Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Мониторинг бенз(а)пирена в водных объектах

ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)

Автореферат диссертации по теме "Мониторинг бенз(а)пирена в водных объектах"

На правах рукописи

РАХМАН А К М ДЖАМИЛЬ

МОНИТОРИНГ БЕНЗ(а)ПИРЕНА В ВОДНЫХ ОБЪЕКТАХ (на примере р. Уфа)

Специальность 03.02.08 - «Экология» (в химии и нефтехимии)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 Ь ДЕК 2014

Уфа 2014

005556872

005556872

Работа выполнена на кафедре физики в ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Научный руководитель доктор химических наук, профессор

Кантор Евгений Абрамович.

Официальные оппоненты: Красногорская Наталия Нпколаевна

доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет», заведующий кафедрой «Безопасность производства и промышленная экология»;

Перминова Ирина Васильевна

доктор химических наук, профессор, ФГОУ ВПО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», ведущий научный сотрудник кафедры органической химии.

Ведущая организация ГБУ Республики Башкортостан «Управление

государственного аналитического контроля», г. Уфа.

Защита состоится «21» января 2015 года в 16ш часов на заседании диссертационного совета Д 212.289.03 при ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета и на сайте www.rusoil.net.

Автореферат разослан «21» ноября 2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Абдульминев Ким Гимадиевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Последние годы окружающая среда находится под жестким антропогенным действием. Это относится к источникам водоснабжения, в которые попадают химические вещества от сравнительно безвредных до супер-экотоксикантов. Подавляющие большинства из них являются результатом функционирования промышленных предприятий, городских агломерации и пр. Особенную опасность составляют те соединение, которые могут аккумулироваться в различных природных объектах. Среди многих классов органических соединений представляющих опасность для окружающей среды заметная роль принадлежит полициклические ароматические соединения (ПАУ). В свою очередь среды ПАУ выделяют бенз(а)пирен (Б(а)П), который имеет повышенную канцерогенность и мутагенность. На этом основании он включен в группу шести приоритетных ПАУ которые контролируются в связи с рекомендацией Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) и в воде питьевого назначения и в воде водоисточника. А по требованиям Европейского сообщества (ЕС) и Агентства по охране окружающей среды (ЕРА, США) Б(а)П включен в группу шестнадцати приоритетных ПАУ.

ПАУ являются глобально распространенными загрязнителями, что предопределяет появление Б(а)П в почве, водоемах, атмосфере. Безусловно, что хозяйственная деятельность человека является основным источником Б(а)П, а естественные процессы вносить свое содержание в Б(а)П гораздо меньших объемах. В качестве природных источников ПАУ следует учитывать вулканическую деятельность, пожары, связанные с возгораниями в лесах, степях, на торфяных образованиях, нефтяные и газовые залежи, геотермальные источники. Наряду с процессами связанными с действием высоких температур источниками ПАУ являются метаболизм флоры и фауны.

С другой стороне практически любая отрасль промышленности является антропогенным источником поступление в окружающую среду ПАУ. В частности топливно-энергетический комплекс, переработка твердого и жидкого топлива, извлечение ископаемых а также промысловые предприятии добывающие нефти и газ, жидкие и твердые отходы, шлаки, пепел, зала и многие другие источники являются поставщиками в окружающую среду как ПАУ вообще так и Б(а)П в частности. Еще одним важным концентрированным источникам ПАУ являются крупные городские агломерации в связи с повышенной нагрузкой на окружающую среду, как со стороны промышленных зон так и в связи с автомобильным, железнодорожным, воздушным и водным транспортам, предприятиям ЖКХ и энергоснабжениях». Кроме того следует отметить, что Б(а)П

обладает высокой стабильностью и ограниченным воздействием на него УФ-излучения, озона и микроорганизмов. Поэтому в урбанизированных районах следует ожидать накопление Б(а)П и других ПАУ в окружающей среде.

Многолетними исследованиями установлено, что Б(а)П является индикатором содержания в окружающей среде приоритетных ПАУ. и поэтому общее содержание ПАУ может оцениваться по содержанию Б(а)П в воде, воздухе и почве.

В связи с тем, что выявление влияния антропогенных факторов и разработка принципов и механизмов системного экологического мониторинга водных объектов, являющихся источником питьевого водоснабжения, представляют собой один из наиболее важных аспектов обеспечения здоровья населения, разработка принципов мониторинга Б(а)П - оценка содержания в водоисточнике и питьевой воде, описание изменения его концентрации с помощью методов математической статистики, оценка эффективности существующих технологий водоподготовки и разработка рекомендаций по снижению содержания Б(а)П в воде хозяйственно-бытового назначения - являются актуальной задачей.

Цель исследования: Совершенствование экологического мониторинга бенз(а)пирена в створах р. Уфа и питьевой воде. В соответствии с целью определены задачи исследования:

• выявление некоторых закономерностей и оценка возможности прогнозирования содержания Б(а)П в воде водоисточника;

• определение эффективности очистки от Б(а)П воды в условиях действующих инфильтрационных и поверхностного водозаборов;

• оценка свойств некоторых сорбентов, используемых и перспективных для очистки воды от Б(а)П.

Научная новизна:

• установлена высокая значимость вклада случайной составляющей (более 70%) в загрязнение Б(а)П воды р. Уфа;

• выявлена возможность описания содержания Б(а)П в воде водоисточника с помощью уравнений линейной регрессии с достаточно высокой достоверностью (80-95%)

• доказано, что для моделирования состояния водоисточника наиболее приемлемыми являются модели, полученные при обработке временного ряда содержания Б(а)П в период 2001-2012гг.;

s

• установлено, что эффективность очистки воды от Б(а)П зависит от типа водозабора (в период 2001-2012гг. на инфильтрационных водозаборах 3244%, на поверхностном - 19%).

Практическая значимость:

• предложены модели для прогнозирования содержания Б(а)П в створах р. Уфа;

• сформулированы рекомендации по использованию для очистки воды от Б(а)П и других ПАУ мезопористых сорбентов с повышенной долей мезо-пор размером 2-10 нм.

• предложены технические решения для снижения содержания Б(а)П и других ПАУ в воде хозяйственно-бытового назначения при высоком их содержании в воде водоисточника.

Апробация работы. Результаты исследований обсуждены на 64-й научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ (г. Уфа, 2013г.), Международной научно-практической конференции «Стратегические направления и инструменты повышения эффективности сотрудничество стран-участников Шанхайской организации сотрудничества: Экономика, Экология, Демография» (г. Уфа, 2013г.), Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы технических, естественных и гуманитарных наук» (г. Уфа, 2013г.), Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Малоотходные, ресурсосберегающие химические технологии и экологическая безопасность» (г. Стерлитамак, 2013г.), Международной научно-технической конференции «Защита окружающей среды от экотоксикантов» (г. Уфа, 2014г.)

