close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

Слайковский Андрей Юрьевич. Биоиндикационные исследования водных объектов Новозыбковского района Брянской области

код для вставки
2
3
АННОТАЦИЯ
Выпускная квалификационная работа изложена на 70 страницах
машинописного текста и состоит из введения, трех глав, заключения, списка
литературы. Работа включает 10 таблицы, 14 рисунков. Список литературы
включает 61 источник.
Экологические показатели, качество воды и водных объектов, методы
биоиндикации, антропогенная нагрузка, растительный и животный мир,
нормирование качества воды, биогенные элементы, популяция.
Тема:
«Биоиндикационные
исследования
водных
объектов
Новозыбковского района Брянской области»
Предмет исследования: экологические показатели качества воды и
водных объектов.
Цель исследования: оценить качества воды и водных объектов
Новозыбковского района, Брянской области.
Для достижения поставленной цели использовали следующие методы:
анализ экологической литературы, монографических материалов, учебнометодической, методической и правовой документации; анализ, сравнение,
наблюдение, методы биоиндикации.
В выпускной квалификационной работе оценено экологическое состояние
реки Ипуть и озера Карна в пределах территории Новозыбковского района
Брянской области, оценив среднее соотношение размера и возраста моллюсков,
пришли к выводу, что в настоящее время, популяция состоит из молодых
особей, таким образом, река Ипуть находится в стабильном состоянии и
способна к самоочищению и восстановлению.
Отдельные
теоретические
выводы
и
практические
материалы
исследования могут быть использованы органами государственной статистики
с целью оценки воды и водных объектов.
4
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................................... 5
Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ КАЧЕСТВА ВОДЫ И ВОДНЫХ
ОБЪЕКТОВ ...................................................................................................................... 7
1.1. Характеристика водных объектов .................................................................. 7
1.1.1. Водные объекты Брянской области .................................................... 7
1.2. Основные источники загрязнения водных ресурсов .................................... 9
1.2.1. Физическое загрязнение ....................................................................... 9
1.2.2. Химическое загрязнение .................................................................... 10
1.2.3. Биологическое загрязнение ................................................................ 13
1.3. Нормирование качества воды ....................................................................... 15
1.3.1. Основные показатели качества воды ................................................ 17
1.3.1.1. Биогенные элементы ............................................................... 17
1.3.1.2. Металлы .................................................................................... 21
1.3.2. Минеральный состав воды ................................................................. 26
1.3.3. Гидрохимические показатели качества вод ..................................... 31
1.3.3.1. Биохимическое потребление кислорода (БПК) .................... 31
1.3.3.2. Растворенный кислород .......................................................... 35
Глава 2. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД ........................................ 37
2.1. Определение органолептических показателей воды .................................. 37
2.2. Биоиндикационный метод обследования состояния популяций крупных
фильтрующих моллюсков (Unio, Anodonta) ............................................................... 41
Глава 3. БИОИНДИКАЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ
НОВОЗЫБКОВСКОГО РАЙОНА БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ .................................... 51
3.1. Физико-географическая характеристика реки Ипуть и озера Карна ........ 51
3.2. Экологическое состояние бассейна реки Ипуть и озера Карна ................ 53
3.3. Оценка качества воды в реки Ипуть методом обследования состояния
популяций крупных фильтрующих моллюсков (Unio, Anodonta) ........................... 56
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ............................................................................................................. 62
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ............................................................................................. 65
5
ВВЕДЕНИЕ
Вода растворяет и механически разрушает горные породы, осуществляет
формирование облика Земной поверхности.
Ткани живых организмов на 70% состоят из воды, и поэтому В.И.
Вернадский определял жизнь как живую воду. Воды на Земле много, но 97% это солёная вода океанов и морей, и лишь 3% - пресная. Из этих три четверти
почти недоступны живым организмам, так как эта вода "законсервирована" в
ледниках гор и полярных шапках (ледники Арктики и Антарктики). Это резерв
пресной воды. Из воды, доступной живым организмам, основная часть
заключена в их тканях.
Цикл воды в биосфере до развития цивилизации был равновесным, океан
получал от рек столько воды, сколько расходовал при её испарении. Если не
менялся климат, то не мелели реки и не снижался уровень воды в озёрах. С
развитием цивилизации этот цикл стал нарушаться, в результате полива
сельскохозяйственных культур увеличилось испарение с суши. Реки южных
районов обмелели, загрязнение океанов и появление на его поверхности
нефтяной плёнки уменьшило количество воды, испаряемой океаном. Всё это
ухудшает водоснабжение биосферы. Более частыми становятся засухи,
возникают очаги экологических бедствий.
Кроме того, и сама пресная вода, которая возвращается в океан и другие
водоёмы с суши, часто загрязнена, практически не пригодной для питья стала
вода многих рек России. Прежде неисчерпаемый ресурс - пресная чистая вода становиться
исчерпаемым.
Сегодня
воды,
пригодной
для
питья,
промышленного производства и орошения, не хватает во многих районах мира.
Занимая значительную часть территории, обладая обширным водным
бассейном, реки и озера Брянской области располагаются вблизи городов и
поселений
городского
типа
с промышленной
базой,
времен
активно
используется населением области, что достаточно серьезно и по большей части
негативно отражается на его нынешнем экологическом состоянии.
6
Предмет исследования: экологические показатели качества воды и
водных объектов.
Объект
исследования:
реки,
озера
и
родники
на
территории
Новозыбковского района Брянской области.
Цель исследования: оценить качества воды и водных объектов
Новозыбковского района, Брянской области.
Задачи исследования:
1.
изучить состояние данной проблемы в научной и научно-популярной
литературе;
2.
оценить экологическое состояние реки Ипуть, озера Карна и родника
на территории Новозыбковского района Брянской области;
3.
оценить
состояние
реки
Ипуть
с
помощью
биологических
показателей, методом биоиндикации.
Методы
исследования.
Анализ
экологической
литературы,
монографических материалов, учебно-методической, методической и правовой
документации; анализ, сравнение, наблюдение, методы биоиндикации.
Теоретическая значимость. Анализ литературы, который позволяет на
базе
сравнительного
исследования
выявить
основные
особенности
современного состояния качества воды и водных объектов.Антропогенная
нагрузка, сочетающаяся с негативными естественными процессами, снижает
как качество вод, делая ситуацию еще более опасной как для растительного и
животного мира, так и для человека.
Основные теоретические исследования были изложены на конференции
ФГБОУ ВО «Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева»
«Неделя науки - 2018».
Практическая значимость. Результаты исследования используются для
оценки экологического состояния водных объектов Брянской области.
7
Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ КАЧЕСТВА ВОДЫ И ВОДНЫХ
ОБЪЕКТОВ
1.1. Характеристика водных объектов
К водным объектам единого государственного водного фонда (далее
называемые «водные объекты»), классифицируемым данным стандартом,
относятся: реки, озера, водохранилища, другие поверхностные водоемы и
водные источники, а также воды каналов и прудов; подземные воды и ледники;
внутренние моря и другие внутренние морские воды РФ; территориальные
воды (территориальное море) РФ[9].
Водный объект рассматривается как важный элемент комплекса
биогеоценозов и как объект, удовлетворяющий потребности человеческого
общества и влияющий на здоровье населения[10].
1.1.1. Водные объекты Брянской области
Территория области покрыта довольно густой речной сетью - более 120
рек с общим протяжением 9 тыс. км. Почти все реки принадлежат к бассейнам
Чёрного и Каспийского морей - водораздел находится в 20 км к северо-востоку
от Брянска, около села Ватогово. Протекающая около села Батогово р. Рессета
принадлежит уже к бассейну Оки, которая впадает в Волгу. Почти все реки
области впадают в Днепр и его притоки. Причём, реки Днепровского бассейна
имеют южное или юго-западное направление, а реки Рессета, Вытебеть, Лубна
и Цон, впадающие в Оку, протекают в северо-восточном направлении и
относятся к Каспийскому бассейну (Рисунок 1).
Главной рекой области является Десна, берущая свое начало из болота
около деревни Налеты, что в 9 км северо-восточнее города Ельни Смоленской
области и впадает в р. Днепр около г. Киева. В пределах области Десна течет с
северо-востока на юго-запад через всю восточную часть, принимая ряд
притоков
(реки
Судость,
Снов,
Болва,
Снежить,
Навля,
Нерусса).
Протяженность Десны 1187 км, площадь бассейна 89173 км2. Ширина поймы р.
Десны в пределах области - от 4 до 6 км, а русла - от 50 до 180 м, наибольшая
8
глубина - 12 м. Вода в реке выше г. Брянска и ниже р. п. Выгоничей - чистая,
прозрачная - используется для водоснабжения. Река Ипуть - вторая по величине
река области (бассейн р. Сож), протекает по западной части области в югозападном направлении. Пойма занята заливными лугами, ширина ее достигает 2
км, а русла - в межень - от 6 до 80 м. Глубина реки - от 1 до 3 м. Вода чистая,
прозрачная, используется для водоснабжения. Длина Ипути 475 км, площадь
бассейна - 10694 км2. В области насчитывается 49 крупных озёр, не считая
мелких [15].
Рисунок 1 - Водные объекты Брянской области.
Наиболее крупным является озеро Кожаны (площадь около 450 га). Оно
богато торфом, запасы которого определяются в 38 млн. т. Пойменные озёра
тянутся полосой вдоль р. Десны и ее притоков. В Жуковском районе находятся
9
самые большие из пойменных озёр - Ореховое и Бечено, которые расположены
в живописной местности. Возле г. Трубчевска находится озеро "Солька",
известное по рассказам И.С.Тургенева в "Записках охотника". В Дядьковском и
Брянском районах имеется много искусственных прудов. Некоторые из них
занимают значительную площадь. Например, Бытошский пруд занимает
площадь в 200 га. Такие же пруды имеются в Белых Берегах и Радице[39].
Свыше 1000 прудов насчитывается в колхозах и совхозах области.
Водоснабжение
территории
гидрогеологического
области
района
в
пределах
осуществляется
Северо-Восточного
артезианскими
водами
верхнедевонского водоносного комплекса: толща трещиноватых доломитов и
известняков мощностью 100 - 125 м обеспечивает сооружение единичных и
групповых скважинных водозаборов (с дебитом скважин 1-3,5 тыс. м3/сут.);
воды гидрокарбонатные кальциево-магнитные пресные [48].
1.2. Основные источники загрязнения водных ресурсов
1.2.1. Физическое загрязнение
Температура является важной гидрологической характеристикой водоема,
показателем возможного теплового загрязнения. Тепловое загрязнение водоема
происходит обычно в результате использования воды для отвода избыточного
тепла и сбрасывания воды с повышенной температурой в водоем. При тепловом
загрязнении происходит повышение температуры воды в водоеме по
сравнению с естественными значениями температур в тех же точках в
соответствующие периоды сезона.
Основные источники промышленных тепловых загрязнений - теплые
воды электростанций (прежде всего атомных) и крупных промышленных
предприятий, образующиеся в результате отведения тепла от нагретых
агрегатов и машин.
Электростанции
часто
сбрасывают
в
водоемы
воду,
имеющую
температуру на 8-12 °С больше, чем забираемая из того же водоема вода [23].
Тепловое загрязнение опасно тем, что вызывает интенсификацию
процессов жизнедеятельности и ускорение естественных жизненных циклов
10
водных организмов, изменение скоростей химических и биохимических
реакций, протекающих в водоеме.
В условиях теплового загрязнения значительно изменяются кислородный
режим и интенсивность процессов самоочищения водоема, изменяется
интенсивность фотосинтеза и др. В результате этого нарушается, часто
необратимо, природный баланс водоема, складываются особые экологические
условия, негативно сказывающиеся на животном и растительном сообществе, в
частности:
• подогретая вода дезориентирует водные организмы, создает условия для
истощения пищевых ресурсов;
• усиливаются температурные различия по вертикальным слоям,
особенно в холодный сезон, по «вывернутому» типу, противоположному тому,
который складывается в результате естественного распределения температур
воды;
• при повышении температуры воды, уменьшается концентрация
растворенного кислорода, что усугубляет кислородный режим, особенно в
зонах сброса коммунально-бытовых стоков;
• при повышенной температуре многие водные организмы, и в частности
рыбы, находятся в состоянии стресса, что снижает их естественный иммунитет;
• происходит массовое размножение сине-зеленых водорослей;
• образуются тепловые барьеры на путях миграций рыбы;
• уменьшается видовое разнообразие растительного и животного
«населения» водоемов и др.
Специалисты установили: чтобы не допустить необратимых нарушений
экологического равновесия, температура воды в водоеме летом в результате
спуска загрязненных (теплых) вод не должна повышаться более чем на 3°С по
сравнению со среднемесячной температурой самого жаркого года за последние
10 лет [8].
1.2.2. Химическое загрязнение
Наиболее распространенное, стойкое и далеко распространяющееся
11
загрязнение. Оно может быть органическим и неорганическим, токсичным и
нетоксичным.
Накопление
токсичных
органических
веществ.
Устойчивость
и
ядовитость пестицидов обеспечили успех в борьбе с насекомыми (в том числе с
малярийными комарами), различными сорняками и прочими вредителями,
которые уничтожают посевы. Однако было доказано, что пестициды также
являются экологически вредными веществами, так как накапливаются в разных
организмах и циркулируют внутри пищевых, или трофических, цепей.
Уникальные химические структуры пестицидов не поддаются обычным
процессам химического и биологического разложения. Следовательно, когда
растения
и
прочие
живые
организмы,
обработанные
пестицидами,
потребляются животными, ядовитые вещества аккумулируются и достигают
высоких концентраций в их организме. По мере того как более крупные
животные поедают более мелких, эти вещества оказываются на более высоком
уровне трофической цепи. Это происходит как на суше, так и в водоемах [36].
