Изучение влияния ряда природных и антропогенных факторов на химический состав водоисточника и питьевой воды

Романовская, Светлана Леонтьевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Изучение влияния ряда природных и антропогенных факторов на химический состав водоисточника и питьевой воды
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Изучение влияния ряда природных и антропогенных факторов на химический состав водоисточника и питьевой воды"

На правах рукописи

РОМАНОВСКАЯ СВЕТЛАНА ЛЕОНТЬЕВНА

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ РЯДА ПРИРОДНЫХ И АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ НА ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВОДОИСТОЧНИКА И ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

Специальности: 03.00.16 -"Экология"; 02.00.02 - "Аналитическая химия"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа - 2005

Работа выполнена в Уфимском государственном институте сервиса, муниципальном унитарном предприятии «Уфаводоканал», Уфимском государственном нефтяном техническом университете.

Научные руководители: доктор технических наук, профессор

Хабибуллин Раис Рахматуллович;

кандидат технических наук Кантор Лев Исаакович.

Официальные оппоненты - доктор химических наук, профессор

Петров Сергей Иосифович;

доктор технических наук Минигазимов Наил Султанович.

Ведущая организация Государственное унитарное предприятие

«НИИ безопасности жизнедеятельности Республики Башкортостан».

Защита состоится 7 октября 2005 года в 15-30 на заседании диссертационного совета Д 212.289.03 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Автореферат разослан « 5 »2005 года

Ученый секретарь

диссертационного совета ---Абдульминев К.Г.

' ' Актуальность исследования влияния природных и антропогенных факторов на химический состав водоисточника и питьевой воды обусловлена несколькими причинами. Формирование химического состава воды зависит от природных факторов, таких как геологическое строение, климат, качество атмосферных осадков. С другой стороны, в настоящее время антропогенное воздействие на природные воды происходит повсеместно, внося существенные изменения в состав и структуру водных экосистем. Практически во всех промышленных регионах наблюдается загрязнение вод металлами. В донных отложениях накапливаются загрязнения органического и неорганического происхождения. Кроме того, уровень очистки сточных вод, поступающих в водоисточник часто недостаточно высок. Сочетание этих факторов ставит под угрозу использование водных ресурсов для питьевого водоснабжения.

В связи с вышеизложенным выявление закономерностей изменения химического состава воды водоисточника представляется актуальной задачей, решение которой позволит прогнозировать качество питьевой воды и будет служить основой для совершенствования технологий водоподготовки.

Основанием для проведения работы явилось Постановление Правительства Российской Федерации от 05.09.2001 г. № 660 «О федеральной целевой программе «Интеграция науки и высшего образования России на 2002-2006 годы», а также Приказ Министерства образования России от 02.11.2001 г. № 3544 «О проведении открытого конкурса на размещение заказов на выполнение работ по реализации федеральной целевой программы «Интеграция науки и высшего образования России на 2002-2006 годы». Тема выполняемого проекта: «Научно-образовательно-технологический центр по мониторингу водоисточников и обеспечению качества питьевой воды из источников, подверженных техногенным загрязнениям» (Государственный контракт П0026/1183 от 11.09.2002 г. и дополнение к государственному контрасту № 1004 от 18.06.2003 г., № 2317 от 16.12.2004 г.).

Целью работы является комплексная оценка влияния ряда природных и антропогенных факторов на химический состав водоисточника и питьевой воды и выявление на этой основе возможности прогнозирования катионного и анионного состава (хлорид-, сульфат- и нитрат-ионы, кальций, магний, железо, натрий, стронций, калий, общая жесткость), а также разработка и совершенствование методик определения содержание сточника и пить-

евой воде.

Задачи исследования:

> разработка методик определения содержания металлов в воде водоисточников и питьевой воде;

> определение содержания металлов в объектах окружающей среды (р. Уфа, притоки р. Уфы, питьевая вода);

> оценка влияния химического состава воды Павловского водохранилища, режима работы Павловской ГЭС, притоков на химический состав воды р. Уфы;

> выявление роли загрязняющих веществ, содержащихся в атмосферных осадках (дождь, снег) на химический состав р. Уфы;

> определение общих закономерностей изменения химического состава р. Уфы и питьевой воды;

> прогноз содержания анионов и катионов в воде водоисточника.

Научная новизна. Систематически исследованы состав воды р Уфы, атмосферных осадков, притоков и питьевой воды по 35 элементам; впервые обнаружены рубидий, самарий. Выявлена зависимость качества воды р. Уфы от режима работы Павловской ГЭС.

Показана возможность применения анализа временных рядов для выявления закономерностей изменения содержания хлорид-, сульфат- и нитрат-ионов, кальция, магния, железа, натрия, калия, стронция, а также общей жесткости в воде водоисточника и питьевой воде. Количественно оценен вклад детерминированных и случайных компонент в изменчивость содержания в воде этих компонентов.

Установлена возможность прогнозирования содержания компонентов анионного и катионного состава воды водоисточника на основе сочетания анализа временных рядов и корреляционно-регрессионного анализа.

Практическая ценность. Разработаны, аттестованы и внедрены в практику аналитического контроля в МУП «Уфаводоканал» методики определения массовых концентраций некоторых тяжелых металлов (Ре, Си, Zn, Сг, Ми, РЬ, С<1, №, Мо). Выявлена зависимость химических и микробиологических показателей качества воды р. Уфы от режимов срабатывания уровня Павловского водохранилища. Предложены уравнения регрессии, устанавливающие зависимость между показателями качества воды р. Уфы.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлены на Республиканской научно-практической конференции молодых

ученых (УТИС, г.Уфа, 2001г.), научно-технической конференции, посвященной 100-летию Уфимского водопровода «Водоснабжение на рубеже столетий» (г. Уфа, 2001г.), Международной выставке и конгрессе «Экватэк. Вода: экология и технология» (г.Москва, 2002 г., 2004 г.), VII Международной научно-технической конференции «Проблемы строительного комплекса России» (г. Уфа, 2003 г.)

Публикации. По теме диссертации опубликованы 4 статьи и 9 тезисов.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 223 страницах и состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы, включающего 150 наименований, содержит 113 таблиц и 53 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе (обзор литературы) рассмотрены факторы, влияющие на формирование химического состава водоисточника. Особое внимание уделено влиянию на качество воды таких факторов, как попуски ГЭС и атмосферные осадки. Описаны макро- и микрокомпоненты химического состава природных вод.

Во второй главе описаны использованные методы исследования.

В третьей главе представлены результаты разработки методик аналитического определения массовых концентраций металлов в воде водоисточника и питьевой воде*, основанные на методах атомной абсорбционной спектрометрии (ААС) и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS).

В частности, нами проведена адаптация известных методик ААС к исследуемым объектам (речная и питьевая вода, атмосферные осадки) для определения Fe, Си, Zn, Mn, Сг, Pb, Ni, Cd, Mo**. В результате в ЦАККВ МУП «Уфаводоканал» аттестованы 9 методик определения металлов (1993-2003 гг.).

Кроме того, разработаны и аттестованы методики определения:

— мышьяка, основанная на его способности образовывать легколетучие гидриды;

— бария, с предварительным концентрированием путем соосаждения с сульфатом свинца, растворения осадка и последующим измерением атомного по-

♦Методики разрабатывались под руководством начальника отдела ФХИ ЦЛ МУП «Уфаводоканал» Глебова Г.А.

** Здесь и далее металлы обозначены как элементы в связи с тем, что в методиках анализа определяется их общее содержание.

глощения Ва в пламени ацетилен - закись азота.

Использование 1СР-Мв дает более широкие возможности в анализе элементов, что связано со значительным повышением чувствительности определения, уменьшением времени анализа. Однако при использовании метода ГСР-МБ возможны помехи, связанные с присутствием в анализируемой пробе частиц, которые имеют совпадающее значение отношения массы к заряду. В дополнение к известным нами выведены уравнения (формулы коррекции) для расчета содержания №58 и М60, учитывающие помеху от Са42 и Са44: №58= - 0.00059х I42 и №6О=-0.0004х144, где I - интенсивность сигнала на массе 42 и 44 соответственно. 1СР-М8 измерения позволили в течение 2003 - 2004 гг. дополнительно провести мониторинг присутствия в воде р. Уфы: ТС, V, Со, ва, Ш), Вг, Ag, 1п, Се, ТЬ, Т1, В1, Ей, Бт, ТЯЪ, Р, Се, Бс, Бп, БЬ, Те, В. Результаты анализа свидетельствуют о том, что такие элементы, как "П, V, Со, Шэ, Бс, БЬ, Вг и В, содержатся в воде постоянно; Ад, В1, Бп встречаются редко (1-3 раза за весь период наблюдений); 1п, Сз, ТЬ, Т1, Ей, МЪ, Те не определялись на уровне нижней границы определения ни разу за весь период наблюдений. Впервые в воде реки обнаружены Бт, Ш>.

В четвертой главе обобщены результаты наблюдений, полученные при изучении влияния ряда природных и антропогенных факторов на химический состав воды водоисточника и питьевой воды.

Ранжирование временных периодов по степени загрязнения неорганическими компонентами реки Уфы и питьевой воды. При ранжировании временных периодов нами использован подход, базирующийся на основных положениях теории векторной оптимизации и теории нечетких множеств. Исходные данные представляли собой величины, равные сумме относительных концентраций металлов (ЦС;/ПДК;)), учитывались вещества всех классов опасности (1 - 2; 3 - 4; и суммарно 1 - 4). Ранжирование проведено на основании данных количественного состава Бе, 81, Мл, Ва, Бг, Иа, Ве, Бе, Мо, РЬ, СМ, и, Си, Ъп, Аб, А1, Сг, № в створах 3 водозаборов (ИВ1, ИВ2 - инфнльтрацион-ные и ПВ - поверхностный водозаборы).

Полученные данные показывают, что наибольший вклад в качество воды реки вносят такие элементы, как Ре, 81, Мп, Ва, 8г, Ыа; питьевой воды - 81, Ва, Бг, Ы, Иа. Наиболее «чистым» периодом для реки является сентябрь, а наиболее «грязным» - апрель. Вещества 1 и 2 класса опасности в основном природ-

ного происхождения (Ка, 8г, М§) в период паводка (апрель-май) разбавляются талыми водами. Для веществ 3 и 4 класса опасности (Те, Мл, Си, Ъп, Сг) характерна другая особенность, в период паводка их концентрации, как правило, возрастают (таблица 1).

Месяц 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

пч свертка^ 0,565 0,423 0,461 0,770 0,703 0,530 0,450 0,372 0,393 0,467 0?569 0,728

й ранг 8 3 5 12 10 7 4 1 2 6 9 11

@ свертка 0,562 0,423 0,505 0,777 0?698 0?488 0?471 0,390 0,364 0,471 0,554 0,687

ранг 9 3 7 12 11 6 5 2 1 4 8 10

п лп свертка 0,596 0,472 0,481 0,758 0?703 0,447 0,445 0,424 0,353 0,452 0,596 0,665

й ранг 9 6 7 12 И 4 3 2 1 5 8 10

и свертка 0,574 0,439 0,482 0,768 0,701 0,487 0?455 0,395 0,370 0,463 0,573 0,693

1 ранг 9 3 6 12 11 7 4 2 1 5 8 10

По веществам всех классов опасности для питьевой воды ИВ1и ПВ -«грязный» месяц - апрель, наиболее «чистый» - июнь. Для ИВ2- «грязный» месяц - август, наиболее «чистый»- декабрь (таблица 2).