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, результатов и их обсуждения, методической части, заключения. Работа включает 158 стр. текста, в т.ч. 29 рисунков и 64 таблицы; список использованных источников содержит 207 наименований.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе 3 статьи в ведущих рецензируемых журналах в соответствии с перечнем ВАК Минобразования и науки РФ, 2 статьи в сборниках научных статей и тезисы 3 докладов на научных конференциях.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальности диссертационной работы, сформулированы ее цели и задачи, научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первой главе приведены опубликованные сведения по теме работы.

Во второй главе приведены описание полученных результатов и их обсуждении. В третьей главе приведено описание методов анализов и расчетов, которые были использованы при выполнении работы.

Мониторинг содержания Б(а)П в водных объектах (на примере р. Уфа)

На берегах р. Уфа расположены три основных водозабора, (ВЗ 1, ВЗ 2 и ВЗ 3) обеспечивающих г. Уфу водой хозяйственно-бытового назначения. ВЗ 1 и ВЗ 3 водозаборы инфильтрационного, а ВЗ 2 поверхностного типа. Анализ содержания Б(а)П выполняется МУЛ «Уфаводоканал» ежемесячно с отбором проб в створах водозаборов (створ 1, створ 2 створ 3) и резервуарах чистой воды (РЧВ 1, РЧВ 2, РЧВ 3). Створ 1 находится до промышленной зоны г.Уфы. Ниже по течению реки, на расстоянии 30 км расположен створ 2. Створ 3 расположен в черте города на расстоянии 64 км от створа 1.

Ранее {Шемагонова Е.В.. -Дис. канд. техн. наук. - Москва, 2004г.) проведена обработка цензурированного временных рядов содержание Б(а)П в трех створах р. Уфа за временной период 1995-2003гг. только с помощью мультипликативного моделирования использованием скользящих средних.

Нами проведена обработка нецензурированных временных рядов содержание Б(а)П в трех створах р. Уфа за указанный период, с использованием возможных моделей, как мультипликативной (ММ), так и аддитивной (АМ). Кроме того, наличие новых данных, полученных в МУП «Уфаводоканал» за 2004-2012гг., позволяет провести сопоставление результатов обработки временных рядов 1995-2003гг. и 2004-2012гг„ построить полный временной ряд, охватывающий период 1995— 2012гг. и осуществить поиск временного периода с большой степенью адекватности отражающего состояние водоисточника для настоящего времени. 1. Мониторинг содержания Б(а)П в створах водозаборов в 1995-2003гг. Анализ временных рядов содержания Б(а)П в створах 1-3 (рис. 1) показал, что цензурирование содержания Б(а)П более чем на 20% уменьшает долю вклада случайной величины в общее значение показателя (табл. 1).

Таблица 1 - Вклад компонент временного ряда содержания Б(а)П в створах 1-3 в период 1995-2003гт., %__

Компонента Цензурированные ряды Нецензурированные ряды

Створ 1 Створ 2 Створ 3 Створ 1 Створ 2 Створ 3

Детерминированная 51 50 51 23 12 29

Случайная 49 50 49 77 88 71

Обработка временных рядов, включающая аддитивную (AM) и мультиплика-

тивную модель (ММ) и различные виды сглаживания - скользящие средние (СС), среднегодовые (СГ) и средние многолетние (СМ) показывает, что для створов 1 и 3 доля случайной величины составляет 68-81%, а сезонная величина - от 4 до 20%; створ 2 характеризуется меньшим различием значений: случайная составляющая изменяется в пределах 71-88%, а сезонная 7-10% (табл. 2).

Таблица 2 - Значения вклада компонент временного ряда содержания Б(а)П в воде створов 1-3 (1995-2003гт.), %_

Компонента Метод сглаживания и используемая модель

СС СГ СМ

AM. | ММ. AM. | ММ. AM. | ММ.

Ство pl

Детерминированная 20 19 23 23 23 27

Случайная ,_ 80 81 77 77 77 73

Ство р 2

Детерминированная 15 12 13 12 13 14

Случайная 85 88 87 88 87 86

Ство Р з

Детерминированная 22 21 26 29 26 32

Случайная 78 79 74 71 74 68

Удобной моделью для расчета содержания Б(а)П в водоисточнике является

о построенная на характерных особенностях поведения временного ряда в годов й

период по годовым скользящим средним (ТСС) (рис. 2).

2.5 ГЧ 2 # 1.5 Я. 1 Е 0.5 0 а __ * ___________ 0.8 £ 0.7 ¡2" 0 6 . 0.5 j о _ ____Hi^te^^ Рисунок 2 -СС Б(а)П в створах 1-3 в 19952003гг. (а) и ГСС (б)

lllllllll Створ 1 .—'¿—Створ 2 —«¡»—Створ 3 -J234S07S9 Ю1112 Месяц —Створ 1 —а.—стаор 2 —Створ 3

Полученные результаты показывают, что, высокие коэффициенты корреля-

ции (Кк) достигаются при использовании ГСС. Тем не менее, и СС и СГ могут служить основой для моделирования (табл. 3).

Таблица 3 - Значения Кк между концентрациями Б(а)П, СС, СГ и ГСС раз-

личных створов (1995 - 2003гг.)

№ Створы Коэффициент корреляции, г

Б(а)П СС СГ ГСС

1 створ 1/створ 2 0,21 0,63 0,79 0,94

2 створ 1/створ 3 0,49 0,92 0,97 0,94

3 створ 2/створ 3 0,26 0,45 0,70 0,99

Высокий Кк (>0,94), полученный при сопоставлении ГСС по створам 1-3 (табл. 3) свидетельствует о возможности построения математической модели в виде линейного уравнения: [Б(а)Щ = К • [Б(а)Ц] + b, (1)

где [Б(а)Д] и [Б(а)Ц] — содержание в i или j створе', i, j=l, 2, 3; К — коэффициент пропорциональности Ь — свободный член

Важную информацию о влиянии климатических условий на качество воды как правило, содержат сезонные индексы (СИ), которые показывают величину отклонения от тренда. Расчет сезонных индексов проведен с использованием различных вариантов моделирования. В качестве примера на рисунке 3 приведены результаты расчета СИ по СС при АМ и ММ моделировании (рис. 3).

Аддитивная модель

123456789 Ю11 1 Месяц

— Створ ! — а)—Створ 2—Д—Створ 3

Месяц —Створ 2 —ds—-Створ 3

Рисунок 3 - СИ, определенные по СС при различных вариантах моделирования

Величины Кк превышают 0,66, 0,76 и 0,69 для створов 1, 2 и 3 соответственно при переходе от АМ к ММ модели и изменении приема сглаживания по одному и тому же створу. С другой стороны, сопоставление Кк, характеризующих связи между СИ различных створы, указывает на очень слабую и слабую связь (здесь и далее характеристика Юс проведена по шкале Чедцока) между ними (г < 0,59). Этот факт вполне объясним в связи с высокой долей вклада в содержание Б(а)П в воде случайной составляющей.