Химикаты, растворенные в дождевой воде и поглощенные частицами
почвы, в результате их вымывания попадают в грунтовые воды, а затем - в
реки, дренирующие сельскохозяйственные угодья, где начинают накапливаться
в рыбах и более мелких водных организмах. Хотя некоторые живые организмы
и приспособились к этим вредным веществам, бывали случаи массовой гибели
отдельных
видов,
вероятно,
из-за
отравления
сельскохозяйственными
ядохимикатами. Например, инсектициды ротенон и ДДТ и пестициды 2,4-D и
др. нанесли сильный удар по ихтиофауне. Даже если концентрация ядовитых
химикатов не смертельна, эти вещества могут привести к гибели животных или
другим пагубным последствиям на следующей ступени трофической цепи.
Например, чайки погибали после употребления в пищу больших количеств
рыбы, содержащей высокие концентрации ДДТ, а некоторые другие виды птиц,
питающиеся рыбой, в том числе белоголовый орлан и пеликан, оказались под
угрозой вымирания вследствие снижения воспроизводства. Из-за попавших в
их организм пестицидов яичная скорлупа становится настолько тонкой и
12
хрупкой, что яйца бьются, а зародыши птенцов погибают [22,30,53].
Влияние токсичных металлов. Такие токсичные металлы, как ртуть,
мышьяк, кадмий и свинец, тоже обладают кумулятивным эффектом. Результат
их накопления небольшими дозами может быть таким же, как и при получении
однократной большой дозы. Ртуть, содержащаяся в промышленных стоках,
осаждается в донных илистых отложениях в реках и озерах. Обитающие в илах
анаэробные бактерии перерабатывают ее в ядовитые формы (например,
метилртуть), которые могут приводить к серьезным поражениям нервной
системы и мозга животных и человека, а также вызывать генетические
мутации. Метилртуть - летучее вещество, выделяющееся из донных осадков, а
затем вместе с водой попадающее в организм рыбы и накапливающееся в ее
тканях. Несмотря на то что рыбы не погибают, человек, съевший такую
зараженную рыбу, может отравиться и даже умереть [51].
Другим хорошо известным ядом, поступающим в растворенном виде в
водотоки, является мышьяк. Он был обнаружен в малых, но вполне измеримых
количествах в моющих средствах, содержащих водорастворимые ферменты и
фосфаты, и красителях, предназначенных для окрашивания косметических
салфеток и туалетной бумаги. С промышленными стоками в акватории
попадают также свинец (используемый в производстве металлических изделий,
аккумуляторных батарей, красок, стекла, бензина и инсектицидов) и кадмий
(используемый главным образом в производстве аккумуляторных батарей) [55].
Другие неорганические загрязнители. В водоприемных бассейнах
некоторые металлы, например железо и марганец, окисляются либо в
результате
химических
либо
биологических
(под
влиянием бактерий)
процессов. Так, например, образуется ржавчина на поверхности железа и его
соединений. Растворимые формы этих металлов существуют в разных типах
сточных вод: они были обнаружены в водах, просочившихся из шахт и со
свалок металлолома, а также из естественных болот. Соли этих металлов,
окисляющиеся в воде, становятся менее растворимыми и образуют твердые
окрашенные осадки, выпадающие из растворов. Поэтому вода приобретает цвет
13
и становится мутной. Так, стоки железорудных шахт и свалок металлолома
окрашены в рыжий или оранжево-коричневый цвет из-за присутствия оксидов
железа (ржавчины) [12].
Такие неорганические загрязнители, как хлорид и сульфат натрия, хлорид
кальция и др. (т.е. соли, образующиеся при нейтрализации кислотных или
щелочных
промышленных
стоков),
не
могут
быть
переработаны
биологическим или химическим путем. Хотя сами эти вещества не
трансформируются, они оказывают влияние на качество вод, в которые
сбрасываются стоки. Во многих случаях нежелательно использовать "жесткую"
воду с высоким содержанием солей, так как они образуют осадок на стенках
труб и котлов [58].
Такие неорганические вещества, как цинк и медь, поглощаются илистыми
донными осадками водотоков, принимающих сточные воды, а затем вместе с
этими тонкими частицами транспортируются течением. Их токсическое
действие сильнее в кислой среде, чем в нейтральной или щелочной. В кислых
сточных
водах
угольных
шахт
цинк,
медь
и
алюминий
достигают
концентраций, смертельных для водных организмов. Некоторые загрязнители,
будучи в отдельности не особенно токсичными, при взаимодействии
превращаются в ядовитые соединения (например, медь в присутствии кадмия)
[18].
1.2.3. Биологическое загрязнение
Аммиак является основным продуктом микробиологического разложения
белков и выделений животных. Аммиак и его газообразные производные
амины образуются как при наличии, так и при отсутствии растворенного в воде
кислорода. В первом случае аммиак окисляется бактериями с образованием
нитратов и нитритов. В отсутствие кислорода аммиак не окисляется, и его
содержание в воде остается стабильным. При снижении содержания кислорода
образовавшиеся нитриты и нитраты превращаются в газообразный азот.
Происходит это довольно часто, когда воды, стекающие с удобренных полей и
уже содержащие нитраты, попадают в стоячие водоемы, где накапливаются
14
также и органические остатки. В донных илах таких водоемов обитают
анаэробные бактерии, развивающиеся в бескислородной среде. Они используют
кислород, присутствующий в сульфатах, и образуют сероводород. Когда в
соединениях недостаточно доступного кислорода, развиваются иные формы
анаэробных бактерий, которые обеспечивают гниение органических веществ. В
зависимости от вида бактерий образуются углекислый газ (СО2), водород (Н2)
и метан (СН4) - горючий газ без цвета и запаха, который называют также
болотным газом [38].
Способность к биологическому разложению.Искусственные материалы,
которые разлагаются биологическим путем, увеличивают нагрузку на бактерии,
что, в свою очередь, влечет рост потребления растворенного кислорода. Эти
материалы специально создаются таким образом, чтобы они могли легко
перерабатываться бактериями, т.е. разлагаться. Естественные органические
вещества обычно биоразлагаемы. Чтобы этим свойством обладали и
искусственные материалы, химический состав многих из них (например,
моющих и чистящих средств, бумажных изделий и пр.) был соответствующим
образом изменен. Первые синтетические моющие средства были устойчивы к
биологическому разложению. Когда огромные клубы мыльной пены стали
скапливаться у муниципальных очистных сооружений и нарушать работу
некоторых
водоочистных
станций
из-за
насыщенности
патогенными
микроорганизмами или плыли вниз по течению рек, к этому обстоятельству
было привлечено внимание общественности. Производители моющих средств
разрешили проблему, сделав свою продукцию биоразлагаемой. Но такое
решение спровоцировало и негативные последствия, поскольку привело к
повышению БПК водотоков, принимающих сточные воды, а, следовательно,
ускорению темпов расхода кислорода [5,41].
Эвтрофикация, или эвтрофирование, - процесс обогащения водоемов
питательными веществами, особенно азотом и фосфором, главным образом
биогенного происхождения. В результате происходит постепенное зарастание
озера и превращение его в болото, заполненное илом и разлагающимися
15
растительными остатками, которое в конце концов полностью высыхает. В
естественных условиях этот процесс занимает десятки тысяч лет, однако в
результате антропогенного загрязнения протекает очень быстро. Так, например,
в маленьких прудах и озерах под влиянием человека он завершается всего за
нескольких десятилетий [34,2].
Эвтрофикация усиливается, когда рост растений в водоеме стимулируется
азотом и фосфором, содержащимися в насыщенных удобрениями стоках с
сельскохозяйственных угодий, в чистящих и моющих средствах и других
отходах. Воды озера, принимающего эти стоки, представляют собой
плодородную среду, в которой происходит бурный рост водных растений,
захватывающих пространство, в котором обычно обитают рыбы. Водоросли и
другие растения, отмирая, падают на дно и разлагаются аэробными бактериями,
потребляющими для этого кислород, что приводит к замору рыбы. Озеро
заполняется плавающими и прикрепленными водорослями и другими водными
растениями, а также питающимися ими мелкими животными. Синезеленые
водоросли, или цианобактерии, делают воду похожей на гороховый суп с
дурным запахом и рыбным вкусом, а также покрывают камни слизистой
пленкой [29].
1.3. Нормирование качества воды
В различных аналитических лабораториях нашей страны специалисты
ежегодно выполняют не менее 100 млн. анализов качества воды, причем 23 %
определений заключается в оценке их органолептических свойств, 21 % мутности и концентрации взвешенных веществ, 21 % составляет определение
общих показателей - жесткости, солесодержания, ХПК, БПК, 29 % определение неорганических веществ, 4 % - определение отдельных
органических
веществ.
Значительное
количество
анализов
выполняют
санитарно-эпидемиологические службы. Результаты анализов показывают, что
в химическом отношении опасной для здоровья являются каждая четвертая
проба, в бактериальном - каждая пятая. Необходимо отметить также, что
стоимость комплексного анализа качества питьевой воды за рубежом
16
составляет около 1100 долларов [25].
По нормативам качества, определяющим наличие и допустимые
концентрации примесей, воды различают как питьевую, природные воды и
сточные воды. Иногда выделяют также различные виды источников
водопотребления, например, водопровод, колодцы, артезианские скважины,
подземные источники и поверхностные источники и др. Подобное выделение
проводится в тех случаях, когда необходимо учесть специфику источника, либо
когда можно ожидать какие-либо характерные способы загрязнения воды, а
также пути распространения загрязнений.
Нормативы
качества
воды
различных
источников
-
предельно-
допустимые концентрации (ПДК), ориентировочные допустимые уровни (ОДУ)
и ориентировочно-безопасные уровни воздействия (ОБУВ) - содержатся в
нормативно-технической
литературе,
составляющей
водно-санитарное
законодательство. К ним, в частности, относятся Государственные стандарты ГОСТ 2874, ГОСТ 24902, ГОСТ 17.1.3.03, различные перечни, нормы, ОБУВ,
санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнений
сточными водами СНиП № 4630 и др [8].
Среди нормативов качества воды устанавливаются лимитирующие
показатели вредности - органолептические, санитарно-токсикологические или
общесанитарные. Лимитирующий показатель вредности - это признак,
характеризующийся наименьшей безвредной концентрацией вещества в воде.
К органолептическим лимитирующим показателям относятся нормативы
для тех веществ, которые вызывают неудовлетворительную органолептическую
оценку (по вкусу, запаху, цвету, пенистости) при концентрациях, находящихся
в пределах допустимых значений. Так, ПДК для фенола, устанавливаемая по
наличию запаха, составляет 0,001 мг/л при условии хлорирования воды, и 0,1
мг/л - в отсутствии хлорирования. К органолептическим лимитирующим
показателям относят также ПДК для имеющих окраску соединений хрома (VI)
и хрома (Ш); имеющих запах и характерный привкус керосина и хлорофоса;
образующего пену сульфолана и т. п.
17
Лимитирующие общесанитарные показатели устанавливаются в виде
нормативов для относительно малотоксичных и нетоксичных соединений например, уксусной кислоты, ацетона, дибутилфталата и т.п.
Для остальных (основной массы) вредных веществ установлены
лимитирующие санитарно-токсикологические показатели вредности [49].
1.3.1. Основные показатели качества воды
1.3.1.1. Биогенные элементы
Биогенными элементами (биогенами) традиционно считаются элементы,
входящие, в значительных количествах, в состав живых организмов. Круг
элементов, относимых к биогенным, достаточно широк, это - азот, фосфор,
сера, железо, кальций, магний, калий и др.
Рисунок 2 – Нормативы качества воды
18
Вопросы контроля качества воды и экологической оценки водоемов
внесли в понятие биогенных элементов более широкий смысл: к ним относят
соединения (точнее, компоненты воды), которые, во-первых, являются
продуктами жизнедеятельности различных организмов, и во-вторых, являются
«строительным материалом» для живых организмов. В первую очередь к ним
относятся соединения азота (нитраты, нитриты, органические и неорганические
аммонийные соединения), а также фосфора (ортофосфаты, полифосфаты,
органические эфиры фосфорной кислоты и др.). Соединения серы нас
интересуют в этой связи, в меньшей степени, так как сульфаты мы
рассматривали в аспекте компонента минерального состава воды, а сульфиды и
гидросульфиты, если присутствуют в природных водах, то в очень малых
концентрациях, и могут быть обнаружены по запаху [56].
Нитраты. Нитраты являются солями азотной кислоты и обычно
присутствуют в воде. Нитрат-анион содержит атом азота в максимальной
степени окисления «+5». Нитратобразующие (нитратфиксирующие) бактерии
превращают нитриты в нитраты в аэробных условиях. Под влиянием
солнечного
излучения
атмосферный
азот
(N2)
превращается
также
преимущественно в нитраты посредством образования оксидов азота. Многие
минеральные удобрения содержат нитраты, которые при избыточном или
нерациональном внесении в почву приводят к загрязнению водоемов.
Источниками загрязнения нитратами являются также поверхностные стоки с
пастбищ, скотных дворов, молочных ферм и т.п.
Повышенное содержание нитратов в воде может служить индикатором
загрязнения
водоема
в
результате
распространения
фекальных
либо
химических загрязнений (сельскохозяйственных, промышленных). Богатые
нитратными водами сточные канавы ухудшают качество воды в водоеме,
стимулируя массовое развитие водной растительности (в первую очередь сине-зеленых водорослей) и ускоряя эвтрофикацию водоемов. Питьевая вода и
продукты питания, содержащие повышенное количество нитратов, также могут
вызывать заболевания, и в первую очередь у младенцев (так называемая
19
метгемоглобинемия).