Таблица 2 - Сводная свертка по веществам - 4 классов опасности (РЧВ

Месяц 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

е свертка 0,561 0,321 0,441 0,659 0,519 0,316 0,651 0,649 0,603 0,520 0,441 0,581

ранг 7 2 4 12 5 1 11 10 9 6 3 8

§ свертка 0,663 0,574 0,700 0,710 0,329 0,235 0,551 0,631 0,536 0,483 0,427 0,581

ранг 10 7 11 12 2 1 6 9 5 4 3 8

ИВ2 свертка 0,541 0,502 0,449 0,630 0,493 0,506 0,630 0,791 0,468 0,506 0,383 0,345

ранг 9 6 3 10 5 7 11 12 4 8 2 1

Влияние Павловского водохранилища (ПВДХ). Р. Уфа зарегулирована плотиной Павловской ГЭС (ПГЭС). По химическому составу вода реки относится к гидрокарбонатному классу, группе кальция. Дополнительное питание реки весной происходит за счет талых снеговых, дождевых и грунтовых, летом и осенью - дождевых и грунтовых, зимой - только грунтовых вод.

Результаты анализа проб, отобранных в 5 точках ПВДХ на протяжении 100 км и двух глубинах - 0,5 м от поверхности воды и 0,5 м от дна свидетельствует о том, что химический состав воды однороден на всем протяжении водохранилища. Различия в створах водозаборов в концентрациях макрокомпонентов по сравнению с составом воды ПВДХ могут составлять от 5 до 30 % (таблица 3).

Таблица 3 - Результаты анализов воды ПВДХ и р.Уфы в створах водозаборов (сентябрь-октябрь 2001 г.)

Показатель ПВДХ ИВ1 пв ИВ2

д.Могинск Устье р.Юрюзань д Атама-новка Березовая роща Бирючево поле р Уфа РЧВ р-Уфа РЧВ Р-Уфа РЧВ

Общ. жесткость,0 Ж 4,3/4,0 * 3,3/3,8 4,5/4,3 4,5/4,5 4,5/4,3 4,8 5,3 3,7 3,8 4,4 5,7

Кальций, мг/дм3 65/60 40/55 65/60 65/60 65/60 64 72 56 37 64 96

Магний, мг/дм3 12/12 15/12 15/15 15/15 15/15 20 20 12 12 15 16

РН 8,19/8,07 8,00/8,10 8,50/8,62 8,27/7,76 8,14/8,11 8,1 7,6 7,9 7,5 8,1 7,5

Нитраты, мг/дм3 3,1/3,4 2,9/3,4 1,8/2,7 1,9/2,8 2,1/2,9 3,2 3,9 2,6 2,6 3,0 2,1

Сульфаты, мг/дм3 51/49 37/49 57/56 57/54 55/56 86 106 54 59 82 149

Хлориды, мг/дм3 4,9/4,9*» 3,4/4,4** 3,9/5,4** 4,9/4,9** 4,9/4,9** 6,8** 8,3** 6,8** 8,0** 8,5** 11

ПО, мгО/дм3"' 5,2/5,6 3,5/5,6 3,5/4,1 3,2/2,9 2,6/3,6 ЗД 0,7 3,6 2,0 3,4 !,3

Железо, мг/дм3 0,13/0,12 0,20/0,19 0,03/0,05** 0,00/0,17 0,04/0,01** 0,03** 0,00** 0,21 0,00** 0,15 0,00**

Марганец, мг/дм3 0,00/0,01** 0,00/0,00** 0,00/0,03** 0,00/0,04** 0,00/0,00** 0,01** 0,00** 0,01** 0,00** 0,04** 0,00**

Калий, мг/дм3 1,4/1,3 1,1/1,3 1,0/0,97 0,99/1,00 1,0/1,0 0,96 1,1 0,87 0,81 1,1 1,1

Натрий, мг/дм3 5,4/4,8 4,0/4,8 5,5/4,6 5,2/5,0 5,2/5,3 4,9 4,9 4,7 4,4 4,9 5,2

Стронций, мг/дм3 0,60/0,58 0,46/0,57 0,81/0,72 0,84/0,67 0,78/0,82 0,9 0,98 0,42 0,38 0,65 0,86

Барий, мг/дм3 0,030/0,025 0,013/0,022 0,022/0,020 0,022/0,023 0,023/0,020 0,028 0,031 0,030 0,021 0,023 0,024

Кремний, мг/дм3 2,3/2,8 2,1/2,2 1,4/2,7 1,7/2,4 2,1/2,2 2,4 3,7 4,6 2,8 2,8 3,6

* В числителе указано значение ванной методики, ***

Таблица 5 - Содержание колифагов (БОЕ/МО мл) в воде р. Уфы в створах водозаборов города

концентрации на глубине 0,5 м от поверхности воды, в знаменателе - 0,5 м от дна; ** результаты измерений ннже границы атгесто-окислкмость

Период Дата Расход, м3/с Уровень, м ИВ1 ПВ ИВ2

«Открытая» вода 1.12 03 216 1,85 не об. не об.

8.12 03 208 1,45 не об. 3,2 -

Установившийся ледяной покров 15.12.03 198 1,87 - 5,6 2,2

17.12.03 197 2,78 1.4 не об. 5.6

19.12.03 204 2,72 1,4 3,2 1,4

20 12.03 192 2,63 Z1 5,6 3,2

21.12.03 182 2,77 Z1 16.1 16.1

* Тире означает, что в этот день не проводился анализ в пробах воды водозаборов.

Расход воды может увеличиваться втрое дважды в сутки в створе плотины ПГЭС, с помощью методов регрессионного анализа найдены уравнения, связывающие уровень воды, измеренный в приемной камере ПВ, и расход воды р. Уфы в нижнем бьефе (таблица 4).

Таблица 4 - Уравнения, связывающие уровень и расходы воды р. Уфы (уровень значимости нулевой гипотезы< 0,05, (3Р - расход реки, мУс, Н-- уровень воды, м)

Уравнение Коэффициент детерминации,!2 Период

0„ = -237,07+255,89-Н„ (1) 0,58 Год

0„ =-261,47+286,96-Нп (2) 0,83 Апрель-ноябрь

0„ = 46,2+73,29- Н„ (3) 0,22 Декабрь-март

Низкое значение коэффициента корреляции в период установившегося ледяного покрова (декабрь-март: период от ледостава до паводка) можно объяснить высокой частотой пульсаций и значительным временем добегания (от плотины до ИВ1 100 км, до ПВ - 145 км, до ИВ2 - 162 км).

В этот период в р. Уфе отмечаются повышенное содержание ряда химических элементов (Ре, №) и ухудшение микробиологических показателей качества воды. Следует отметить, что в условиях установления ледяного покрова при незначительном изменении расхода воды (например, 19.12.03 г.), отмечены высокие значения показателя по колифагам (таблица 5). Таким образом, колебания суточных расходов обусловливают интенсивный «срыв» донных отложений.

Химический состав атмосферных осадков. Результаты анализа 33 проб снега и 14 проб дождя (зима и лето 2002-2004 гг.), отобранных в районах водозаборов города и зоне санитарной охраны, показывают, что в пробах дождя и снега содержатся Ре, N8, К, Мп, №, Си, РЬ, а также хлороформ, тетрахлорметан, бенз(а)пирен, фенол. Атмосферные осадки имеют нейтральную и слабокислую реакцию с рН=5,1-7,4 (таблица 6), их состав отличается от химического состава воды р. Уфы по макрокомпонентам и величине сухого остатка.

Снег в течение всей зимы аккумулирует загрязнения, поэтому содержание в нем таких элементов, как Мп, Си, Хп, а также таких органических соединений, как бенз(а)пирен и фенол, выше уровня их содержания в водоисточнике.

Дождевая вода по сравнению со снегом характеризуется меньшими концентрациями хлороформа, тетрахлорметана, бенз(а)пирена. Однако концентрации сульфатов, ряда металлов (Ре, Мп, Си, Ха) и фенола больше в

Таблица 6 - Химический состав р. Уфы и атмосферных осадков (2002-2004 гг.)

Показатели, мг/дм3 Дождь Снег Р.Уфа

Мин. Макс. Среднее Мин. Макс. Среднее Мин. Макс. Среднее

Нитрат-ионы 0,7 2,7 1,7 0,6 4,4 1,8 1,2 6,2 3,1

Железо 0,00* 0,22 0,06* 0,008* 0,08* 0,038* 0,00* 1,5 0,45

Натрий 0,04* 0,54 0,21 0,07 1,16 0,95 3,6 6,0 4,8

Марганец 0,003 0,065 0,020 0,000 0,014 0,004 0,001 0,10 0,020

Никель 0,000* 0,043 0,010 0,000 0,015 0,004 0,000 0,011 0,003

Медь 0,000* 0,006 0,001 0,000 0,010 0,0026 0,0005 0,004 0,002

Цинк 0,005 2,08 0,41 0,005 0,24 0,048 0,0002 0,010 0,002

Свинец 0,000* 0,004 0,001 0,000* 0,006 0,0018 0,000* 0,000* 0,000*

Калий 0,0* 0,4 0,2 0,0 0,4 0,2 0,6 1,3 0,9

Стронций 0,0* ОД* 0,03* 0,0* 0,1* 0,01* 0,3* 1,3 0,71

Кадмий 0,0000 0,002 0,0003 0,0000 0,0008 0,0001 0,0000 0,0001 0,0000

Хлороформ <0,000 0,0038 0,0013 <0,0006 0,012 0,00376 <0,0006 0,0102 0,0006

Тетрахлорметан <0,000 0,00079 0,00029 <0,00006 0,034 0,00257 <0,0000 0,00050 0,00014

Бега(а)пирен <1х10"6 40,1x10' 7,21x10"6 1,53x10"" 49,3x10* 6,25x10"6 <1x10"6 <1x10"6 <1x10""

Фенол <0,000 Ь,00840 0,00190 <0,0005 0,00310 0,00122 <0,0005 <0,0005 <0,0005

Сульфат-ионы 5 32 12,3 2 20 7,65 37 115 51

Хлорид-ионы 0,4 2,5 1,5 0,3 2,4 1,59 3,1 П,5 5,5

Общ.жесткость** 0,2* 0,8 0,41 0,0* 0,5 0,19 2,4 6,2 4,7

ХПК*** 2,5 65 26,8 4,9 37,9 18,5 6,6 19 7,1

^Результаты измерений ниже границы аттестованной методики; ** измеряется в °Ж; *** измеряется в мг О/дм3.

Таблица 7 - Химический состав воды р. Уфы и ее притоков (март 2004 г.)