В целом полученные результаты свидетельствуют о том, что выбор модели или приема сглаживания не позволяют получить какие-либо преимущества при построении модели, описывающей содержание Б(а)П в водоисточнике. Для моделирования содержания Б(а)П удобным является использование ГСС: [Б(а)П2] = 0,68-[Б(а)П1] + 0,30; [Б(а)П3] = 0,95-[Б(а)П,] + 0,14; [Б(а)П3] = 1,40-[Б(а)П2] - 0,27. 2. Мониторинг содержания Б(а)П в створах водозаборов в 1995-2012гг. Предполагается, что расширение периода наблюдений позволяет получить математические описание с более высоким уровнем прогностичности. В этой связи представляется важным провести обработку временных рядов содержания Б(а)П в створах 1-3 р. Уфа по наблюдениям за 18 лет выполненным (1995-2012гг.) В целом за этот период наблюдается снижение содержания Б(а)П во всех трех створах (рис. 4).

Створ 1 1 У 6 Створ 2 д СТВОР 3

1 9 1 ? в —-ПДК 1 пдк |с [ —ПДК

3 3

1 3 ¿ьк , , 1 п А

! ШШГ 1 0 1 4 И

Рисунок 4 - Содержание Б(а)П (нг/дм3) в створах р. Уфа (1995-2012гг.)

Дня всех створов величины компонент временного ряда практически не зависят от вида модели. Обращает на себя внимание, несколько большая доля величины случайной компоненты в створе 2 по сравнению со створами 1 и 3 (табл. 4).

Таблица 4 - Значения вклада компонент временного ряда для створов 1-3 (1995-2012 гг.), % _

Компонента Метод сглаживания и использ уемая модель

СС СГ СМ

АМ | ММ АМ | ММ АМ | ММ

Створ 1

Детерминированная 19 18 21 20 21 23

Случайная 81 82 79 80 79 77

Створ 2

Детерминированная 11 И 12 11 12 15

Случайная 89 89 88 89 88 85

Створ 3

Детерминированная 18 19 20 19 20 13

Случайная 82 81 80 81 80 87

Сравнение результатов обработки временных рядов 1995-2012 и 19952003гг. показывает, что СМ, характеризующие период 1995-2003гг., (0,64, 0,72 и

0.76) выше, чем этот показатель за 1995-2012гг. (0,45, 0,49, 0,54 нг/дм3)для створов

1, 2 и 3 соответственно. Значения СС (рис. 2.5а) и ГСС (рис. 2.56) возрастают при переходе от створа 1 к створу 2 и далее к створу 3. По сравнению с периодом 19952003 гг., в период 1995-2012гг. наблюдаются более существенные различия между створом 2 и створом 3. В период 1995-2003 гг. загрязненность реки в створах 2 и 3 была практически одинаковой (рис. 2.26), в то время как в 1995-2012гг„ разница вполне заметна (рис. 5а и 56)

1ЛШ СО ОТ О .-I гмго ** 1Л О ОЭ СП О гЧ гМ оююоююоооооооооннн тшштоюоооооооооооо

.-I гЧ <4 гЧ Г-* Г4СЧ ГМ СМ ГМ ГМСМ ГМ СМ СМ СМ

-Створ_1_ —в— Створ 2 ■ *" Створ 3

1 23456789 101112 Месяц

~.СТ!0Р-1.— у;: -Створ.? -—.1—Створ 3

Рисунок 5 -Изменение СС (а) и ГСС(б) в створах р. Уфа в 1995-2012 гг.

Можно предположить, что в последние годы перераспределилась нагрузка на водоисточник со стороны промышленных предприятий и городской зоны. В частности, совершенствование технологии и снижение загрузки нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий привело к уменьшению количества Б(а)П, поступающего в водоисточник, и, в первую очередь, в створ 2. Увеличение автомобильного транспорта, наиболее интенсивно загружающего городской массив, может быть причиной повышения содержания Б(а)П в створе 3.

Результаты поиска Кк между параметрами, характеризующими временные ряды содержания Б(а)П в створах (1995-2012гг.) свидетельствуют о том, что также как в периоде 1995-2003гг. связь между концентрациями Б(а)П оценивается как слабая, умеренная и заметная, (г < 0,64) (табл. 5). Сглаживание временных рядов концентрации Б(а)П существенно повышает Кк, теснота связи становится сильной и весьма сильной, и только один раз отмечается заметная теснота связи. Следует отметить и несколько более высокую тесноту связи между створами в расширенный период 1995-2012 по сравнению с периодом 1995-2003гг. (табл. 3 и 5).

Таблица 5 - Значения коэффициента корреляции между концентрациями

Б(а)П, СС, СГ, ГСС для створов 1-3 (1995-2012гг)

Створы Конц. СС СГ ГСС

Створ 1 /створ 2 0,28 0,77 0,85 0,95

Створ 1/створ 3 0,54 0,95 0,97 0,97

Створ 2/створ 3 0,32 0,66 0,78 0,99

Высокие значения Кк между параметрами временных рядов, полученными после процедуры сглаживания позволяют моделировать эти параметры с помощью линейных уравнений (ур.1). Данные суммированные в таблице 5, свидетельствуют о возможности прогнозирования содержания Б(а)П по данным экспериментального его определения в одном из створов и использования математических моделей для расчета в других. Из возможных вариантов (табл. 5) наибольший интерес представляет расчет ГСС как наиболее универсальный - во всех случаях по величине коэффициента корреляции связь между этим параметром временного ряда характеризуются как весьма сильная: [Б(а)П2] = 0,66 ■ [Б(а)П,] + 0,19; [Б(а)П3] = 0,91 • [Б(а)П,] + 0,11; [Б(а)П3] = 1,35 • [Б(а)П2] - 0,13.

На рисунке 2.6 приведены результаты определения СИ с использованием СС. Интересно отметить, что повышенные СИ отмечаются в паводковый период (апрель - май) и осеннее - зимний период (октябрь - январь) (рис. 6).

Аддигтикыая модель

•^0 4 __________-9------- Ъ Г--я—----ТС*^ Рисунок б-СИ,

* -.---------,а-----11.г -ц---^ЖТ» по сс опреде.