Вследствие
этого
расстройства
ухудшается
транспортировка кислорода с клетками крови и возникает синдром «голубого
младенца» (гипоксия). Вместе с тем, растения не так чувствительны к
увеличению содержания в воде азота, как фосфора [44].
Фосфаты и общий фосфор. В природных и сточных водах фосфор может
присутствовать в разных видах. В растворенном состоянии (иногда говорят - в
жидкой фазе анализируемой воды) он может находиться в виде ортофосфорной
кислоты (Н3Р04) и ее анионов (Н2Р04-, НР042-, Р043-), в виде мета-, пиро- и
полифосфатов (эти вещества используют для предупреждения образования
накипи, они входят также в состав моющих средств). Кроме того, существуют
разнообразные фосфорорганические соединения - нуклеиновые кислоты,
нуклеопротеиды, фосфолипиды и др., которые также могут присутствовать в
воде, являясь продуктами жизнедеятельности или разложения организмов. К
фосфорорганическим соединениям относятся также некоторые пестициды [11].
Фосфор может содержаться и в нерастворенном состоянии (в твердой
фазе воды), присутствуя в виде взвешенных в воде труднорастворимых
фосфатов,
включая
природные
минералы,
белковые,
органические
фосфорсодержащие соединения, остатки умерших организмов и др. Фосфор в
твердой фазе в природных водоемах обычно находится в донных отложениях,
однако может встречаться, и в больших количествах, в сточных и загрязненных
природных водах.
Фосфор является необходимым элементом для жизни, однако его избыток
приводит к ускоренной эвтрофикации водоемов. Большие количества фосфора
могут попадать в водоемы в результате естественных и антропогенных
процессов - поверхностной эрозии почв, неправильного или избыточного
применения минеральных удобрений и др [14].
ПДК полифосфатов (триполифосфат и гексаметафосфат) в воде водоемов
составляет 3,5 мг/л в пересчете на ортофосфат-анион РО43-, лимитирующий
показатель вредности - органолептический [27].
Аммоний. Соединения аммония содержат атом азота.Катионы аммония
20
являются продуктом микробиологического разложения белков животного и
растительного происхождения. Образовавшийся таким образом аммоний вновь
вовлекается в процесс синтеза белков, участвуя тем самым в биологическом
круговороте веществ (цикле азота). По этой причине аммоний и его соединения
в небольших концентрациях обычно присутствуют в природных водах.
Существуют два основных источника загрязнения окружающей среды
аммонийными соединениями. Аммонийные соединения в больших количествах
входят в состав минеральных и органических удобрений, избыточное и
неправильное применение которых приводит к соответствующему загрязнению
водоемов. Кроме того, аммонийные соединения в значительных количествах
присутствуют в нечистотах (фекалиях). Не утилизированные должным образом
нечистоты могут проникать в грунтовые воды или смываться поверхностными
стоками в водоемы. Стоки с пастбищ и мест скопления скота, сточные воды от
животноводческих комплексов, а также бытовые и хозяйственно-фекальные
стоки всегда содержат большие количества аммонийных соединений. Опасное
загрязнение грунтовых вод хозяйственно-фекальными и бытовыми сточными
водами происходит при разгерметизации системы канализации. По этим
причинам повышенное содержание аммонийного азота в поверхностных водах
обычно является признаком хозяйственно-фекальных загрязнений [57].
ПДК аммиака и ионов аммония в воде водоемов составляет 2,6 мг/л (или
2,0 мг/л по аммонийному азоту). Лимитирующий показатель вредности общесанитарный [40].
Нитриты. Нитритами называются соли азотистой кислоты. Нитританионы являются промежуточными продуктами биологического разложения
азотсодержащих
органических
соединений
и
содержат
атомы
азота.
Нитрифицирующие бактерии превращают аммонийные соединения в нитриты в
аэробных
условиях.
Некоторые
виды
бактерий
в
процессе
своей
жизнедеятельности также могут восстанавливать нитраты до нитритов, однако
это происходит уже в анаэробных условиях. Нитриты часто используются в
промышленности как ингибиторы коррозии, в пищевой промышленности как
21
консерванты.
Благодаря способности превращаться в нитраты, нитриты, как правило,
отсутствуют в поверхностных водах. Поэтому наличие в анализируемой воде
повышенного содержания нитритов свидетельствует о загрязнении воды,
причем с учетом частично прошедшей трансформацию азотистых соединений
из одних форм в другие.
ПДК нитритов в воде водоемов составляет 3,3 мг/л (или 1 мг/л
нитритного азота), лимитирующий показатель вредности
- санитарно-
токсикологический.
Фтор (фториды).Фтор в виде фторидов может содержаться в природных и
грунтовых водах, что обусловлено его присутствием в составе некоторых
почвообразующих (материнских) пород и минералов. Этот элемент может
добавляться в питьевую воду в целях профилактики заболеваний кариесом.
Однако избыточные количества фтора оказывают вредное воздействие на
человека, вызывают разрушение зубной эмали. Кроме того, избыток фтора в
организме осаждает кальций, что приводит к нарушениям кальциевого и
фосфорного обмена. По этим причинам определение фтора в питьевой воде, а
также грунтовых водах (например, воде колодцев и артезианских скважин) и
воде водоемов хозяйственно-питьевого назначения, является очень важным
[61].
ПДК фтора в питьевой воде для разных климатических районов
составляет от 0,7 до 1,5 мг/л, лимитирующий показатель вредности - санитарнотоксический.
1.3.1.2. Металлы
Железо общее. Железо - один из самых распространенных элементов в
природе. Его содержание в земной коре составляет около 4,7 % по массе,
поэтому железо, с точки зрения его распространенности в природе, принято
называть макроэлементом.
Известно свыше 300 минералов, содержащих соединения железа. Среди
них - магнитный железняк, бурый железняк, гематит (красный железняк),
22
гемит(бурый
железняк),
гидрогетит,
сидерит,
магнитный
колчедан,
железомарганцевые конкреции и др. Железо также является жизненно важным
микроэлементом
для
живых
организмов
и
растений,
т.е.
элементом,
необходимым для жизнедеятельности в малых количествах.
В малых концентрациях железо всегда встречается практически во всех
природных водах (до 1 мг/л при ПДК на сумму железа 0,3 мг/л) и особенно - в
сточных водах. В последние железо может попадать из отходов (сточных вод)
травильных и гальванических цехов, участков подготовки металлических
поверхностей, стоков при крашении тканей и др.
Железо образует 2 рода растворимых солей, образующих катионы Fe2+ и
Fe3+, однако в растворе железо может находиться и во многих других формах, в
частности:
1)
в
виде
истинных
растворов
(аквакомплексов)
[Fe(H2O)б].2+,
содержащих железо (II). На воздухе железо (II) быстро окисляется до железа
(III), растворы которого имеют бурую окраску из-за быстрого образования
гидроксосоединений (сами растворы Fe2+ и Fe3+ практически бесцветны);
2)
в
виде
коллоидных
растворов
из-за
пептизации
(распада
агрегированных частиц) гидроксида железа под воздействием органических
соединений;
3) в виде комплексных соединений с органическими и неорганическими
лигандами.
К
ним
относятся
карбонилы,
ареновые
комплексы
(с
нефтепродуктами и др. углеводородами), гексацианоферраты [Fe(CN)6].4- и др.
В нерастворимой форме железо может быть представлено в виде
различных взвешенных в воде твердых минеральных частиц различного
состава.
При рН>3,5 железо (Ш) существует в водном растворе только в виде
комплекса, постепенно переходящего в гидроксид. При рН>8 железо (П) тоже
существует в виде аквакомплекса, претерпевая окисление через стадию
образования железа (Ш).
Таким образом, поскольку соединения железа в воде могут существовать
23
в различных формах, как в растворе, так и во взвешенных частицах, точные
результаты могут быть получены только при определении суммарного железа
во всех его формах, так называемого «общего железа».
Диапазон определяемых концентраций железа в воде - от 0,1 до 1,5 мг/л.
Определение возможно и при концентрации железа более 1,5 мг/л после
соответствующего разбавления пробы чистой водой.
ПДК общего железа в воде водоемов составляет 0,3 мг/л, лимитирующий
показатель вредности - органолептический [46].
Тяжелые металлы. Говоря о повышенной концентрации в воде металлов,
как правило, подразумевают ее загрязнение тяжелыми металлами (Pb, Zn, Cr,
Ni, Co, Hg и др.). Тяжелые металлы, попадая в воду, могут существовать в виде
растворимых токсичных солей и комплексных соединений (иногда очень
устойчивых), коллоидных частиц, осадков (свободных металлов, оксидов,
гидроксидов и др.). Главными источниками загрязнения воды тяжелыми
металлами являются гальванические производства, предприятия горнорудной,
черной и цветной металлургии, машиностроительные заводы и др. Тяжелые
металлы в водоеме вызывают целый ряд негативных последствий: попадая в
пищевые цепи и нарушая элементный состав биологических тканей, они
оказывают тем самым прямое или косвенное токсическое воздействие на
водные организмы. Тяжелые металлы по пищевым цепям попадают в организм
человека.
Тяжелые металлы по характеру биологического воздействия можно
подразделить на токсиканты и микроэлементы, имеющие принципиально
различный характер влияния на живые организмы. Характер зависимости
эффекта, оказываемого элементом на организмы, в зависимости от его
концентрации в воде (и, следовательно, как правило, в тканях организма),
приведен на рисунке 3.
24
Рисунок 3 – Характер эффекта, оказываемого элементом на организмы, в
зависимости от концентрации в воде: а – токсиканты, б - микроэлементы
Как видно из рисунка 3, токсиканты оказывают отрицательное
воздействие на организмы при любой концентрации, в то время как
микроэлементы имеют область недостаточности, вызывающей отрицательный
эффект (менее C1), и область необходимых для жизни концентраций, при
превышении которых снова возникает отрицательный эффект (более С 2).
Типичными токсикантами являются кадмий, свинец, ртуть; микроэлеметами марганец, медь, кобальт [26].
Медь. Медь является микроэлементом, содержится в организме человека,
главным образом, в виде комплексных органических соединений и играет
важную роль в процессах кроветворения. Изменения содержания меди в
сыворотке и коже обуславливают явления депигментации кожи (витилиго).
Отравление соединениями меди могут приводить к расстройствам нервной
системы, нарушению функций печени и почек и др. ПДК меди в воде водоемов
25
хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения составляет 1,0 мг/л,
лимитирующий показатель вредности - органолептический.
Цинк. Цинк является микроэлементом и входит с состав некоторых
ферментов. Он содержится в крови (0,5-0,6), мягких тканях(0,7-5,4), костях (1018), волосах (16-22 мг %), (единица измерения малых концентраций, 1 мг
%=10-3) т.е., в основном, в костях и волосах. Находится в организме в
динамическом равновесии, которое сдвигается в условиях повышенных
концентраций в окружающей среде. Отрицательное воздействие соединений
цинка
может
выражаться
в
ослаблении
организма,
повышенной
заболеваемости, астмоподобных явлениях и др. ПДК цинка в воде водоемов
составляет 1,0 мг/л, лимитирующий показатель вредности - общесанитарный
[16].
Кадмий. Соединения кадмия очень ядовиты. Действуют на многие
системы организма - органы дыхания и желудочно-кишечный тракт,
центральную и периферическую нервные системы. Механизм действия
соединений кадмия заключается в угнетении активности ряда ферментов,
нарушении
фосфорно-кальциевого
обмена,
нарушений
метаболизма
микроэлементов (Zn, Сu, Ре, Mn, Se). ПДК кадмия в воде водоемов составляет
0,001
мг/л,
лимитирующий
показатель
вредности
санитарно-
-
токсикологический.
Ртуть.
Ртуть
относится
к
ультрамикроэлементам
и
постоянно
присутствует в организме, поступая с пищей. Неорганические соединения
ртути (в первую очередь катионы Hg реагируют с SH-группами белков
(«тиоловые яды»), а также с карбоксильными и аминными группами тканевых
белков, образуя прочные комплексные соединения - металлопротеиды. В
результате возникают глубокие нарушения функций центральной нервной
системы, особенно высших ее отделов. Из органических соединений ртути
наибольшее значение играет метилртуть, которая хорошо растворима в
липидных тканях и быстро проникает в жизненно важные органы, и в том числе
в мозг. В результате возникают изменения в вегетативной нервной системе,
26
периферических нервных образованиях, в сердце, сосудах, кроветворных
органах, печени и др., нарушения в иммунобиологическом состоянии
организма. Соединения ртути обладают также эмбриотоксическим действием
(приводят к поражению плода у беременных). ПДК ртути в воде водоемов
составляет 0,0005 мг/л, лимитирующий показатель вредности - санитарнотоксикологический [32].
Свинец. Соединения свинца - яды, действующие на все живое, но
вызывающие изменения особенно в нервной системе, крови и сосудах.
Подавляют многие ферментативные процессы. Дети более восприимчивы к
воздействию соединений свинца, чем взрослые. Обладают эмбриотоксическим
и тератогенным действием, приводят к энцефалопатии и поражениям печени,
угнетают иммунитет. Органические соединения свинца (тетраметилсвинец,
тетраэтилсвинец) - сильные нервные яды, летучие жидкости. Являются
активными ингибиторами обменных процессов. Для всех соединений свинца
характерно кумулятивное действие. ПДК свинца в воде водоемов составляет
0,03 мг/л, лимитирующий показатель - санитарно-токсикологический.
Ориентировочное предельно-допустимое значение содержания в водах
суммы металлов составляет 0,001 моль/л. [54].
1.3.2. Минеральный состав воды
Минеральный состав воды интересен тем, что отражает результат
взаимодействия воды как физической фазы и среды жизни с другими фазами
(средами):
твердой,
т.е.
