Автор:
Евгения Колесникова, Нина Череватова, Джамиля Якупова (Уральск, Казахстан)
Формирование поверхностного и подземного стока воды зависит не только от разнообразных природных явлений, но и результатов бытовой и хозяйственной деятельности человека, а также промышленного и коммунального строительства, индустрии, транспорта. Как следствие - химическое загрязнение воды, ухудшение качества воды из-за вредных примесей, содержащихся в ней как органической природы (пестициды, органические остатки, нефть и нефтепродукты), так и неорганической (кислоты, щелочи, минеральные соли, глинистые частицы).
Почва является одним из наиболее важных объектов окружающей среды, которая на земном шаре формирует особую биогеохимическую оболочку, являющаяся важнейшим компонентом биосферы. Большие концентрации в почве различных химических соединений, обладающих высокой биологической активностью, могут отрицательно влиять на жизнедеятельность почвенных организмов, накапливаться в почве, что может отрицательно повлиять на способность биосферы к самоочищению [1].
В настоящее время всё чаще в качестве объекта мониторинга состояния окружающей среды используют снежный покров как интегральный показатель загрязненности атмосферы на территориях, характеризующихся наличием устойчивого снежного покрова в течение длительного времени. В отличие от
атмосферного воздуха, являющегося по составу весьма динамичной средой, снежный покров является более объективным, стабильным и репрезентативным объектом анализа. Благодаря протеканию природных процессов концентрирования примесей содержание поллютантов в нем на 2-3 порядка выше, чем в атмосфере [2], что позволяет определять их содержание довольно простыми методами с высокой степенью достоверности.
Известно, что основным источником поступления нитратов в организм человека и животных являются сельскохозяйственные продукты растительного происхождения и вода. Нитраты, содержащиеся в воде в 1,5 раза токсичнее нитратов, содержащихся в овощах. Гемоглобин крови (Hb) в условиях нитратного прессинга образует комплексы Нb-NО2 и Нb-NO. Кроме основного токсического метгемоглобинобразующего действия нитраты и нитриты в крови и тканях животных могут восстанавливаться до оксида азота NO, способной комплексироваться с гемовым и негемовым железом и усугублять течение нитритной метгемоглобинемии [3].
Основной причиной загрязнения ионами хлора является использование противогололедных препаратов для посыпки дорожного полотна. Несмотря на высокую миграционную способность хлора и натрия, их концентрация в воде продолжают оставаться высокими в течение длительного времени после снеготаяния. Это происходит вследствие неполного смыва солей талыми водами и последующего вымывания хлоридов из загрязненных почв атмосферными осадками [4].
В связи с этим важное значение имеет определение химических показателей в содержании воды и почвы.
Целью данной работы явилась оценка степени загрязнения р.Чаган и прилегающей почвы.
Для изучения загрязнения водных и почвенных объектов г.Уральск были отобраны и проанализированы водные, почвенные и снежные образцы с ноября 2012 года по февраль 2013 года. Образцы были отобраны в районах завода «Зенит», «Арма», основной отраслью деятельности которых является «Металлургическая промышленность» и парке культуры и отдыха им.Кирова, где протекает р.Чаган. В водных образцах были определены следующие химические показатели: общая жесткость, ионы кальция, магния, нитрат-ионы, нитрит-ионы, сульфат-ионы, ионы железа и хлора. В почвенных образцах были определены нитрат-ионы, нитрит-ионы, сульфат-ионы, ионы железа и хлора. Полученные результаты представлены в таблицах 1-8.
Таблица 1 – Содержание химических показателей в водных образцах
(ноябрь 2012 г)
Точка отбора
|
Ca2+,
мг/дм3
|
Mg2+, мг/дм3
|
Общая жесткость, мг-экв/дм3
|
NO2-, мг/дм3
|
NO3-, мг/дм3
|
SO42-, мг/дм3
|
Fe3+, мг/дм3
|
Cl-, мг/дм3
|
Зенит
|
5,9
|
5,2
|
11,1
|
0,021
|
9,2
|
124,8
|
2,0
|
107,25
|
Кирова
|
6,2
|
4,6
|
10,8
|
0,016
|
8,3
|
96,06
|
2,9
|
203,71
|
Таблица 2 – Содержание химических показателей в почвенных образцах
(ноябрь 2012)
Точка отбора
|
NO2-, мг/100 г почвы
|
NO3-, мг/100 г почвы
|
SO42-, мг/100 г почвы
|
Fe3+ , мг/100 г почвы
|
Cl-, мг/100 г почвы
|
Зенит
|
0,027
|
9,6
|
1,39
|
3,0
|
1,10
|
Арма
|
0,043
|
7,2
|
1,75
|
5,2
|
0,90
|
Кирова
|
0,019
|
22,7
|
1,59
|
8,0
|
1,05
|
Таблица 3 - Содержание химических показателей в водных образцах
(декабрь 2012)
Точка отбора
|
Ca2+,
мг/дм3
|
Mg2+, мг/дм3
|
Общая жесткость, мг-экв/дм3
|
NO2-, мг/дм3
|
NO3-, мг/дм3
|
SO42-, мг/дм3
|
Fe3+, мг/дм3
|
Cl-, мг/дм3
|
Зенит
|
2,0
|
1,5
|
3,5
|
0,2
|
12,6
|
480,3
|
3,1
|
106,35
|
Кирова
|
2,8
|
1
|
3,8
|
7,7
|
23,5
|
529,4
|
1,5
|
189,65
|
Таблица 4 - Содержание химических показателей в почвенных образцах (декабрь 2012)
Точка отбора
|
NO2-, мг/100 г почвы
|
NO3-, мг/100 г почвы
|
SO42-, мг/100 г почвы
|
Fe3+, мг/100 г почвы
|
Cl-, мг/100 г почвы
|
Зенит
|
1,3
|
6,3
|
3,2
|
2,8
|
0,43
|
Арма
|
1,2
|
26,1
|
2,8
|
6,3
|
0,25
|
Кирова
|
1,6
|
4,2
|
6,5
|
3,5
|
0,35
|
Наиболее информативным показателем общего сезонного техногенного загрязнения территории являются уровень и характер загрязнения снегового покрова. Для этого были отобраны и проанализированы образцы льда и снега. Результаты представлены в таблицах 5 и 7. Согласно таблице 5, 7 наблюдается повышенное содержание общей жесткости и железа.
