ОЦЕНКА ХИМИКО-ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ВОДОЕМОВ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ АНАЛИЗА ВОД И ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ
Озера Тоболо-Ишимской лесостепи постановлением правительства РФ от 13.09.1994 г. объявлены особо ценными водно-болотными угодьями и внесены в список Рамсарской конвенции. Поэтому изучение их генезиса, современного состояния и динамики развития представляется достаточно важным аспектом. В процессе данного исследования дана химико-экологическая оценка качества вод и донных отложений двух групп водоемов лесостепного Приишимья, расположенных в пределах водораздельной части правобережья реки Ишим. Первую (I) группу (пресные воды) составляют озера Савино, Таpaбарино, Станичное, Калмацкое и Безымянное; вторую (II) (сильносолоноватые воды) - озера Глубокое, Щербаково и Могильное.
Для классификации вод исследуемых озер по химическому составу в них было определено содержание главных ионов. Преобладающими ионами в водах являются ионы натрия и калия, а также хлорид-ионы, т.е. воды данных озер относятся к хлоридно-натриевой группе (табл.1). При кластерном анализе по макрокомпонентам вод двух групп озер, выяснили, что макросостав вод зависит от географического положения озер.
Таблица 1. Хаpaктеристика вод по химическому составу.
Название озера |
Хаpaктеристика вод |
|
|
||||
класс |
группа |
тип |
Хф/х |
Класс |
Хэвт |
Класс |
|
Савино |
хлоридный |
натриевая |
I |
11,0 24,4 |
II III |
13,0 21,0 |
III IV |
Таpaбарино |
хлоридный |
натриевая |
I |
6,03 9,68 |
II II |
14,0 49,0 |
III V |
Станичное |
хлоридный |
натриевая |
I |
6,11 9,13 |
II II |
0,67 2,33 |
II II |
Калмацкое |
хлоридный |
натриевая |
I |
11,2 13,7 |
II II |
14,0 20,0 |
III IV |
Безымянное |
хлоридный |
натриевая |
I |
6,19 14,7 |
II II |
3,33 10,6 |
II III |
Глубокое |
хлоридный |
натриевая |
III |
20,4 28,0 |
III III |
3,33 10,6 |
II III |
Щербаково |
хлоридный |
натриевая |
III |
44,3 39,1 |
IV IV |
155 171 |
VI VI |
Могильное |
хлоридный |
натриевая |
III |
20,4 15,8 |
III III |
16,1 21,0 |
IV IV |
Примечание: в числителе - в поверхностном слое, в знаменателе - в придонном слое. Классы: I - чистая, II - удовлетворительной чистоты, III - умеренно загрязненная, IV - сильно загрязненная, V - весьма грязная, VI - предельно грязная. Хф/х - физико-химический индекс загрязнения; Хэвт - индекс эвтрофирования вод.
Классификация по эколого-санитарным показателям представляет собой сумму гидрофизических и гидрохимических показателей качества вод. По содержанию различных форм азота (аммонийного, нитратного, нитритного) качество вод исследуемых озер сильно варьировалось от «чистой» до «предельно грязной». Основной вклад в загрязнение водоемов вносят нитрат-ионы. По содержанию минерального фосфора судили о трофности водоемов: к мезотрофным относятся озера Безымянное и Глубокое; озера Таpaбарино, Щербаково, Калмацкое, Савино и Могильное являются эвтрофными и озеро Станичное олиготрофным.
Дана оценка санитарно-гигиенических норм и рыбохозяйственных норм водопользования на основе стандартов предельно допустимых концентраций (ПДК) химических веществ. Во всех озерах перманганатная окисляемость превышает как рыбохозяйственные, так и санитарно-гигиенические нормы водопользования. Показатели жесткости в озерах II группы превышены в 2-4 раза. Во всех озерах I группы (кроме оз. Станичное) содержание хлорид и сульфат-ионов не превышает норму. Концентрация различных форм азота ниже предельно допустимой в исследуемых озерах обеих групп.
Оценка качества воды по эколого-токсикологическим показателям, основанная на определении уровня токсического загрязнения вод тяжелыми металлами, дала представление о потенциальной токсичности водных масс (уровень токсического загрязнения). По содержанию цинка воды озер обеих групп можно отнести к чистым. Содержание марганца превышает норму лишь в придонном слое озер Савино и Безымянное (I группа). Кадмием загрязнены озера I группы (кроме оз. Таpaбарино), причем его содержание в поверхностном слое воды выше, чем в придонном. В озерах II группы кадмий обнаружен в незначительных количествах. Во всех озерах были обнаружены медь, железо и свинец, в количествах, во много раз превышающих значения ПДК для этих металлов. Содержание этих металлов в поверхностном и придонном слоях изменяется незначительно.