береговыми
и
подстилающими,
а
также
почвообразующими минералами и породами; газообразной (с воздушной
средой) и содержащейся в ней влагой и минеральными компонентами. Кроме
того, минеральный состав воды обусловлен целым рядом протекающих в
разных средах физико-химических и физических процессов - растворения и
кристаллизации, пептизации и коагуляции, седиментации, испарения и
конденсации
и
др.
Большое
влияние
на
минеральный
состав
воды
поверхностных водоемов оказывают протекающие в атмосфере и в других
средах химические реакции с участием соединений азота, углерода, кислорода,
27
серы и др.
Ряд показателей качества воды, так или иначе, связан с определением
концентрации растворенных в воде различных минеральных веществ.
Содержащиеся в воде минеральные соли вносят разный вклад в общее
солесодержание,
которое
может
быть
рассчитано
суммированием
концентраций каждой из солей. Пресной считается вода, имеющая общее
солесодержание не более 1 г/л. Можно выделить две группы минеральных
солей, обычно встречающихся в природных водах.
Допустимая величина общей жесткости для питьевой воды и источников
централизованного водоснабжения составляет не более 7 мг-экв/л (в отдельных
случаях
-
до
10
мг-экв/л),
лимитирующий
показатель
вредности
-
органолептический.
Как видно из таблицы 1, основной вклад в минеральный состав вносят
соли 1-й группы), и образуют так называемые «главные ионы»), которые
определяют в первую очередь. К ним относятся хлориды, карбонаты,
гидрокарбонаты, сульфаты. Соответствующими катионами для названных
анионов являются калий, натрий, кальций, магний. Соли 2-й группы также
необходимо учитывать при оценке качества воды, т.к. на каждую из них
установлено значение ПДК, хотя они вносят незначительный вклад в
солесодержание природных вод [31, [6].
Определение
карбонат
и
гидрокарбонат-анионов
является
титриметрическим и основано на их реакции с водородными ионами в
присутствии
фенолфталеина
(при
определении
карбонат-анионов)
или
метилового оранжевого (при определении гидро-карбонат-анионов) в качестве
индикаторов.
Используя
эти
два
индикатора,
удается
наблюдать
две
точки
эквивалентности: в первой точке (рН 8,0-8,2) в присутствии фенолфталеина
полностью завершается титрование карбонат-анионов, а во второй (рН 4,1-4,5)
– гидрокарбонат - анионов.
28
Таблица 1 - Компоненты минерального состава воды
Компонент минерального состава воды Предельно-допустимая концентрация
(ПДК)15
Группа 1
1. Катионы:
Кальций (Са2+)
200 мг/л
Натрий (Na+)
200 мг/л
Магний (Mg2+)
100 мг/л
2. Анионы:
Гидрокарбонат (НСОз-)
1000 мг/л
Сульфат (S042-)
500 мг/л
Хлорид (Сl-)
350 мг/л
Карбонат (СОз2-)
100 мг/л
Группа 2
Катионы
Аммоний (NH4+)
2,5 мг/л
Тяжелые металлы
0,001 ммоль/л
Железо общее (сумма Fе2+ и Fе3+)
0,3мг/л
2.Анионы
По
Нитрат (NOз-)
45 мг/л
Ортофосфат (РО43-)
3,5 мг/л
Нитрит (N02-)
0,1 мг/
результатам
анализируемом
титрования
растворе
основных
можно
определить
ионных
форм,
концентрации
в
обуславливающих
29
потребление кислоты (гидроксо-, карбонат- и гидрокарбонат-анионов), а также
величины свободной и общей щелочности воды, т.к. они находятся в
стехиометрической зависимости от содержания гидроксил-, карбонат- и
гидрокарбонат-анионов
Сульфаты
-
распространенные
компоненты
природных
вод.
Их
присутствие в воде обусловлено растворением некоторых минералов природных сульфатов (гипс), а также переносом с дождями содержащихся в
воздухе сульфатов. Последние образуются при реакциях окисления в атмосфере
оксида серы (IV) до оксида серы (VI), образования серной кислоты и ее
нейтрализации (полной или частичной).
Наличие сульфатов в промышленных сточных водах обычно обусловлено
технологическими процессами, протекающими с использованием серной
кислоты (производство минеральных удобрений, производства химических
веществ). Сульфаты в питьевой воде не оказывают токсического эффекта для
человека, однако ухудшают вкус воды: ощущение вкуса сульфатов возникает
при их концентрации 250-400 мг/л. Сульфаты могут вызывать отложение
осадков в трубопроводах при смешении двух вод с разным минеральным
составом, например, сульфатных и кальциевых [28].
ПДК сульфатов в воде водоемов хозяйственно-питьевого назначения
составляет
500
мг/л,
лимитирующий
показатель
вредности
-
органолептический.
Хлориды присутствуют практически во всех пресных поверхностных и
грунтовых водах, а также в питьевой воде, в виде солей металлов. Если в воде
присутствует хлорид натрия, она имеет соленый вкус уже при концентрациях
свыше 250 мг/л; в случае хлоридов кальция и магния соленость воды возникает
при концентрациях свыше 1000 мг/л. Именно по органолептическому
показателю - вкусу установлена ПДК для питьевой воды по хлоридам (350
мг/л), лимитирующий показатель вредности - органолептический.
Большие количества хлоридов могут образовываться в промышленных
процессах концентрирования растворов, ионного обмена, образуя сточные воды
30
с высоким содержанием хлорид-аниона.
Высокие концентрации хлоридов в питьевой воде не оказывают
токсических эффектов на людей, хотя соленые воды очень коррозионно
активны по отношению к металлам, пагубно влияют на рост растений,
вызывают засоление почв.
Сухой остаток характеризует содержание в воде нелетучих растворенных
веществ (главным образом минеральных) и органических веществ, температура
кипения которых превышает 105-110 °С.
Величина сухого остатка для поверхностных вод водоемов хозяйственнопитьевого и культурно-бытового водопользования не должна превышать 1000
мг/л (в отдельных случаях допускается до 1500 мг/л).
Жесткость воды - одно из важнейших свойств, имеющее большое
значение при водопользовании. Если в воде находятся ионы металлов,
образующие с мылом нерастворимые соли жирных кислот, то в такой воде
затрудняется образование пены при стирке белья или мытье рук, в результате
чего возникает ощущение жесткости. Жесткость воды пагубно сказывается на
трубопроводах при использовании воды в тепловых сетях, приводя к
образованию накипи. По этой причине в воду приходится добавлять
специальные
«смягчающие»
химикаты.
Жесткость
воды
обусловлена
присутствием растворимых и малорастворимых солей-минералов, главным
образом кальция (Са2+') и магния (Mg2+). [60].
Величина жесткости воды может варьироваться в широких пределах в
зависимости от типа пород и почв, слагающих бассейн водосбора, а также от
сезона года, погодных условий. Общая жесткость воды в озерах и реках
тундры, например, составляет 0,1-0,2 мг-экв/л, а в морях, океанах, подземных
водах достигает 80-100 мг-экв/л и даже больше (Мертвое море).
Из
всех
солей,
относящихся
к
солям
жесткости,
выделяют
гидрокарбонаты, сульфаты и хлориды. Содержание других растворимых солей
кальция и магния в природных водах обычно очень мало. Жесткость,
придаваемая воде гидрокарбонатами, называется гидрокарбонатной, или
31
временной, т.к. гидрокарбонаты при кипячении воды (точнее, при температуре
более 60 °С) разлагаются с образованием малорастворимых карбонатов
(Mg(HC03)2 в природных водах встречается реже, чем Са(НСОз)2, т.к.
магнезитовые породы мало распространены. Поэтому в пресных водах
преобладает так называемая кальциевая жесткость [7].
Таблица 2 - Значения общей жесткости воды некоторых рек и водоемов России
Сухой
Общая
жесткость,
остаток,
жесткость
мг/л
мг-экв/л
мг/л
, мг-экв/л
Каспийское море
13500
74
Дон
476
7,0
Черное море
16000
46
Волга
453
5,4
Балтийское море
7500
13,9
Москва
345
14,6
Белое море
1800
7,0
Иртыш
250
2,5
оз.Балхаш
8,8
8,8
Ангара
132
2,0
оз.Байкал
220
2,6
Нева
80
0,7
оз. Ладожское
73
0,6
Днепр
300
5,7
Море, озеро
Сухой
Общая
остаток,
Река
Жесткость, обусловленная хлоридами или сульфатами, называется
постоянной, т.к. эти соли устойчивы при нагревании и кипячении воды.
Суммарная жесткость воды, т.е. общее содержание растворимых солей
кальция и магния, получила название «общей жесткости» [21].
1.3.3. Гидрохимические показатели качества вод
1.3.3.1. Биохимическое потребление кислорода (БПК)
В природной воде водоемов всегда присутствуют органические вещества.
Их концентрации могут быть иногда очень малы (например, в родниковых и
талых водах). Природными источниками органических веществ являются
32
разрушающиеся
останки
организмов
растительного
и
животного
происхождения, как живших в воде, так и попавших в водоем с листвы, по
воздуху, с берегов и т.п. Кроме природных, существуют также техногенные
источники органических веществ: транспортные предприятия (нефтепродукты),
целлюлозно-бумажные
и
лесоперерабатывающие
комбинаты
(лигнины),
мясокомбинаты (белковые соединения), сельскохозяйственные и фекальные
стоки и т.д. Органические загрязнения попадают в водоем разными путями,
главным образом, со сточными водами и дождевыми поверхностными смывами
с почвы [43].
В естественных условиях находящиеся в воде органические вещества
разрушаются бактериями, претерпевая аэробное биохимическое окисление с
образованием двуокиси углерода. При этом на окисление потребляется
растворенный в воде кислород. В водоемах с большим содержанием
органических веществ большая часть РК потребляется на биохимическое
окисление, лишая, таким образом, кислорода другие организмы. При этом
увеличивается
количество
организмов,
более
устойчивых
к
низкому
содержанию РК, исчезают кислородолюбивые виды и появляются виды,
терпимые к дефициту кислорода. Таким образом, в процессе биохимического
окисления органических веществ в воде происходит уменьшение концентрации
РК, и эта убыль косвенно является мерой содержания в воде органических
веществ.Соответствующий
суммарное
содержание
показатель
в
воде
качества
воды,
органических
характеризующий
веществ,
называется
биохимическим потреблением кислорода (БПК) [30].
Определение БПК основано на измерении концентрации РК в пробе воды
непосредственно после отбора, а также после инкубации пробы. Инкубацию
пробы проводят без доступа воздуха в кислородной склянке (т.е. в той же
посуде, где определяется значение РК) в течение времени, необходимого для
протекания реакции биохимического окисления.
Так как скорость биохимической реакции зависит от температуры,
инкубацию проводят в режиме постоянной температуры (20±1) °С, причем
33
отточности поддержания значения температуры зависит точность выполнения
анализа на БПК. Обычно определяют БПК за 5 суток инкубации (БПК 5) (Может
определяться также БПК10 за 10 суток и БПКполн за 20 суток (при этом
окисляется около 90 и 99 % органических веществ соответственно)), однако
содержание некоторых соединений более информативно характеризуется
величиной БПК за 10 суток или за период полного окисления (БПК10 или
БПКполн. соответственно). Погрешность в определении БПК может внести
также освещение пробы, влияющее на жизнедеятельность микроорганизмов и
способное в некоторых случаях вызывать фотохимическое окисление. Поэтому
инкубацию пробы проводят без доступа света (в темном месте).
Величина БПК увеличивается со временем, достигая некоторого
максимального значения - БПКполн.; причем загрязнители различной природы
могут повышать (понижать) значение БПК. Динамика биохимического
потребления кислорода при окислении органических веществ в воде приведена
на рисунке 4.
Таким образом, БПК - количество кислорода в (мг), требуемое для
окисления находящихся в 1 л воды органических вещества в аэробных
условиях, без доступа света, при 20°С, за определенный период в результате
протекающих в воде, биохимических процессов.
Ориентировочно принимают, что БПК5 составляет около 70 % БПКполн.,
но может составлять от 10 до 90 % в зависимости от окисляющегося вещества.
Особенностью биохимического окисления органических веществ в воде
является сопутствующий ему процесс нитрификации, искажающий характер
потребления кислорода[50].
Нитрификация протекает под воздействием особых нитрифицирующих
бактерий - Nitrozomonas, Nitrobacter и др. Эти бактерии обеспечивают
окисление азотсодержащих соединений, которые обычно присутствуют в
загрязненных природных и некоторых сточных водах, и тем самым
способствуют превращению азота сначала из аммонийной в нитритную, а затем
и нитратную формы.
34
В поверхностных водах величина БПК5 колеблется в пределах от 0,5 до
5,0 мг/л; она подвержена сезонным и суточным изменениям, которые, в
основном, зависят от изменения температуры и от физиологической и
биохимической активности микроорганизмов. Весьма значительны изменения
БПК5 природных водоемов при загрязнении сточными водами.
Рисунок 4. Динамика биохимического потребления кислорода:
а - легкоокисляющиеся («биологически мягкие») вещества - сахара,
формальдегид, спирты, фенолы и т.п.; в - нормально окисляющиеся вещества нафтолы, крезолы, анионогенные ПАВ, сульфанол и т.п.; с - тяжело
окисляющиеся («биологически жесткие») вещества - неионогенные ПАВ,
гидрохинон и т. п.
Норматив
на
БПКполн.
не
должен
превышать:
для
водоемов
хозяйственно-питьевого водопользования - 3 мг/л для водоемов культурнобытового водопользования - 6 мг/л. Соответственно можно оценить предельнодопустимые значения БПК5 для тех же водоемов, равные примерно 2 мг/л и 4
мг/л [42].