Показатели, мг/дм3 Н Р.К р.Салды-баш 4 II н & О. я р. Уса р.Лобовка о. р Большой Изяк р.Шугу-ровка р.Тауш р.Юрмаш & ^ т о. С

ПО*, мгО/дм3 1,8 1,8 1,4 2,4 1,3 1 1,7 3,8 5 2,7

Цветность,град. 0 7,5 7,5 <5 7,5 1,7 7 13 13 13

Мутность 0,37 1,9 0,97 2 1,1 1,7 1,6 1,3 1,5 2

Общ жесткость, ° Ж 6,4 6,7 3,7 5,5 27,3 18,6 14,3 13 7,9 7,2 6

Кальций 89 109 45 70 476 265 215 210 129 119 86

Магний 23,4 15 17,4 24 42 66 42,6 30 17,4 15 18

РН 7,8 7,7 8,2 8,4 7,2 7,9 8,2 7,9 7,9 7,5 8

Нитрат-ион 2,6 4,5 1,8 3,9 8 6,8 2,6 6,8 0,3 0,6

Сульфат-ион 94 110 6,3 20 825 137 252 388 96 73 74

Хлорид-ион 3,6 27,5 0,0 0,8 3,3 32 2,4 64 5,7 0,9 9

Общ.ще.т-сть,ммолы'дм3 4,4 4,1 4,2 5 5,4 5 5,4 5,6 5,6 5,6 4,3

Железо 0,02 0,16 0,03 0,13 0,06 0,12 0,16 0,09 ОД 0,22 0,06

Натрий 7,25 20,8 1,14 1,73 7,9 21,5 7,25 35 7,75 6,07 6,52

Стронций 1,42 0,77 0,1 0,66 4,35 2,9 2,1 1,5 0,79 0,44 1,28

Кремний 2,1 1,9 1,4 3,3 3,5 10,4 8,6 5,6 1,9 2 4,3

Марганец 0,04 0,082 0,011 0,011 0,084 0,064 0,129 0,12 0,14 0,244 0,019

Никель 0,0037 0,0045 <0,002 0,0027 0,019 0,010 0,007 0,0087 0,0055 0,0061 0,0036

Мель <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 0,0038 <0,002 <0,002 0,002 <0,002 <0,002 <0,002

Цинк <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 0,0035 0,0021 <0,002 0,0027 <0,002 <0,002 <0,002

Свинец <0,0002 <0,0002 <0,0002 <0,0002 <0,0002 <0,0002 <0,0002 <0,0002 <0,0002 <0,0002 <0,0002

Кадмий <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001

Молибден 0,0009 0,0013 0,0014 0,0010 0,0027 0,0028 0,0018 0,0037 0,0003 0,0004 0,0009

Литий 0,0064 0,0052 0,0016 0,0052 0,0470 0,0208 0,014 0,0084 0,0041 0,0028 0,0056

Калий 1,05 0,89 0,25 0,55 1,2 0,84 0,74 1,90 1,7 1,4 0,97

Мышьяк <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 0,0034 0,0028 0,0023 <0,002 <0,002 <0,002

Барий 0,0290 0,025 0,010 0,051 0,018 0,035 0,047 0,053 0,045 0,036 0,029

* Перманганатная окисляемость, ** нижний бьеф Павловского водохранилища.

дождевой воде. Повышенными значениями характеризуются химическое потребление кислорода (ХПК) и перманганатная окисляемость (ПО).

За весь годовой период повышенные концентрации загрязняющих веществ наблюдаются в осадках, выпадающих в створе ПВ. Вероятно, это связано с тем, что ПВ находится ближе других водозаборов к промышленной зоне города, и на него могут оказывать влияние предприятия северной промышленной зоны и ТЭЦ. Менее всего подвержен загрязнению ИВ1, находящийся выше города.

Качество воды притоков. Р. Уфа принимает большое количество притоков, средние значения расходов которых составляют от 0,08-2,0 м3/с (рисунок 1).

Рисунок 1 - Схема расположения притоков р.Уфы

В 2004г. нами обследованы притоки р. Уфы в пределах зоны санитарной охраны в зимний и летний периоды. Эти притоки значительно отличаются друг от

друга по химическому составу воды (таблица 7). Так, величина общей жесткости, концентрации нитрат-ионов, сульфат-ионов, общая щелочность в притоках выше, чем в р. Уфе. В пробах воды притоков, отобранных летом, хлороформ, тетрахлорметан, бенз(а)пирен, фенол, а также ртуть, бериллий, нитриты не обнаружены выше нижнего предела определения методик.В летнюю межень химический состав воды притоков отличается от химического состава воды в зимнюю межень по таким показателям, как перманганатная окисляемость, Са, сульфат- и хлорид-ионам (таблица 8).

Анализ воды притоков (зима) показывает, что У/, В^ Ад, М) не определялись ни разу, и вЬ детектировались только в р. Шугуровке, а Ш>, V, Со присутствуют во всех пробах. В пробах, отобранных летом, Ш>, Со присутствуют всегда. В1, А§, № не детектировались ни в одном из притоков.

Содержание 8г, аммиака, перманганатной окисляемости не изменяется. Общий расход воды притоков зимой составляет 5,7 м3/с, что значительно меньше, чем р. Уфы (206-228 м3/с), и поэтому их влияние на химический состав реки невелико. Тем не менее в летнюю межень притоки, по-видимому, оказывают некоторое влияние на химический состав р. Уфы, увеличивая общую жесткость (кальций и магний), а также повышая содержание сульфат-, хлорид-, нитрат-ионов (таблица 8).

Закономерности изменения анионного и катионного состава выявлены с использованием данных аналитического контроля и статистических математических методов: анализ временных рядов и корреляционно-регрессионный анализ.

Для выделения детерминированных составляющих применена ад дитивная модель (1г I - тренд-циклическая составляющая, Зг сезонная компонента, ег случайная составляющая).

В качестве примера на рисунке 2 приведены данные по изменению

0 1..............................................................................мм

1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10

ют 1вев к** 2ооо геи 2002 2003 месяц, г

Рисунок 2 - Исходные концентрации временных рядов кальция в р.Уфа с 1997 по 2003 г.г.

Таблица 8- Химический состав воды р. Уфы и ее притоков (июль 2004 г.)

ПОКАЗАТЕЛИ ёё Устье р.Яман- елга Устье р Симка 1 Устье р. Бурна 1 усгье.р. Салды-баш • 1 >> о. 8 Устье р.Уса Устье р Лобо-вка Устье р.Изяк Устье р.Белс- хес Устье р. Таушка Уфа ПВ

ПО', мгО/дм3 6,2 4,2 1,3 1,8 1,9 2,4 3,6 3,8 2,7 3,4 2,9 3,3 3,8

Цветность, град 22 31 <5 <5 10 19 19 16 <5 10 13 10 16

Мутность, мг/дм3 1,03 0,9 0,77 1,61 3,06 0,88 0,94 1,12 0,77 2,65 0,6 1,76 1,11

Общ жесткость, °Ж 2,3 3,2 3,9 4,0 4,0 4,5 8,4 9,1 26,8 16 15.5 14,8 4,5

Кальций, мг/дм3 34 46 44 48 50 70 135 140 481 266 261 240 65

Магний, мг/дм3 7,2 10,8 20,4 19,2 18 12 19,8 25,2 33 32,4 29,4 33,6 15

РН 8,9 7,8 8,3 8,7 7,1 8,4 7,6 7,7 7,9 7,9 7,7 7,7 8Д

Нитрат-ион, мг/дм3 0,7 1,5 1,6 1,6 2,7 2,3 2,2 0,1 1,8 1Д 2,9 1,7 1,9

Сульфат-ион, мг/дм3 30 43 7,5 8,5 8,4 64 142 151 683 580 437 447 71

Хлорид-ион, мг/дм3 1,7 2,2 0 0 0,4 24,1 11,6 12,1 2,2 31 5,2 6,8 3,5

Общ.щел., ммоль/дм3 1,8 2,5 3,9 3,9 3,9 зд 4,6 3,9 4,8 4,4 5,2 5,5 2,7

Железо, мг/дм3 <0,1 <0,1 <0,1 0,12 0,13 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 0,11 <0,1

Натрий, мг/дм3 3,2 3,7 1,1 1.1 1 12,5 7,9 8 6,5 19,5 8,7 8,3 4,2

Стронций, мг/дм3 0,35 0,57 0,38 0,19 0.47 0,45 2,4 1,56 4,7 3,36 2,59 2,77 0,79

Кремний, мг/дм3 3,2 5,2 5,2 5,0 6,0 1,4 2,3 2,1 4,6 8,0 6,9 6,4 2,9

Марганец, мг/дм3 0,0031 0,055 0,0070 0,023 0,0090 0,035 0,030 0,039 0,060 0,024 0,041 0,11 0,006

Никель, мг/дм3 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 0,002 <0,002

Медь, мг/дм3 0,0031 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 0,0029 0,0021 0,0022 <0,002

Цинк, мг/дм* 0,0057 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 0,0027 <0,002 <0,002

Кадмий, мг/дм3 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001

Молибден, мг/дм3 0,0007 0,0009 0,0024 0,0016 0,0005 0,0016 0,0013 0,0016 0,0029 0,0029 0,0018 0,0020 0,0010

Литий, мг/дм3 0,0024 0,0034 0,0018 0,0022 0,0026 0,0038 0,0140 0,0130 0,0400 0,0240 0,0190 0,0220 0,0046

Калий, мг/дм3 0,64 0,57 0,91 0,76 0,83 0,82 1 1,3 1,2 0,66

Алюминий, мг/дм3 0,015 0,036 0,042 0,08 0,23 0,064 0.019 0,027 0,018 0,013 0,012 0,010 0,017

Селен, мг/дм3 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005

Мышьяк, мг/дм3 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 0,0026 0,0046 0,0037 0,0073 0,0039 0,0032 <0,002

Барий, мг/дм3 0,018 0,022 0,018 0,012 0,034 0,028 0,038 0,040 0,020 0,047 0,041 0,057 0,025

Перыанганатяая окнсляемость, "верхний бьеф Павловского водохранилища, *** нижний бьеф Павловского водохранилища.

концентраций Са в течение 1997 - 2003 гг. Аналогичным образом изменяются концентрации в воде сульфат- и хлорид-ионов, Мд, Бг, Ыа и такой параметр, как общая жесткость.

Расчеты показывают, что применение различных вариантов сглаживания приводит к незначительному изменению величин сезонных индексов (± 0,05 мг/дм3). Это дает основание для построения гипотетического года, являющегося модельным для всего исследованного временного периода.

В качестве примера на рисунке 3 приведены детерминированные составляющие временного ряда кальция в створах трех водозаборов. Такие же данные получены и для сульфат- и хлорид-ионов, М^, Бг, Иа, общей жесткости.

Общими закономерностями изменения концентраций сульфат- и хлорид-ионов, Са, Бг, Иа и общей жесткости являются:

• максимальные значения в период февраль - март;

• резкое снижение концентраций в период март - май (май характеризуется минимальными концентрациями);

• с мая по сентябрь концентрации повышаются, однако повышение концентраций происходит достаточно плавно;

• период с сентября по декабрь характеризуется некоторым снижением (октябрь - ноябрь) и повышением (ноябрь - декабрь) концентраций.

1 2 3 4 5 6 7 8 в 10 11 12

Месяц

} Рисунок 3 - Детерминированные компоненты

временных рядов кальция р. Уфы

Характер изменения детерминированных компонент временных рядов железа и калия р. Уфы практически совпадает для всех трех створов (рисунок 4). Максимальные концентрации наблюдаются в период паводка. Считается, что ионы этих металлов мигрируют на взвеси. Взвешенных частиц в воде

больше в период паводка, т.е. в период паводка следует ожидать увеличения концентрации калия и железа.

1 2 3 4 5 в 7 8 9 10 11 12

Месяц

Рисунок 4 - Детерминированные компоненты временных рядов железа р. Уфы

Обращает на себя внимание то, что вклад случайной компоненты в изменчивость временного ряда железа увеличивается от ИВ1 к ИВ2, это свидетельствует о возрастании роли случайных факторов (таблица 9).