Определение химического состава природных вод, не может быть осуществлено без учета степени загрязненности донных отложений. Во всех исследуемых озерах потери при прокаливании не превышает 6%, что свидетельствует о невысоком содержании органического вещества. В исследуемых озерах рН находится в пределах от 7,56 до 8,14, а электропроводность - от 735 до 8570 мкСм/см, что связано с различной минерализацией озер.
Металлы являются наиболее активными компонентами природных вод, их химическая и биологическая активность, а также степень токсичности определяются не столько валовыми концентрациями, сколько физико-химическим состоянием в водной среде. Доля подвижных форм меди и цинка для большинства исследованных озер составляет соответственно 10-20% и 30-40% от общего содержания металла, кроме озера Станичное, в котором доля подвижных форм и меди, и цинка составляет более 50% от общего содержания. В среднем в озерах доля подвижного свинца составляет 17-26% от общего содержания. В трех из восьми исследованных озер доля подвижных форм свинца ниже (оз. Могильное) и выше (оз. Безымянное и Щербаково) среднего значения по озерам. По содержанию подвижного кадмия все исследованные озера условно можно разделить на 3 группы: 1) менее 20% (оз. Безымянное, Могильное, Глубокое), 2) 25-40% (оз. Таpaбарино, Станичное) и 3) более 40% (оз. Савино, Калмацкое, Щербаково). Для никеля величина, хаpaктеризующая соотношение «подвижная форма: общее содержание», невысока и для большинства озер не превышает 20%; исключением являются озера Станичное (24%) и Глубокое (33%).
Доля подвижных форм марганца от общего содержания металла достигает 60%, что говорит о высокой токсичности металлов для гидробионтов. Содержание железа в подвижной форме сильно колeблется, доля его подвижных форм составляет 15-35% относительно общего содержания металла.
В озерах Савино, Калмацкое и Щербаково доля подвижных форм металлов от их общего содержания в донных отложениях достаточно велика, что может являться причиной постоянного смещения равновесия в системе «вода - донные отложения». Для хаpaктеристики аккумулирующих свойств донных отложений водоёма рассчитывают величину, называемую коэффициентом концентрации (Кк) - отношение содержания того или иного элемента в осадке к кларку этого элемента в данной системе. Поскольку до настоящего времени для донных отложений озера не существует рассчитанных значений кларков, то мы использовали величины кларков элементов в земной коре (по А.П.Виноградову). Величина кларка концентрации показала, что местный геохимический фон осадков хаpaктеризуется избыточными концентрациями свинца, кадмия и марганца.
Кларки концентрации марганца в большинстве исследованных озер имеют близкие значения (46-65), поэтому можно считать его фоновым для озер этого региона. Тогда превышение концентрации марганца относительно фонового значения наблюдается лишь в озерах Таpaбарино и Калмацкое. Фоновое высокое содержание марганца можно объяснить геохимическими особенностями региона, а также отложением минеральной взвеси и накоплением растительных остатков наземной растительности, хорошо аккумулирующей этот элемент. Кларк концентрации свинца для большинства исследованных озер находится в пределах 3,1 ÷ 4,4, что также можно принять за фоновое для данного региона. Содержание этого металла незначительно превышает фоновое лишь в озерах Калмацкое и Могильное и значительно ниже в озере Станичное. Накопление кадмия (КК>1) может быть обусловлено значительным поступлением этого элемента с водосборной площади, а также может быть связано с его аккумуляцией некоторыми видами фитопланктона. По концентрированию кадмия в донных отложениях исследованные озера можно условно разделить на 2 группы: 1) Савино, Таpaбарино, Калмацкое, Безымянное - КК=28÷35; 2) Станичное, Глубокое, Щербаково, Могильное - КК=15÷23. Т.е. в солоноватых озерах степень концентрирования этого металла приблизительно в 2 раза меньше, чем в пресных. Исключение составляет озеро Станичное, которое относится к пресным. Концентрирование меди, цинка, никеля и железа не наблюдается ни в одном из озер, т.е. наблюдается рассеяние элементов по сравнению с их средним содержанием в земной коре.