35
1.3.3.2. Растворенный кислород
Кислород постоянно присутствует в растворенном виде в поверхностных
водах.
Содержание
растворенного
кислорода
в
воде
характеризует
кислородный режим водоема и имеет важнейшее значение для оценки
экологического
и
санитарного
состояния
водоема.
Кислород
должен
содержаться в воде в достаточном количестве, обеспечивая условия для
дыхания гидробионтов. Он также необходим для самоочищения водоемов, т. к.
участвует в процессах окисления органических и других примесей, разложения
отмерших организмов. Снижение концентрации РК свидетельствует об
изменении биологических процессов в водоеме, о загрязнении водоема
биохимически интенсивно окисляющимися веществами (в первую очередь
органическими). Потребление кислорода обусловлено также химическими
процессами окисления содержащихся в воде примесей, а также дыханием
водных организмов.
Поступление кислорода в водоем происходит путем растворения его при
контакте с воздухом (абсорбции), а также в результате фотосинтеза водными
растениями", т.е. в результате физико-химических и биохимических процессов.
Кислород также поступает в водные объекты с дождевыми и снеговыми
водами. Поэтому существует много причин, вызывающих повышение или
снижение концентрации в воде растворенного кислорода [24].
Растворенный в воде кислород находится в виде гидратированных
молекул О2. Содержание РК зависит от температуры, атмосферного давления,
степени турбулизации воды, количества осадков, минерализации воды др. При
каждом
значении
температуры
существует
равновесная
концентрация
кислорода, которую можно определить по специальным справочным таблицам,
составленным для нормального атмосферного давления. Степень насыщения
воды кислородом, соответствующая равновесной концентрации, принимается
равной
100
%.
Растворимость
кислорода
возрастает
с
уменьшением
температуры и минерализации, и с увеличением атмосферного давления.
В поверхностных водах содержание растворенного кислорода может
36
колебаться от 0 до 14 мг/л и подвержено значительным сезонным и суточным
колебаниям. В эвтрофированных и сильно загрязненных органическими
соединениями водных объектах может иметь место значительный дефицит
кислорода. Уменьшение концентрации РК до 2 мг/л вызывает массовую гибель
рыб и других гидробионтов.
В воде водоемов в любой период года до 12 часов дня концентрация РК
должна быть не менее 4 мг/л. ПДК растворенного в воде кислорода для
рыбохозяйственных водоемов установлена 6 мг/л (для ценных пород рыбы),
либо 4 мг/л (для остальных пород).
Растворенный кислород является весьма неустойчивым компонентом
химического состава вод. При его определении особо тщательно следует
проводить отбор проб: необходимо избегать контакта воды с воздухом до
фиксации кислорода (связывания его в нерастворимое соединение).
В ходе анализа воды определяют концентрацию РК (в мг/л) и степень
насыщения им воды (в %) по отношению к равновесному содержанию при
данных температуре и атмо-сферном давлении [17].
Контроль содержания кислорода в воде - чрезвычайно важная проблема,
в решении которой заинтересованы практически все отрасли народного
хозяйства,
включая
черную
и
цветную
металлургию,
химическую
промышленность, сельское хозяйство, медицину, биологию, рыбную и
пищевую промышленность, службы охраны окружающей среды. Содержание
РК определяют как в незагрязненных природных водах, так и в сточных водах
после очистки. Процессы очистки сточных вод всегда сопровождаются
контролем содержания кислорода. Определение РК является частью анализа
при
определении
другого
важнейшего
показателя
биохимического потребления кислорода (БПК) [47].
качества
воды
-
37
Глава 2. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД
В различных лабораториях нашей страны специалисты ежегодно
выполняют не менее 100 млн. анализов качества воды, причем 23 %
определений заключается в оценке их органолептических свойств. Это
обязательная начальная процедура санитарно-химического контроля воды, для
определения которой пользуются органами чувств (зрением, обонянием,
вкусом). Органолептическая оценка приносит много прямой и косвенной
информации о составе воды и может быть проведена быстро без каких-либо
приборов. Лица, которые привлекаются к проведению органолептической
оценке, называются дегустаторами. Установлено 3 квалификационных уровня
дегустаторов: консультант, квалификационный консультант и эксперт. Для
проведения
органолептического
анализа
выделяются
специально
оборудованные помещения [59].
2.1. Определение органолептических показателей воды
К органолептическим характеристикам относят:
1.Цветность воды – это естественное свойство воды, обусловленное
присутствием комплексных соединений железа и гуминовых веществ, которые
придают ей окраску от желтоватого до коричневого цвета.
2.Запах воды обусловлен наличием в ней летучих пахнущих веществ,
которые попадают в воду естественным путем либо со сточными водами. Запах
питьевой воды, получаемой путем обработки поверхностной воды, обусловлен
свойствами используемой сырой воды, технологическим процессом улучшения
ее качества и способом обработки.
3.Мутность
воды
обусловлена
содержанием
взвешенных
в
воде
мелкодисперсных примесей – нерастворимых или коллоидных частиц
различного происхождения. В свою очередь, мутность воды обуславливает
некоторые другие характеристики воды – наличие осадка, который может
отсутствовать, быть незначительным, заметным, большим, очень большим,
измеряясь в миллиметрах; взвешенные вещества или грубодисперсные
38
примеси, прозрачность.
4.Прозрачность, или светопропускание, воды обусловлено ее цветом и
мутностью, т.е. содержанием в ней различных окрашенных и минеральных
веществ.
5.Вкус и привкус. Определяют (органолептически) вкус только питьевых
вод. Различают 4 вкуса – соленый, кислый, горький, сладкий. Остальные
вкусовые ощущения считаются привкусами – солоноватый, горьковатый,
металлический, хлорный.
6.Пенистость – это способность воды сохранять искусственно созданную
пену. Этот показатель может быть использован для качественной оценки
присутствия
таких
веществ,
как
детергенты
(ПАВ)
природного
и
искусственного происхождения.
Оборудование: пробирки стеклянные высотой 10-12 и 15-20 см, лист
белой и черной бумаги, 12 штук колб на 250-500 мл с притертыми пробками,
водяная баня, стеклянный цилиндр с внутренним диаметром 2,5 см и высотой
30 см (желательно 60 см), образец шрифта, высота букв которого составляет 2
мм, а толщина линий букв –0,5 мм, линейка, часовое стекло, термометр,
раствор ацетата кадмия 1 10%-ный, раствор тиосульфата натрия 10%-ный [1].
1.Определение цветности.
Заполните пробирку высотой 15-20 см до 10-12 см. Определите цветность
воды, рассматривая пробирку сверху на белом фоне при достаточном боковом
освещении (дневном, искусственном). Пользуясь данными таблицы 3 отметьте
наиболее подходящий оттенок, либо заполните свободную линейку в таблице 3.
Таблица 3- Цветность воды
Слабо-желтая
Коричневая
Светло-желтая
Красно-коричневая
Желтая
Другая (укажите какая)
Интенсивно-желтая
39
2.Определение запаха. Заполните колбу объемом 250-500 на 1/3 и
закройте пробкой. Взболтайте содержимое колбы вращательным движением
руки. Откройте колбу и сразу же определите характер и интенсивность запаха.
Если запах не обнаруживается, то нагрейте воду в колбе до 60 0С. Используя
данные табл. 4 оцените субъективно по своим ощущениям происхождение
запаха.
Таблица 4 - Происхождение запаха
Естественного происхождения
Искусственного происхождения
землистый
Нефтепродуктов
гнилостный
Хлорный
плесневый
уксусный
торфяной
Фенольный
травянистый и др.
сероводородный и т.д.
Интенсивность
запаха
оцените
органолептически,
выражая
интенсивность по 5 - бальной шкале (табл. 5).
Таблица 5 - Определение характера и интенсивности запаха
Интенсивность
Характер проявления запаха
запаха
Оценка
Интенсивностизапаха
Нет
Запах не ощущается
0
Очень слабая
Запах сразу не ощущается, но
1
обнаруживается при нагревании
Слабая
Запах замечается, если обратить на
2
этовнимание
Заметная
Запах легко замечается и вызывает
3
неодобрительный отзыв о воде
Отчетливая
Запах обращает на себя внимание и
4
заставляет воздержаться от питья
Очень сильная
Запах настолько сильный, что делает
воду непригодной к употреблению
5
40
3.Определение вкуса и привкуса. Анализируемую воду наберите в рот
(например, из колбы после определения запаха) и задержите на 3-5 сек, не
проглатывая.
После
определения
вкуса
воду
сплюньте.
Характер
и
интенсивность вкуса и привкуса определите по табл. 6.
Таблица 6 - Характер и интенсивность вкуса и привкуса
Интенсивность
Характер проявления вкус
Оценка
вкуса и
а и привкуса
интенсивности
привкуса
вкуса и
привкуса
Нет
Вкус и привкус не ощущаются
0
Очень слабая
Вкус и привкус сразу не ощущаются, но
1
обнаруживаются при нагревании
Слабая
Вкус и привкус замечаются, если обратить
2
на это внимание
Заметная
Вкус и привкус легко замечаются и
3
вызывают неодобрительный отзыв о воде
Отчетливая
Вкус и привкус обращает на себя внимание
4
и заставляет воздержаться от питья
Очень сильная
Вкус и привкус настолько сильный, что
5
делают воду непригодной к употреблению
Для питьевой воды допускаются значения показателей вкус и привкус не
более 2 баллов.
4.Определение мутности. Для проведения визуальной оценки мутности
заполните пробирку водой довысоты 10-12 см. Определите мутность воды,
рассматривая пробирку сверху на темном фоне при достаточном боковом
освещении (дневном, искусственном). Опишите пробу качественно следующим
образом:
мутность
не
заметна
(отсутствует),
слабо
опалесцирующая, слабо мутная, мутная, очень мутная.
опалесцирующая,
41
5. Определение прозрачности. Пробу тщательно
перемешайте и
поместите в цилиндр высотой 30 или 60 см. Установите цилиндр на высоте
около 4 см над образцом шрифта, добейтесь хорошего освещения шрифта при
отсутствии попадания света на боковую поверхность цилиндра. Наблюдая
сверху через столб воды и, сливая или доливая воду в цилиндр, определите
высоту столба, еще позволяющего отчетливо видеть шрифт. Измеренное
значение прозрачности (т.е. столба воды) записывайте с точностью до 1 см.
6.Определение пенистости. Колбу на 500 мл заполните на ⅓ водой,
взболтайте около 30 сек. Проба считается положительной, если пена
сохраняется более 1 мин. Величина pH воды при этой процедуре должна быть
6,5-8,5 (при необходимости воду нейтрализуйте)
Пенистость определяют в основном, при анализе сточных и загрязненых
природных вод. [4].
2.2. Биоиндикационный метод обследования состояния популяций
крупных фильтрующих моллюсков (Unio, Anodonta)
Проблема создания эффективных методов слежения за экологическим
состоянием окружающей среды сейчас стоит, пожалуй, на первом месте в
повестке дня во многих странах мира. На данном этапе многие страны
столкнулись с необходимостью значительных государственных материальных
вложений
в
создание
широкомасштабной
профессиональной
системы
мониторинга природной среды.
Большинство наших рек, особенно в развитых промышленных регионах
имеют значительный уровень загрязнения. Особенно тяжела ситуация на малых
реках. Из - за значительной суммарной протяженности их водотоков, малой
водности, а поэтому «второстепенного» хозяйственного значения, плохой
доступности в большую часть года малые водоёмы полностью выпали из
существующей государственной системы мониторинга.
Повсеместно
отсутствуют
долгосрочные
экологическим состоянием малых рек, прудов и озер.
ряды
наблюдений
за
42
Методы биомониторинга дают объективную интегральную информацию
о состоянии экосистем, основанную на реакции живых организмов на
изменение среды обитания.
Краткие сведения о биологии моллюсков. Двустворчатые моллюски,
наряду
с
некоторыми
беспозвоночных
и
другими
высшими
обитателями
водорослями
сообщества
(макрофитами),
донных
являются
важнейшими компонентами системы самоочищения рек, прудов и озер.
Взрослые особи крупных моллюсков активно взаимодействуют со средой,
пропуская через себя 20- 40 литров воды ежесуточно. Следовательно,
значительные изменения численности этих моллюсков будут серьезно влиять
на изменения способности водоёма к самоочищению. Двустворчатые моллюски
- (перловицы, беззубки, шаровки, горошины) являются видами - индикаторами
состояния водных объектов. [13].
Перловицы и беззубки (рисунок 5) (сем.Unionidae) похожи внешне,
одинаковым способом участвуют в процессах самоочищения водоёма, но
относятся к двум разным родам.
Раковина беззубок (род Anodonta) широкоовальная, тонкостенная, со
слабо выдающейся верхушкой, на воздухе становится хрупкой.
Перловицы (род Unio) отличаются удлинённой твердостенной раковиной
с
хорошо
выраженной
и
смещённой
к
верхнему
краю
верхушкой.
Существенным различием от беззубок является наличие у перловиц в месте
соединения раковин комплиментарных выступов, так называемых "зубов".
Перловицы ранее имели промысловое значение. Из раковин перловиц
изготовляли пуговицы. Моллюски служат также кормом для свиней. Промысел
был бесконтролен, и системе самоочищения рек он нанес ощутимый урон.
Раковина у представителей всех этих видов моллюсков образуется в
результате
секреторной
непосредственно
периострактом,
к
деятельности
раковине.
органической
Сверху
пленкой,
мантии,
которая
прилегает
створки
раковины
покрыты
устойчивой
к
химическим
и
механическим воздействиям. Далее следует фарфоровидный, известковый слой.
43
На нем хорошо видны концентрические линии - следы нарастания раковины.