Таблица 9 - Вклад тренда, сезонной и случайных компонент в изменчивость __ временных рядов для р. Уфы _

Показатель Створ Вклад, % Показатель Створ Вклад, %

* Ь Ъ

Са ИВ1 79,5 19,0 м8 ИВ1 1,4 59 39,5

ПВ 0,9 73,4 25,8 ПВ 3,5 69,1 27,4

ИВ2 2,6 80,3 17,1 ИВ2 2,8 66,5 30,7

Ш3" ИВ1 8,1 51,4 40,4 Общая жесткость ИВ1 0,6 81,8 17,5

ПВ 5,6 87,2 7,2 ПВ М 74,2 24,8

ИВ2 9,7 75,9 14,4 ИВ2 2,0 84,8 13,2

СГ ИВ1 6,7 71,4 22,0 БО/" ИВ1 4,0 60,9 35,1

ПВ 6,7 69,4 23,9 ПВ 4,6 62,9 32,5

ИВ2 2,5 69,4 28,0 ИВ2 5,4 68,4 26,2

Бг ИВ1 21,6 26,0 52,4 Ре ИВ1 М 73,0 25,7

ПВ 3,4 57,4 39,3 ПВ 3,2 68,1 28,6

ИВ2 16,5 32,6 50,9 ИВ2 3,8 51,6 44,6

N3 ИВ1 29,2 26,2 44,5 К ИВ1 16,3 46,5 37,2

ПВ 7,8 70,7 21,6 ПВ 10,7 49,5 39,9

ИВ2 21,7 33,1 45,2 ИВ2 9,2 48,6 42,1

Наибольший вклад в изменчивость временных рядов вносит сезонность.

Характер изменения детерминированных составляющих временных рядов нитрат-ионов в воде водоисточника также отличается от описанных ранее показателей (рисунок 5). Соединения азота являются питательными веществами для растительных организмов, и поэтому в период вегетации их количество в поверхностных водах снижается.

Мест

Рисунок 5 Детерминированные компоненты временных рядов нитратов р. Уфа

В зимний период, после отмирания биологических объектов, возобновляется регенерация нитратов в результате минерализации органического вещества.

Можно считать, что выявленные закономерности являются проявлением следующего обстоятельства: содержание сульфат- и хлорид-ионов, Са, М§, Бг, N8, общей жесткости в воде водоисточника определяется природными факторами, основное влияние на них оказывают климатические условия.

Использование корреляционно-регрессионного анализа позволило установить взаимосвязь изменения содержания ряда элементов и получить уравнения для расчета концентрации Б!, Ре, Бг, Ва по значениям Са, СГ , 8042', мутности (таблица 10).

Таблица 10 - Уравнения регрессии, описывающие содержания различных компонентов в створах водозаборов ( ^-коэффициент детерминации)

ИВ1 Г* ПВ Г* ИВ2 Г4

Смц=0,26.Сса 0,94 См*=0,21.Сс. 0,95 См«=0,22. Сс 0,94

Св,=0,00035«Сс. 0,88 Св.=0,00037. Сс 0,86 Св.=0,00035. Сс. 0,87

С8г=0,013.Сс. 0,96 С81И),014. Сс 0,96 С&Ю.013. Сс 0,94

Ср.о6и=0,060.МуТН. 0,81 Срюбд =0,063«Мутн. 0,83 Срсобщ=0,069.Мутн 0,85

Сс=9,95.Сс,- 0,97 Сс=Ю,19. Са" 0,98 Сс= 10,49« Сс," 0,98

Сс=0,87.С8О42" 0,96 Сс^ЬСвм2" 0,96 Сс=0,72« Сеем * 0,98

С„.=6,84.СК 0,92 С„,=7,05. Ск 0,90 Сы,=7,23* Ск 0,91

Сз,=0,407.Сс1" 0,86 С8,=0,429.Са' 0,88 Се,=0,399« Са" 0,87

Коэффициенты в уравнениях регрессии определены при уровне значимости <0,05.

Закономерности изменения анионного и катионного состава питьевой воды. Сравнение детерминированных составляющих временных рядов неорганических показателей качества воды поверхностного водозабора показывает, что детерминированные составляющие кальция, магния, общей жесткости, нитрат-ионов в резервуарах чистой воды (РЧВ) и р. Уфе практически совпадают, т.е. водоподготовка не оказывает влияния на эти показатели. Различия наблюдаются в содержании сульфат-ионов. Повышение сульфат-ионов в питьевой воде связано с применением сернокислого алюминия в качестве коагулянта. Детерминированные компоненты временных рядов всех общехимических показателей качества воды инфильтрационных водозаборов изменяются, по сравнению с рекой, незначительно (рисунок 6).

Для оценки сглаживания сезонности подсчитаны коэффициенты сезонно-

^ маке_^ Мкн

ста (таблица 11) по формуле п = --!—,

где и - максимальное и минимальное значение сезонных индексов, мг/дм3, х - простое среднее арифметическое элементов временного ряда.

1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1084 1099 1996 1097 1Я» 190» 2000 2001 2002 2003

Месяц, гея

Рисунок в - Исходны« концентрации временных рядов кальция в РЧВ с1М4 по 2003г.

Таблица 11 - Коэффициенты сезонности временных рядов показателей _химического состава воды р.Уфы и питьевой воды_

Показатель Створ р.Уфа РЧВ Показатель Створ р. Уфа РЧВ

мё ИВ1 4Т15 1,56 Ж)3- ИВ1 1,95 0,96

ПВ 4,76 4,20 ПВ 2,52 2,40

ИВ2 5,65 3,20 ИВ2 2,51 2,10

Са ИВ1 20,30 5,10 вг ИВ1 1,00 0,51

ПВ 21,60 19,8 ПВ 1,10 1,30

ИВ2 25,20 12,2 ИВ2 1,10 0,58

Общ. жесткость ИВ1 1,72 0,38 ИВ1 1,96 0,65

ПВ 1,99 1,77 ПВ 1,49 2,00

ИВ2 2,10 0,90 ИВ2 1,76 1Д0

8042" ИВ1 21,60 9,95 К ИВ1 0,56 0,47

ПВ 34,90 24,1 ПВ 0,63 0,55

ИВ2 30,00 17,3 ИВ2 0,58 0,36

СГ ИВ1 2,30 МО Бе ИВ1 1,68

ПВ 2,70 1,20 ПВ 1,89

ИВ2 3,30 1,20 ИВ2 1,49

Паводковый период выражен в меньшей степени, чем на поверхностном

водозаборе. Об этом свидетельствуют величины коэффициентов сезонности, которые изменяются в 1,2 - 4,5 раза по таким ингредиентам, как общая жесткость, Са, Mg, хлорид-ионы, сульфат-ионы в РЧВ на инфильтрационных водозаборах, тогда как в РЧВ поверхностного водозабора эти изменения незначительны.

Обращает на себя внимание тот факт, что величины детерминированных компонент временных рядов общей жесткости, Са, сульфат-ионов питьевой воды, несколько выше для ИВ2 (рисунок 7). Это связано с особенностями химического состава воды эксплуатируемых скважин ИВ2.

—ИВ1 -■— ПВ -*-ИВ2

—

Л—А— 1 "8

1 2 3 4 5 в 7 В 9 10 11 12

Месяц

Рисунок 7 - Детерминированные компоненты временных рядов кальция в РЧВ

Нами определены вклады тренд-циклической, сезонной и случайной составляющей в изменчивость временных рядов показателей качества питьевой воды (таблица 13).

Таблица 13 - Вклад тренд-циклической, сезонной и случайных компонент в изменчивость временных рядов для питьевой воды_

Показатель Створ Вклад, % Показатель Створ Вклад, %

* & ^ * & Ь

Са ИВ1 40,9 13,5 45,6 ИВ1 19,4 28,2 52,4

ПВ 4,9 68,3 26,8 ПВ 14,1 59,5 26,5

ИВ2 41,0 13,2 45,8 ИВ2 10,7 18,6 70,7

N0/ ИВ1 51,4 19,6 29,1 Бг ИВ1 9,5 53,6 36,8

ПВ 9,6 66,2 24,1 ПВ 2,8 48,8 49,0

ИВ2 30,7 48,4 20,9 ИВ2 9,3 49,5 41,2

СГ ИВ1 34,6 24,9 40,5 Иа ИВ1 V 68,8 30,0

ПВ 25,6 41,4 33,0 ПВ 8,7 54,8 36,5

ИВ2 25,8 25,0 49,2 ИВ2 4,9 66,1 29,1

ИВ1 34,8 18,3 46,9 К ИВ1 16,5 38,8 44,7

ПВ 10,0 42,1 47,9 ПВ 4,7 35,6 52,6

ИВ2 36,8 9Д 54,1 ИВ2 18,6 35,8 45,5

Общая жесткость ИВ1 22,2 25,9 51,9

ПВ 6,1 69,7 24,2

ИВ2 32,7 28,8 38,6

На основе выявленных закономерностей сделан прогноз на 6 месяцев. Ошибка прогноза составляет от 0 до 47,3 %. Так, например, максимальная ошибка прогноза для величины общей жесткости составила 18,5 %. Следует отметить, что наибольшая ошибка прогноза соответствует маю (таблица 14). Таблица 14 - Истинные и прогнозные значения величины общей

жесткости (°Ж) в р. Уфе в 2003-2004 гг.

Створы Месяц 2003 2004

Прогноз Истин. Прогноз Истин.

значение значение

1 2 3 4 5 6

январь 5,5 5,6 5,6 6,8

февраль 5,7 5,7 5,7 6,8

ИВ1 март 5,7 6,2 5,8 6,7

апрель 4,3 4,4 4 6,1

май 2,2 2,7 2,2 3,0

июнь 3,3 3,9 3,5 3,2

январь 5,2 5,0 5,4 6,4

февраль 5,5 5,6 5,8 6,4

Продолжение таблицы 14

1 2 3 4 5 б

ПВ март 5,8 5,7 6,0 6,1

апрель 4,6 4,5 4,2 5,5

май 2,1 2,3 2,1 2,7

июнь 3,4 3,2 3,1 2,6

январь 5,7 5,0 5,8 6,9

февраль 6,0 5,8 5,9 7,1

март 6,3 6,2 6,0 6,8

ИВ2 апрель 3,7 3,4 4,2 5,8

май 2,1 2,5 2,3 2,3

июнь 3,2 3,1 3,6 3,4

ВЫВОДЫ

1 Разработаны и модифицированы методики анализа металлов методами атомно-абсорбционной спектроскопии для следующих элементов: Ре, РЬ, №, Ав, Си, Сг, Мп, Сс1, Мо, Ва, Ъп .

2 Выведены уравнения, позволяющие учесть помехи от присутствия Са42 и Са40 при количественном определении содержания №58 и №,6° методом 1СР-МБ: №58= - 0.00059х I42, N1*"= - 0.0004х I44,

где I - интенсивность сигнала на массе 42 и 44 соответственно. С использованием метода 1СР-МБ обнаружены в воде р. Уфы такие элементы, как Ш>, 8т, подтверждено присутствие Т1, Со, V.

3 Установлено, что содержание кальция, магния, натрия и калия, гидрокарбонатов, сульфат-, хлорид-ионов, определяющих солевой состав на всем протяжении Павловского водохранилища, однородно. В районе г. Уфы концентрации макрокомпонентов р.Уфы определяются в основном составом вод Павловского водохранилища.

4 Атмосферные осадки в районе водозаборов содержат в своем составе металлы (N1, РЬ, 2п, Си, Ре) и органические вещества (хлороформ, тетрахлор-метан, фенол и бенз(а)пирен) в концентрациях, превышающих их содержание в реке.

5 Установлено, что состав воды притоков не оказывает решающего влияния на химический состав воды р. Уфы.

6 На основе корреляционно-регрессионного анализа данных мониторинговых исследований установлены:

- зависимость между показателями качества воды р. Уфы в створах на участке ИВ1-ИВ2 (Са, Бг, Ре, Ш, К, Ва, 81, хлорид-, сульфат- ионов, а также мутности), определяемая линейными уравнениями, с коэффициентом детерминации 0,81 и выше;

- связь между расходом воды р. Уфы и содержанием Ре, Мп, №, РЬ;

- связь между уровнем воды, измеренным в приемной камере ГШ, и расходом воды р. Уфы в нижнем бьефе Павловского водохранилища.