О направленности процесса обмена тяжёлыми металлами между донными отложениями и водой можно судить, прежде всего, по соотношению концентраций металлов в иловых растворах и водах, контактирующих с донными отложениями. Поскольку содержание металлов в воде и донных отложениях выражается различными способами, то хаpaктеристика существующих соотношений в абсолютных величинах невозможна. Расчет коэффициентов концентрации для поверхностной и придонной воды и донных отложений позволяет использовать относительные единицы измерения.
Все исследованные озера по хаpaктеру соотношения КК в поверхностной и придонной воде можно разделить на 2 группы: 1 - КК поверхностного слоя ≥ КК придонного слоя воды (Савино, Таpaбарино, Станичное, Глубокое); 2 - КК поверхностного слоя < КК придонного слоя воды (Калмацкое, Безымянное, Щербаково, Могильное).
Кроме того, донные отложения озер первой группы содержат относительно небольшой процент подвижной формы свинца (около 20%), а озера второй группы, за исключением озера Могильное, содержат почти в 2 раза больше подвижной формы этого металла (около 40%). Такое распределение металлов в водоемах говорит о различии механизмов миграции металлов в группах в водной тоще и в донных отложениях. В первой группе вероятнее всего преобладает процесс самоочищения озер за счет седиментационных процессов, а во второй группе наиболее вероятен переход тяжелых металлов из донных отложений в придонный слой. Этот переход может осуществляться, как за счет взмучивания донных отложений, так и за счет процессов растворения и десорбции ранее накопленных в донных отложениях металла.
По распределению кадмия в водной толще все озера также можно разделить на 2 группы: 1 - КК поверхностного слоя ≈ КК придонного слоя воды (Таpaбарино, Глубокое, Щербаково, Могильное); 2 - КК поверхностного слоя > КК придонного слоя воды (Савино, Станичное, Калмацкое, Безымянное). В этом случае корреляция с подвижными формами металла отсутствует, но обращает внимание, что в первую группу входят в основном солоноватые озера (за исключ. Оз. Таpaбарино), что возможно приводит к быстрому самоочищению водоемов.
Марганец активно сорбируется донными отложениями из водной толщи, поскольку его концентрация в воде значительно ниже, чем в донных отложениях (кроме озер Савино и Безымянное). Понижение концентрации ионов марганца в природных водах может происходить в результате окисления Mn (II) до MnO2 и других высоковалентных оксидов и гидроксидов, выпадающих в осадок. Полученные данные свидетельствуют о том, что донные отложения не могут являться вторичным источником загрязнения вод марганцем.
Концентрация железа в придонном слое воды значительно выше концентрации в поверхностном слое в озерах Глубокое, Савино и Таpaбарино. В остальных озерах содержание металла в придонном и поверхностном слое соизмеримо. Вследствие подвижности железа, его накопления в донных отложениях не наблюдается ни в одном из исследуемых озер. Следовательно, донные отложения могут являться вторичным источником загрязнения вод этим металлом.
Значение коэффициентов концентрации цинка, как для поверхностного слоя воды, так и для донных отложений не превышает единицу, поэтому можно сделать вывод, что накопление цинка в донных отложениях не происходит. Соизмеримые коэффициенты концентрирования металла в водной толще и в отложениях говорит о постоянном смещении равновесия в системе «вода - донные отложения».
Накопления меди в донных отложениях не наблюдается ни в одном из исследуемых озер вследствие ее подвижности. Загрязнение медью всех озер (кроме оз. Савино, Калмацкое и Щербаково) носит исключительно поверхностный хаpaктер, что может свидетельствовать об антропогенном поступлении этого металла в воды с атмосферными осадками или с водосборной площади.
В водах всех исследованных озер концентрация меди, свинца и железа в несколько раз превышает значения ПДК для этих элементов. Кадмием загрязнены лишь озера I группы (кроме оз. Таpaбарино). По содержанию цинка и марганца воды всех озер можно отнести к чистым, кроме озер Савино и Безымянное, в которых содержание марганца превышает норму. Индексы токсического загрязнения достаточно высоки во всех озерах, что доказывает необходимость принятия мер по очистке водной толщи от тяжелых металлов. Доля подвижных форм тяжелых металлов от их общего содержания в донных отложениях достаточно велика (особенно в озерах Савино, Калмацкое, Щербаково), что увеличивает их реальную токсичность.
