Роль химико-биологических факторов в формировании экологического состояния малых рек в зоне влияния горно-обогатительных комбинатов

• Автор: Смирнова, Татьяна Петровна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 192 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ МАЛЫХ РЕК В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ ГОРНОДОБЫВАЮЩЕЙ ОТРАСЛИ ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Загрязнение поверхностных водотоков в зоне влияния горнообогатительных комбинатов. Методы анализа
1.1.1. Источники загрязнения гидросферы в районах размещения предприятий по добыче и переработке металлических руд
1.1.2. Потенциально опасные вещества сточных вод горнообогатительных комбинатов, их характеристика, токсичность, поведение в природных водотоках.

1.1.3. Малые реки как приемники сточных вод горнообогатительных комбинатов

1.1.4. Аналитические методы оценки качества природных сред

1.1.5. Использование методов биотестирования для оценки качества воды природных водотоков
1.2. Потоки и преобразование соединений серы в различных водных объектах. Классический серный цикл
1.2.1. Роль сульфатвосстанавливающих бактерий в преобразовании серосодержащих соединений. Физиологические группы и их распространение
1.2.2. Преобразование соединений серы в пределах серного цикла в воде и донных отложениях в различных водных объектах. Основные формы
1.2.3. Микробиологические и геохимические аспекты проблемы образования сероводорода и сульфидов в современных осадках
1.3. Применение сульфатвосстанавливающих бактерий для очистки сточных вод горнообогатительных комбинатов.
1.4. Современные методы анализа серосодержащих соединений в воде и
донных отложениях.
Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследования.
2.1.1. Краткая характеристика рек Карагайлы и Буйды.
2.2. Методы исследования и определяемые показатели и ингредиенты.
2.3. Отбор проб воды и донных отложений.
2.4. Аналитические методы исследования
2.4.1. Анализ гидрохимических показателей.
2.4.2. Определение сероводорода и сульфидов в воде
2.4.3.Определение тяжелых металлов в воде и донных отложениях
2.4.4. Определение летучих органических соединений в воде и донных отложениях
2.4.5. Определение малолетучих органических соединений в воде и донных отложениях
2.4.6. Определение различных форм серы в донных отложениях
2.4.7. Определение токсичности воды методом биотестирования с использованием различных тестобъектов.
2.5. Микробиологические методы исследования.
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Источники зафязнения малых рек.
3.1.1. Сточные воды горнообогатительных комбинатов, их состав и особенности его формирования
3.1.2. Характеристика сточных вод промышленных предприятий, поступающих в р. Карагайлы.
3.2. Оценка качества воды и донных отложений р. Карагайлы.
3.2.1. Физикохимические показатели качества воды и донных отложе
3.2.2. Определение токсичности воды р. Карагайлы методом биотести рования.
3.2.3. Исследование донных отложений
3.2.3.1. Исследование сорбционных процессов в системе водадонные отложения в условиях лабораторного эксперимента.
3.2.3.2. Исследование донных отложений реки Карагайлы.
3.3. Формирование сероводородных зон на малых реках.
3.4. Исследование микробиоценоза рек Карагайлы и Буйды
3.5. Антропогенноизменнный цикл серы в р. Карагайлы
3.6. Формирование сероводородных зон в р. Буйды.
3.7. Определение маркерных соединений в донных отложениях
3.7.1. Методологический подход к определению различных форм серы в донных отложениях
3.7.2. Результаты определения маркерных соединений
3.8. Ранжирование участков реки по зонам риска.
Глава 4. ПРОГНОЗНЫЙ МОНИТОРИНГ СЕРОВОДОРОДНЫХ ЗОН
НА МАЛЫХ РЕКАХ.
4.1. Обоснование перечня контролируемых ингредиентов и параметров
для мониторинга сероводородных зон на малых реках
4.2. Организация мониторинга малых рек с целью прогноза сероводородных зон
ВЫВОДЫ.
Список литературы


