Прогнозирование безопасных концентраций органических веществ в водных объектах

• Автор: Мухамадеева, Алия Ильдаровна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 119 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ ХИМИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1 Нормативный механизм регулирования качества воды в водоемах

1.2 Методы оценки воздействия химических веществ на водные объек- | „

1.2.1 Экспресс-экспериментальные методы прогнозирования допусти-мых концентраций содержания химических ветцеств в воде

1.2.2 Расчетные методы определения токсичности и вредности химиче- ^ ^

ских веществ в водоемах

1.2.3 Прогнозирование токсичности и опасности органических соединений в исследованиях закономерности связи «структура - свой-
ство»
1.3 Применение компьютерной системы «БА1Ш-21»
2 РАЗРАБОТКА БАЗЫ ДАННЫХ ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОЦЕНКИ УРОВНЕЙ ВОЗДЕЙСТВИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В 27 ВОДНЫХ ОБЪЕКТАХ (ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА)
2.1 Обоснование выбора и характеристика объектов и методов расчет- ^
ного исследования
2.2 Формирование банков структур органических соединений
2.2.1 Анализ влияния химических фрагментов на токсичность органи- ^
ческих соединений в воде
2.2.1.1 Влияние структурных признаков на токсичность соединений в ^ воде хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водоема (массив 1).
2.2.2.2 Влияние структурных признаков на токсичность соединений в ^
воде рыбохозяйственного водоема (массив 2)
2.2.2 Формирование моделей для интервальной оценки уровней воз- ^
действия органических веществ
2.3.1 Модели для оценки интервальных значений ОДУ органических соединений в воде хозяйственно - питьевого и культурно-бытового во-
допользования
2.3.2 Модели для оценки интервальных значений ОБУВ органических ^
соединений в воде рыбохозяйственного значения
2.4 Апробация моделей для оценки интервалов значений ОДУ и ОБУВ ^
органических соединений
2.5 Прогнозирование интервалов значений ОБУВ органических соеди- ^
нений
3 СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКОТОКСИЧНОСТИ НЕКОТОРЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ (ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ)
3.1 Объекты исследования
3.1.1 Синтез 2-гуанидинобензимидазола, 2-аминобензимидазола и изо- ^
бутилнафталинсульфокислоты
3.2 Исследование экотоксичности химических веществ

3.2.1 Методы исследования
3.2.1.1 Методы биологического тестирования
3.2.1.2 Метод определения биологического потребления кислорода
3.2.2 Результаты биотестирования химических веществ в составе пестицидов
3.2.3 Результаты биотестирование химических веществ в составе присадок к дизельному топливу
3.2.4 Исследование влияния химических веществ на процессы само-
очищения водоемов
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Структуры органических соединений массива 1..
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Структуры органических соединений массива 2..
ВВЕДЕНИЕ
В условиях техногенного воздействия на окружающую среду, в водоемы поступает большое количество разнообразных по химическому строению веществ. В России согласно нормативным и справочным данным только около 3000 химических соединений имеют установленные допустимые значения концентраций - ПДК (предельно допустимая концентрация) и ОДУ (ориентировочно допустимый уровень воздействия) для воды водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования; около 1000 соединений имеют установленные ПДК и ОБУВ (ориентировочно безопасный уровень воздействия) для воды рыбохозяйственного значения. Однако, с каждым годом растет количество веществ с неизвестными допустимыми концентрациями, которые так же попадают в водные объекты. По разным литературным источникам ежегодно синтезируется от 2000 до 50000 новых химических веществ [120].
Установление предельно допустимых концентраций (ПДК) органических веществ, требуют весьма значительных затрат. Поэтому актуальными становятся экологические исследования по разработке теоретических подходов к прогнозированию опасности химических соединений для окружающей среды на основе изучения связи «структура-свойство»: методов предварительной оценки уровней воздействия новых и малоизученных органических веществ, выражаемые в допустимых и безопасных концентрациях. Согласно методическим указаниям по разработке ПДК (МУ 2.1.5.720-98), прогнозные методы оценки уровней воздействия веществ являются основой при планировании дальнейших экспериментов (установление ПДК, ОДУ, ОБУВ) и внедрения этих веществ в практику хозяйственной деятельности [59].
Проблема упрощения и повышения эффективности исследований по прогнозированию и предварительной оценке экологических нормативов содержания веществ в водоемах, определению уровней их воздействия на водоем может быть решена при использовании современных технологий и средств, например, компьютерных систем с применением различных методов математического представ-

фрагменты о
Рисунок 2.4 - Информативность углеродсодержащих фрагментов
2.2.2.2 Влияние структурных признаков на токсичность соединений в воде рыбохозяйственного водоема (массив 2)
Границы разделения интервалов ОБУВ для массива 2 были выбраны с учетом классификации соединений по классам опасности, согласно Приказа Росры-боловства от 04.08.2009 N 695 "Об утверждении Методических указаний по разработке нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения" [83]. В основу классификации опасности веществ, загрязняющих воду водных объектов рыбохозяйственного значения, в зависимости от токсичности, степени накопления в организмах, способности вызывать отдаленные эффекты, лимитирующего показателя вредности положены показатели, которые характеризуют различную степень опасности для водных биоресурсов [83].
Оценка влияния признаков массива 2 проведена в рамках признаковых пространств, образованных следующими границами разделения (ПДК мг/л): 0,0001 (информативность признаков - г5), 0,001- (г6), 0,01 - (г7); 0,1 - (г8). Выбранные разделительные значения интервалов соответствуют границам разделения ПДК