ленные при различных вариантах моделирования

Для сопоставления результатов определения СИ использован корреляционный анализ. Заметный Кк характеризует связь между значениями СИ, полученными при ММ с использованием СС и СМ, во всех остальных случаях Кк превышает 0,7. Т.о. для расчета величин СИ можно использовать уравнение вида:

[СИи] = К.[СИ|к] + Ь, (2)

где [СИу] и [СЩ - сезонные индексы в г-том створе (¡=1,2 или 3); к - обозначение метода сглаживания (СС, СГ, СМ); К - коэффициент пропорциональности; Ъ - свободный член

Расчет СИ, при переходе от АМ к ММ моделированию с использованием различных вариантов сглаживания возможен в пределах одного створа (табл. 6).

Таблица 6 - Параметры уравнения 2 для расчета СИ при использовании различ-

Метод сглаживания Модели Створы | К Ъ R2 г

СС АМ/ММ створ 1/створ 1 2,32 0,99 0,75 0,87

створ 2/створ 2 0,88 1,00 0,61 0,78

створ 3/створ 3 1,69 1,00 0,77 0,88

СГ АМ/ММ створ 1/створ 1 1,44 0,99 0,53 0,73

створ 2/створ 2 0,91 1,00 0,60 0,78

створ 3/створ 3 1,18 0,99 0,64 0,80

СМ АМ/ММ створ 1/створ 1 2,18 0,99 0,99 0,99

створ 2/створ 2 2,04 1,00 0,99 0,99

створ 3/створ 3 1,82 0,99 0,99 0,99

Сопоставление СИ определенных для различных створов показывает, что величины Кк находятся в пределах от -0,10 до 0,88. Между створами 1 и 2 и створами 2 и 3 теснота связи менее выражена. Между створами 1 и 3 теснота связи оценивается как сильная.

В целом результаты обработка временных рядов содержания Б(а)П за 19952012гг. позволяют сформулировать следующее:

- доминирующий вклад в величину содержания Б(а)П вносит случайная составляющая, доля которой лежит в пределах 77-89%;

- в пределах одного створа возможро использование линейных уравнений для моделирования состояния водоисточника с помощью ММ, АМ моделей и любого приема сглаживания СС, СГ, СМ и ГСС для расчета всех параметров временных рядов;

- представляется возможным проводить расчетную оценку содержания Б(а)П СС, СГ, СМ и ГСС остальных створов при известном экспериментальном значении для одного из створов;

- сезонные индексы при переходе от одного створа к другому могут быть вычислены в ограниченном числе случаев.

Еще одним важным обстоятельством, которое следует учитывать как результат сравнения двух периодов - 1995-2003 и 1995-2012гг., - это выраженная тенденция в изменении СГ для створа 2. На рисунке 7 представлены, СГ в трех створах за весь период наблюдений и их тренды.

—»—Створ 1

—U— Створ 2

Л —Л—Створ 3

П д

Ч

Рисунок 7 — Среднегодовые значения «держания Б(а)П за 3995-2012гг.

Если в первые годы наблюдений тренд содержания Б(а)П в створе 2 приближен к тренду створа 3, то в конечные годы тренд створа 2 приближен к тренду створа 1. Т.о., сравнение двух периодов 1995-2003 и 1995-2012гт. позволяет выявить изменение тенденции в загрязненности речной воды Б(а)П в различных створах. 3. Мониторинг содержания Б(а)П в створах водозаборов в 2004-2012 гг. Декомпозиция временного ряда показывает, что основной вклад в содержание Б(а)П вносить случайная составляющая (табл. 7), доля которой для всех створов составляет 75-84%.

Таблица 7 - Значения вклада компонент временного ряда в содержание Б(а)П в

Компонента Метод сглаживания и используемая модель

СС СГ СМ

AM ! мм AM | ММ AM I ММ

Створ 1

Детерминированная 19 17 19 16 19 18

Случайная 81 83 81 84 81 82

Створ 2

Детерминированная 22 21 22 21 22 22

Случайная 78 79 78 79 78 78

Створ 3

Детерминированная 20 21 23 24 I 23 25

Случайная 80 79 77 76 1 77 75

Т.о. период 2004-2012 гт. характеризуется более высокой составляющей случайной величины, на 5-7% выше, чем в 1.995-2003гг. Причиной этому служит снижение концентрации Б(а)П в воде в целом в период 2004-2012 по сравнению с пе-

риодом 1995-2012гг. Действительно, сравнение СМ, свидетельствует о снижении этого показателя качества воды более чем в 2 раза: створ 1 - 0,64 и 0,26; створ 2 -0,72 и 0,26 и створ 3 - 0,76 и 0,33 нг/дм3. Наличие, как правило, заметной связи (г < 0,65) между параметрами временных рядов концентраций Б(а)П в различных створах позволяет сделать заключение о возможности использования ур. 1 для расчета концентраций и параметров временных рядов (табл. 8).

Таблица 8-Параметры уравнения 1 для расчета концентрация Б(а)П, СГ, СС и

Методы сглаживания Створы К Ь Я1 г

Концентрация створ 2/ створ I 0,63 0,09 0,40 0,64

створ 3/ створ 1 0,66 0,15 0,19 0,44

створ 3/ створ 2 0,80 0,11 0,28 0,52

СС створ 2/ створ 1 0,81 0,04 0,81 0,90

створ 3/ створ 1 1,19 -0,00 0.89 0,94

створ 3/ створ 2 1,29 -0,02 0,85 0,92

СГ створ 2/ створ 1 0,81 0,04 0,88 0,94

створ 3/ створ 1 1,05 0,05 0,71 0,84

створ 3/ створ 2 1,29 -0,00 0,78 0,88

ГСС створ 2/ створ 1 1,77 -0,21 0,80 0,90

створ 3/ створ 1 3,32 -0,59 0,54 0,74

створ 3/ створ 2 2,00 -0,22 0,77 0,88

и 2 к створу 3. Отличительной особенностью является то, что по сравнению с периодом 1995-2003гг. (рис. 26), в период 2004-2012гг. наблюдаются более существенные различия между створом 2 и створом 3. В период 2004-2012гт. загрязненность реки в створах 1 и 2 практически одинакова (рис. 86).

—&—СтворЗ

- Створ 2 —¿г" Створ 3

х. 0,3

Г 0,25

123456789 101112 Месяц

Рисунок 8 - Изменение СС (а) в створах р. Уфа в 2004-2012гг. и ГСС (б) и годовом периоде

Характер изменения СИ показывают, что большие приращения содержания Б(а)П в водоисточнике приходятся на паводковый (апрель - май) и осенне-зимний (ноябрь - декабрь) периоды.

Аддитивная модель

0.2

0.1

ё О

= -0.1

* -0?

