Исследование фонового уровня химических элементов в природных водах в Приаралье

In the article the questions of research of base-line level of chemical elements are examined in natural waters in Priaralie. It is shown that enriching of waters Amudarya in accordance with contamination of their composition collector-drainage, technical and upcast waters in the river-bed of the river.

Keywords: Priaralie, natural waters, element analysis, contamination.

Исследование качества природных вод (поверхностных, подземных, питьевых, поливных вод и т.д.) и связанные с водой процессы заболачивания, засоления и загрязнения плодородных почв тяжелыми металлами, агрохимикатами, их влияние на здоровье населения относятся к первостепенным задачам, которые ждут своего решения для региона Южного Приаралья.

В условиях экологического кризиса в регионе Приаралья характер, количество и содержание химических элементов изменяются в пространстве и во времени, а также и во взаимосвязи с отдельными компонентами природной среды (почвы, растения, воды, воздух и т.д.).

Рассмотрение отдельной компоненты практически положительных результатов не дает. Поэтому, мы в своих исследованиях попытались изучить элементный состав почв (слабо-, средне- и сильноминерализованных), донных отложений (речных и морских) и природных вод (речных, арычных, канальных, водопроводных, дренажноколлекторных и т.д.), а также некоторых других объектов природной среды, которые практическии не изучены во взаимосвязи друг с другом.

С другой стороны процесс засоления почв и природных вод приводит к растворению ионов некоторых химических элементов, которые затем рассеиваются и накапливаются в отдельных экосистемах. В процессе фильтрации воды через почву, она встречается с различными минеральными солями (№С1, №₂Б0₄, МяБ0₄, СаСОз, различными силикатами и т.д.), органическими веществами и в присутствие кислорода и микроорганизмов, растворяют или же механически захватывают ионы отдельных химических элементов. В зависимости от физико-химических свойств химических элементов и среды одни элементы либо обогащают почвы, либо выходя на поверхность земли попадают в реки, изменяют её солевой состав. Поэтому в преобразовании окружающей среды вклад состава природных вод можно считать определяющим, примером может служить изучаемый регион - зона Приаралья.

В настоящее время проблема сохранения, защиты и улучшения качества природных вод в регионе становится первоочередной задачей. Поэтому разработанные нейтронно-активационные методики определения более 30 химических элементов нами были использованы для исследования природных вод региона и их связи с отдельными компонентами природной среды.

Качество природных вод во многом связано со степенью минерализованости вод, поэтому изучение данного вопроса является составной частью элементного анализа.

Оценка фонового уровня химических элементов в природных водах является трудной задачей, поскольку до настоящего времени отсутствуют какие-либо утвержденные стандарты, которые для данного региона являются фоновыми, тем более что природные воды всё время находятся в движении.

Таблица 1

Обычно в качестве “точки отсчета” при оценке загрязненности природных объектов химическими элементами и другими токсическими веществами используют их содержание в фоновых незагрязненных ландшафтах или регионах. В таблице 1 приводятся данные о содержании некоторых химических элементов в различных природных водах региона Приаралья. Как показывают данные, элементный состав сходен, наблюдается отличие по содержанию только отдельных элементов (родниковая вода обогащена Бс, Сг, Со, Лб, Бг, С4 БЪ, Сб, Ьа, Се, Бш, Ия, ТЬ, и, а речная вода №, С1, Fe, Си, 2п, Вг, Rb, Ва, Аи и т.д.

Если рассмотреть места отбора и геологию местности, то здесь мы видим много общего. Родник “Чашма” находится на ртутно-мышьякосурьмяной Сох-Исфаринской биологической провинции [2], а река Заравшан формируется на мышьяко-сурьмяной биологической провинции [3].

Для сравнения элементного состава вод р. Амударьи в пробах, отобранных в разные годы, мы решили в качестве эталона сравнения остановиться на среднем элементном составе родниковой (Чашма) и речной воды р. Заравшан. Элементный состав этих вод в какой-то степени характеризует состав воды региона, далекого от зоны экологической катастрофы Приаралья.

