Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,074

ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД ОЗЕРА В РАЙОНЕ ПОЛИГОНА

Турецкая И.В. 1 Потатуркина-Нестерова Н.И. 2 Шроль О.Ю. 2 Пантелеев С.В. 2 Немова И.С. 2
1 ОАО «Пластик», Сызрань
2 ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный университет», Ульяновск
Проведены химические исследования на содержание тяжелых металлов в пробах поверхностных вод озера, находящегося ниже полигона захоронения твердых промышленных отходов химического производства и анализ полученных результатов за период с 2006 по 2010 г. Пробы брали смешанные из поверхностного слоя озера один раз в год в начале летнего периода. Валовое содержание химических веществ, как никель, медь, цинк определяли на атомно-абсорбционном спектрометре «КВАНТ-2А», хрома фотометрическим методом с дифенилкарбазидом. Результаты проведенных химических измерений показали, что водная миграция химических веществ, в том числе и тяжелых металлов, образующихся в теле полигона захоронения отходов, способствует загрязнению поверхностных вод. В 2008–2010 гг. наблюдалось повышенное содержания цинка, хрома3+ и меди в отобранных пробах поверхностных вод озера, в отличие от периода 2006–2007 гг., когда концентрация этих тяжелых металлов в пробах воды не превышало уровня ПДК. За весь период наблюдений содержание хрома6+ была ниже допустимых значений. Было выявлено, что концентрация меди, хрома3+ в поверхностных водах озера подвержена значительному колебанию. Уровень содержания никеля в исследуемых пробах за весь период наблюдений оставался стабильно высоким, с максимумом в 2009 г. и минимумом в 2010 г. По нашим данным, поверхностные воды вблизи территории полигона захоронения промышленных отходов химического производства имеют следы техногенной нагрузки, что может негативно отразиться на здоровье населения.
полигон захоронения промышленных отходов
тяжелые металлы
1. Бобович Б.Б., Девяткин В.В. Переработка отходов производства и потребления. - М.: «Интермет Инжиниринг», 2000. - C. 496.
2. Промышленные и бытовые отходы: Хранение, утилизация, переработка: учеб. пособие / А.С. Гринин, В.Н. Новиков. - М.: ФАИС-ПРЕСС, 2002. - 336 с.
3. Мур Дж.В., Рамамутри С. Тяжелые металлы в природных водах. Контроль и оценка их влияния: пер. с англ. - М.: Мир, 1987. - 181 с.
4. Сметанин В.И. Защита окружающей среды от отходов производства и потребления. - М.: Колос, 2000. - 232 с.
5. Вода. Общие требования к отбору проб: ГОСТ Р 51592-2000.
6. Методика выполнения измерений валового содержания меди, кадмия, цинка, свинца, никеля, марганца, кадмия и хрома в почвах, донных отложениях, осадках сточных вод и отходах методом плазменной атомно-абсорбционной спектрометрии: ПНД Ф16.1:2.2:2.3:3.36-02 (издание 2007 г.), Методика выполнения измерений массовой концентрации хрома в природных и сточных водах фотометрическим методом с дифенилкарбазидом: ПНД Ф 14.1:2.52-96.

В соответствии с международными обязательствами России основной экологической проблемой, требующей незамедлительного решения, является снижение уровня техногенного загрязнения окружающей среды. Это связано не только с уменьшением антропогенных нагрузок на биосистемы планеты, но и с решением проблемы сбора и утилизации отходов.

При эксплуатации промышленных объектов особую актуальность имеют вопросы утилизации и захоронения отходов производства, т.к. на промышленные отходы производства приходится весомая доля всех продуктов жизнедеятельности человека [1]. Известно, что твердые промышленные отходы оказывают негативное воздействие на окружающую среду [3].

Интенсивное складирование различных отходов производства способствует активизации экзогенных геологических процессов, изменению физико-механических свойств и состава поверхностных и подземных вод. Известно, что загрязнение поверхностных вод является одним из самых вредных и опасных негативных воздействий человеческой деятельности на водные объекты, которое приводит не только к необратимым неблагоприятным изменениям качества вод и водных экосистем, но и непосредственно влияет на все живые организмы нашей планеты [2].

К приоритетным загрязняющим веществам относятся тяжелые металлы, что связано с биологической активностью многих из них. Они характеризуются высокой токсичностью для всех живых организмов даже в низких концентрациях, а также способностью биоаккумуляции и биоманификации. Известны биогенные тяжелые металлы, вызывающие отравление и/или гибель живого организма - ксенобиотики. Достигая определенной концентрации в организме, они вызывают отравления, мутации и др. [4]. В приоритетную группу металлов-токсикантов, наиболее опасных для здоровья человека и животных, отнесены хром, медь, никель, ртуть, свинец и др.

Целью данной работы являлось обнаружение и определение концентрации тяжелых металлов в поверхностных водах озера, находящегося в районе полигона захоронения твердых промышленных отходов химического производства.

Материалы и методы исследования

Исследования проводились в 2006-2010 гг. Пробы отбирали в соответствии с ГОСТ Р 51592‒2000 «Вода. Общие требования к отбору проб» [5]. Пробы брали смешанные из поверхностного слоя озера, находящегося ниже полигона захоронения твердых промышленных отходов (ПЗО). Отбор проб проводился один раз в год в начале летнего периода. Валовое содержание химических веществ, как никель, медь, цинк определяли на атомно-абсорбционном спектрометре «Квант-2А» ООО «Кортэк», хрома фотометрическим методом с дифенилкарбазидом согласно аттестованным методикам в лаборатории санитарно-гигиенических исследований и охраны природы ОАО «Пластик» (аттестат аккредитации № РОСС RU.0001.512683) [6].