к о

2 3 4 5 6 7 МвеЯЦ Сгеор 1 —-*',—Створ 2 -

Мультипликативная модель

12345675910 1112 Месяц

—Створ 1 —'—створ 2—=г—Створ 3

Рисунок 9 - СИ, определенные при АМ и ММ моделировании и при использовании СС

Поиск Кк показал наличие очень сильной и весьма сильной связи между значениями СИ, характеризующих временной ряд определенного створа и возможности использования ур. 2 (табл. 9)

Метод сглаживания Модели Створы К b R2 г

СС АМ/ММ створ 1/створ 1 3,69 0,99 0.94 0,97

створ 2/створ 2 3,54 0,99 0,96 0,98

створ 3/створ 3 2,92 1,00 0,90 0,95

СГ АМ/ММ створ 1/створ 1 3,97 1,00 0,90 0,95

створ 2/створ 2 3,62 1,00 0,95 0,97

створ 3/створ 3 3,05 0,99 0,94 0,97

см АМ/ММ створ 1/створ 1 3,83 1,00 0,99 0,99

створ 2/створ 2 3.78 1,00 0,99 0,99

створ 3/створ 3 2,97 0,99 0,99 0,99

створам значительно ниже. Тем не менее, следует отметить, что сопоставление параметров, характеризующих створы 1 и 3 приводит к Кк лежащим в пределах 0,90 - 0,94, что свидетельствует о наличии сильной и весьма сильной связи. Таким образом, возможен расчет сезонных индексов, характеризующих разные створы с помощью уравнений: [СИ,к] = К • [СЩ] + Ь, (3) где [СИ*] и [СИ^ - сезонные индексы в г-том и ¡-том створах (1, ] = 1, 2 или 3), к -обозначение метода сглаживания (СС, СГ, СМ), К - коэффициент пропорциональности, Ь - свободный член.

Сравнение результатов, полученных для периодов 1995-2012 и 2004-2012гг.

показывает, что качество воды, определенное для 18 летнего периода по различным створам существенно отличается от качества речной воды в 2004-2012гг. Так, содержание Б(а)П в створе 2 за весь период наблюдений приближено к содержанию Б(а)П в створе 3, в то время как в период 2004 - 2012гг. наблюдается практическое совпадение содержания Б(а)П в створах 1 и 2. Таким образом, дая более адекватного описания состояния водоисточника по содержанию Б(а)П следует сократить временной ряд, исключив из него начальный период.

4. Мониторинг содержания Б(а)П в створах водозаборов в 2001-2012гг. Причиной различия в характеристиках периодов 1995-2003 и 2004-2012гг. служат такие факторы как снижение судоходства по р. Уфа, изменение структуры и совершенствование технологии на предприятиях ТЭК, изменение основных направлений движения автотранспорта и загруженности транспортных магистралей. Представляется целесообразным проанализировать состояние водоисточника за последние 12 лет, которые, характеризуются достаточно стабильным влиянием различных факторов на состояние водоисточника. Кроме того, сравнение результатов обра-

ботки временных рядов содержания Б(а)П в створах р. Уфы за 2004-2012 и 2001-2012гг. поможет выявить адекватность моделей и при совпадении общих закономерностей явиться еще одним подтверждением их достоверности.

В период 2001-2012гг. все створы характеризуются вне зависимости от выбора модели высокой величиной случайной составляющей (табл. 10). Таблица 10 - Значения вклада компонент временного ряда содержания Б(а)П в

Компонента Створ 1 Створ 2 Створ 3

АМ ММ АМ ММ АМ ММ

Детерминированная 14 13 15 16 14 13

Случайная 86 87 85 84 86 87

об аналогичности зависимости изменения СС и ГСС в различных створах как за 2001 - 2012гг. период, так и годовом периоде (рис. 10)

8 8

М N п п

-Створ! -:.-Створ 2 —Створ3

0,35

о.зо

0,25

123456789101112

Месяц

-Створ 1 . Створ 2 —а—Створ 3

Рисунок 10-Изменение СС в 2001-2012гг. (а) и ГСС (б)

Связь между СС этими характеризующих различные створы определяется как сильная и весьма сильная (табл. 11), в то время как сопоставление концентраций не позволяет получить Кк более 0,7, что соответствует только заметной корреляции. Тем не менее, проводить расчет этих характеристик временного ряда, используя ур. 1 вполне возможно.

Таблица 11 - Параметры линейных ур. 1 для расчета концентрации Б(а)П и СС (2001-2012 гг.)

Показатель Створы. К Ь Я2 г

Концентрация створ 2/' створ 1 0,63 0,10 0,44 0,67

створ 3/ створ 1 0.65 0,17 0,24 0,48

створ 3/ створ 2 0,81 0,12 0,33 0,57

СС створ 2/ створ 1 0,85 0,04 0,78 0,88

створ 3/ створ 1 1,18 0,00 0,84 0,91

створ 3/ створ 2 1,23 -0,01 0,84 0,91

СИ характеризуются повышенными значениями в весенний и осенний паводковые периоды (апрель-май), а так же в осенне-зимний период (октябрь - декабрь) (рис. 11).

Аддитивная модель

12 "3 4" 5 6 73 б 101112 Месяц

- Створ 1 ——Створ 2 —>ь—Стиор 3

Мультипликативная модель

123453739 101112 Месяц

—Створ 1 —05— Створ 2 —л—Створ 3

Рисунок 11 -СИ, определенные при АМ и ММ моделирования при использовании СС (20012012 гг.)

По всей вероятности в паводковые периоды повышение концентрации Б(а)П связано со смывами с почвы. Высокое содержание в зимний период возможно обеспечивается поступлением Б(а)П с грунтовыми водами, которые в связи с понижением уровня в реке разгружаются в русло реки.

Кк между значениями СИ, полученные при использовании различных моделей составляют в створе 1 - 0,98, в створе 2 - 0,99, в створе 3 - 0,97, что свидетельствует о весьма сильной связи между этими величинами и возможности использования любого метода моделирования для определения этих показателей временного ряда и расчета СИ по ур. 2.

Связи между СИ различных створов менее выражены, (табл. 12). Тем, не менее, следует указать, что использование данных за 2001-2012 гг. позволяет получить более высокие Кк между СИ разных створов и предполагает возможность их вычисления по ур. 3.

Таблица 12 - Коэффициенты корреляции изменения концентраций Б(а)П, СС

Период Коэффициент корреляции, г

Створы [Б(а)П] СС СИ*

1995-2003 створ 2/ створ 1 0,21 0,63 0,08

створ 3/ створ 1 0,50 0,92 0,11

створ 3/ створ 2 0,25 0,45 0,15

1995-2012 створ 2/ створ 1 0,29 0,78 0,19

створ 3/ створ 1 0,55 0,95 0,65

створ 3/ створ 2 0,32 0,67 0,08

2004-2012 створ 2/ створ 1 0,64 0,90 0,66

створ 3/ створ 1 0,44 0,95 0,60

створ 3/ створ 2 0,53 0,93 0,54

2001-2012 створ 2/ створ 1 0,67 0,88 0,72

створ 3/ створ 1 0,49 0,91 0,85

створ 3/ створ 2 0,58 0,91 0,65

*для аддитивной модели 5. Проверка адекватности моделей описывающих состояние водоисточни.