Сравним средние содержания между собой. При сравнении элементного состава речной воды Амударьи (1970) с объединенными данными (С_ср), видим, что речная вода значительно обогащена Иа, С1, Сг, Со, Бе, Си, 2и, Бе, Вг, С4 Ва, Ьа, Се, Аи. Процесс обогащения длителен и зависит от многих факторов, главными из которых являются естественное обогащение у истоков и за счет сбросных коллекторно-дренажных и технических вод в русло реки. Вместе с обогащением обнаруживается и обеднение вод Бс, Аб, Бг, Сб, Бт, Hg. Данный процесс связан с сорбцией и осаждением вышеуказанных элементов на геохимических барьерах (глина, песчанник и т.д). Практически не меняются содержания ЯЪ, и.

Полученные результаты 2017 г. показали, что обогащение вод р. Амударьи идет в соответствии с загрязнением их состава коллекторно-дренажными, техническими и сбросными водами в русло реки. Здесь мы видим, что воды р. Амударьи обогатились №, С1, Бс, Бе, Си, 2и, Вг, ЯЪ, Cd, Ва, И. Лишним доказательством того, что воды рек Амударьи загрязняются коллекторно-дренажными и сбросными водами, служит увеличение содержания Бс, Се, и, Вг в составе вод. Бс, Се и и являются основными компонентами фосфорных удобрений, Вг, Си, 2и, С1 являются индикаторами элементосодержащих пестицидов.

Вместе с этим увеличение содержание № и С1 напрямую указывает на увеличение солености речных вод к 2017 г.

Таблица 2 ФОНОВЫЕ УРОВНИ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В РОДНИКОВЫЙ ВОДЕ ФЕРГАНСКОЙ ОБЛ. [1], Р. ЗАРАВШАН САМАРКАНДСКОЙ ОБЛ. И Р. АМУДАРЬИ 1970-2017 ГГ. (*МГ/Л, - МКГ/Л).

Обнаружено обеднение состава речной воды К, Со, Аб, Бе, Мо, БЪ, Сб, Ьа, Бт, Аи, ТБ, т.е необходимыми элементами питания, практически не изменилось содержание Сг в воде. Отметим также, что содержание № увеличилось в 3 раза, С1 - 1,8, 2и - 2,9 раза, Аб - 1,4 раза, Вг - 5,1 раза, Cd - 1,8 раза, Ва - 1,4 раза И - 1,2 раза, Бг -10,3 раза, Се - 1,92 раза, Бт - 1,8 раза. Эти данные являются доказательством того, что бесконтрольное применение ИРК и увеличение его доз из года в год [4] привело не только к загрязнению агроландшафтов, но и состава дренажно-коллекторных, сбросных и подземных вод на территории Каракалпакии. Вследствие применения фосфорных удобрений, которые содержат заметное количество вышеуказанных элементов, изначально загрязняются почвы, а затем со стоками и дренажно-коллекторными водами они попадают в русло р. Амударьи. вода река экологический химический

Таким образом, на основе проведенных исследований элементного состава речной воды р. Амударьи (40 элементоопределений) и сравнения с элементным составом родниковой+речной и данными, полученными в 1970 г можно заключить, что загрязнение состава вод р. Амударьи происходило постепенно, вследствие сброса дренажно-коллекторных, технических вод в русло реки.

Список литературы

1. Беспиятнов Г.П., Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических элементов в окружающей среде. - Л.: Химия.- 1985.

2. Ковольсий В.В., Хатамов Ш., Риш М.А. Ртутно-сурьмяно-мышьяковые субрегины биосферы и биогеохимические провинции Средний Азии. -Ташкент, Препринт ИЯФ АН РУз.- 1982.

3. Хатамов Ш., Мансуров К., Риш М.А. Многоэлементный нейтронно-активационный анализ шерсти животных. - Ташкент.: Препринт ИЯФ АН УзССР, Р3-89, 1982. - 15 с.

Размещено на Allbest.ru