Обработку данных для получения средних величин осуществляли с помощью компьютерной программы «МS Excel 2003». На рисунке представлены средние арифметические значения определяемых величин.

Результаты исследований и их обсуждение

Результаты исследований содержания тяжелых металлов в отобранных пробах представлены на рисунке.

Динамика содержания тяжелых металлов в воде озера, расположенного ниже полигона захоронения промышленных отходов

Проведенные исследования показали, что содержание ионов меди в исследуемых пробах составляло: в 2008 г. 10,0 ПДК, в 2009 г. 70,0 ПДК и в 2010 г. 4,0 ПДК, лишь в 2006 и 2007 гг. уровень меди был на уровне нормативного значения (0,001 мг/л) и составлял 1 ПДК.

Установлено, что концентрация хрома3+ в период с 2006 по 2008 г. была ниже нормативного значения и составляла 0,14 ПДК. Однако пересчет по ПДК (0,07 мг/л) в 2009 г. выявил превышение установленного норматива: содержание хрома3+ составило 3,5 ПДК. В 2010 г. концентрация данного металла снизилась до 0,64 ПДК.

Содержание хрома6+ в пробах воды в 2006-2010 гг. изменялось в диапазоне 0,5-0,85 ПДК, во всех пробах его уровень был стабильно ниже нормативного значения.

Анализ проб на содержание в них цинка показал, что концентрация данного металла находилась ниже нормативных значений (0,01 мг/л) - 0,27-0,4 ПДК, кроме 2008 г., когда его уровень повысился до 1,8 ПДК.

Содержание никеля в пробах поверхностных вод озера, расположенного в районе полигона захоронения производственных отходов, в период наблюдения с 2006 г. по 2010 г. было стабильно высоким с превышением ПДК с максимумом загрязнения в 2009 г.: в 2006 г. - 4 ПДК, в 2007 г. - 3,7 ПДК, 2008 г. - 3,2 ПДК, в 2009 г. 32,2 ПДК. В 2010 г. концентрация никеля снизилась и составила 1,1 ПДК.

Следовательно, загрязнение поверхностных вод озера, находящегося ниже полигона захоронения твердых промышленных отходов, медью, хромом3+, никелем присутствовало с максимумом в 2009 г., и снижением в другие года.

Таким образом, было изучено загрязнение поверхностных вод озера, находящегося ниже полигона захоронения твердых промышленных отходов, так как именно поверхностные воды являются важнейшим показателем степени чистоты среды обитания. Металлтоксикант, попав в водоем, распределяется между компонентами водной экосистемы и в малом количестве не может оказать вредное воздействие на данную систему, сталкиваясь с буферной емкостью экосистемы. На живой организм действие металлов различно и зависит от природы металла, типа соединения, в котором он существует в природной среде, а также его концентрации. Проведенными исследованиями показано, что наблюдалось повышение содержания цинка, хрома3+ и меди в поверхностных водах озера в 2008-2010 гг. В 2006-2007 гг. содержание этих тяжелых металлов в пробах воды не превышало уровня ПДК, а концентрация хрома6+ была ниже допустимых значений за весь период проведения исследований. Концентрация меди, хрома3+ в поверхностных водах озера подвержена значительному колебанию. Уровень содержания никеля в исследуемых пробах за весь период наблюдений оставался стабильно высоким, с максимумом в 2009 г. и минимумом в 2010 г.

Выводы

  1. За весь период наблюдений максимальное содержание по сравнению с нормой цинка в поверхностных водах озера, находящегося ниже полигона захоронения твердых промышленных отходов, наблюдалось в 2008 г. - 1,8 ПДК, тогда как наибольшее увеличение уровня хрома3+, меди и никеля отмечалось в 2009 г. - 3,5 ПДК, 70 ПДК и 32,2 ПДК соответственно.
  2. Концентрация хрома6+ была ниже нормативного значения во всех исследуемых пробах на протяжении всего изучаемого периода времени.
  3. Поверхностные воды вблизи территории ПЗО имеют следы техногенной нагрузки, что может негативно отразиться на здоровье населения ввиду использования вод данного озера в культурно-массовых целях.
  4. Водная миграция химических веществ, в том числе и тяжелых металлов, образующихся в теле полигона захоронения отходов, способствует загрязнению поверхностных вод. Поэтому оценка степени токсичности поверхностных вод является актуальной экологической задачей.
  5. Был выявлен недостаток системы мониторинга озера, расположенного ниже полигона захоронения твердых промышленных отходов, как частота отбора проб.

Рецензент -

Чураков Б.П., д.б.н., профессор, декан экологического факультета, ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный университет», г. Ульяновск.

Работа поступила в редакцию 28.02.2012.


Библиографическая ссылка

Турецкая И.В., Потатуркина-Нестерова Н.И., Шроль О.Ю., Пантелеев С.В., Немова И.С. ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД ОЗЕРА В РАЙОНЕ ПОЛИГОНА // Фундаментальные исследования. – 2012. – № 3-3. – С. 539-541;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=29750 (дата обращения: 17.11.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074