Отмечено также, что содержание марганца в придонных слоях глубоководного водохранилища связано с количеством растворенного диоксида углерода , . Железо является одним из постоянно присутствующих в водной экосистеме элементов. ПДК его в воде водоемов хозяйственнопитьевого и культурнобытового назначения составляет 0,3 мгдм3 , в воде рыбохозяйственных водоемов 0,1 мгдм . Колебание содержания железа вдоль течения рек объясняется привнесением его растворенных форм грунтовыми водами. Основным стабилизирующим фактором нахождения железа в растворенном состоянии является связывание его в комплексы с фульвокислотами , . В донные отложения поверхностных водоемов железо, как и многие другие металлы, поступает с взвешенным веществом в результате осаждения, под влиянием физикохимических и гидробиологических процессов. Для железа, как и для других элементов, характерны сезонные закономерности в распределении его форм. В летний период преобладают взвешенные и нелабильные формы миграции Ре, что связано с биологическими внутриводомными процессами. В зимнее время в придонных горизонтах наблюдается значительное повышение содержания ионных форм и форм, связанных в органические комплексы. Сезонные изменения в перераспределении форм железа объясняются динамикой и окислительными процессами у дна, приводящими к дефициту кислорода зимой, что препятствует протеканию процессов окисления металла с последующим образованием гидроксидов 1. Соотношение валентных форм железа в донных осадках зависит от окислительновосстановительных условий на границе раздела фаз. В верхнем слое отложений железа представлено окисленными формами. Железо, аккумулированное в донных отложениях, при определенных условиях может переходить обратно в воду. На этот процесс влияют величины и ЕЙ, содержание кислорода, железа и фосфора в воде. Наибольшее количество металла поступает в воду при рН3. Увеличение до 5 снижает его поступление из донных отложений в 2 раза. При 9 железо в воду не поступает при любых его концентрациях. При содержании железа в воде 0,4 мгдм3 и при 6 десорбция его из донных отложений сменяется сорбцией. При концентрации этого элемента в воде 0,8 мгдм3 сорбционные процессы на поверхности донных отложений идут при всех значениях . В анаэробных условиях поступление железа из иловых осадков в воду увеличивается в 5 раз по сравнению с аэробными условиями . Железо в определенной степени влияет на интенсивность развития фитопланктона и качественный состав микрофлоры в водоеме. Железобактерии развиваются главным образом в водах, обогащенных железом, болотах и прудах. После отмирания бактерий накопленный в их организме гидроксид трех валентного железа оседает на дно водоемов и депонируется в донных отложениях. В распределительных системах в ходе этого процесса откладывается ил, который покрывает трубопроводы и постепенно снижает ток воды в них. Такие проблемы возникают обычно при концентрациях железа в воде близких к 0,3 мгдм , . Главными источниками сульфатов в поверхностных водах являются процессы химического выветривания и растворения серосодержащих минералов, в основном гипса, а также окисления сульфидов и серы. В больших количествах сульфаты содержатся в шахтных водах, стоках предприятий по переработке полиметаллических руд и производств, использующих серную кислоту в качестве сырья, реагента или вспомогательного материала. Вместе с этими водами сульфаты поступают в водные объекты. Значительная масса сульфатов оказывается в водоеме при отмирании организмов и окислении надземных и водных веществ растительного и животного происхождения. Свой вклад вносит и подземный сток. В речных водах и в водах пресных озер содержание сульфатиона обычно колеблется в пределах от 5 до мгдм3, в дождевых водах от 1 до мгдм3. В подземных водах его концентрации нередко достигают значительно более высоких величин . Содержание сульфатов в поверхностных водах подвержено сезонным колебаниям и обычно коррелирует с изменением общей минерализации воды. Важнейшим фактором, определяющим режим колебания, является меняющееся соотношение между поверхностным и подземным стоком.