Рост раковины происходит путем общего утолщения створок в результате
наслаивания новых известковых пластинок на внутренней поверхности створок
и путем нарастания всей раковины по свободному концу. Внутренний перламутровый слой состоит, как и предыдущий, из известковых пластинок, но
в нем они ориентированы параллельно поверхности раковины. Благодаря
особенностям
распространения
света
в
таких
структурах,
внутренняя
поверхность раковин двустворчатых моллюсков имеет красивую окраску.
Рисунок 5 – Перловица (1) и беззубка (2)
У раковин моллюсков различают передний и задний концы. Передний
конец округлый, здесь у моллюска расположена так называемая "нога", при
помощи которой он двигается и зарывается в ил. Скорость передвижения
невелика 20-30 см в час. Задний конец более вытянутый, в этой части находятся
выросты мантии - сифоны. Створки раковины у вершины связаны крупным
эластичным тяжом - лигаментом. К раковине крепятся и замыкающие ее
мускулы. Они довольно сильные, поэтому створки раковины нелегко разжать.
Жабры у моллюсков состоят из ряда отдельных нитей, между этими нитями
имеются сосудистые соединения - мостики. Это характерно для настоящих
пластинчатожаберных моллюсков. Вода поступает в мантийную полость через
вводной сифон. Вместе с водой всасываются и взвешенные в воде частицы. Это
частицы детрита, минеральные взвеси, мелкий фито - и зоопланктон. Попав
44
через короткий пищевод в желудок, пищевые частички благодаря деятельности
реснитчатого аппарата отделяются от минеральных взвесей. Пищевые частицы
обволакиваются слизью и направляются к ротовым лопастям. Частицы,
непригодные для питания, склеиваются и транспортируются к основанию
вводного сифона и выбрасываются наружу в виде псевдофекалий через
выводной сифон. Таким образом, в процессе жизнедеятельности моллюсков
идет процесс очищения воды. Детрит и минеральные взвеси могут содержать в
своем составе тяжелые металлы и пестициды. Эти вещества влияют на скорость
их
роста,
а
при
сильном
загрязнении
вызывают
гибель.
Наиболее
чувствительны к загрязнению воды молодые особи. [45].
Личинки вызревают в жаберных полостях самок, а потом выбрасываются
в воду со струей воды из выходного сифона. Их размеры очень малы, менее
миллиметра. Треугольные глохидии (зародыши моллюсков) прикрепляются к
коже различных рыб с помощью специального крючка и паразитируют внутри
особых опухолей на теле хозяина в течение нескольких недель. Затем они
падают на дно и начинают самостоятельную жизнь как моллюски.
По поперечному сечению реки моллюски распределяются неравномерно.
Максимум плотности популяций находится в зоне прибрежных мелководий рек
- так называемых литоральных зонах, хорошо прогреваемой солнцем. Они
могут встречаться и на больших глубинах, но очень редко. На малых реках с
небольшими глубинами и малой скоростью течения моллюски расселяются по
всему поперечному сечению реки. Иногда моллюски образуют плотные
колонии на крутых берегах малых рек на глубине 20-30 сантиметров. Речная
перловица обитает преимущественно в проточной воде, предпочитая песчаный
грунт. Беззубка предпочитает заиленный грунт с малым течением. В случае
сильного загрязнения воды моллюски могут смыкать раковину и на некоторое
время прекращать питание, что позволяет им переживать кратковременные
загрязнения.
Возраст моллюсков определяется по внешним признакам на их створках,
а именно, по количеству полос или дуг годового прироста. В зимнее время рост
45
раковин замедляется, что ведет к образованию дугообразного рисунка на
наружной поверхности раковины. Количество дуг соответствует возрасту
моллюска. При подсчете дуг следует учитывать лишь те дуги, которые
опоясывают всю створку и имеют выступающий, слегка морщинистый край.
Дуги, лишенные этих признаков не следует учитывать.
Первичными измеряемыми параметрами являются количество особей на
тест - площадке в зоне прибрежных мелководий, их вес и размеры раковин
моллюсков. Остальные параметры являются вычисляемыми. Моллюски
расселены по поперечному сечению реки неравномерно. Большая часть
популяции моллюсков обитает в прибрежных мелководьях, нередко в виде лент
шириной 0.5 - 5 метров. Обследуемую ширину прибрежных мелководий
(литоральную зону) для малых рек ограничиваем глубиной до 70 см. Изучается
именно эта часть популяции, обитающая на литорали, так как отлов моллюсков
с большей глубины затруднен, да и плотность моллюсков там гораздо более
низкая. Применение тяжелых дночерпателей или драг для обследования
глубоководных участков реки весьма трудоемко, а точность измерений этим
способом крайне низка. Мы используем метод пробных площадок с полным
изъятием всех моллюсков. Отбор моллюсков на малых реках рекомендуем
производить на тестовых площадках площадью 5 кв. м. в литоральной зоне
реки. Для этого в дно реки недалеко от берега вбиваются четыре вешки из
любого подручного материала, образующие прямоугольник размером 1 м х 5 м.
По периметру, обозначенному вешками, на уровне поверхности воды
натягивается бечевка, на которой через каждый метр навязаны узелки. Длинная
сторона
прямоугольника
располагается
вдоль
русла
реки
или
под
произвольным углом, так чтобы глубина реки на площадке не превышала 70 см.
[52].
В случае, если плотность моллюсков окажется высокой (50-100 экз./м2),
для ускорения работы следует уменьшить размеры, отсчитывая длину по
узелкам или воспользоваться квадратными площадками размером 1м х 1м. В
практике исследований популяции часто используют квадратные площадки
46
различной площади, располагаемые на местности случайным образом. Это
необходимо для того, чтобы повысить точность измерений, если расположение
популяции имеет некое выраженное направление в пространстве.
Следует обратить внимание на сбор мелких раковин, которые могут быть
приняты за мелкие камни. Далее раковины тщательно промываются речной
водой и раскладываются на берегу в тени на полиэтиленовую плёнку. После
того, как все раковины с площадки извлечены, можно проверить качество сбора
с площадки с помощью сачка - скребка с размером ячейки сетки порядка 1 х 1
мм. При первом изучении створа следует обратить внимание на количество и
размеры пустых створок раковин. Это будет первичной информацией о
предыстории популяции. Створы располагают на расстоянии примерно 4-5 км
друг от друга. Если известны источники загрязнения, то обязательно один створ
располагают выше источника примерно на 200 м, а другой ниже примерно на
500 метров.
Выловленных моллюсков сортируют просто на беззубок и перловиц без
разделения по видам. Для этой процедуры можно воспользоваться атласом определителем. Моллюски
укладываются в один
слой на отдельные
полиэтиленовые плёнки: перловицы отдельно, беззубки отдельно. В солнечную
погоду моллюсков, во избежание перегрева и гибели, следует поместить в тень.
В течение 20 - 30 минут, в зависимости от температуры воздуха, моллюски
выпускают воду, содержащуюся в полости раковины. Эта операция необходима
для более точного определения живого веса моллюска. Следует следить за тем,
чтобы вода не скапливалась на плёнке и часть моллюсков не оказалась бы в
воде. После этой процедуры можно начинать измерения размеров и веса. [33].
Для облегчения проведения измерений и специального формирования
данных заранее заготавливаются специальные полиэтиленовые пленки палетки, размером примерно 1,5 м на 1 м, на которых в верхней части
нарисована система "калиброванных ворот", размер которых постепенно
увеличивается на 10 мм начиная от 20 мм и до 150 мм (рисунок 6). Первые два
класса 0 -10 и 10 - 20 мм обычно объединяют.
47
Над каждыми «воротами» надписывают их размер. Вертикальные линии
под системой «ворот» разделяют поля, куда складываются раковины данной
размерной группы. В процессе работы надо следить за тем, чтобы раковины
разных размерных групп не перемешивались. Процесс сортировки раковин по
размерам проводят следующим образом. Берем раковину и двигаем ее через
систему «ворот», начиная с максимального размера 150 мм. Если размер
раковины, например, составляет 34 мм, то она пройдёт через все «ворота» от
150 до 40 мм и не пройдет через «ворота» 30 мм. Укладываем эту раковину на
поле размерного класса 30 - 40 мм. Когда разложены все раковины или их
накопилось значительное количество в каком-то классе и есть опасность
перемешивания, приступают к проведению взвешивания и подсчету числа
раковин в классах. Палетку следует рисовать водостойкими фломастерами на
довольно толстой полиэтиленовой пленке.
Рисунок 6 - Измерительная палетка
Взвешивание моллюсков производят раздельно по размерным группам,
например, начиная с самого большого класса. Взвешивание проводят на весах
подходящей точностью. Пересчитываем количество раковин в каждой партии и
записываем результат на то же строке в колонку "количество в классе".
Молодые моллюски имеют малый вес, поэтому их необходимо взвешивать на
48
весах, имеющих точность не хуже одного грамма. Это можно сделать с
помощью школьных рычажных (но это долго) или простых бытовых дешевых
электронных весов, выпускаемых многими западными фирмами. Размерные
классы 0- 20, 20-30 и 30-40 мм необходимо взвешивать на весах, имеющих
точность 1 гр. Раковины после измерений веса каждой партии немедленно
возвращаем обратно в реку. В конце первых двух колонок таблицы
подсчитываем и записываем суммарный вес и число животных во всех
размерных классах. Эти первичные данных являются основой для расчета
других вычисляемых величин и их распределений. [3].
Подсчитывается средняя плотность моллюсков на один кв. м. на каждой
площадке. При дальнейшем усреднении данных следует сознавать, что среднее
значение плотности в данном створе характеризует плотность популяции на
некотором отрезке реки, а первичные данные протоколов позволяют оценить
плотность у каждого берега, так как плотность моллюсков у разных берегов
может резко различаться. В первую очередь этот параметр интересен для
подсчета ущерба популяциям при ухудшении экологической ситуации.
Рассчитывается процентная доля числа раковин в каждом размерном
классе. Для этого число раковин, размеры которых находятся в выбранном
интервале длин делят на общее количество всех раковин с этой площадки и
результат записывают в ячейку «размерная доля в процентах». По этим данным
затем строится распределение раковин по размерам, отражающее (но не прямо)
их распределение по возрастам. По оси Y в середине каждого интервала
откладываются количественная доля в процентах тех раковин, размеры
которых попали в заданный интервал от общего числа всех обмеренных
раковин,
собранных
со
всех
площадок
и
проводим
прямые
линии,
параллельные оси абсцисс по длине данного интервала. От концов этого
отрезка опускаем перпендикуляры на ось абсцисс [35].
Рассчитывается весовая доля моллюсков в процентах в каждом классе.
Для этого вес моллюсков в данном классе делят на общий вес всех моллюсков и
49
заносят в соответствующую ячейку в протоколе. После этого можно построить
распределения весовой доли моллюсков разных размерных классов.
Рассчитывается средний вес одного моллюска в каждом размерном
классе. Для этого общий вес моллюсков в выбранном кассе делится на
количество моллюсков в данном классе. Результат заносят в столбец «Средний
вес».
Затем
строится
распределение
среднего
веса.
Сравнение
этого
распределения с данными предыдущих лет характеризует скорость роста
(весовую) популяции в данном створе.
Сравнивая функции распределения размеров моллюсков в одном и том
же створе в течение ряда лет можно определить тенденцию изменения в
размерном (возрастном) составе популяции. Сопоставляя эти данные с
изменением ситуацией на соседних участках, можно делать выводы об
изменении экологической ситуации на реке. При повышении уровня
загрязнения или воздействии иных неблагоприятных факторов страдают в
первую очередь молодые моллюски. Уменьшение в распределении доли
моллюсков малых размеров (молодых) может свидетельствовать об их
частичной гибели. (Следует помнить о том, что появление новых особей
(сеголетков) не связано напрямую с воспроизводством особей данной
популяции.) Аналогично строится гистограмма распределения доли веса
раковин данного интервала размеров от общего веса всех измеренных раковин.
Далее рассчитывается средний вес моллюсков в данном классе и строится
распределение среднего веса раковин [20].
Сравнение этих параметров с аналогичными параметрами соседних
створов или данного створа за разные годы дает представление о темпах
развития популяции моллюсков в зависимости от различных факторов.
Например, если сравнивать створы выше и ниже известного источника
загрязнения реки, то можно попытаться оценить уровень воздействия этого
источника на размерное (возрастное) распределение, скорость увеличения веса
в отдельных возрастных группах. Предлагаемые нами для определения
характеристики популяции не требуют значительного времени на их
50
проведение и не связаны с повреждениями и забоем животных. Для
составления прогноза дальнейшего развития популяций требуется ежегодного
регулярного проведения исследований. Более сложным исследованием является
построение калибровочных кривых длина - возраст - вес. Измерения длины
раковины рекомендуется проводить штангенциркулем или специальной
линейкой с бегунком. Измерения вполне достаточно вести с точностью до
миллиметра. Измерение веса каждого моллюска проводится непосредственно
после измерения его длины. Вес моллюсков можно определять любыми весами
(например, имеющимися в каждой школьной химической лаборатории
простейшими весами с разновесками), допускающими измерения с точность до
1 г. Результаты каждого измерения записываются в отдельную таблицу
(таблица 6). Количество моллюсков для такой калибровки должна быть
достаточно большой (50- 70 шт.) [19].