Выше указывалось, что во временном периоде от начала наблюдений до современного состояния водоисточника использование метода анализа временных рядов по-

зволило выявить заметные изменения в качестве воды по содержанию Б(а)П. Адекватность найденных уравнений, предназначенных для прогнозирования содержания Б(а)П и тенденций в изменении этого параметра проверена нами сравнением результатов обработки двух периодов: 2004-2012 и 2001-2012 гг.

Наиболее значимым для управления качеством воды является возможность предсказания концентрации Б(а)П. Сравнение уравнений полученных для расчета содержания Б(а)П в периоды 2004-2012 и 2001-2012 гг., практически идентичны.

Для проверки найденных закономерностей по содержанию Б(а)П в створах 1 - 3 проведено сравнение рассчитанных СС и концентраций Б(а)П, полученных в результате аналитического контроля в 2012 и 2013 гг. Результаты свидетельствуют о том, что различия в величинах содержания Б(а)П определенных как ГСС и концентрации Б(а)П в 2012 и 2013гт. не превышают 90% (т.е. точности определяемой соотношением детерминированной и случайной составляющих компонентов временного ряда содержания Б(а)П). Повышенная концентрация Б(а)П в декабре 2012г., это результат одного измерения и, по всей вероятности, является случайного величиной в заметной степени повышающей значение СГ. Следует отметить и тот факт, что снижения содержания Б(а)П в водоисточнике является продолжающейся тенденцией. В целом, сохраняются закономерности, отмеченные ранее, как то, повышение содержания Б(а)П в зимний период и в период паводка (рис. 12).

сравнение СМ и СГ в период 2001-2012гт.(1), в 2012(2) и 2013гг.(3)._

6 Мониторинг Б(а)П в 1995-2012 гг. и в 2001-2012 гг. в резервуарах чистой воды водозаборов 1-3. Резервуары чистой воды (РЧВ 1-3) расположены на водозаборах (ВЗ 1-3). В целом за исследуемый период 1995-2012 гг. наблюдается снижение содержания Б(а)П на всех трех водозаборах (рис. 13).

С использованием стандартных процедур расчета метода анализа временных рядов проведена обработка данных о содержании Б(а)П в РЧВ 1-3. Во всех створах величина детерминированной компоненты составляет 18-31% (табл. 13).

Таблица 13 - Значения вклада компонент временного ряда в содержание Б(а)П в воде РЧВ 1-3 р. Уфа в 1995-2012 гг., %_____

Компонента Метод сглаживания и используемая модель

СС СГ СМ

АМ 1 ММ АМ | ММ АМ ! ММ

РЧВ 1

Детерминированная 19 18 19 20 19 22

Случайная 81 82 81 80 81 78

РЧВ 2

Детерминированная 25 26 25 28 25 31

Случайная 75 76 75 72 75 69

РЧВЗ

Детерминированная 25 24 25 26 25 28

Случайная 75 76 75 74 75 72

О тенденции, связанной со снижением содержания Б(а)П в период 1995-2012 гг. можно судить по характеру изменения СС (рис. 14а). В годовом периоде наиболее загрязненным являются июль (рис. 146).

123456789 101112 Месяц

-РЧВ1 РЧВ2 -*~РЧВЗ

Рисунок 14 -Изменение СС 19952012 гг. (а) и ГСС(б). в РЧВ

Величины СИ (АМ модель) по всем водозаборам и различным методам сглаживания изменяются в пределах -0,01-0,38 нг/дм3. При использовании ММ модели эта характеристика временного ряда составляет 0,64—1,91 нг/дм . В качестве примера на рисунке 15 проведены графики изменения СИ при АМ и ММ моделировании с использованием СС.

Рисунок 15 -СИ, определенные при различных вариантах моделирования

1 2 3 4 5 6 7 в 9101112 Месяц

— РЧВ1 —К— РЧВ 2 А РЧВ 3

Аддитивная модель

Мультипликативная модель

Сравнение СМ показывает, что в РЧВ в период 2001-20012гг. содержание Б(а)П снижено по сравнению с периодом 1995-2012 гг. почти в два раза (табл. 14).

РЧВ Средние многолетние, иг/дм"

1995-2012 2001-2012

РЧВ 1 0,30 0,16

РЧВ 2 0,43 0,23

РЧВЗ 0,41 0,24

Обработка временного ряда содержания Б(а)П за период 2001-2012гг. с использованием ММ и АМ моделей и сглаживания в виде СС. Установлено, все РЧВ характеризуются вне зависимости от выбора модели высокой величиной случайной составляющей, которая лежит в пределах 92-99% (табл. 15). Таблица 15 - Значения вклада компонент временного ряда в содержание Б(а)П в воде РЧВ 1-3 при различных вариантах моделирования (2001-2012гг.), %

Компонента

РЧВ 1

АМ

ММ

РЧВ 2

АМ

ММ

РЧВЗ

АМ

ММ

Детерминированная Случайная_

97

99

95

97

92

94

Обращает на себя внимание, что РЧВ 1 характеризуется пониженным содержанием Б(а)П по сравнению с РЧВ 2 и 3, а наиболее загрязненным является июль (рис. 166).

Рисунок 16-Изменение СС в 2001-2012гг. (а) и ГСС (б) в РЧВ

Анализ изменения СИ свидетельствует об отсутствии тенденций повышения или снижения этих характеристик временного ряда (рис. 17).

Рисунок 17 -СМ, определенные при различных вариантах моделирования

Вполне понятно, что в пределах одного водозабора СИ могут быть рассчитаны с использованием уравнения 2 (табл. 16), Наиболее интересными в плане анализа Таблица 16 - Результаты поиска связи между величинами сезонных индек-

Модели Створы К b R2 г

РЧВ 1/ РЧВ 1 6,01 0,99 0,32 0,57

АМ/ММ РЧВ 2/РЧВ 2 3,10 0,99 0,75 0,87

РЧВ З/РЧВЗ 4,35 0,99 0,74 0,86

и прогноза состояния воды РЧВ безусловно является возможность определения СС. 7 Мониторинг степени очистки от Б(а)П воды на водозаборах 1-3. Анализ эффективности извлечения Б(а)П из воды водоисточника проведен по формуле:

С~(Срека— Срчв)'Ю0/ Срека, где, С — степень очистки, Срека ~ содержание Б(а)П (СГ,СС,СМ) а реке , СриВ — содержание Б(а)П (СГ,СС,СМ) в РЧВ

За весь период наблюдений (1995-2012гг.) эффективность очистки возросла

(табл. 17) в среднем по водозаборам более, чем на 5%.

