Эколого-химическая оценка состояния водных систем бассейна Оби

• Автор: Темерев, Сергей Васильевич
• Шифр специальности: 03.00.16, 02.00.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 337 с. : ил.

1Л Вода, взвешенное вещество и донные отложения как естественные индикаторы состояния водных объектов.

1.2 Группы экотоксикангов как составляющие химического мониторинга.

1.2.1 Ионный состав и минерализация.

1.2.2 Органическое вещество и биогенные элементы

1.2.3 Тяжелые металлы.

1.2.4 Нефтепродукты, фенолы и пестициды.

1.3 Органические вещества как реагенты для микроэлементов

1.4 Гидробионты как индикаторы химического загрязнения

1.5 Достоверность химикоаналитической информации.

1.5.1 Электрохимические информационные системы

1.5.2 Оптические методы изучения гидросферы.

1.6 Оценка экологического состояния и динамики развития.
1.7 Выводы
Глава 2. Химикоаналитические данные основа представительного мониторинга.
2.1 Интегральные физикохимические показатели.
2.2 Ионный состав.
2.3 Определение водорастворимых форм металлов.
2.3.1 Ре, Мп
2.3.2 Си, РЬ, С,гп.
2.3.3 Аз, 8е
2.3.4 Щ.
2.4 Особенности определения элементов во взвешенном веществе
2.4.1 Ледниковых объектов.
2.4.2 Снега.
2.4.3 Озер и водохранилищ.
2.4.4 Рек.
2.4.5 Ре, Мп, Си, РЬ, С, Ъп
2.4.6 Аэ, Бе
2.4.8 С
2.5 Определение элементов в поровых водах донных отложений и водных вытяжках из почв.
2.6 Методические аспекты мокрого озоления природных объектов
2.7 Перспективы применения производных пиразолона для экстрагирования металлов из твердых природных объектов
2.8 Выводы.
Глава 3. Микроэлементы химические индикаторы взаимодействия водной экосистемы реки Обь с поверхностью водосбора
3.1 Влияние климата и фаз водного
режима.
3.2 Влияние ледникового питания на химический состав вод Верхней Оби.
3.3 Взаимодействие Верхней Оби с рудопроявлениями ртути
3.4 Вклад химического состава стока металлов с водосбора в речной сток Верхней Оби
3.4.1 Вклад урбанизированных водосборов в период снегового паводка
3.4.2 Малые притоки как индикаторы экологического состояния бассейна
3.4.2.1 Период снегового паводка
3.4.2.2 Период осенней межени.
3.4.2.3 Имитация состава вод осенью по водной вытяжке из почв
3.4.3 Сельскохозяйственная продукция как индикатор экологического состояния водосбора
3.5 Влияние Новосибирского водохранилища на химический состав вод в нижнем бьефе
3.6 Взаимодействие Средней Оби с поверхностью водосбора
3.6.1 Влияние крупных притоков Томи, Чулыма, Васюгана, Иртыша на основную реку.
3.6.2 Влияние центров нефтедобычи.
3.6.3 Донные отложения как естественный индикатор состояния водных экосистем
3.6.4 . Трансформация химических веществ на окислительновосстановительном барьере.
3.7 Особенности взаимодействия экосистем с водосбором в бессточных областях бассейна Оби
3.7.1 Взвешенное вещество и донные осадки как индикаторы экологического состояния
3.8 Роль гидробионтов при взаимодействии экосистемы и водосбора.
3.9 Идентификация источников токсичных элементов
3. Формирование и учет химической нагрузки на водные объекты.
3. Выводы.
Глава 4. Органические вещества как приоритетный экологический фактор состояния бассейна реки Обь.
4.1 Нефтепродукты показатели взаимодействия экосистемы с диффузными источниками на поверхности водосбора.
4.2 Фенолы в водоемах и водотоках как следствие взаимосвязи экосистемы с диффузными источниками на поверхности водосбора.
4.3 Трансформация органического вещества в водных
экосистемах.
4.4 Распределение фенолов в расслаивающихся системах без органического растворителя
4.5 Выводы
Общие выводы и рекомендации.
Литература