7 Методом сезонной декомпозиции данных мониторинговых исследований ряда показателей качества воды выявлено:

- уровень содержания показателей химического состава воды (кроме сульфат-ионов и Са) в водоисточнике не зависит от расположения водозабора;

- содержание сульфат-, хлорид-, нитрат-ионов, Са, М& Бг, Ыа, К, величина общей жесткости в р. Уфе характеризуются сезонной изменчивостью и количественно оцениваются коэффициентами сезонности для Са в среднем -22,4; Мд - 4,9; Бг - 1,1; Ш - 1,7; К - 0,6; Бе - 1,7; Ш3_ - 2,3; 804г'-28,8; С1" -2,8; общей жесткости - 1,9.

- уровень содержания сульфат-, хлорид-, нитрат-ионов, Са, М&, Бт, Ыа, К в питьевой воде определяется сезонной изменчивостью, причем инфильтраци-онные водозаборы меньше подвержены сезонным изменениям, чем поверхностный водозабор; рассчитанные коэффициенты сезонности для питьевой воды из инфильтрационных водозаборов составляют в среднем : дам Са - 8,7; М§ -2,4; Бг - 0,54; Ш - 0,88; К - 0,42; Ш3" - 1,53; БО,,2"-13,63; С1" - 1,15; общей жесткости - 0,64; из поверхностного водозабора - для Са - 19,8; Мё - 4,2; 8г -1,30; Ыа -2,00; К - 0,55; Ш3~ - 2,4; БО,2- 24,1; С1' - 1,20; общей жесткости -1,77.

8 Показана возможность прогнозирования качества воды р. Уфы по общехимическим показателям.

Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:

1 Романовская C.JI. Сезонные изменения концентраций природных металлов в реке Уфа //Сб. матер. Республиканской науч.-практ. конф. молодых ученых,- Уфа: Изд-во УГИС, 2001. - С. 114-115.

2 Романовская C.JI., Глебов ГЛ., Кантор Л И. Характер загрязнения воды реки Уфа тяжелыми металлами //Водоснабжение на рубеже столетий: Тез. докл. науч.-техн. конф., посвященной 100-летию Уфимского водопровода.-Уфа, 2001,- С. 59.

3 Романовская С.Л., Глебов Г.А. Влияние природно-климатических условий на качество воды реки Уфа //Экватэк-2002. Вода: экология и технология: Сб. матер. V Междунар. конгресса.- М., 2002. - С. 23.

4 Романовская С.Л., Кантор Л.И. Сравнение компонентного состава воды реки Уфа и скважин инфильтрационного водозабора //Сб. матер. VII Междунар. науч.-техн. конф.- Уфа, 2003.- С. 154.

5 Романовская С.Л. Влияние режима работы Павловской ГЭС на химический состав воды р. Уфа //Эколого-водохозяйственные проблемы региона Южного Урала: Тез.докл. конф. посвященной Международному дню воды,- Уфа,

2003.- С. 60-61.

6 Романовская С. Л., Кантор Л.И., Кантор Е.А., Хабибуллин P.P. Зависимость качества воды реки Уфа от качества воды Павловского водохранилища и сезонности //Башкирский химический журнал - 2003.- Т. 10.- № 3 - С. 84-87.

7 Романовская С.Л. Сезонное изменение концентраций анионов в р. Уфе// Сб. матер, республиканской науч.-практ. конф. молодых ученых,- УГИС,

2004,- С.216-218.

8 Корецкий В.Е., Шеломков A.C., Романовская С.Л., Кантор Л.И., Горди-енко B.C. Опыт проектирования снегосплавного пункта на канализационном коллекторе г. Уфы //Водоснабжение и санитарная техника.- 2004,- № 4,- Ч. 2,-С. 48-51.

9 Романовская С.Л., Майтова Р.Ф., Мельницкий И.А., Кантор Л.И., Гор-диенко B.C. Влияние гидродинамического режима Павловского водохранилища на микробиологические показатели качества воды реки Уфа //Экватэк-2004. Вода: экология и технология: Сб. матер. VI Международного конгресса,- М., 2004 .-Ч. 1.-С. 15.

»15728

10 Романовская С.Л., Кантор Л.И., Ткачев В,Ф. Роль атмосферных осадков в формировании качества воды реки Уфа в створах водозаборов города // Экватэк-2004. Вода: экология и технология: Сб. матер. VI междунар. конгресса-М., 2004,-Ч. I.-C. 137.

11 Романовская СЛ., Кантор Л.И., Кантор Е.А., Хабибуллин Р.Р. Анализ величины общей жесткости в водоисточнике и питьевой воде //Экватэк-2004. Вода: экология и технология: Сб. матер. VI междунар. конгресса.- М., 2004.- Ч. П. - С. 822.

12 Романовская СЛ., Кантор Л.И., Кантор О.Г., Куликова Ю.С., Исхако-ва И.И. Выявление неблагоприятных временных периодов по содержанию некоторых неорганических соединений в водоисточнике //Башкирский химический журнал,- 2005,- Т. 12,- №1. - С. 92-93.

13 Романовская С.Л., Кантор Л.И., Кантор Е.А., Хабибуллин P.P. Анализ величины общей жесткости воды водоисточника и питьевой воды водозаборов города Уфы // Экологическая химия.- 2005,- Т. 14,- Вып.2.- С. 126-134.

РНБ Русский фонд

2006-4 10485

Подписано в печать 31. 08.05, Бумага офсетная. Формат 60x841/16. Гарнитура "Тайме". Печать трафаретная Уел -печ. л /, Тираж 30 экз Заказ /09,

Типография Уфимского государственного нефтяного технического университета Адрес издательства и типографии 450062, г. Уфа, ул Космонавтов, 1

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Романовская, Светлана Леонтьевна

Введение Обзор литературы Формирование химического состава природных вод .1 Факторы, влияющие на формирование химического состава природных вод .2. Атмосферные осадки

ЗГРоль водохранилищ в формировании химического состава вод

4. Состав природных вод

4.1 Макрокомпоненты природных вод

4.2 Микрофлора воды

4.3 Органические вещества в природных водах .4.4 Микрокомпоненты природных вод .4.4.1 Распространение тяжелых металлов в природных водах .4.4.2 Тяжелые металлы - важнейшие загрязнители природных вод- •

4.4.3 Миграция тяжелых металлов .4.4.4 Тяжелые металлы в донных отложениях .4.4.5 Влияние тяжелых металлов на фитопланктон .5 Консервативные и неконсервативные компоненты химического состава вод -.6 Прогнозирование качества воды водных объектов .7 Река Уфа - основной источник водоснабжения г. Уфы 2 Описание методов аналитического контроля и математического анализа

2.1 Методики, применяемые при аналитическом контроле

2.2 Методы математического анализа ■ 2.2.1 Описательная статистика :И.п

2.2.2 Ранжирование

2.2.3 Анализ временных рядов методом сезонной декомпозиции 3 Разработка и применение методик по определению металлов в воде водоисточников и питьевой воде

3.1 Разработка методик определения металлов в воде водоисточников и питьевой воде

3.2 Применение метода масс-спектрометрии при анализе воды водоисточников и питьевой воды

4. Изучение факторов, влияющих на качество воды реки Уфа

4.1 Ранжирование временных периодов

4.2 Изучение влияния воды Павловского водохранилища на качество воды реки Уфа

4.3 Изучение влияния попусков Павловской ГЭС на качество воды реки Уфа

4.4 Изучение влияния атмосферных осадков на химический состав воды водоисточника

4.5 Изучение влияния притоков на химический состав реки Уфа

4.6 Выявление закономерностей изменения концентраций компонентов химического состава воды реки Уфа с помощью методов математической статистики

4.6.1 Закономерности изменения величины общей жесткости в воде водоисточника

4.6.2 Закономерности изменения концентрации кальция в воде водоисточника

4.6.3 Закономерности изменения концентрации магния в воде водоисточника

4.6.4 Закономерности изменения хлорид-ионов в воде водоисточника

4.6.5 Закономерности изменения концентрации сульфат-ионов в воде водоисточника .1*11.-.

4.6.6 Закономерности изменения концентрации нитрат-ионов в воде водоисточника

4.6.7 Закономерности изменения концентрации железа в воде водоисточника

4.6.8 Закономерности изменения концентрации стронция в воде водоисточника

4.6.9 Закономерности изменения концентрации натрия в воде водоисточника

4.6.10 Закономерности изменения концентрации калия в воде водоисточника

4.6.11 Закономерности изменения общей жесткости в питьевой воде

4.6.12 Закономерности изменения концентрации кальция в питьевой воде

4.6.13 Закономерности изменения концентрации магния в питьевой воде

4.6.14 Закономерности изменения концентрации хлорид-ионов в питьевой воде

4.6.-15 Закономерности изменения сульфат-ионов в питьевой воде

4.6.16 Закономерности изменения нитрат-ионов в питьевой воде

4.6.17 Закономерности изменения концентрации стронция в питьевой воде

4.6.18 Закономерности изменения концентрации натрия в питьевой воде

4.6.19 Закономерности изменения концентрации калия в питьевой воде

4.7 Характер изменения детерминированных величин временных рядов

4.8 Прогнозирование содержания компонентов химического состава в воде водоисточника . г1

Введение Диссертация по биологии, на тему "Изучение влияния ряда природных и антропогенных факторов на химический состав водоисточника и питьевой воды"

Актуальность исследования влияния природных и антропогенных факторов на химический состав водоисточника и питьевой воды обусловлена несколькими причинами. Формирование химического состава воды зависит от природных факторов, таких как геологическое строение, климат, качество атмосферных осадков. В настоящее время антропогенное воздействие на природные воды происходит повсеместно, внося существенные изменения в состав и структуру водных экосистем. К числу самых серьезных проблем качества природных вод относятся высокий уровень БПК (биологического потребления кислорода), бактериологическое загрязнение, значительные количества нитратов, ставящие под угрозу использование водных ресурсов для питьевого водоснабжения. Практически во всех промышленных регионах наблюдается загрязнение вод металлами. В донных отложениях накапливаются загрязнения органического и неорганического происхождения. Уровень очистки сточных вод, поступающих в водоисточник часто недостаточно высок.

Выявление закономерностей изменения химического состава воды водоисточника, представляется актуальной задачей, решение которой позволит прогнозировать качество питьевой воды.

Целью работы является комплексная оценка влияния ряда природных и антропогенных факторов на химический состав водоисточника и питьевой воды и выявление на этой' основе возможности прогнозирования катионного и анионного состава (хлорид-, сульфат- и нитрат-ионы, кальций, магний, железо, натрий, стронций, калий, общая жесткость), а также разработка и совершенствование методик определения содержания металлов в воде водоисточника и питьевой воде.

Задачи исследования:> разработка методик определения содержания металлов в воде водоисточников и питьевой воде;> определение содержания металлов в объектах окружающей среды (р. Уфа, притоки р. Уфы^ атмосферные осадки (дождь и снег), питьевая вода);> оценка влияния химического состава воды Павловского водохранилища, режима работы Павловской ГЭС, притоков на химический состав воды р. Уфы;> выявление роли загрязняющих веществ, содержащихся в атмосферных осадках на химический состав р. Уфы;> определение общих закономерностей изменения химического состава р.Уфы и питьевой воды и прогнозирование на этой основе содержания анионов и катионов в воде водоисточника.

