркса 1,0 0, г. Бирск, парк «Соколок» 0,4 0, Родник «Три братца» - 2, Трасса Р-315, возле которой расположены 1,1 0, сельскохозяйственные угодья Анализ проб снега показал присутствие в них ионов свинца (входит в состав этилированного бензина), его содержание зависит от интенсивности автомобильного потока;

наличие ионов железа в снеге свидетельствует о техногенном загрязнении почвы этим элементов.

Пробы снега в парке, взятые примерно в 100 м от автодороги, также показали значительное содержание свинца. Это подтвердило литературные данные о том, что ширина придорожных аномалий свинца сильно варьирует и может достигать 100 м.

Исследования, представленные в таблице, показали, что сельскохозяйственные угодья, расположенные на расстоянии 20 м от автострады, подвергаются свинцовому отравлению. Следовательно, по трофическим цепям загрязненная продукция может попадать в организм человека и быть причиной отравления свинцом.

В последнее время в г. Бирске возросла интенсивность загрязнения атмосферы и почвы тяжелыми металлами, в первую очередь свинцом, из-за выбросов двигателей автомобилей. Для того, чтобы уменьшить вероятность загрязнения сельскохозяйственных культур ионами свинца, необходимо располагать посевы на расстоянии не менее 300 м от автострад.

Научный руководитель – канд. хим. наук, доцент С. А. Лыгин ИЗУЧЕНИЕ НАКОПЛЕНИЯ МЕДИ, ЦИНКА И НИКЕЛЯ РЯСКОЙ МАЛОЙ (LEMNA MINOR) И РОГОЛИСТНИКОМ ПОГРУЖЕННЫМ (CERATOPHYLLUM DEMERSUM) Н. Б. Львова Сибирский федеральный университет, г. Красноярск Институт цветных металлов и материаловедения В настоящее время одним из перспективных методов очистки пресных водоемов от тяжелых металлов является фиторемедиация. Некоторые водные растения могут накапливать в своей биомассе высокие концентрации тяжелых металлов ( 1 масс. % на сухой вес), тем самым очищая от них водоем.

Растительную массу не составляет особого труда собрать и озолить, а образовавшуюся золу или захоронить, или использовать как вторичное сырье для выделения тяжелых металлов.

В данной работе были изучены накопительные свойства водных растений реки Енисей – ряски малой (Lemna minor) и роголистника погруженного (Ceratophyllum demersum) по отношению к меди, цинку и никелю (основные загрязнители р. Енисей). Определение содержания меди и цинка в пробах проводили спектрофотометрическим методом, никеля – методом диффузного отражения.

В отобранные пробы воды из реки Енисей были добавлены растворы солей меди, цинка и никеля.

Содержание металлов в системе достигало 5 ПДК для питьевой воды (цинк до 25 мг/л, медь – 5 мг/л и никель – 0,5 мг/л). После этого в системы были добавлены подготовленные образцы растений: ряска – растений, выращенных в инкубаторе-секвенаторе;

образцы роголистника были отобраны в реке Енисей, и выдержаны в лабораторных условиях при искусственном освещении, в эксперименте использовались апикальные макушки длиной 4–5 см.

Было установлено, что для цинка в качестве биоаккумулятора может быть использована ряска малая, роголистник погруженный является гипераккумулятором для никеля, медь хорошо накапливается обоими видами растений.

Исходное и конечное содержание тяжелых металлов в пробах воды Исходное содержание, Конечное содержание, мг/л Металл мг/л Роголистник погруженный Ряска малая Цинк 25 15 1, Медь 5 0,5 0, Никель 0,5 0,007 0, Научный руководитель – канд. хим. наук, доцент Л. Г. Бондарева ПРИМЕНЕНИЕ РАСТЕНИЙ-БИОАККУМУЛЯНТОВ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ОТВАЛОВ НА ПРИМЕРЕ УРСКОГО ХВОСТОХРАНИЛИЩА Т. Е. Романова Новосибирский национальный исследовательский государственный университет Институт неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН, г. Новосибирск Вопрос о проблеме безопасной утилизации отходов горнодобывающей промышленности приобретает все большую актуальность по мере интенсификации техногенной деятельности человека. Уже имеющиеся хвостохранилища представляют опасность для стабильного функционирования экосистем за счет изменения состава и перехода некоторых элементов в более подвижные и токсичные формы, благодаря чему происходит их распространение на значительные расстояния и, как результат, последующее неблагоприятное воздействие на биоту. С другой стороны, подобные отвалы содержат в себе значительные количества элементов, которые представляют определенную ценность и могут быть использованы в производстве. Проблема ремедиации хвостохранилищ особенно актуальна для Западной Геологическая схема Урского хвостохранилища:

Сибири, где хорошо развиты такие отрасли 1 – здания;

2 – лес;

3 – породный отвал;

промышленности как добывающая, 4 – ореол рассеяния;

5 – материал отходов;

перерабатывающая и металлургическая.