Таблица 17 - Степень очистки от Б(а)П по среднегодовым за 1995-2012гг. и средним многолетним за периоды 1995-2012 и 2001-2012гг., %_

Год В31 ВЗ 2 взз Год ВЗ 1 ВЗ 2 ВЗЗ

1995 3,4 -22,6 26,1 2004 71,4 23,1 41,2

1996 37,5 -55,8 30,0 2005 57,7 -10,7 -3,6

1997 25,0 48,9 6.1 2006 29,2 23,3 16,1

1998 -19,4 10,0 2,0 2007 30,8 28,6 33,3

1999 41,1 -31,8 -33,8 2008 22,2 10,3 21,2

2000 89,5 43,6 44,2 2009 39,6 ¡7,8 29,0

2001 32,4 34,9 26,9 2010 38,7 0,0 45,9

2002 51,7 30,0 52,9 2011 38,5 13,3 29,1

2003 56,3 23,1 17,6 2012 57,9 31,8 65,8

1995-2012 39,1 12,1 25,0 2001-2012 43,9 18,8 31,3

Анализ тенденции изменения степени очистки показывает (рис. 18а), что если рассматривать период 1995-2012гг., степень очистки повышается. Однако, в 20012012гг. повышенной степенью очистки характеризуется только ВЗ 3, в то время как на ВЗ 1 и 2 этот показатель несколько снижается (рис.186). В годовом периоде для водозабора 2 характерно несколько сниженное значение эффективности очистки от Б(а)П, тем не менее этот показатель ведет себя достаточно плавно, мало чем отличаясь от характеристик водозаборов 1 и 3. (рис. 18в).

----Ыпеаг (ВЗ 1)

--Цпеаг (ВЗ 2)

1095 1998 2001 200") 2007 2010

----ипеаг (В31)

--Цпеаг (ВЗ 2)

Цпеаг (ВЗЗГ"

скользящие средние степень очипки встворах р.уфа

1 2 3 1 5 6 7 8 9 1011 12 Месяц

-В31 '-.->■ ВЗ 2 -4-БЗЗ

Рисунок 18 - Тренд степени очистки в 1995-2012(а) и 2001-2012гг.(б) и изменение СС степени очистки в годовом периоде (2001-2012гг.) (в), %

8. Некоторые сведения о свойствах ПАУ и перспективных методах очистки от них. Нами проведен квантово-химический расчет некоторых молекул ПАУ, входящих в состав 12 соединений (табл. 18). Полученные данные свидетельствуют о том, что структура ВЗМО и НСМО предполагает возможность планарной ориентации молекул ПАУ по отношению с поверхности сорбента.

Таблица 18 - Энергия высших занятых (ВЗМО) и низших свободных (НСМО) молекулярных орбиталей некоторых ПАУ (еУ), размер молекулы (нм)_

Л» ПАУ ВЗМО НСМО Дэ № ПАУ ВЗМО НСМО Дэ

1. Нафталин -0,2177 -0,0397 0,72 7. Трифенилен -0,2203 -0,0388 0,93

2. Антрацен -0,1969 -0,0647 0,96 8. Тетрафен -0,2007 -0,0617 1.15

3. Флуорен -0,2165 -0,0304 0,90 9. Пирен -0,2008 -0,0591 0,92

4. Аценафтен -0,2050 -0,0318 0,72 10. 3,4-Бензпирен -0,1926 -0,0687 1,15

5. Аценафтилен -0,2183 -0,0742 0,71 11. 1,2,5,6-Дибензантрацен -0,2028 -0,0591 1,37

6. Хризен -0,2079 -0,0512 1,15 12. 1,12-Бензперилен -0,1965 -0,0659 0.96

При этом можно надеяться, что взаимодействие будет происходить как с электрон-нодонорными, так и электронно-дефицитными поверхностями. Представляется важным, чтобы сорбирующий материал имел развитую поверхность, и размер пор позволял молекулам ПАУ проникать в них. В этом плане нижние границы таких пор можно видимо определить, как увлеченный на 0,3-0,5 нм эффективный диаметр молекул, а верхний - как трех-пяти кратный эффективный диаметр наиболее больших по размерам ПАУ, - как, например, 1,2,5,6-дибензантрацен и 1,12-бензперилен. Размер пор достаточный для того, чтобы молекулы ПАУ могли диффундировать в поровое пространстве должен быть больше чем размеры молекул ПАУ. Т.о, сорбент пригодный для извлечения ПАУ из воды должен обладать размерами пор 2 нм и более, т.е. относиться к. мезопористым (2,0 < Б < 50 нм, где О -ширина или диаметр пор). К таким отцосится активированный уголь, полученный из каменного угля, который и может рассматриваться как перспективный сорбент для извлечения Б(а)П и других ПАУ. Однако активированный уголь обладает невысокой механической прочностью. Кроме тог, его использование в водоподготов-

ке может приводить к повышенному образованию продуктов хлорирования, если в технологии водоподготовки используется стадия обеззараживания хлором или окислителями, содержащими хлор. Таким образом, в качестве перспективных сорбентов для извлечения ПАУ являются природные и синтетические сорбенты, обладающие необходимой совокупностью свойств.

Таблица 19 - Характеристики пористой структуры некоторых сорбентов_

Образец [Яуд.. м2/г| Уобш.. смУг | Умикро. см/г |Умезо. см/г

Горелая порода

<15

0.090

0.011

0.079

ОДМ-2Ф

0.151

0.014

0.137

Сдм 900

<15

0.071

0.009

0.062

СОК

0.231

0.200

Гил. Ангарск №1.150°С

390

0.702

0.138

0.564

№1. 550°С

391

0.714

0.138

0-576

273

0.832

0.097

0-735

Приведенные данные свидетельствует о том, что образцы ОДМ-2Ф и СОК наиболее подходят к использованию в качестве сорбентов ПАУ. По характеристикам пористой структуры привлекают внимание и промышленные сорбенты (таблица 19).

В г. Уфе реализована впервые разработанная в России схема дозирования сорбента - активированного угля для предотвращения попадания в питьевую воду техногенных химических токсикантов. Разработанная технология внедрена на ВЗ 2. Предлагается дооснастить технологическую схему узлом подачи мезопористого сорбента в водный поток (рис. 19), направляемый на первичное хлорирование и дальнейшую обработку.

Вояа

Воздух

I Горячая вода

тз-сг

Сннтетический сорбент

/

Холодная вола

.3 :::: ' \/ У У

Барботаж

Рисунок 19 - Технологическая схема дооснащения процесса углевания подачей синтетического сорбента

1 - контейнер с синтетическим сорбентом;

2 - выгрузка сорбентного контейнера;

3 - затворный бак сорбента_

Вторым возможным вариантом подачи сорбента является его введение в поток до скорых фильтров. Если загрязнитель представляет собой нефтепродукты, содержание повышенное количество ПАУ, в т.ч. Б(а)П, то, по всей вероятности, целесообразно использовать первый вариант, если попадание в реку ПАУ связано с продуктами сгорания нефтяного сырья или товарных нефтепродуктов и их количество невелико, то, по всей вероятности, более обоснованным будет использование второго варианта.