Решение поставленных задач привело к следующим основным результатам:1. Разработаны и модифицированы методики анализа металлов методами ААС для следующих элементов: Бе, РЬ, Аэ, Си, Сг, Мп, Сс1, Мо, Ва, Ъп.

2. Выведены уравнения, позволяющие учесть помехи от присутствия Са42 и Са40 при количественном определении содержания №58 и №60 методом ГСР-МБ: №58= - 0.00059х I42, №60= - 0.0004х I44,где I - интенсивность сигнала на массе 42 и 44 соответственно. С использованием метода 1СР-М8 впервые обнаружены в воде р. Уфы такие элементы, как Шэ, Бш, подтверждено присутствие "П, Со, V.

3. Установлено, что содержание кальция, магния, натрия и калия, гидрокарбонатов, сульфат-, хлорид-ионов, определяющих солевой состав на всем протяжении Павловского водохранилища однородно. В районе г. Уфы концентрации макрокомпонентов в р. Уфе определяются в основном составом вод Павловского водохранилища.- Выявлена зависимость качества воды р. Уфы от колебаний суточных расходов при срабатывании уровня Павловского водохранилища. Установлено, что ухудшение качества воды р. Уфы по микробиологическим показателям в период ледостава связано с режимами попусков Павловской ГЭС.

4. Атмосферные осадки в районе водозаборов содержат в своем составе металлы (N1, РЬ, Ъх\, Си, Бе) и органические вещества (хлороформ, тетрахлорметан, фенол и бенз(а)пирен) в концентрациях превышающих их содержание в реке.

5. Установлено, что состав воды притоков не оказывает решающего влияния на химический состав воды р. Уфы.

6. На основе корреляционно-регрессионного анализа данных мониторинговых исследований установлены:- зависимость между показателями качества воды р. Уфа в створах на участке ИВ1-ИВ2 (Са, Бг, Ре, Ыа, К, Мд, Ва, 81, хлорид-, сульфат- ионов, а также мутности);- прямая связь между расходом воды р. Уфы и содержанием Ре, Мп, РЬ;- связь между уровнем воды, измеренным в приемной камере ГШ, и расходом воды р. Уфы в нижнем бьефе Павловского водохранилища.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Романовская, Светлана Леонтьевна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1 Разработаны и модифицированы методики анализа металлов методами атомно-абсорбционной спектроскопии для следующих элементов: Ре, РЬ, Аз, Си, Сг, Мп, Сё, Мо, Ва, Ъа. .

2 Выведены уравнения, позволяющие учесть помехи от присутствия Са42 и Са40 при количественном определении содержания №58 и №60 методом 1СР-М8: М58= - 0.00059х I42, №60= - 0.0004х I44, где I- интенсивность сигнала на массе 42 и 44 соответственно. С использованием метода 1СР-М8 обнаружены в воде р. Уфы такие элементы, как Шэ, Бш, подтверждено присутствие И, Со, V.

Выявлена зависимость качества воды р. Уфы от колебаний суточных расходов при срабатывании уровня Павловского водохранилища. Установлено, что ухудшение качества воды р. Уфы по микробиологическим показателям в период ледостава связано с режимами попусков Павловской ГЭС. ь, 4 Атмосферные осадки в районе водозаборов содержат в своем составе металлы (N1, РЬ, Ъъ, Си, Ре) и органические вещества (хлороформ, тетрахлорметан, фенол и бенз(а)пирен) в концентрациях, превышающих их содержание в реке.

5 Установлено, что состав воды притоков не оказывает решающего влияния на химический состав воды р. Уфы.

- 6 На основе корреляционно-регрессионного анализа данных мониторинговых исследований установлены:

- зависимость между показателями качества воды р. Уфы в створах на участке ИВ1-ИВ2 (Са, Бг, Ре, Ыа, К, Мд, Ва, хлорид-, сульфат- ионов, а также мутности), определяемая линейными уравнениями, с коэффициентом детерминации 0,81 и выше;

- связь между расходом воды р. Уфы и содержанием Ре, Мл, РЬ;

- связь между уровнем воды, измеренным в приемной камере ПВ, и расходом воды р. Уфы в нижнем бьефе Павловского водохранилища.

- содержание сульфат-, хлорид-, нитрат-ионов, Са, Mg, Бг, К, величина общей жесткости в р. Уфе характеризуются сезонной изменчивостью и количественно оцениваются коэффициентами сезонности для Са в среднем - 22,4; Мя -4,9; Бг - 1,1; N3 - 1,7; К - 0,6; Ре - 1,7; Ш3" - 2,3; 8042"-28,8; С1" - 2,8; общей жесткости -1,9.

- - уровень содержания сульфат-, хлорид-, нитрат-ионов, Са, Бг, Ка, К в питьевой воде определяется сезонной изменчивостью, причем инфильтрационные водозаборы меньше подвержены сезонным изменениям, чем поверхностный водозабор; рассчитанные коэффициенты сезонности для питьевой воды из инфильтрационных водозаборов составляют в среднем : для-Са - 8,7; Mg - 2,4; $г -0,54; N3 - 0,88; К - 0,42; Ж)3" - 1,53; 8042"-13,63; С1" - 1,15; общей жесткости -0,64; из поверхностного водозабора - для Са - 19,8; Mg - 4,2; Бг - 1,30; Ш -2,00; К -0,55; Ш3" - 2,4; 8042"- 24,1; С1" - 1,20; общей жесткости - 1,77.

8 Показана возможность прогнозирования качества воды р. Уфы по общехимическим показателям.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата технических наук, Романовская, Светлана Леонтьевна, Уфа

1. Абдрахманов Р.Ф. Влияние техногенеза на качество воды Павловского водохранилища Уфа: Академия наук СССР.- УО БНЦ институт геологии, 1991. - 24 с.

2. Абдрахманов Р.Ф. // Геохимия.-1996,- № 6.- С.630.

3. Авакян А.Б., Кочарян А.Г., Малютин А.Н., Марголина Г.Л. Оценка роли водохранилищ в изменении качества речных вод // Водные ресурсы.-1988.-№3.-С. 5-16.

4. Алексеев B.C. Патогенные микроорганизмы в подземных водах систем питьевого водоснабжения // Водоснабжение и санитарная техника.-2003.-№11.- С. 5-8.

5. Амирова Э.К., Круглов Э.А. Ситуация с диоксинами в республике Башкортостан Уфа, 1998. - 72 с.

6. Аналитическая химия бария. (Аналитическая химия элементов) Фрумина Н.С., Горюнова H.H., Еременко С.Н.- М.: Наука, 1977.- 199 с.

7. Антипов М.А., Безденежных H.A., Зиновьева С.С., Лагозина О.Г. Оценка влияния повышенных содержаний стронция на показатель общей жесткости воды // Питьевая вода.- 2001.- № 6.- С. 15-18.

8. Антонович В.П., Безлуцкая И.В. Определение различных форм ртути в объектах окружающей среды // Журнал аналитической химии.- 1996,- Т. 51.-Ш.-С.116-123. /:

9. Архипова H.A., Веницианов Е.В., Кочарян А.Г., Дмитриева И.Л. Экспериментальное изучение и математическое моделирование трансформации Hg и Си в системе вода донные отложения // Водные ресурсы.- 2001г.- Т.28.-№1.- С. 67-71.

10. Архипова H.A., Кочарян A.F., Лебедева И.П., Сафронова К.И. Оценка изменения химического состава вод в зарегулированных речных системах // «Экватэк 2002. Вода: Экология и технология»: Сб. матер.У Междунар. конгресса.-М., 2002.- С.122.

11. Багдасарьян Г.А., Мышляева Л.А., Зотова В.Н., Дидебулидзе Г.С. Индикаторное значение бактериофагов в отношении вирусного загрязнения водных объектов // Гигиена и санитария.- 1983.- № 9.- С. 47.

12. Баранников В.Д. Распределение микроорганизмов в грунтовом потоке при бактериальном загрязнении водоносного горизонта // Гигиена и- санитария,- 1983.- №2.- С. 77-79.

13. Беус A.A., Грабовская Л.И., Тихонова Н.В. Геохимия окружающей среды. М.: Недра, 1976.- 248с.

14. Бондарев В.П. Геология. Курс лекций.- М.: Форум: Инфра 2002.- 224 с.

15. Боровков B.C. Русловые процессы и динамика речных потоков на урбанизированных территориях. Д.: Гидрометеоиздат, 1989.- 286 с.

16. Бреховских В.Ф., Волкова З.В., Кочарян А.Г. Тяжелые металлы в донных отложениях Иваньковского водохранилища // Водные ресурсы.-2001,- Т. 28.- №3.- С. 310-319.

17. Бреховских В.Ф., Волкова З.В., Катунин Д.Н., Казмирук В.Д., Казмирук Т.Н., Островская Е.В. Тяжелые металлы в донных отложениях верхней и нижней Волги // Водные ресурсы.- 2002.- Т. 24.- № 5.- С. 587-595.

18. Бреховских В.Ф., Катунин Д.Н., Островская Е.А., Перекальский В.М., Попова О.В. Процессы переноса и накопления тяжелых металлов на Нижней Волге//Водные ресурсы.- 1999.-Т. 26.-№ 4,-С. 451-461.

19. Бугреева М.Н. // Вестник Воронежского гос.ун-та. Сер.2. -1998.- №3.-С.227-234.

20. Васюков А.Е., Хейфец Л.Я., Стешенко С.А. Распределение некоторых тяжелых металлов в системе «природная вода фитопланктон» // Экологическая химия.- 1994 - Т.З.-№ 3-4.- С. 193-199.

21. Воды суши: проблемы и . решения /сб. под ред. Хубларян М.Г.- М.: институт водных проблем РАН, 1994.- 561 с.

22. Виноградова H.H. Донные отложения Сенежского водохранилища и их влияние.на его экологическое состояние // Водные ресурсы.- 2001.- Т. 28.-№i.-C.82-87.

23. Вода- России. Математическое моделирование в управлении водопользованием /под ред. A.M. Черняева; ФГУП РосНИИВХ.-Екатеринбург: Аква-пресс, 2001 г.- 520 с.

24. Воронова O.K., Тращенко Т.В., Фомин Н.В. О возможной роли магния в регуляции соотношения интенсивности процессов фотосинтеза и дыхания водных растений // Гидробиологический журнал,- 1998.-Т. 34.-№3.- С.68-74.

25. Гапеева М.В., Законное В.В., Гапеев A.A. Локализация и распределение тяжелых металлов в донных отложениях водохранилищ верхней Волги // Водные ресурсы.- 1997.- Т. 24.2.-С. 174-180.

26. Геология и плотины под ред. Кириенко И.И., JL: Госэнергоиздат, 1959.1т.-182 с.

27. Гладышев М.И., Грибовская И.В., Иванова Е.А., Москвичева A.B., Мучкина Е.Я., Чупров С.М. Содержание металлов в экосистеме и окрестностях рекреационного и рыбоводного пруда Бугач // Водные ресурсы.- 2001Т. 28.- № 3.- С. 320-328.

28. Гордеев В.В. Речной сток в океан и черты его геохимии. М.: Наука, 1983.-160 с.

29. Григорьева И.Л., Ланцова И.В. Гидрохимический режим Иваньковского водохранилища и особенности его формирования // «Экватэк 2002. Вода: Экология и технология»: Сб. матер.У Междунар. Конгресса.-М., 2002.-С.48.