51
Глава 3. БИОИНДИКАЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОДНЫХ
ОБЪЕКТОВ НОВОЗЫБКОВСКОГО РАЙОНА БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ
3.1. Физико-географическая характеристика реки Ипуть и озера
Карна в пределах Брянской области
Территория области покрыта довольно густой речной сетью - около 125
рек общей протяжённостью 9 тыс. км. Почти все реки принадлежат к бассейнам
Чёрного и Каспийского морей - линия Волго-Днепровского водораздела
находится в 20 км к северо-востоку от Брянска, около села Батогово. Около 99
% рек области относится к бассейну Днепра и имеют южное или юго-западное
направление, и только верховья рек Рессета, Вытебеть, Обельна, Лютая, Цон и
Лубна (1 %) - относятся к бассейну Оки и протекают в северо-восточном
направлении. Основным источником питания рек являются атмосферные
осадки (55 %), около 24 % приходится на подземные воды и 21 % - за счёт
притока вод из соседних областей. В засушливые годы роль грунтового
питания возрастает.
Наиболее крупной рекой Брянской области является Десна (Таблица 7).
Это первый по длине и второй по величине бассейна левобережный приток
Днепра. Её длина составляет 1130 км, площадь бассейна 89173 км3. Десна берёт
своё начало из болота около деревни Налеты, в 9 км северо-восточнее города
Ельня Смоленской области и впадает в реку Днепр в 6 км севернее Киева. В
пределах области Десна течёт с северо-востока на юго-запад через всю
восточную часть, принимая ряд притоков (реки Судость, Снов, Болва, Снежеть,
Навля, Нерусса, Ветьма). Протяжённость реки в пределах области - около 500
км, ширина поймы - от 4 до 6 км, а русла - от 50 до 180 м, наибольшая глубина 12 м.
Река Ипуть - вторая по величине река области, протекает по западной
части области в юго-западном направлении, наиболее протяжённый и самый
полноводный приток реки Сож. Длина реки - 437 км, площадь водосборного
52
бассейна -10 900 км2. Берега большей частью низменные. Уклон составляет 0,2
м/км. Течение имеет равнинный характер.
Питание главным образом снеговое. Замерзает река в конце ноября,
вскрывается в конце марта - начале апреля. Речная долина трапецеидальная,
ширина в истоковой части 1-1,5 км, ниже 2,5-3,5 км, на участке от города
Сураж до устья 4-8 км (Рисунок 8). Русло реки слабо разветвлённое, местами
очень извилистое. Берега крутые и обрывистые.
Левый берег в целом более пологий и низкий. Пойма двусторонняя,
местами чередуется по берегам, ширина в верховье от 1,5 до 12 м, на остальном
протяжении 20-50 м. В половодье среднее превышение уровня воды над
меженным 3-4 м. На склонах долины развиты первая надпойменная терраса
высотой 5-10 метров и вторая терраса высотой 16-22 метра. На участках
поверхности поймы и обеих террас имеются торфяные болота.
Третья по размерам река - Беседь, тоже приток Сожа (Таблица 7). Она
пересекает западную часть Брянской области (посёлок Красная Гора в 98 км от
устья - начало судоходной части реки). Берёт начало на юге Смоленской
области, близ деревни Никулиной. Протяжённость реки 260 км (Рисунок 7).
Площадь бассейна - около 5,6 тыс. км2. В пойме находится много озёр и болот.
Таблица 7 – Крупнейшие реки Брянской области.
Название
Длина реки, км
Общая
Площадь
Расход
В пределах
бассейна,
воды, м3/с
области
км2
Устье
Десна
1130
500
89173
360
Днепр
Ипуть
437
290
10900
83, 4
Сож
Беседь
261
54
5600
27, 8
Сож
Снов
253
50
8705
25
Десна
Болва
213
92
4340
22
Десна
Судость
208
195
5850
18, 9
Десна
53
1200
1000
800
Длина реки (км)
600
В пределах области (км)
400
200
0
Десна
Ипуть
Беседь
Снов
Болва
Судость
Рисунок 7 - Реки Брянской области
3.2. Экологическое состояние бассейна реки Ипуть и озера Карна
Бассейн
реки
расположен
на
западном
склоне
Среднерусской
возвышенности и в северной части Приднепровской низменности и граничит на
востоке и юге с бассейном реки Десна (приток Днепра), на западе - с бассейном
реки Беседь. В верховье ландшафт холмистый, на остальном протяжении изрезанная плоская равнина, 27 % под лесом. В городах Сураж и Добруш на
Ипути возведены гидротехнические сооружения (плотины) (Рисунок 8).
Среднегодовой расход воды: В селе Ершичи - 4,7 м3/с; У села Новые
Бобовичи (109 км от устья) - 83,4 м3/с. В устье - 55,6 м3/с.
Крупнейшим населённым пунктом в верховье реки является село Ершичи
- центр Ершичского района Смоленской области. В среднем течении Ипути
находится город Сураж. Здесь же на притоках реки расположены другие
районные центры Брянской области: города Клинцы, Новозыбков, Унеча,
54
Мглин, Злынка, посёлок городского типа Клетня и село Гордеевка. В низовьях
Ипути на территории Белоруссии находятся города Добруш - центр
Добрушского района и Гомель - центр Гомельской области.
Рисунок 8 - Бассейн реки Ипуть
55
В следствии того, что в бассейне реки находятся небольшие населенные
пункты с отсутствием тяжелого производства, многие из них не распологаются
непосредственно на реке, практически отсутствуют выбросы и не происходит
массового водоснобжения, можно сказать, что на Ипуть оказывается
минимальная антропогенная нагрузка. Проявляется она в основном в виде
отдыха, несанкционированного выброса мусора и браконьерской рыбной
деятельностью.
Озеро Карна - особо охраняемая природная территория, гидрологический
памятник природы, расположено в центре г. Новозыбкова. Площадь зеркала
воды 2,5 га. Это озеро-пруд образовано р. Карной. Ниже по течению поставлена
плотина шириной 20 м. Максимальная глубина вблизи плотины более 4,5 м.
Берега озера пологие, в юго-западной части округлые. Озеро продолговатоовальное, вытянуто с северо-востока на юго-запад. Дно озера илистое. Иловые
отложения формируются из остатков отмерших растений и животных. Озеро
Карна в 90-е годы было спущено и очищено и в настоящее время находится в
хорошем состоянии. В нижней его части проживают лебеди, дикие и мускусные
утки. Так как озеро образованно рекой Карна, а она впадает в Ипуть, то с
помощью органолептического анализа мы сравним эти взаимосвязанные
водные объекты в таблице 8.
Таблица 8 - Сравнение органолептических показателей воды
Органолептические
Река Ипуть
Озеро Карна
показатели воды
Родник в селе
Белый Колодец
Цвет
Слабо-желтая
Слабо-зеленая
Бесцветная
Запах
Слабый(2)
Заметный(3)
Нет(0)
Вкус
Слабый(2)
Заметный(3)
Нет(0)
Прозрачность
Прозрачная
Почти прозрачная
Прозрачная
Мутность
Слабо мутная
Слабо мутная
Нет
Пенистость
Нет
Нет
Нет
56
Органолептические показатели, такие как цвет реки и озера отличаются и
колеблются от салатового оттенка до охры в реке Ипуть. Запах и цвет в реке
Ипуть слабые и оцениваются 2 баллами. В озере Карна эти показатели более
выражены и соответствуют 3 баллам. Чистые природные воды не должны
иметь запаха и вкуса.
На территории Новозыбковского района в селе Белый колодец находится
подземный источник (родник). Проведенные исследования вод из подземного
источника показали, что по органолептическим свойствамзапах, привкус,
цветность, мутность соответствуют СанПин 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода.
Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем
питьевого водоснабжения. Контроль качества».
Таким образом, можно сказать, что визуально вода из двух источников не
сильно отличается, но из-за разности водных объектов, не смотря на то, что они
соединены, мы можем наблюдать более качественный анализ воды из реки
Ипуть. Это связанно, прежде всего, с тем, что в реке вода не стоячая и быстро
обновляется.
3.3. Оценка качества воды в реки Ипуть методом обследования состояния
популяций крупных фильтрующих моллюсков (Unio, Anodonta)
Оценка качества воды водоемов и водотоков может быть проведена с
использованием физико-химических и биологических методов. Биологические
методы оценки - это характеристика состояния водной экосистемы по
растительному и животному населению водоема.
Любая водная экосистема, находясь в равновесии с факторами внешней
среды, имеет сложную систему подвижных биологических связей, которые
нарушаются под воздействием антропогенных факторов. Прежде всего,
влияние антропогенных факторов, и в частности, загрязнения отражается на
видовом составе водных сообществ и соотношении численности слагающих их
видов.
Оценка степени загрязнения водоема по составу гидробионтов позволяет
быстро установить его санитарное состояние, определить степень и характер
57
загрязнения
и
количественную
пути
его
распространения
характеристику
протекания
в
водоеме,
процессов
а
также
дать
естественного
самоочищения.
Двустворчатые моллюски, наряду с некоторыми другими обитателями
сообщества донных беспозвоночных и высшими водорослями (макрофитами),
являются важнейшими компонентами системы самоочищения рек, прудов и
озер. Взрослые особи крупных моллюсков активно взаимодействуют со средой,
пропуская через себя 20- 40 литров воды ежесуточно. Моллюски обитают в
водах 2-4 класса качества с определённым уровнем загрязнения органическими
веществами и достаточного насыщения воды кислородом.
Исследование проводилось на пробный площадке с полным изъятием
всех моллюсков (Таблица 9, Рисунок 9). Количество моллюсков длиной от
6,3см до 6,0 см было 4, размером от 5,9- 5,5 см – 4, и 2 моллюска имели размер
5,1 см (Рисунок 10). Оценив среднее соотношение длины, ширины и возраста
моллюсков (Рисунок 10, 11), пришли к выводу, что в настоящее время, особи в
популяции примерно одинаковы, что означает стабильность и постоянною
чистоту реки Ипуть.
Рисунок 9 – Анализ моллюсков
58
Таблица 9 – Соотношение длины, возраста и веса моллюсков 2016год
№ Особи моллюска
Длина (см)
Ширина (см)
Возраст (лет)
1
6,3
2,9
5
2
6,1
2,7
4
3
6,0
2,7
4
4
6,0
2,7
4
5
5,9
2,7
4
6
5,9
2,6
4
7
5,5
2,5
3
8
5,5
2,5
3
9
5,1
2,6
4
10
5,1
2,4
3
7
6
5
4
Длина (см)
Ширина (см)
3
2
1
0
№1
№2
№3
№4
№5
№6
№7
№8
№9
№10
Рисунок 10 − Распределения соотношения размера раковин
59
6
5
4
3
Взраст (лет)
2
1
0
№1
№2
№3
№4
№5
№6
№7
№8
№9
№10
Рисунок 11 − Распределения соотношения возраста раковин
Экологическое состояние реки Ипуть и озера Карна в пределах
территории Новозыбковского района Брянской области можно оценить как
стабильное. Активная антропогенная нагрузка, сочетающаяся с негативными
естественными процессами, снижает как качество вод, делая ситуацию еще
более опасной как для растительного и животного мира, так и для человека.
В процессе последующих исследований (2017-2018 гг.) прибрежной
зоныреки Ипуть в разных ее частях, осуществлялся сбор раковин (Рисунок 12).
Моллюски раскладываются на песчаном берегу и проводили измерение размера
и массы моллюсков. В результате измерений было выявлено, моллюски по
количеству распределяются равномерно, по размерам и возрасту есть
небольшие различия.Преобладают моллюски более молодые 2-3 лет, меньшее
количество моллюсков было обнаружено 4-5 лет (Таблица 10, Рисунок 13,14).
Анализ
численности
моллюсков
по
размерам
показывает,
что
экологическое состояние водоёма постепенно, очень медленно, но улучшается.
Показателем этого является преобладание в популяции моллюсков более
молодых по возрасту.
60
Рисунок 12 – Анализ моллюсков прибрежной зоны реки Ипуть
8
7
6
5
Длина (см)
4
Ширина (см)
3
2
1
0
№1
№2
№3
№4
№5
№6
№7
№8
№9
№10
Рисунок 13 − Распределения соотношения размера раковин 2018г.
61
6
5
4
3
Взраст (лет)
2
1
0
№1
№2
№3
№4
№5
№6
№7
№8
№9
№10
Рисунок 14 − Распределения соотношения возраста раковин 2018г
Таблица 10 – Соотношение длины, возраста и веса моллюсков 2018
№ Особи моллюска
Длина (см)
Ширина (см)
Возраст (лет)
1
6,7
3,1
5
2
6,3
2,9
5
3
6,5
2,9
4
4
6,1
2,8
4
5
5,9
2,7
3
6
5,6
2,6
3
7
5,3
2,4
3
8
5,2
2,4
2
9
4,9
2,3
2
10
4,5
2,2
2
62
Так как моллюски обитают в пруду, это означает, что вода не
подвергается интенсивному загрязнению, но небольшой уровень загрязнения
органическими веществами присутствует, хотя воды достаточно насыщены
кислородом, так как вода в реке проточная. Таким образом, ухудшение
качества воды может привести к ухудшению питания моллюсков, а если
увеличится
плотность
микроводорослей,
может
снизиться
кислорода, что так же скажется на популяции моллюсков.
содержание
63
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Малые реки составляют основную часть водного фонда, поэтому
состояние его в большей степени зависит от хозяйственной деятельности не
только на самих водотоках, но и на водосборах.
Занимая значительную часть области, обладая обширным водным
бассейном, река Ипуть и ее притоки с давних времен активно используется
населением области, что достаточно серьезно и по большей части негативно
отражается на его экологическом состоянии.
Оценив экологическое состояние реки Ипуть и озера Карна, то с
помощью органолептического анализа можно сказать, что вода из двух
источников не сильно отличается. Наиболее качественный анализ воды из реки
Ипуть объясняется тем, что в реке вода не стоячая и быстро обновляется.
Самоочищающаяся способность рек сохранилась, в то время как малые
реки, подвергающиеся длительному антропогенному воздействию, частично
или полностью ее утратили.