6 – точки опробования;

7 – дорога Цель настоящей работы – изучение способности водяного гиацинта (Eichhornia crassipes) и других дикорастущих растений к извлечению микроэлементов в зоне хранилища отходов цианирования колчеданных руд Урского месторождения. В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

1) оценка принципиальной возможности применения растений для аккумуляции элементов в условиях хвостохранилища;

2) исследование накопления микроэлементов растениями в различных зонах ореола рассеяния хвостохранилища.

В качестве основного объекта исследования был выбран водяной гиацинт. Такой выбор был обусловлен устойчивостью растения к внешним воздействиям в условиях сибирского лета, быстрой адаптацией к постоянно меняющимся условиям среды, хорошим приростом биомассы за короткий срок. Кроме того была оценена возможность применения тростника, исконно произрастающего на территории хвостохранилища, для извлечения микроэлементов. Полевой эксперимент проводился в июне 2011 г. Суть эксперимента заключалась в изучении способности растений к накоплению элементов в различных водных резервуарах, находящихся на территории хранилища отходов цианирования колчеданных руд. Перед началом эксперимента в каждой точке фиксировались значения pH, Eh, концентрации растворенного кислорода и температуры воды. Важно отметить, что по внешним признакам растения, подвергавшиеся воздействию дренажных стоков, практически не отличались от контрольных.

Для определения содержания микроэлементов в растительных пробах применяли атомно-эмиссионную спектрометрию с различными источниками возбуждения спектров: дугой постоянного тока и индуктивно связанной плазмой. Полученные данные говорят о высокой способности гиацинта к аккумуляции Ag, Ba, Mo, Cd, Pb, Sn. Установлено, что для Cd, Co, Pb, Sn наблюдается характерное уменьшение концентрации в тканях гиацинта при удалении от хвостохранилища. В точке смешения вод дренажного ручья с водами реки Ур для Cu, Ba, Ag, Pb и Sn наблюдается характерное увеличение концентраций этих элементов в корнях гиацинта, что вероятно связано с повышенным содержанием их в водах дренажного ручья. Показано, что тростник, произрастающий на территории хвостохранилища, способен аккумулировать тяжелые металлы и некоторые другие элементы и в условиях произрастания в достаточно кислых растворах (рН = 2,6). Водяной гиацинт и тростник проявляют высокую способность к аккумуляции микроэлементов, что позволяет говорить о принципиальной возможности использования этих растений для фитоизвлечения элементов.

Научные руководители – д-р хим. наук, доцент О. В. Шуваева, канд. биол. наук, доцент Л. А. Бельченко ИССЛЕДОВАНИЕ СТЕПЕНИ ДООЧИСТКИ ВОДОПРОВОДНОЙ ВОДЫ БЫТОВЫМИ ФИЛЬТРАМИ А. Ю. Каматов Бирский филиал Башкирского государственного университета Вода, которую мы пьем, составляет основу нашего существования. Знаменитый ученый Луи Пастер отмечал, что здоровье человека на 90 % зависит от воды, по данным Всемирной организации здравоохранения 85 % всех заболеваний в мире передается с водой. Поэтому очень важно следить за качеством воды, используемой для питья и приготовления пищи.

Существует целый ряд устройств для водоподготовки, позволяющих в домашних условиях удалить из воды загрязнения или вредные примеси. Такие фильтры (их еще называют бытовыми) создаются для борьбы с различными проблемами качества воды.

Целью данной работы является исследование некоторых аналитических показателей водопроводной воды г. Бирска до и после процедуры очистки бытовыми фильтрами кувшинного типа и системы обратного осмоса.

Аналитические показатели водопроводной воды г. Бирска до и после очистки разными методами Показатель Общая Сухой Железо, Марганец, Свинец, рН жесткость, остаток, мкг/дм3 мкг/дм3 мкг/дм г/дм Способ очистки воды °Ж Исходная водопроводная вода 7,33 10,32 145,12 14,11 3,87 0, Фильтрующий 6,55 2,62 41,33 4,36 3,04 0, модуль В Фильтры Кассета для кувшинного водопроводной 6,72 4,58 173,44 14,53 2,43 0, типа воды (основной) Кассета для 6,93 1,42 46,95 4,41 2,56 0, жесткой воды Система обратного осмоса 6,67 0,20 9,05 2,20 0,69 0, ПДК* 6–9 7,00 300,00 100,00 30,00 1, * – СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения»

Для выполнения исследования использовалась приборная база лаборатории экологического мониторинга физико-химических загрязнений окружающей среды, аккредитованная лаборатория Бирского филиала БашГУ. Аналитические процедуры проводились по аттестованным методикам, одобренным Министерством охраны окружающей среды и природных ресурсов Российской Федерации. Результаты работы приведены в сравнительной таблице.

