Техногенное загрязнение тяжелыми металлами водосборной площади бассейна Иртыша в пределах территории Республики Казахстана

• Автор: Сибиркина, Альфира Равильевна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Семипалатинск
• Количество страниц: 107 с. : ил.

Содержание
Введение
1 Источники поступления и миграция тяжелых металлов в гидросфере
1.1 Источники поступления тяжелых металлов в гидросферу
1.2 Формы существования и миграции тяжелых металлов в поверхностных водах
2 Характеристика территории Иртышского бассейна
2.1 Рельеф
2.2 Геологическое строение территории Иртышского бассейна
2.3 Климатические условия территории Иртышского бассейна
2.4 Речная сеть Иртышского бассейна
3 Методы исследования
4 Техногенное загрязнение тяжелыми металлами водосборной
площади бассейна Иртыша в пределах территории Казахстана
4.1 Основные источники загрязнения природных поверхностных вод Иртышского бассейна. Расчет эколого-экономического ущерба окружающей среде от функционирования промышленных предприятий
4.2 Содержание, миграция и накопление тяжелых металлов в природных поверхностных водах Иртышского бассейна
4.3 Содержание и формы соединений тяжелых металлов в донных отложениях
Заключение
Список использованных источников

Введение
Изучение процессов формирования химического состава природных вод является важнейшей частью гидрохимических исследований, имеющих целью выяснение условий и причин изменения химического состава природных вод в пространстве и во времени.
Вопросами формирования химического состава природных вод занимались многие исследователи. Благодаря основополагающим работам В. И. Вернадского (1891-1945 гг.), А. Е. Ферсмана (1932-1955 гг.), А. П. Виноградова (1924-1957 гг.), С. А. Щукарева (1923-1932 гг.), О. А. Алехина (1943-1965 гг.), М. Г. Валяшко (1950-1965 гг.), П. П. Воронкова (1947-- 1955 гг.) и ряда других крупных ученых, основные пути формирования и главные факторы, определяющие химический состав природных вод, в общих чертах известны.
Однако в настоящий период интенсивного развития промышленности при остром дефиците незагрязненных пресных вод, пригодных для использования в бытовых целях, в промышленности и сельском хозяйстве, недостаточно представлять основную направленность, необходимо иметь количественные оценки процессов формирования химического состава природных вод. Необходимо разработать общую теорию круговорота химических веществ в гидросфере и количественно оценить этот процесс.
Составление химических балансов, прогнозные расчеты, мероприятия по направленному регулированию качества воды, установление интенсивности антропогенного влияния на химический состав природных вод не могут успешно осуществляться без изучения процессов формирования, выяснения и количественной оценки основных факторов, определяющих химический состав воды.
Возросшие масштабы антропогенного влияния на природную среду еще более усложнили и в то же время повысили необходимость изучения процессов формирования химического состава природных вод уже в новых условиях, все чаще характеризующихся интенсивным изменением природных факторов, ранее действовавших более или менее стабильно. Нарушение человеком сложившихся на протяжении геологических эпох процессов и равновесия в природе приводит к изменению соотношения ранее действовавших вод. При поступлении сточных вод промышленного, сельскохозяйственного и хозяйственно-бытового происхождения значительно изменяется химических состав природных вод. Так, например, в сточных водах, сбрасываемых в р. Иртыш после

окончательной очистки на очистных сооружениях «Семгорводоканала» и «Кожмехобъединения», содержится повышенная концентрация ряда металлов -хрома, цинка, меди, никеля, стронция, что способствует их накоплению в указанном водоеме (на 28,1-320,2 %) /1/.
Еще более глубокие изменения, действующие более продолжительное время, исчисляемое десятилетиями и столетиями, и иногда приводящие к необратимым последствиям, вызывают процессы антропогенного воздействия на площади водосбора рек, озер и водохранилищ, а также на области питания подземных вод. Так, очаги интенсивного загрязнения подземных вод находятся в контурах горизонта, являющегося главным источником водоснабжения г. Усть-Каменогорска. Уровень загрязнения в границах ареала достигает по цинку, меди, свинцу, кадмию, селену, марганцу, мышьяку десятков и тысяч ПДК (профиль Усть-Каменогорского металлургического комплекса и Ульбинского завода, Усть-Каменогорской ТЭЦ, промплощадки и хвостохранилища). Загрязнение водного горизонта распространилось на многие километры /2/.
Освоение новых территорий под промышленные сооружения, градостроительство и сельскохозяйственные угодья, извлечение из земных недр огромного количества химических веществ, их рассеивание на земной поверхности в процессе переработки и потребления, зарегулирование стока крупных рек и целых бассейнов, переброс стока рек из одних климатических зон в другие и многие другие мероприятия оказывают огромное воздействие на гидрохимический облик водотоков и водоемов и вообще всех природных вод.
Актуальность
В приоритетный список антропогенных загрязняющих веществ входят и тяжелые металлы. До 70-х годов важнейшими загрязняющими веществами считались пыль, угарный и углекислый газы, соединения азота, оксиды серы, ядохимикаты, синтетические органические вещества. И лишь в последние два десятилетия сложилось понимание того, что тяжелые металлы представляют важнейшую проблему в охране окружающей среды /3, 4/. Так, в 1981 г. в программе ООН по охране окружающей среды (ЮНЕП) к числу приоритетных элементов были отнесены Мп, Со, М, Си, Аэ, Мо, Сб, Бп, Щ, РЬ. В начале 90-х годов Агентство по защите окружающей среды США (ЕРА) значительно расширило список химических элементов, представляющих опасность для человека при увеличении их содержания в окружающей среде. В число наиболее токсичных элементов вошли Ве, А1, Сг, N1, Аэ, 8е, Сс1, БЬ, Н& РЬ, в приоритетный

где у - константа, численное значение которой рекомендуется равным 120 при оценке сбросов до или 1985 г. и 144 для сбросов после 1985 г., руб./усл.т.;
ок - константа, имеющая разное значение в зависимости от бассейнов водоемов;
М - приведенная масса годового сброса примесей в водохозяйственный участок, уел. т/год.
Величина М определяется по формуле:
м = ХА; -т;

где 1 - номер сбрасываемой примеси (показатель стока);
N - общее число примесей в СВ;
А; - показатель относительной опасности сброса 1-того вещества, уел. т/т;
гп] - общая масса годового сброса 1-й примеси, т/год.
Кроме того, рассчитывали общий потенциальный ущерб - сброс СВ без очистки, фактический ущерб - с учетом работы очистных сооружений и предотвращенный ущерб:
V = V — V
1 пред •' п ф
При выполнении региональных экогеохимических программ большой интерес представляет сравнение содержания тяжелых металлов в водах исследуемого региона с незагрязненными пресными поверхностными водами. С этой целью, использовался диаграммный метод Маркерта /108/, в котором для каждого элемента указывается величина:
— • 100%} Где

С; и Сь - содержание 1-го элемента в воде данного объекта и в некотором условном, реально не существующем образце сравнения или "эталоне".