30. Гринин A.C., Орехов H.A., Новиков В. Н. Математическое моделирование в экологии: Учеб. пособие для вузов.- М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003.- 269 с. •

31. Гуральник Д. Д., Кассациер К.Е., Михайленко P.P. Анализ распределения загрязнений Невской губы тяжелыми металлами // Экологическая химия.- 1994.- Т. 3.- № 3-4,- С. 185-192.

32. Давыдова C.JI. Загрязнение окружающей среды свинцом и его аналитический контроль // Заводская лаборатория.- Т. 63.- № 10.- С. 27. .

33. Даувальтер В.А. Концентрации металлов в донных отложениях закисленных озер // Водные ресурсы.- 1998.- Т. 25.- № 3.- С. 358-365.

34. Даувальтер В.А., Моисеенко Т.Н., Кудрявцева Л.П., Сандимиров С.С. Накопление тяжелых металлов в оз. Имандра в условиях его промышленного загрязнения // Водные ресурсы.- 2000,- Т. 27.3,- С. 313-321.

35. Дебольсрш В.К., Долгополова E.H., Ещенко JI.A., Котляков A.B., Мордасов М.А., Конов В.В., Коренева В.В. Динамика течений в нижнем бьефе рыбинского гидроузла и ее экологическая оценка // Водные ресурсы.-2005.-Т. 32.-№ 3.-С. 274-281.

36. Дерпгольц В.Ф. Мир воды Л.: Недра, 1979.- 254с.

37. Дерфель К. Статистика в аналитической химии.- М.: Мир, 1994.- 268 с.

38. Добровольский В.В Основы биогеохимии.-М.: Высш. школа, 1998.-413 с.

39. Долгоносов Б.М., Корчагин К.А. Статистическая оценка взаимосвязи расхода воды в реке и ее мутности в водозаборных сооружениях // Водные ресурсы.- 2005.- Т, 32.- № 2. -С. 196-204.

40. Дополнения № 3 к ГН 2.1.5.689-98, ГН 2.1.5.1093-02. ГН 2.1.5.1093-02 Гигиенические нормативы. Предельно-допустимые концентрации

41. ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования.

42. Дубинина Г.А., Грабович М.Ю., Чурикова В.В., Епринцев А.Т., Чуриков С.Н. Исследование микробиологической трансформации Мп и Бе в поверхностных и грунтовых водах водозаборных зон // Водные ресурсы.- 1999,- Т, 26.- № 4.- С. 484-491.

43. Дуброва Т.А. Статистические методы прогнозирования.- М.: Юнити, 2003.-206 с.

44. Дюк В. Обработка данных на ПК в примерах.- СПб.: 1997.- 240 с.

45. Ежегодные данные по качеству поверхностных вод суши, Башкирское гидрометеорологическое управление по мониторингу окружающей среды за 1998 г.

46. Ежегодные данные по качеству поверхностных вод суши, Башкирское гидрометеорологическое управление по мониторингу окружающей среды за 1999 г.

47. Ежегодные данные по качеству поверхностных вод суши, Башкирское гидрометеорологическое управление по мониторингу окружающей среды за 2000гг.

48. Ежегодные данные по качеству поверхностных вод суши, Башкирское гидрометеорологическое управление по мониторингу окружающей среды за 2001г.

49. Елин Е. С. Фенольные соединения в биосфере.- Новосибирск: изд-во СО РАН, 2001.-392 с. «■

50. Ершова М.Г., Заславская М.Б. Особенности формирования химического состава вод Можайского л водохранилища // Вестник Московского университета.- 1970.- № 5.- С. 76-86.

51. Журавлева Л.А. Многолетние изменения минерализации и ионного состава воды водохранилищ Днепра // Гидробиологический журнал.-1998.-Т. 34.-№4.-С. 88-95.

52. Заславская М.Б., Цыцарин Г.В. Натрий и калий в стоке малых рек (на примере притоков Можайского водохранилища) // Водные ресурсы.-1975.-№5,-С. 33-42.

53. Зверев В.П. Роль подземных вод в миграции химических элементов.-М.: Недра, 1982.- 183 с.

54. Зекцер И.С. Подземные воды как компонент окружающей среды. М.: Научный мир, 2001328 с.

55. Зубенко И.Б., Линник П.Н. // Гидробиологический журнал,- 1997.- №3.-С.101-112.

56. Зубкова Е.И. Тяжелые металы в донных отложениях р. Днестра и Дубоссарского водохранилища //Гидробиологический журнал.- 1996.Т. 32.-№4.-С. 94-102.

57. Иванов В.В. Экологическая геохимия элементов. М.: Недра, 1994.-книга 1.-304 с.

58. Кантор Л.И., Шемагонова Е.В. Анализ временных рядов загрязнения бенз(а)пиреном воды в р. Уфе // Водные ресурсы.- 2002,- Т. 29.- № 6.- С. 743-746.

59. Кантор О.Г. Алгоритмы принятия решений в многокритериальных технико-экономических задачах оптимизации и ранжирования. // Диссертация на соискание ученой степени к.ф.-м.н. Уфа: 1999г.

60. Карандашев В.К., Кордюков С.В., Каренов Б.Г. Использование масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой для элементного анализа вод // Разведка и охрана недр.-2002.-№ 11 .-С. 25-31.

61. Кочарян А.Г., Веницианов Е.В., Сафронова Н.С., Серенькая Е.П.. .- Сезонные изменения форм нахождения ТМ в водах и донных отложениях Куйбышевского водохранилища // Водные ресурсы.- 2003.Т. 30.-№4.-С. 443-451.

62. Козловская В.И., Герман А.В. Поступление и распределение ртути в элементах экосистемы Шекснинского водохранилища // Водные ресурсы.- 2002.- Т. 29.- № 5.- С. 596-601.

63. Колесников Ю.М., Храменков C.B., Волков В.З., Медведев Л.И. Промывка русла р. Москвы и ее воздействие на экологическую обстановку // Водные ресурсы.- 2000.- Т. 27.- № 4.- С. 449-456.

64. Коммунальная гигиена,- М.: Медицина, 1986.-608 с.

65. Корж В.Д. Геохимия элементного состава гидросферы.- М.: Наука, 1991.-209 с.

66. Косов В.И., Косова И.В., Левинский В.В., Иванов Г.Н., Хильченко А.И. Исследование распределения тяжелых металлов в донных отложенияхг

67. Верхневолжья // «Экватэк 2002. Вода: Экология и технология»: Сб. матер.У Междунар. Конгресса.-М., 2002.- С.64.

68. Кашкарова Г.П., Благова O.E., Бойцов А.Г., Ластовка О.Н., Евельсон Е.А., Ахапкина E.H., Конторович В.Б., Дородников А.И. К вопросу о целесообразности определения колифагов в воде// Гигиена и санитария.-2004.-№ 4.- С.75-77.

69. Крайнов С.Р. Геохимические модели прогноза формирования качества подземных вод (обзор возможностей и ограничений) // Водные ресурсы.- 1999.-Т. 26.-№3.-С. 322-334.

70. Кульский Л.А., Гороновский И.Т., Когановский A.M., Шевченко М.А. Справочник по свойствам,* методам анализа и очистке воды,- Киев: Наукова думка, 1980, в 2 частях.- 680 с.

71. Лапин И.А., Малютин А.Н., Варванина Г.В., Чудинов Э.Г., Кочарян А.Г., Едигарова И.А., Геков В.Ф., Магакьян А.Б., Сафронова К.И. Изучение распределения и миграции тяжелых металлов в воде дельты Волги // Водные ресурсы.- 1990.- № 1.- С. 111-118.

72. Линник П.Н., Васильчук Т.А., Набиванец Ю.Б. Обмен органическими веществами и соединениями металлов в системе «донные отложения -вода» в условиях модельного эксперимента // Экологическая химия.-1997.-Т. 6.-№ 4.-С. 217-225.

73. Линник П.Н., Ермолаева Т.А. Растворенные формы алюминия в воде Киевского водохранилища // Гидробиологический журнал.- 1998,- Т. 34.-№ 4,-С.80-87.

74. Линник Р.П., Запорожец O.A. Сравнительная оценка расчетных и экспериментальных данных о сосуществующих формах железа, кобальта и никеля в пресных поверхностных водах // Экологическая химия.- 2003.- Т. 12.-№ 2.- С.79-92.

75. Линник П.Н., Искра И.В. Кадмий в поверхностных водах: содержание, формы нахождения, токсическое действие // Гидробиологический журнал.- 1997.- Т.ЗЗ.- № 6.- С. 72-76.

76. Линник П.Н., Искра И.В. Роль растворенных органических веществ в миграции цинка, свинца и кадмия в водохранилищах Днепра // Водные ресурсы.- 1997.-Т. 24.-№ 4.-С. 494-502.

77. Линник П.Н., Чубарь Н.И. Органические комплексные соединения железа и хрома в водохранилищах Днепра и их химическая природа // Гидробиологический журнал.- 1996.- Т. 32.- №6.- С.61-69.

78. Линник П.Н., Щербань Э.П. Оценка токсичности форм меди в природных водах методом биотестирования в сочетании с хемилюминесцентным определением концентрации свободных ионов Си2+// Экологическая химия.- 1999.- Т. 8.-№ 3.- С. 168-176.

79. Лозовик П.А., Дубровина Л.В. Влияние соотношения катионов и минерализации воды на токсичность ионов калия // Экологическая химия.- 1998 -Т. 7.-№ 4.-С.1243-249.

80. Лукомская К.А. Микробиология с основами вирусологии М.: Просвещение, 1987.- 192 с.

81. Малиновский Д.Н. Миграция стронция в грунтовых водах водно-ледниковых отложений Хибинского массива // Водные ресурсы,- 2002.Т. 29.-№3.- С. 279-283.

82. Мартин Р. Некоторые вопросы токсичности ионов металлов- М.: Мир, 1993.-с.25.

83. Методика выполнения измерений массовой концентрации кальция в питьевой воде, воде водоемов и водоисточников титриметрическим методом РБ-АП 38/2002.

84. Методические основы оценки и регламентирования антропогенного влияния на качество поверхностных вод под ред. А.В.Караушева.- JL: Гидрометеоиздат, 1987.- 285 с.

85. Методические рекомендации «Масс-спектральное с индуктивно-связанной плазмой определение элементов примесей в природных водах». /Министерство природных ресурсов РФ, ФНМЦЛИИСМС (ВИМС) отраслевая методика 3 категории точности.- М: 2002г.- 24 с.

86. Кочемасова З.Н., Ефремова С.А., Рыбакова A.M. Санитарная микробиология и вирусология,- М.: Медицина, 1987.-352 с.

87. Моисеенко Т.И., Даувальтер В.А. Родюшкин И.В. Механизмы круговорота природных и ~ антропогенно привнесенных металлов в поверхностных водах арктического бассейна //Водные ресурсы.- 1998.-Т.25.- № 2.- С.231-243.

88. Моисеенко Т.И., Яковлев В.А. Антропогенные преобразования водныхэкосистем Кольского севера, Л.: Наука, Ленинградское отд., 1990.- 219с.

89. Мур Дж.В., Рамамурти С. Тяжелые металлы в природных водах.- М.: Мир, 1987.-280 с.

90. Некоторые вопросы токсичности ионов металлов /под ред. Х.Зигель -М.: Мир, 1993.-366 с. "

91. Новосельцев В.Н. Техногенное загрязнение речных экосистем.-М.: Научный мир, 2002.- 140 с.

92. Обзор фонового состояния окружающей природной среды на территории стран СНГ за 2001 г./ под ред. Ю.А.Израэля.- С.-Петербург: Гидрометеоиздат, 2002 .- 62 с.