Выводы

1. Проведена обработка данных о содержании бенз(а)пирена (Б(а)П) в трех створах водоисточника (р. Уфа), проанализированы различные периоды 1995 - 2003,

1995 - 2012, 2004 - 2012 и 2001 - 2012 гг. Методом анализа временных рядов установлено, что:

— основные факторы (долговременные, сезонные и случайные), определяющие содержание Б(а)П в водоисточнике в различные периоды 1995 - 2003, 2004 - 2012, 1995-2012 и 2001 -2012 гг. сохраняются;

— вне зависимости от периода наблюдений доминирующий вклад в величину содержания Б(а)П на р. Уфа вносит случайная составляющая, доля которой лежит в пределах 71-88%;

— выбор приема моделирования (аддитивная или мультипликативная модель) и приема сглаживания (скользящие средние, среднегодовые, средние многолетние), -не дают значимых преимуществ при построении линейных зависимостей для описания сезонных индексов и содержания Б(а)П как в пределах одного створа, так и при переходе от одного створа к другим;

— из результатов анализа периода наблюдений 1995-2012 гг. следует, что содержание Б(а)П характеризуется снижением тренда этого показателя для створов 1 и 2 и некоторым повышением для створа 3;

— для моделирования состояния водоисточника наиболее приемлемыми являются модели, полученные при обработке временного ряда содержания Б(а)П в период 2001-2012гг. Показано, что:

■ при переходе от одного створа к другим описание содержания Б(а)П и расчет сезонных индексов возможны с помощью линейных уравнений на основании скользящих средних (период 2001-2012 гг.);

■ выявлено, что повышенным содержанием Б(а)П характеризуются два годовых периода - паводок и осенне-зимний;

■ городская агломерация, расположенная между створами 1 и 3 повышает содержание Б(а)П в водоисточнике на 0,05 - 0,07 нг/дм3.

2. Содержание Б(а)П в питьевой воде трех водозаборов характеризуется одинаковыми закономерностями:

— за период наблюдений 2001-2012 гг. содержание Б(а)П ни разу не превышало ПДК, и в среднем составляло 20% от ПДК;

— методом анализа временных рядов установлено, что величина случайной составляющей лежит в пределах 89-99%;

— сезонные индексы не моделируются.

3. Эффективность очистки воды от Б(а)П зависит от типа водозабора (период 2001-2012 гг.): на инфильтрационных водозаборах - 32—44%, на поверхностном -19%.

4. В качестве сорбентов для адсорбции Б(а)П могут быть рекомендованы сорбенты, обладающие повышенной долей мезопор с преимуществом пор размером 2-10 нм при максимально возможно развитой поверхности. Предложен вариант дооснащения схемы процесса углевания узлом подачи синтетического сорбента, служащего для адсорбции бенз(а)пиреца.

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях: 1. Рахман Джамиль А.К.М. Мониторинг бенз(а)пирена в водных объектах. Сообщение I. Мониторинг содержания бенз(а)пирена в 1995 - 2003 гг. в створах расположенных на р. Уфа / Джамиль А.К.М. Рахман , Л.И. Кантор, Е.В. Дружин-

/

екая, ЕЛ. Кантор // Башкирский химический журнал. - 2013. - Том 20. -№ 4. -С. 113-118.

2. Рахман Джамиль А.К.М. Мониторинг бенз(а)пирена в водных объектах / Джа-миль А.К.М. Рахман, Е.В. Дружинская, Е.А. Кантор // Материалы 64-й научно-практической конференции. - 2013. - Том I. - Уфа. - Изд. УГНТУ.

3. Рахман Джамиль А.К.М. Прогнозирование содержания бенз(а)пирена в водоисточнике / Джамиль А.К.М. Рахман , Л.И. Кантор, Е.А. Кантор // Сборник научных статьей по материалом Международной научно-практической конференции «Стратегические направления и инструменты повышения эффективности сотрудничество стран-участников Шанхайской организации сотрудничества: Экономика, Экология, Демография» - 2013. - Часть I.-Уфа - С. 310-312.

4. Рахман Джамиль А.К.М. Некоторые характеристики временных рядов содержания б(а)п в створах р. Уфа в периоды 2004-2012 и 2001-2012 гг. / Джамиль А.К.М. Рахман, Л.И. Кантор, Е.А. Кантор // Материалы Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы технических, естественных и гуманитарных наук» - 2013. - выпуск 7.-Уфа - Изд. УГНТУ - С. 194-196.

5. Рахман Дкамиль А.К.М., О возможности прогнозирования содержания бенз(а)пирена в воде р. Уфа по данным за 2001 -2012 гг. / Джамиль А.К.М. Рахман , Е.А. Кантор // Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Малоотходные, ресурсосберегающие химические технологии и экологическая безопасность» - 2013. - Стерлитамак, УГНТУ - Типография «Фобос» - С. 276.

6. Рахман Джамиль А.К.М. Мониторинг бенз(а)пирена в водных объектах. Сообщение II. Особенности результата мониторинга содержания бенз(а)пирена в створах р. Уфа в 2004-2012 гт. / Джамиль А.К.М. Рахман , Л.И. Кантор, Е.В. Дружинская, Е.А. Кантор // Башкирский химический журнал. - 2014. - Том 21. -№ 1.-С. 67-72.

7. Рахман Джамиль А.К.М. Описание содержания бенз(а)пирена в РЧВ за 1995— 2012 гг. с помощью метода анализа временных рядов / Джамиль А.К.М. Рахман , Л.И. Кантор, Е.А. Кантор // Сборник научных трудов международной научно-технической конференции «Защита окружающей среды от экотоксикантов» -2014.-Уфа-Изд. УГНТУ-С. 118-121.

8. Rahman Jamil А.К.М. Analysis of the Ufa River condition based on benzo(a)pyrene concentration at different water source sections. / Jamil A.K.M. Rahman, L.I. Kantor, E.V. Druzhinskaya, E.A. Kantor // Башкирский химический журнал. - 2014. - Том 21. —№2.-С. 117-124.

Подписано в печать 20.11.2014. Бумага офсетная. Формат 60x84 '/,„. Гарнитура «Тайме». Печать трафаретная. Физ. печ. л. 1,5. Тираж 90. Заказ 210. Редаетигошю-издателъский центр Уфимского государственного нефтяного технического университета Адрес редакционнсьиздательского центра: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1