Полученные результаты свидетельствуют об эффективности очистки водопроводной воды фильтровальной установкой основанной на системе обратного осмоса. Так, например, жесткость воды (водопроводная вода г. Бирска имеет большой показатель по общей жесткости) снижается в 52 раза, содержание железа уменьшается в 16 раз, существенно снижается содержание тяжелых металлов. Однако, уменьшение сухого остатка, который отражает общую минерализацию воды, указывает на необходимость минерализации воды после процедуры фильтрации, так ка, длительное употребление слабоминерализованной воды может негативно повлиять на солевой баланс организма.

Фильтры кувшинного типа оказались неэффективными при очистке водопроводной воды г. Бирска от железа и тяжелых металлов, хотя наблюдается нормализация воды по общей жесткости. Во всех проанализированных фильтрах вода немного подкисляется.

Научные руководители – канд. хим. наук, доцент А. Р. Махмутов, д-р физ.-мат. наук, проф. С. М. Усманов ГУМИНОВЫЕ КИСЛОТЫ И МИГРАЦИЯ ТЕХНОГЕННЫХ ПОЛЛЮТАНТОВ В ВОДНУЮ МАССУ Н. В. Кутяшева Челябинский государственный педагогический университет Самоочищение водоемов, подвергшихся техногенному воздействию, представляет собой сложный комплекс физических, физико-химических, химических и биохимических явлений. Одним из физических явлений, приводящих к уменьшению концентрации поллютантов в водной массе, является их осаждение в донные отложения водоема в виде гидроксидов. Таким образом, обладая свойствами сорбента, донные отложения могут способствовать удалению веществ из водной толщи и таким образом улучшать качество воды [1]. При рассмотрении процессов миграции в водной массе должно обязательно учитываться наличие гуминовых веществ, практически всегда присутствующих в природных водах. Благодаря своей структуре гуминовые кислоты вступают в ионные, донорно-акцепторные и гидрофобные взаимодействия. Они способны связывать различные классы экотоксикантов, образуя комплексы с тяжелыми металлами и радионуклидами. В результате они выполняют функцию своеобразных посредников, смягчающих действие загрязнителей на живые организмы и регулирующих их миграцию [2]. Следовательно, гуминовые вещества, в том числе и гуминовые кислоты, являются теми важнейшими органическими веществами природных вод, которые оказывают существенное влияние на миграцию металлов и на их распределение между абиотическими компонентами водных экосистем.

Для проверки возможного влияния гуминовых кислот, растворенных в воде, на способность перехода металлов из илов в водную массу нами был заложен пилотный эксперимент. Для его проведения использовали два стеклянных аквариума, в первый из которых внесли 1 кг ила, отобранного из верхней части Хомутининского озера. С илом предварительно было перемешано 50 мг оксида меди(II). Затем аквариум был заполнен (не допуская сильного взмучивания) 11 л водопроводной воды, в которой было растворено 11 мл раствора гумата натрия (торговый препарат «Гумат» – натуральный стимулятор роста и развития растений с исходным содержанием гумата натрия 10 %, не содержащий добавок микроэлементов).

Для проведения контроля использовали аналогичную систему, но без добавок к водной массе раствора гумата. Таким образом, содержание гумата в полученном растворе первого аквариума составило 4,5 % от массы раствора, а содержание меди в илах составило 0,005 % от общей массы ила.

Через 7 дней после создания системы в воде определялись два показателя: количественное содержание меди (фотометрически с диэтилдитиокарбаматом) и растворенного органического вещества (по величине бихроматной окисляемости). Анализ количественного содержания меди в воде с добавлением гумата натрия показал значение 0,76 мг/л, т.е., в раствор перешло около 20 % меди. В контрольном опыте содержание меди в воде составило 0,54 мг/л и в раствор перешло около 14 % меди. Таким образом, можно говорить о том, что наличие в воде растворенных гуминовых кислот способствует переходу меди из илов в водную массу.

Анализ содержания в воде органического вещества через неделю после создания системы также показал интересные результаты. Так величина ХПК для воды без добавления гумата оказалась выше, чем аналогичная величина с добавлением соли (0,2 мгО/л и 0,15 мгО/л). Возможно, этот факт связан с тем, что в системе, не содержащей добавок гумата, органическое вещество более интенсивно переходило в водную массу из иловых отложений. Кроме того, гуминовые кислоты способны образовывать с медью нерастворимые соли, что могло способствовать выводу органического вещества из водной массы. Но эти предположения требуют дополнительных исследований.

Литература 1. И. В. Соколова, О. Н. Чайковская. Влияние гуминовых кислот на фотопроцессы в водных средах // Вестник ТГПУ. – 2008. – Вып. 4 (78). – С. 42-46.

2. И. В. Перминова. Гуминовые вещества – вызов химикам XXI века // Химия и жизнь. – 2008. – № 1. – С. 50-55.

3. П. Н. Линник, А. В. Зубко. Гумусовые вещества и миграция металлов в системе донные отложения – вода // Экологическая химия. – 2007. – № 16 (2). – С. 69–84.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 8 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.