Ведущую роль в трансформации элемента при его распределении играет соотношение растворенного и биологически потребляемого кислорода, наличие растворенного и взвешенного органического вещества в данную фазу водного режима. Гидрологогидрохимические условия в водоеме активно влияют на массообменные процессы и могут быть решающими в локализации металлов в виде седиментации взвешенного вещества. В табл. Таблица 1. А1 АГ,. Н4 А1ОН2А1ОН2 А1ОН3рН 4,5 . Аб НгАвО, СНзАзН2СНз2А2Нр2 . НАз2рН 6,5. С3ФКрН5. Ссач. Нач. Н5НиН8ФКрН 3. Мп Мг а1 рН7, МпОНг, МпОН2, МпНС, МпСрН6 . Н7, ФКрН9 С ОН, ОН2 рЫ6 . РЬ РЬ2,рН4, РЬФКрН5. РЬОНрН6. СНпС, СН3пС, СН,пС1. Н7,2пОН1рН 7 . Из данных таблицы следует, что катионные формы металлов образуются только в кислых водах. В большинстве природных вод интервал лежит в пределах от 6,5 до 8,5 и нормируется в те же пределах. Как правило, в данном интервале элементы находятся в природных водах в виде комплексов элемента с анионными компонентами. А1, Сб, Со, Сг, Н Мп, 1, РЬ, Бп, Хп и присутствуют в виде гидроксокомплексов. Причем, для Сс, ЬЙ, РЬ конкурирующими лигандами выступают ФК. М существуют в кислой среде и практически вероятны для загрязненных, антропогенно закисленных поверхностных вод. Для анионных металлоидов типа мышьяка, селена, а также металлов, например хрома, в присутствии кислорода и отсутствии избытка протонов в природных водах доминируют анионные, кислородные формы элементов. Поведение селена в природных водах принципиально похоже на поведение мышьяка. Причина связана с меньшей распространенностью селена в природе в сравнении с мышьяком. Среднее содержание селена в изверженных и осадочных породах болсс чем на порядок меньше, чем кларк мышьяка 8, что затрудняет получение достоверных экспериментальных данных. Селен образует малорастворимый в воде селенид с ртутью, по этой причине селен и ртуть связывают друг к друга в лабильных средах. Иногда их называют элементы качели, а гранулированные сорбенты, импрегнированные селеном, используют даже для локализации ртутных загрязнений. Метилированные формы элементов ртуть, мышьяк могут быть обнаружены в природных водах лишь теоретически в виде комплексных катионов, связанных с анионом хлоридмонометилртути только в В ДО в анаэробных условиях. Прямые достоверные подтверждения алкилированных форм ртути в поверхностных водах в литературе пока отсутствуют. Как правило, достоверность определения алкилированных форм ртути в водоемах осложнена тем или иным методом концентрирования вымораживания, применения криоловушек, центрифугирования из большого объема. При концентрировании нарушаются равновесные условия, и алкилированная ртуть извлекается из микроорганизмов, диспергированных в водной фазе 5. Более того, алкилированные формы ртути и других металлов растворимы в малополярных растворителях и нерастворимы в воде 6. Растворимость металлоорганических соединений определяет преимущественное накопление их в жировой ткани морских и речных животных см. Достаточно значащим внутренним фактором для физикохимического распределения элементов в водоемах выступает минерализация воды. Минеральносолевой состав вод есть функция геоморфологии водосборной площади типы почв, свойства подстилающей почву поверхности, степени увлажнения индекс сухости, количество осадков и преобладающих источников питания водоема в данную фазу водного режима. Распределение растворенных форм металлов ионных, карбонатных, сульфатных, органических, хлоридных зависит от минерализации воды 1, 2, 4. Для маломинерализованных вод характерны комплексы металлов с РОВ 9. В работах П. П. Линника отмечается, что несмотря на уменьшение доли взвешенных форм М и доли мелкодисперсных взвесей, по длине реки от верховий к устью на , растворимые в воде металлы остаются связаны с РОВ в прочные комплексные соединения. В работах С. Р. Крайнова, В. М. Швец изучено соотношение растворимых форм меташов в водах различной минерализации. В маломинерализованпых водах образование хлоридных и сульфатных комплексов метатлов равновероятно мало около 1 и преобладают органические и бикарбонатные формы металлов.