Таблица 5 – Содержание химических показателей в составе льда и снега (январь 2013)
Точка отбора
|
Ca2+,
мг/дм3
|
Mg2+, мг/дм3
|
Общая жесткость, мг-экв/дм3
|
NO2-, мг/дм3
|
NO3-, мг/дм3
|
SO42-, мг/дм3
|
Fe3+, мг/дм3
|
Cl-, мг/дм3
|
Зенит лед
|
7,0
|
5,0
|
12,0
|
0,12
|
0,3
|
38,42
|
0,7
|
88,62
|
Зенит снег
|
4,0
|
2,0
|
6,0
|
0,5
|
0,7
|
28,82
|
4,0
|
38,99
|
Кирова лед
|
3,0
|
2,0
|
5,0
|
0,14
|
0,6
|
38,42
|
0,5
|
106,35
|
Кирова снег
|
8,0
|
5,0
|
13,0
|
8,0
|
1,5
|
19,21
|
1,1
|
53,17
|
Таблица 6 - Содержание химических показателей в почвенных образцах (январь 2013)
Точка отбора
|
NO2-, мг/100 г почвы
|
NO3-, мг/100 г почвы
|
SO42-, мг/100 г почвы
|
Fe3+, мг/100 г почвы
|
Cl-, мг/100 г почвы
|
Зенит
|
0,3
|
4,2
|
0,8
|
7,0
|
1,5
|
Арма
|
1,5
|
1,8
|
0,3
|
8,8
|
1,8
|
Кирова
|
3,2
|
6,6
|
0,9
|
8,2
|
2,5
|
Таблица 7 – Содержание химических показателей в составе льда и снега (февраль 2013)
Точка отбора
|
Ca2+,
мг/дм3
|
Mg2+, мг/дм3
|
Общая жесткость, мг-экв/дм3
|
NO2-, мг/дм3
|
NO3-, мг/дм3
|
SO42-, мг/дм3
|
Fe3+, мг/дм3
|
Cl-, мг/дм3
|
Зенит лед
|
3,0
|
2,0
|
5,0
|
0,08
|
0,09
|
57,64
|
0,2
|
63,81
|
Зенит снег
|
2,0
|
1,0
|
3,0
|
0,5
|
0,23
|
38,42
|
1,3
|
28,36
|
Кирова лед
|
4,0
|
2,0
|
6,0
|
0,1
|
0,48
|
86,45
|
0,3
|
120,53
|
Кирова снег
|
2,0
|
1,0
|
3,0
|
0,07
|
0,32
|
182,51
|
3,2
|
35,45
|
Таблица 8 - Содержание химических показателей в почвенных образцах (февраль 2013)
Точка отбора
|
NO2-, мг/100 г почвы
|
NO3-, мг/100 г почвы
|
SO42-, мг/100 г почвы
|
Fe3+, мг/100 г почвы
|
Cl-, мг/100 г почвы
|
Зенит
|
3,7
|
1,4
|
0,12
|
3,0
|
0,60
|
Арма
|
7,7
|
0,35
|
0,11
|
5,0
|
0,70
|
Кирова
|
1,2
|
0,4
|
0,60
|
2,5
|
0,20
|
Результаты определений химических показателей в водных образцах представлены в таблицах 1, 3, 5, 7. В наблюдаемый период времени превышение предельно допустимых концентраций зарегистрировано по содержанию железа. В то же время сравнение полученных концентраций с фоновым содержанием соответствующих веществ, отобранных в контрольном районе (парк им.Кирова) даёт высокие концентрации, чем в промышленных районах. Это можно объяснить накоплением элементов почвой из загрязненного воздуха, куда элементы поступает вследствие транспортного движения (истирание дорожных покрытий, автомобильных шин, твердые частицы выхлопных газов).
В почвенных образцах за исследуемый период превышение предельно-допустимых концентраций зарегистрировано по содержанию ионов железа, нитритов и нитратов.
Таким образом, за основные критерии негативного воздействия хозяйственной деятельности предприятий были приняты факты превышения ПДК.
Результаты аналитических определений дают информацию о загрязнении биосферы различными загрязняющими веществами. Эта информация используется для всестороннего анализа состояния окружающей среды и определения стратегии управления им, регулирования ее качества, определения допустимых экологических нагрузок на природные системы.
Литература:
-
Пронина Н.Б. Экологические стрессы.-М.:Изд-во МСХА, 2000 г.-С.218-219.
-
Систер В.Г., Корецкий В.Е. Инженерно-экологическая защита водной системы северного мегаполиса в зимний период. М.: Изд-во МГУЭИ, 2004. 159 с.
-
Пронина Н.Б. Экологические стрессы.-М.:Изд-во МСХА, 2000 г.-С.153-157.
-
geo.web.ru/db/msg.html?mid=1171508&...
Научные руководители:
к.х.н., профессор кафедры химии Западно-Казахстанского государственного университета имени М. Утемисова Нина Константиновна Череватоваю.
магистр химической экологии, преподаватель кафедры химии, Западно-Казахстанского государственного университета имени М. Утемисова
Джамиля Болатовна Якупова.