93. Олейник Г.Н., Белоконь В.Н., Кабакова Т.Н. Бактериобентос и содержание тяжелых металлов в донных отложениях Сасыкского водохранилища // Гидробиологический журнал.- 1996.- Т. 32.6,-С. 21-31.

94. Парева С.А., Гриневич В.И., Костров В.В. Чеснокова Т. А. //Всероссийская конф. молодых ученых «Соврем.пробл. теор. и эксперим. химии», Саратов, 25-26 июня 1997: Тез. докл. 4.2- С. 237.

95. Пирогов Д.В., Голик В.М., Кисель Т.А. Исследование элементного состава воды и донных отложений озера Таватуй методом масс- спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой // Аналитика иконтроль.- 2001.- Т.5.- № 2. -С. 186-194.

96. Петрова H.A., Иофина И.В. Закономерности сукцессии сообществ фитопланктона и водных грибов в присутствии токсичных металлов // Экологическая химия.- 1999.- Т. 8.-№ 3.- С. 155-167.

97. Пихлак А.-Т.А. О влиянии подземных вод и атмосферных выпадений на состав воды некоторых малых лесных озер северо-восточной Эстонии // Экологическая химия.- 2002,- Т. 11.-№ 4.- С.217-236.

98. Попов А.Н., Оболдина Г.А. Прогноз минерализации воды строящегося . Юмагузинского водохранилища // Водные ресурсы.- 2005.- Т. 32.- № 2.-С. 214-222.

99. Проблемы экологии принципы их решения на примере Южного Урала /под ред Н.В. Старовой.- М.: Наука, 2003.- 285 с.

100. Пуклаков В.В., Эделыптейн К.К., Кременецкая Е.Р., Гашкина H.A. Самоочищение вод Можайского водохранилища зимой // Водные ресурсны.- 2002.- Т. 29.- №6.- С.711-720.

101. Пупышев A.A. Образование двухзарядных атомных ионов в плазме индуктивно связанного разряда // Журнал аналитической химии.-2001 .-Т.56.-№1.-С.6-11.

102. Рахманин Ю.А., Недачин А.Е., Доскина Т.В., Корнилова Н.М., Дмитриева P.A., Шарлот Ю.М. Индикаторная значимость колифагов в отношении загрязнения питьевой воды кишечными вирусами // Гигиена и санитария.- 1990.-№ 6.-С. 21-23.

103. Роева H.H., Ровинский Ф.Я., Кононов Э.Я. Специфические особенности поведения тяжелых металлов в различных природных средах//Журнал аналитической химии.- 1996.- Т. 51.- №4.- С. 384-397.

104. Рыжков Л.П. и Горохов A.B. Тяжелые металлы в атмосферныхосадках // Экологическая химия.- 1997.- Т. 6.-№ 1.- С. 20-23.

105. СанПиН 2.1.4.1074-01 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.- М.: изд-во Госкомсанэпиднадзор России, 2001.111 с.

106. Сапрыгин A.B., Голик В.М., Кисель Т.А., Пирогов Д.В. Определение металлов в природных и очищенных сточных водах с использованием масс-спектрометра с индуктивно-связанной плазмой «Elan 6000» // Аналитика и контроль.-1998!-№ 2.- С.29-33.

107. Смирнова В.М. Анализ принципов оценки загрязнения водных экосистем тяжелыми металлами // Вода и экология.- 2001.- № 4.- С. 6166.

108. Смирнова Е.В., Балбекина Н.Г., Сандимирова Т.П., Пахомова H.H., Ложкин В.И. О выборе аналитических изотопов редкоземельных элементов в методе масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой // Аналитика и контроль.- 2004.- Т. 8.-№ 4. С. 329-338.

109. Смоляков Б.С., Белеванцев В.И., Жигула М.В., Бобко A.A., Рыжих А.П., Бадмаева Ж. О. Натурное моделирование загрязнения пресного водоема некоторыми металлами // Водные ресурсы.-2000.-Т. 27.-№5.-С. 594-599.

110. Смоляков Б.С., Бортникова С.Б., Жигула М.В., Богуш A.A., Ермолаева Н.И., Артамонова С.Ю. Оценка последствий комплексного загрязнения пресного водоема солями металлов с помощью мезокосмов // Водные ресурсы.- 2004.- Т. 31.- №3.- С. 365-374.

111. Соломенцева И. М., Л.А. Величанская, И. Г. Герасименко Проблема остаточного алюминия в очищенной воде //.Химия и технология воды. 1991.-Т.13.-№ 6.- С.517-534.

112. Стапанова Н.В., Хамитова Р.Я., Петрова P.C. Оценка загрязнения городской территории по содержанию тяжелых металлов в снежном покрове // Гигиена и санитария.- 2003.- № 2.-С.18-21.

113. Степанова Н.Ю., Латыпова В.З., Анохина O.K., Таиров Р.Г. Сорбционная способность • и факторы формирования химического состава донных отложений Куйбышевского и Нижнекамского водохранилищ //Экологическая химия.- 2003.- Т. 12.-№ 2.- С. 105-116.

114. Столярова И.А., Филатова М.П. Атомно-абсорбционная спектрометрия при анализе минерального сырья.- Л.: Недра, 1981.- 152 с.

115. Суздорф А.Р., Морозов C.B., Кузубова Л.И., Аншиц H.H., Аншиц А.Г. Полициклические ароматические углеводороды в окружающей среде: источники, профили и маршруты превращения // Химия в интересах устойчивого развития.- 1994.-№ 2.-С. 511-540.

116. Толстой М.П., Малыгин В.А. Основы геологии и гидрогеологии.- М.: Недра, 1976.-279 с.

117. Турикешев Г.Т.-Г. Краткий очерк по физической географии окрестностей г. Уфы Уфа: 2000 г. - 160 с.

118. Тюрин Ю.Н., Макаров A.A. Анализ данных на компьютере.- М.: Инфра-М, Финансы и статистика, 1995.- 384 с.

119. Тюрин Ю.Н., Макаров A.A. Статистический анализ данных на компьютере.- М.: Инфра-М, 1998.- 528 с.

120. Унифицированные методы исследования качества вод.- 4-е изд.- М.: СЭВД983.-Т. 2.- 125 с.

121. Фальковская Л.Н., Каминский B.C., Пааль JI.JI. Основы прогнозирования качества поверхностных вод.- М.: Наука, 1982.-168 с.

122. Хавезов И., Д. Цалев Атомно-абсорбционный анализ.- Л.: Химия, 1983 -144 с.

123. Хазиев Ф.Х., Мукатанов А.Х., Хабиров И.К., Кольцова Г.А., Габбасова И.М., Рамазанов Р.Я. Почвы Башкортостана.- Уфа: Гилем, 1995 .- Т. 1.384 с.

124. Харабрин C.B., Кантор О.Г., Кантор Л.И., Кантор Е.А. Оценка сезонных изменений качества воды в водоисточнике. // Башкирский химический журнал. 2003. - Т. 10.-№ 1.-С. 87-89.

125. Хейфец Л.Я., Васюков~ А.Е., Черевик A.B., Кабаненко Л.Ф. Взаимовлияние металлов в пробах речных вод и комплексообразующая способность // Химия и технология воды.- 1996.- Т. 18.- № 5.- С. 476486.

126. Царева С.А., Чеснокова Т.А., Гриневич В.И., Костров В.В. Формы нахождения металлов в воде и донных отложениях Уводьского водохранилища // Водные ресурсы.- 1999.- Т.26.- №1.- С.71-75.

127. Черкес Ф.К., Богоявленская Л.Б., Бельская H.A. Микробиология,- М.: . Медицина.-512 с.

128. Шмидеберг H.A. Химический состав природных вод бассейна р. средней Протвы и его изменчивость // Вестник Московского университета, серия география, 1997.- № 5.- С.45-51.

129. Эконометрика /под ред. И.И. Елисеевой.- М.: Финансы и статистика, 2002.- 344 с. i

130. Яковлев В.А. Воздействие тяжелых металлов на пресноводный зообентос: 2. последствия для сообществ // Экологическая химия,-2002.-Т. 11.-№ 2.- С.117-132.

131. Яхнин Э.Я., Томилина О.В., Тимонина E.À., Бетхатова М.К., Тимонин А.А. Проблемы интерпретации результатов мониторинга загрязнения снежного покрова (на примере Северо-западного региона) // Экологическая химия,- 1997,- Т. 6.-№ 1,- С.12-19.

132. Andersen J.L., Depledge М.Н.А survey of total mercury and methylmercury in edible fish and invertebrates from Azorean waters // Mar. Environ. Res.-1997.-44.- №3.-C.331-350.

133. Balogh Steven J., Meyer Michael L., Johnson D. Kent Mercury and suspended sediment loading in the Lower Minnesota river // Environ. Sci. and Technol.-l 997 .-31 .-№1.- С. 198-202.

134. Chittaranjan Ray, T.W. David Soong, George S.Roadcap, and Deva K. Borah Agricultural chemicals: effects on wells during floods//Journal AWWA.-july 1998.-V.90-100/

135. Duguet J.-P., CordonnierUJ., Brodard E. Le plomb clans les eaux distribuées: bilan qualitatif. Determination des zones a resquc // Techn., sci., meth. -1994.-№3.-C.128-130.

136. Ebinghaus R., Hintelmann H., Wilken R. D Mercury-cycling in surface waters and in the atmosphere species analysis for the investigation of transformation and transport properties of mercury // Fresenius J. Anal. Chem.- 1994 -350, № 1 -2.-C.21-29.

137. Fitzgerald W.F., Engstrom D.R., Mason R.P., Nater E.A.The case for atmospheric mercury contamination in remote areas //Environ. Sei. and Technol.-l 998.-32, №l.-C.l-7.

138. French K.J., Scruton D.A., Anderson M.R., Schneider D.C. Influence of physical and chemical characteristics on mercury in aquatic sediments //Water, Air, and Soil Pollut.- 1999,110, №3-4, c. 347-362.

139. Gulson Brian L., Law Alistair J., Korsch Michael J., Mizou Karen J. Effect of plumbing systems on lead content of drinking water and contribution to lead body buren //Sei. Total Environ.-1994.-144, №1-3 C.279-284.

140. Jan L. de Boer Real-time adjustment of ICP-MS elemental equations // J. Anal.At.Spectrom., 2000,15, 1157-1160.

141. Kott J/||Monogr. Virol.-1984.-Vol. 15.-P. 171-1.74.

142. Le plomb dans 1 eau de distribution: Congres AGHTM de Toulouse, juiu 1993 //Techn., sei., meth.-1994, №3.- C.121-168

143. Leroy P Le plomb dans 1 eau: origines et influence des caractéristiques des eaux transportées //Techn., sei., meth.-1994.-№3.-C.122-127.

144. Magnier P., Pinson V., Cadou A. L eâu et le plomb a Amiens //Techn., sei., meth.-l 994.-№3 ,-C. 152-155.

145. Randon G Limitation de la solubilisation du plomb par les eauxdistribuees. Point des recherches en conrs surlereseau experimental dlvry-sur-Seine //Techn.,sei.,meth.-1994,№3.-C.137-144.

146. Ray E. Clement and Paul W. Yang Environmental Analysis// Anal.Chem. 1999.-71 .-257-292R.

147. Trecard D., Gnillemot M.-L. Position sanitaire vis-a-vis du plomb dans 1 eau //Techn., sei., meth.-1994,-№3.-C. 164-168.

Информация о работе

Романовская, Светлана Леонтьевна
кандидата технических наук
Уфа, 2005
ВАК 03.00.16

Диссертация

Изучение влияния ряда природных и антропогенных факторов на химический состав водоисточника и питьевой воды - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы