Гидрохимическая характеристика водохранилищ Западно-Казахстанской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 574.52 (574.1)

г. Уральск, Западно-Казахстанский аграрно-технический университет им. Жангир хана

Гидрохимическая характеристика водохранилищ Западно-Казахстанской области

Н.Х. Сергалиев, И.И. Бибишева, А.Л. Кисметова, С.Х. Абишева,

М.Д. Нугманова

Аннотация

Приведены результаты исследования качества природных поверхностных вод Донгелекского и Пятимарского водохранилищ Западно-Казахстанской области. Проанализированы результаты двух- и трехлетнего мониторинга состояния вод данных водохранилищ по гидрохимическим и токсикологическим показателям.

Т?ЙІН

Батыс ?аза?стан облысында?ы Д?нгелек ж?не Пятимар су ?оймаларыны? таби?и беткей суы сапасын зерттеу н?тижелері келтірілген. Осы су ?оймаларыны? су жа?дайына гидрохимиялы? ж?не токсикологиялы? к?рсеткіштері бойынша екі ж?не ?ш жылды? мониторинг н?тижелері талдан?ан.

RESUME

There are research results of the natural surface water quality of Dongelek and Pyatimar impounded bodies in the Western Kazakhstan oblast. There also have been analyzed the results of two- and three year monitoring of these impounded bodies on hydrochemical and toxicological indexes.

Вода является ценнейшим природным ресурсом. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве; общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания.

Вопросы рационального использования и охраны водных ресурсов принадлежат к числу острых проблем современности. Это вызвано очень быстрым ростом потребности в пресной воде со стороны населения и хозяйства [1].

Работа выполнена в рамках реализации научно-исследовательской работы по теме «Разработка ТЭО и биологическое обоснование на акклиматизацию, и зарыбление водоемов местного значения» по договору №50 от 01.08.12г.

Целью данного исследования является получение и систематизация информации о состоянии поверхностных вод водохранилищ Западно - Казахстанской области.

Объектом исследования явились природные поверхностные воды Донгелекского и Пятимарского водохранилищ.

Водохранилище Донгелек расположено в Акжайыкском районе Западно-Казахстанской области близ поселков Донгелек и Жамбыл.

Пятимарское водохранилище находится на реке Кушум в Жангалинском районе Западно-Казахстанской области.

Аналитические исследования по определению содержания гидрохимических и токсикологических загрязнителей в пробах воды проводились в летний и осенний периоды года в течение двух (2011-2012) и трех (2010-2012) лет. Исследования проводились химическими и физико-химическими методами в лабораториях аккредитованного испытательного центра НИИ Западно-Казахстанского аграрно-технического университета имени Жангир хана. Отбор, транспортировка, хранение проб природных поверхностных вод проводились согласно требованиям соответствующей нормативной документации [2].

Загрязнение вод проявляется в изменении физико-химических свойств, увеличении содержания различных ионов, превышение содержания которых свидетельствует о нарушении катионно-анионного баланса водоема и может вызвать негативные последствия для живых организмов. Загрязнение также выражается в повышении концентрации токсических компонентов. Среди нормируемых гидрохимических показателей определялись рН водной среды, азотсодержащих ионов: нитрат-ионов (NO₃^-), нитрит-ионов (NO₂^-), ионов аммония (NH₄⁺); общее солесодержание (сухой остаток) и органическое вещество.

В таблице 1 представлены результаты анализа гидрохимического состава воды Донгелекского водохранилища за период 2010 - 2012 годов.

Таблица 1 - Содержание гидрохимических показателей в природной воде Донгелекского водохранилища

Как видно из данных, приведенных в таблице 1, значения нормируемых показателей за анализируемый период не превышают установленных санитарных норм, кроме перманганатной окисляемости в отдельные годы. В 2010 году содержание перманганатной окисляемости в летний период на поверхности превышало ПДК в 1,7 раза и на глубине в 2,24 раза. В осенний период этот же показатель превышал ПДК в 1,64 и на глубине в 2 раза. В 2012 году наблюдается превышение установленных норм в осеннем сезоне на поверхности в 1,68 ПДК и на глубине в 2 ПДК. Изменение по глубине перманганатной окисляемости, может свидетельствовать о повышенной концентрации органического вещества в толще воды. Это может быть связано с тем, что часть отмирающих в воде органических остатков опускается на дно, где в сложных условиях претерпевает процессы изменения и разложения, в результате которого синтезируются стойкие органические соединения.

По величине водородного показателя рН вода Донгелекского водохранилища относится к нормальным водам. Наблюдается некоторое колебание величины рН в рассмотренный период времени, что может быть связано с незначительным колебанием концентрации ионов НСО₃^- и СО₃^2- в составе воды, которые, в свою очередь, попадают в воду благодаря дневной активности водных растений [3].

Наблюдается снижение концентрации ионов аммония по сравнению с 2010 годом, что может быть связано со способностью аммонийного азота относительно легко переходить в другие соединения. Содержание нитрит-ионов за исследуемый период незначительно. Содержание нитрат-ионов меняется незначительно, что может свидетельствовать об отсутствии в водоеме большого числа водорослей, способного существенно снизить концентрацию нитрит-ионов в вегетационный период.

Значения сухого остатка не превышает нормы и говорит о слабой минерализации воды Донгелекского водохранилища.

Подобные исследования проводились с природными водами Пятимарского водохранилища. Данные химического анализа представлены в таблице 2.

водохранилище гидрохимический токсикологический

Таблица 2 - Содержание гидрохимических показателей в природной воде Пятимарского водохранилища

Как видно из данных, приведенных в таблице 2, наблюдается превышение перманганатной окисляемости. В 2011 году данный показатель превышал значения ПДК и колебался от 1,11 ПДК до 1,2 ПДК. По сравнению с предыдущим годом в 2012 году наблюдается увеличение содержания перманганатной окисляемости на поверхности водохранилища, так в летний период составила 11,6мг/л (2,32 ПДК), в осенний период 10,92 мг/л (2,18 ПДК). Перманганатная окисляемость меняется по глубине, увеличивая значение к поверхности. Это может свидетельствовать о значительном содержании органических остатков в поверхностной части толщи воды.

По величине водородного показателя рН вода Пятимарского водохранилища относится к нормальным водам.

Концентрация ионов аммония относительно постоянна в 2011 году, в 2012 году наблюдается повышение данного показателя, но содержание находится в пределах установленных норм.

Содержание нитрит-ионов незначительно. Содержание нитрат-ионов значительно меняется, что может свидетельствовать о возможном загрязнении водоема антропогенной деятельностью, и дальнейшем устранении источников загрязнения.

Значение сухого остатка не превышает нормы и говорит о слабой минерализации воды Пятимарского водохранилища.

Таким образом, анализ гидрохимических показателей поверхностных вод Донгелекского и Пятимарского водохранилищ показывает, что водохранилища не загрязнены и пригодны для использования в хозяйственно-бытовых целях. Вода водохранилищ имеет повышенное значение перманганатной окисляемости, что не позволяет рекомендовать ее для питья.

Наряду с определением гидрохимических показателей исследуемых водоемов, были исследованы и токсикологические показатели, такие как тяжелые металлы и нефтепродукты. Источниками загрязнения вод тяжелыми металлами служат сточные воды. Кроме того, тяжелые металлы входят в состав удобрений и пестицидов и могут попадать в водоемы вместе со стоком с сельскохозяйственных угодий. Нефть в воде представляет собой следы растворенных в воде нефтепродуктов. Их источниками могут быть сточные воды, техническая вода, охлаждающие воды технологических процессов и т.п. [4].

В таблице 3 представлены результаты анализа воды Донгелекского и Пятимарского водохранилищ на содержание ионов тяжелых металлов цинка, свинца (II), кадмия (II) и меди (II), а также нефтепродуктов в 2011 году. Результаты сравнивались с предельно допустимыми концентрациями загрязнителей в поверхностных водах [5].

Таблица 3 - Результаты токсикологического анализа природных вод Донгелекского и Пятимарского водохранилищ в 2011 году

Из таблицы 3 следует, что в течение 2011 года наблюдалось превышение допустимых норм для природных вод по концентрации кадмия в водах Донгелекского водохранилища. Наблюдаемые концентрации кадмия заметно увеличиваются при переходе от поверхности к глубине. Остальные токсикологические показатели находились в пределах норм.

По содержанию тяжелых металлов вода Пятимарского водохранилища отвечает нормам. Концентрации тяжелых металлов так же увеличиваются при переходе от поверхности к глубине. Содержание в воде нефтепродуктов в обоих водоемах не превышает нормы.

Аналогичное исследование проводилось в 2012 году. Как видно в 2012 году также наблюдается загрязнение вод Донгелекского водохранилища ионами кадмия в летний период, в осенний же период концентрация их значительно снизилась. Можно предположить, что понижение концентрации тяжелых металлов вызвано снижением антропогенного воздействия, либо устранением прямого источника загрязнения. Содержание в воде нефтепродуктов колеблется в пределах нормы.

В воде Пятимарского водохранилища наблюдается отсутствие ионов цинка в поверхностном слое воды как в летний, так и в осенний периоды. Ионы свинца и меди не обнаружены ни на глубине, ни на поверхности водохранилища. Содержание ионов кадмия превышает концентрации, допустимые для природных вод и колеблется от 0,0288 мг/л до 0,0465 мг/л. Содержание ионов увеличивается в глубинном слое воды.

Если сравнить данные 2012 года с предыдущим годом, то можно наблюдать снижение концентрации ионов цинка и свинца как на поверхности Донгелекского водохранилища, так и в глубине. Содержание ионов меди меняется незначительно, за исключением осеннего периода 2012 года, где данные ионы обнаруживаются в очень малом количестве.

В водах Пятимарского водохранилища так же отмечается снижение концентраций ионов цинка, свинца и меди вплоть до их необнаружения.

Концентрации нефтепродуктов находятся в пределах норм в водах как Донгелекского, так и Пятимарского водохранилищ.

Таким образом, был проведен мониторинг состояния природных вод Донгелекского и Пятимарского водохранилищ. Проводилось исследование гидрохимических и токсикологических показателей. Показано, что вода Донгелекского и Пятимарского водохранилищ отвечает требованиям санитарно-эпидемиологических норм для вод хозяйственно-бытового водоснабжения. Наблюдалось превышение перманганатной окисляемости вод Донгелекского водохранилища. В водах Пятимарского водохранилища в 2012 году наблюдалось значительное увеличение концентраций ионов аммония.

Так как гидрохимическое состояние водохранилищ тесно связано как с природными, так и с антропогенными факторами, необходимо проводить дальнейшие систематические мониторинговые исследования для установления антропогенной составляющей загрязнений.

Исследования показали также и наличие устойчивых токсикологических загрязнений водоемов, в частности ионами кадмия. Концентрации кадмия в водах обоих водохранилищ в несколько раз превышают допустимые нормы. Однако, как и в случае с гидрохимическими загрязнениями, требуются дальнейшие исследования для выяснения причин загрязнения вод Донгелекского и Пятимарского водохранилищ ионами кадмия.

Список литературы

1. Государственный доклад: О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1998 году // Зеленый мир. - 1999.

2. ГОСТ 23268.0-91. Воды минеральные питьевые лечебные, лечебно-столовые и природные столовые. Правила приемки и методы отбора проб. - Введ. 1992-07-01.-М.: Изд-во стандартов, 1992. - 5 с.

3. Алекин, О.А. Основы гидрохимии / О.А. Алекин. - Санкт Петербург: Гидрометеоиздат, 2010. - 295 с.

4. Guidelines for drinking-water quality. Vol. 1, Recommendations // 3^rd edition. - Geneva. - WHO. - 2008.

5. СанПиН №104-2012. Санитарно-эпидемиологические требования к водоисточникам, местам водозабора для хозяйственно-питьеаых целей, хозяйственно-питьевому водоснабжению и местам культурно-бытового водопользования и безопасности водных объектов. Утвержден постановлением Правительства РК.

Размещено на Allbest.ru