Применение коэффициентов концентрации позволяет оценить степень концентрирования металлов в донных отложениях. В донных отложениях всех исследованных озер происходит концентрирование свинца, кадмия и марганца и рассеяние меди, цинка, никеля и железа.
На примере самозарастания песчаных карьеров Ленобласти рассматривается гипотеза преимущественного поселения растений-колонистов в «safe sites» – микроместообитаниях, наиболее благоприятных для растений.
...
06 06 2023 14:22:12
Статья в формате PDF
411 KB...
05 06 2023 20:46:28
Применение хитинсодержащих препаратов оказывает положительное влияние на мясную продуктивность бычков, а превосходство по хаpaктеристикам химического состава и энергетической ценности мякоти имеют бычки, получавшие сукцинат хитозана.
...
04 06 2023 2:46:12
Статья в формате PDF
212 KB...
03 06 2023 22:22:11
Авторы, используя стереокраниобазиометр собственной конструкции, на 248 объектах установили, что точка пересечения верхнего края пирамиды височной кости корешком тройничного нерва занимает преимущественно заднее, латеральное и высокое положение при брахицефалии и брахибазилии, а при долихоцефалии и долихобазилии – переднее, медиальное и низкое положение. Большим абсолютным размерам черепа соответствует высокое, заднее и латеральное положение данной точки, а малым абсолютным размерам черепа – ее низкое, переднее и медиальное положение. Наибольшая степень корреляции имеет место с индексом треугольника с вершинами в передних точках наружных слуховых проходов и в глабелле. Полученные данные могут быть использованы при изучении закономерностей морфогенеза черепа человека, а также при планировании операций чрезкожной радикотомии.
...
02 06 2023 6:32:12
Статья в формате PDF
115 KB...
01 06 2023 13:44:15
31 05 2023 11:58:36
Статья в формате PDF
254 KB...
29 05 2023 10:21:27
Статья в формате PDF
269 KB...
28 05 2023 18:48:30
Статья в формате PDF
108 KB...
27 05 2023 11:22:47
Статья в формате PDF
105 KB...
26 05 2023 8:27:53
Для определения возможности использования кристаллографического метода в оценке нарушений cпepматогенеза при действии химических факторов были изучены кристаллограммы лизата cпepматозоидов крыс после введения НДМГ в дозах 5, 25, 40 и 70 мг/кг. Экспериментальные исследования проводились на белых крысах-самцах. Анализ тезиограмм показал превалирование нарушений с увеличением введенной дозы НДМГ, начальные нарушения выявляются на ранних сроках, во всех диапазонах доз НДМГ. Максимальные нарушения прослеживаются при острой интоксикации в дозе 70 мг/кг и сроке 24 часа, о чем свидетельствует увеличение центров кристаллизации, формированием грубых монокристаллов и поликристаллов. Изменения кристаллоографической картины в тезиограммах лизата cпepмы крыс свидетельствуют о метаболических изменениях в cпepматозоидах, развивающихся в ответ на действие НДМГ, что позволяет рекомендовать кристаллографические методы для оценки действия репродуктивных токсикантов и они могут служить индикаторами функционального состояния организма.
...
25 05 2023 20:39:34
Статья в формате PDF
178 KB...
24 05 2023 23:15:58
Статья в формате PDF
217 KB...
23 05 2023 3:27:22
Статья в формате PDF
115 KB...
22 05 2023 7:49:37
Статья в формате PDF
254 KB...
21 05 2023 20:33:22
Статья в формате PDF
224 KB...
20 05 2023 17:13:42
Статья в формате PDF
125 KB...
19 05 2023 9:57:21
Статья в формате PDF
111 KB...
17 05 2023 9:53:38
Статья в формате PDF
105 KB...
16 05 2023 10:42:54
Выявлены количественные и качественные особенности формирования запасов углерода в степных экосистемах.
...
15 05 2023 15:28:14
Статья в формате PDF
113 KB...
14 05 2023 17:27:43
Из аспирата семенных пузырьков человека сочетанием катионообменной хроматографии на S-сефарозе и диск-электрофореза выделен белок. Молекулярная масса полученного белка, по данным SDS-PAGE, составила 53,5 kDa. Исходя из электрофоретической подвижности, мы предположили, что полученный белок –семеногелин-I (SPMIP/Sg-I). После обработки полученного препарата очищенным простатоспецифическим антигеном (человеческий калликреин-3 (hK3)), электрофоретически были выявлены многочисленные полипептиды с молекулярной массой от 5 до 24 kDa. Проверка биологической активности на образцах нативной cпepмы подтвердила наличие у полипептидных фрагментов способности ингибировать двигательную активность cпepматозоидов и они были отнесены к SPMI. Электрофоретическая подвижность фpaкции SPMI с молекулярной массой 18-20 kDa, которую мы назвали «тяжелой» (SPMI-h), соответствовала электрофоретической подвижности фpaкции нативной cпepмы человека, проявляющей ингибиторную активность. Изучение в казиинолитическом тесте (с химотрипсином и папаином в качестве ферментов) возможной ингибиторной активности SPMI-h, показало наличие подобной активности в отношении папаина, влияние на ферментативную активность химотрипсина выявлено не было.
...
13 05 2023 22:29:32
Статья в формате PDF
205 KB...
12 05 2023 5:54:24
В экспериментах по микроэволюции генетически модифицированных бактерий (ГМО) при непрерывном культивировании показано, что при переходе от одного стационарного состояния к другому в открытой биологической системе скорость производства энтропии должна возрастать, а не уменьшаться, как следует из основных положений неравновесной термодинамики. С точки зрения термодинамики проточные культуры микроорганизмов – хемостат и турбидостат – это открытые термодинамические системы, способные находиться в устойчивых стационарных состояниях. Причем, в соответствии с классификацией М.Эйгена (1973), хемостат соответствует случаю постоянных потоков, а турбидостат – случаю постоянной организации. Несмотря на кажущееся разнообразие микроэволюционных переходов в двух типах открытых систем при их изучении обнаруживаются общие закономерности. Важнейшей из них является возрастание потока использованной популяциями свободной энергии, и, следовательно, возрастание теплорассеяния и скорости производства энтропии. Результаты свидетельствуют о необходимости дальнейшего развития термодинамической теории открытых биологических систем, дальнейшего изучения общих закономерностей биологического развития.
...
11 05 2023 0:21:59
Статья в формате PDF
232 KB...
10 05 2023 15:42:42
Статья в формате PDF
267 KB...
09 05 2023 18:17:14
Приведены данные по петрологии и потенциальной рудоносности умеренно-щелочных гранитоидов Нагорного Сангилена, которые по сумме признаков отнесены к анорогенному типу. Показано ведущее значение в генерации этих фельзических интрузивных образований флюидного режима, в котором доминирующую роль играли концентрации плавиковой кислоты.
...
08 05 2023 13:20:17
Статья в формате PDF
1043 KB...
07 05 2023 20:47:49
Статья в формате PDF
114 KB...
06 05 2023 13:10:13
В статье рассматривается взаимодействие тел при различных скоростях и делается вывод о несправедливости постулата о постоянстве скорости света относительно любой системы отсчета. Дается также понятное с точки зрения классической механики объяснение зависимости длины и времени от скорости.
...
04 05 2023 0:10:27
Статья в формате PDF
150 KB...
03 05 2023 13:20:42
Статья в формате PDF
112 KB...
01 05 2023 2:50:42
Статья в формате PDF
121 KB...
30 04 2023 20:21:15
28 04 2023 3:38:53
В процессе тренировки отдельных компонентов ручной моторики (тонус, сила, точность движений, кинетический и динамический пpaксис) у детей совершенствуется произвольное внимание, развиваются навыки контроля и планирования целостного действия.
...
27 04 2023 18:59:58
Статья в формате PDF
132 KB...
26 04 2023 13:37:51
На основании изучения особенностей трудовой деятельности железнодорожников, учитывая современные принципы оптимального питания, были сформулированы основные требования к ассортименту продуктов лечебно-профилактического питания работников железнодорожных профессий. Даны рекомендации по организации рационального питания. Изучены требования к ассортименту при приготовлении мяса, мясопродуктов, птицы, рыбы, а так же молочных продуктов, круп мучных изделий, хлеба, овощей и фруктов. Представлена информация по пищевой ценности овощей и фруктов и классификация жиров.
...
25 04 2023 19:26:44
24 04 2023 13:42:12
Статья в формате PDF
107 KB...
23 04 2023 5:29:46
Статья в формате PDF
128 KB...
21 04 2023 21:35:58
20 04 2023 5:12:31
Статья в формате PDF
184 KB...
19 04 2023 11:25:32
Статья в формате PDF
106 KB...
18 04 2023 21:26:29
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::