Оценка качества воды водоемов и водотоков может быть проведена с
использованием биологических методов. Биологические методы оценки - это
характеристика состояния водной экосистемы по растительному и животному
населению водоема.
Оценив среднее соотношение размера и возраста моллюсков, пришли к
выводу, что в настоящее время, популяция состоит из молодых особей, а значит
река Ипуть находится в стабильном состоянии и способна к самоочищению и
восстановлению.
Таким образом, экологическое состояние реки Ипуть и озера Карна в
пределах территории Новозыбковского района Брянской области можно
оценить как стабильное. Активная антропогенная нагрузка, сочетающаяся с
негативными естественными процессами, снижает как качество вод, делая
ситуацию еще более опасной как для растительного и животного мира, так и
для человека.
64
Проведенные исследования показали, что моллюски перспективны в
качестве биоиндикатора состояния водоемов. Выявленные в ходе исследования
закономерности могут быть использованы для оценки уровня загрязнения
водных экосистем.
Использование моллюсков для целей биоиндикации возможно только при
знании закономерностей взаимодействия представителей этого типа с
изменяющейся средой обитания и особенностей механизмов адаптации.
65
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
Абакумова, В. А. Руководства по гидробиологическому мониторингу
пресноводных экосистем / под ред. В. А. Абакумова. – СПб.: Гидрометеоиздат,
1992. – 35–345 с.
2.
А. с. № RU 2 269 775 С2. МПК GO1N21/64. Способ измерения
загрязнения реки сточными водами; / М. П. Мазуркин, А. М. Сибагатуллина, Т.
П. Иванова / опубл. 10.02.2006, Бюл. № 4.
3.
Балушкина, Е. В. Функциональное значение личинок хирономид. Тр.
Зоол. Ин-та АН СССР. Т 142. / Е. В. Баклушина. – Л.: Наука, 1987. – 179с.
4.
Белов С. В. Охрана окружающей среды / С. В. Белов. – М. Высшая
школа, 1991. – 319 с.
5.
Брагинский, Л. П. Методологические аспекты токсикологического
биотестирования на DaphniamagnaStr. и других ветвистоусых ракообразных
(критический обзор) / Л. П. Брагинский // Гидробиол. журн. – 2000. – Т. 36. –
№5. – С. 50–70.
6.
методов
Булгаков, Г. Н. Контроль природной среды, как совокупность
биоиндикации,
экологической
диагностики
и
нормирования.
Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. Обзорная информация. /
Г. Н. Булгаков. – ВИНИТИ, 2003. – № 4.
7.
Голд, З. Г. Оценка качества вод по химическим и биологическим
показателям: пример классификации показателей для водной системы руч.
Черемушный–Енисей / З. Г. Голд // Водные ресурсы. – 2003. – Т. 30. – №3. – С.
3.
8.
ГОСТ 17.1.1.02-77. Охрана природы. Гидросфера. Классификация
водных объектов.
9.
ГОСТ 17.1.3.13-86. Охрана природы. Общие требования к охране
поверхностных вод от загрязнений.
10. ГОСТ 17.1.1.01-77. Охрана природы. Гидросфера. Использование и
охрана вод. Основные термины и определения. М.: Гос. ком. СССР по
66
стандартам, 1977
11. Григорьев, Ю. С. Методические рекомендации по проведению
практических работ по экологии на базе учебной экологической лаборатории. /
Ю. С. Григорьев, И. К. Григорьева – КГУ, 2002.
12. Данилович, Д. А. Совместное влияние городских очистных
сооружений и Канала имени Москвы на экологическое состояние р. Москвы /Д.
А. Данилович, М. Н. Козлов, Н. М. Щеголькова, О. В. Мойжес// ВСТ. – 2007. –
№9. – ч.1. – с.28-32
13. Емельянова, В. П. Оценка качества поверхностных вод по
гидрохимическим
показателям:
Гидрологические
материалы
/
В.
П.
Емельянова, Г. Н. Данилова, Т. Х. Колесникова. – Т.88, 1983.
14. Зобов, В. В. Методические указания по биотестированию природных
и сточных вод /В. В. Зобов, Н. Ю. Степанова, А. М. Петров, С. Ю.
Селивановская,. Р. Шагидуллин / ЦСИАК Министерства охраны окружающей
среды и природных ресурсов РТ; ЛХБИ ИОФХ КНЦ РАН; ЛЭБ КГУ, 1997
15. Израэль, Ю. А. Экология и контроль состояния природной среды /
Ю. А. Израэль. – Л.: Гидрометеоиздат, 1984.
16. Кичигин, В. И. Исследование физико-химических характеристик
поверхностного стока населенных пунктов / В. И. Кичигин, П. Г. Быкова// ВСТ.
– 2002. – №11. – с.28.
17. Кичигин,
В.
И.
Использование
интегральных
показателей
загрязненности для анализа состояния водотоков / В. И. Кичигин, Е. Д. Палагин
//ВСТ. – 2005. – № 7. – с.25.
18. Кичигин, В. И. Комплексная оценка качества природных вод / В. И.
Кичигин, Е. Д. Палагин// ВСТ. – 2005. – №7. – с.11.
19. Кондрашова, И.Н. Методические рекомендации по полевой практике
по экологии: учебно-методическое пособие / И.Н.Кондрашова – Орел, 2011. –
16с.
20. Куриленко, В. В. Экспресс–оценка токсичности вод на основе
биотестирования на примере поверхностных водоемов Санкт–Петербурга / В.
67
В. Куриленко, О. В. Зайцева // Водные ресурсы – 2005. – Т.32. – № 4. – С. 425434.
21. Лозановская, И. Н. Экология и охрана биосферы при химическом
загрязнении / И. Н. Лозановская, Д. С. Орлов, Л. К. Садовникова. – М.: Высш.
шк., 1998.– 287 с.
22. Мазуркин, П. М. Статистическое моделирование. Эвристикоматематический подход: Йошкар-Ола: МарГТУ, 2001. – 100с.
23. Мазуркин, П. М. Статистическая экология / П. М. Мазуркин:
Учебное пособие. – Йошкар-Ола: МарГТУ, 2004. – 308 с.
24. Макрушин, А. В. Биоиндикация загрязнений внутренних водоемов.
Биологические методы оценки природной среды / А. В. Марушин. – М.: Наука,
1978.
25. Макрушина, А. В. Биологический анализ качества вод / А. В.
Макрушина. – Л.: Изд. АН СССР, 1976.
26. Мелиорация и водное хозяйство: Справочник. Т.5. Водное хозяйство
/ /Под ред. Бородавченко И. И. – М.: Агропромиздат, 1988.
27. Методика определения токсичности воды и водных вытяжек их почв,
осадков сточных вод, отходов по смертности и изменению плодовитости
дафний: ФР. 1. 23. 2001. 00283. – М.: «АКВАРОС», 2001.
28. Методика определения токсичности воды и водных вытяжек их почв,
осадков сточных вод, отходов по изменению уровня флуоресценции
хлорофилла и численности клеток водорослей: ФР. 1. 39. 2001. 00284. – М.:
«АКВАРОС», 2001.
29. Методические
указания
по
установлению
эколого-
рыбохозяйственных нормативов (ПДК и ОБУВ) загрязняющих веществ для
воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение. – М.: Изд-во
ВНИРО, 1998. – 145 с.
30. Методическое руководство по биотестированию воды: РД 118–02–
90. – М.: 1991. – 48 с.
31. Митчелл, М. Показатель качества воды. Полевое руководство по
68
мониторингу качества воды (GREEN USA) / М. Митчелл, У. Стапп //. – Сокр.
перевод с англ. СПб.: «Прозрачность воды Невы», 1995.
32. Моисеенко, Т. И. Экотоксикологический подход к оценке качества
вод / Т. И. Моисеенко // Водные ресурсы. – 2005. – Т. 32. – №2. – С. 184-195.
33. Мониторинг и методы контроля окружающей среды / Под ред.
Афанасьева Ю. А. – М.: Изд-во МНЭПУ, 2001.
34. Новиков, Ю. В. Методы исследования качества воды водоемов / Ю.
В. Новиков, К. О. Ласточкина, З. Н. Болдина – М.: Медицина, 1990.
35. Никаноров, А. М. Комплексная оценка качества поверхностных вод
суши: / А. М. Никаноров, В. П. Емельянова// Водные ресурсы. – Т. 32, №1 61-69
с.
36. Никаноров,
А.
М.
Биотестирование
в
оценке
эколого–
токсикологического состояния водных объектов в бассейне Нижнего Дона / А.
М. Никаноров, Т. А. Хоружая., А. Г. Страдомская., Т. В. Миронова. – Водные
ресурсы,2005. – Т. 31. – №. – 209–214 с.
37. Остроумов, С. А. Сохранение качества и совершенствование
системы
принципов
анализа
экологической
опасности
антропогенных
воздействий на водные экосистемы / С. А. Остроумов// Водное хозяйство
России. – Т.6. – №6 – 2004.
38. О состоянии окружающей природной среды Республики Марий Эл в
2003
году.//Государственный
доклад
министерства
экологии
и
природопользования РМЭ. – Йошкар–Ола.: 2004. – 179 с.
39. О состоянии окружающей природной среды Республики Марий Эл в
2004
году.
//
Государственный
доклад
министерства
экологии
и
природопользования РМЭ. – Йошкар–Ола.: 2005. – 168с.
40. Отбор проб поверхностных вод суши и очищенных сточных вод.
Дата введения 1995-10-01 Р 52.24.353-94
41. Пареле, Э. А. Тубифициды (Tubificidae, Oligochaeta) индикаторы
загрязнения водоема / Э. А. Пареле. Е. В. Астапенок – Изв. АН ЛатвССР. –
1975. – № 9. – 44-46 с.
69
42. Пижурин А. А. Научные исследования в деревообработке. Основы
научных исследований./Текст лекций. – М.: МГУЛ,1999. – 103с.
43. Руководство
по
методам
гидробиологического
анализа
поверхностных вод и донных отложений. – Л.: Гидрометеоиздат, 1983.
44. Румянцев,
В.
А.
Теоретические
и
натурные
исследования
воздействия сточных вод г. Санкт–Петербурга на качество воды в Невской губе
/ В. А. Румянцев, С. А. Кондратьев, В. А. Рябченко и др. // Инж. Экология. –
№5.– 2005. – С. 15-33.
45. Савчук В. П. Обработка результатов измерений. Физическая
лаборатория / В. П. Савчук// Одесса ОНПУ. – 2002. – 54с.
46. Сибагатуллина, А. М. Оценка экологической ситуации р. М. Кокшага
в створе источника загрязнения / А. М. Сибагатуллина / – Йошкар-Ола.:
МарГТУ, 2006. – 290-295 с.
47. Сибагатуллина, А. М., Наянова Н. С, Оценка токсичности
поверхностных вод на основе биотестирования /А. М. Сибагатуллина, Н. С.
Наянова // МарГТУ., 2006 г, С. 327-330.
48. Сибагатуллина, А. М. Оценка качества поверхностных вод./ А. М.
Сибагатуллина//
3-я
научно-практическая
конференция
«Современное
состояние окружающей среды в РМЭ и здоровье населения» г. Йошкар-Ола.
2006., с.94-97.
49. Сибагатуллина
А.
М.
Определение
обобщенного
показателя
загрязненности водотока./А. М. Сибагатуллина// 9-ый Международный научнопромышленный форум «Великие реки-2007»., Нижний Новгород, 2007. С.61.
50. Сибагатуллина А. М. Динамика загрязнения реки сточными водами /
А. М. Сибагатуллина // 10-ый Международный научно-промышленный форум
«Великие реки-2008»., Нижний Новгород, 2008. С.81-83.
51. Сибагатуллина А. М Определение качества речной воды. /А. М.
Сибагатуллина,
П.
М.
Мазуркин//10-ый
Международный
научно-
промышленный форум «Великие реки-2008»., Нижний Новгород, 2008. С.8385.
70
52. Сибагатуллина А. М. Определение состояния водотока с помощью
обобщенного показателя загрязненности /А. М. Сибагатуллина, П. М.
Мазуркин// Мелиорация и Водное хозяйство № 4, 2008, с.15
53. Сибагатуллина А. М. Токсичность очищенных сточных вод г.
Йошкар-Ола. Защита и обустройство природной среды. – Йошкар-Ола:
МарГТУ, 2005. с 97.
54. Сибагатуллина, А. М. Мазуркин, П. М. Определение экологического
состояния речной воды по обобщенному показателю загрязненности /А. М.
Сибагатуллина, П. М. Мазуркин//. Водное хозяйство России. – № 1. – 2008. –
с37-46.
55. Сибагатуллина, А. М. Мазуркин, П. М. Динамика загрязненности
речной воды / А. М. Сибагатуллина, П. М. Мазуркин//. Экология и
промышленность России. -№ 2. – 2009. – с. 48-52.
56. Смирнов, Н. Н. Наблюдение над биологическими системами озер.
Биологические методы оценки природной среды / Н. Н. Смирнов – М.: Наука,
1978.
57. Уэр, Дж. Проблемы загрязнения окружающей среды и токсикологии
/ Под ред. Дж. Уэра. – М.: Мир, 1993. – 192 с.
58. Филенко, О. Ф. Методы биотестирования качества водной среды. / О.
Ф. Филенко – М., МГУ, 1988.
59. Фомин, Г. С. Ческис, А. Б. Вода. Контроль химической,
бактериальной и радиационной безопасности по международным стандартам.
Справочник /Под ред. С. А. Подлепы. – М.:«Геликон», 1992. – 392 с.
60. Фомин, Г. С. Вода. Контроль химической, бактериальной и
радиационной
безопасности
по
международным
стандартам.
/
Энциклопедический справочник. – М.: 2000. – 836 с.
61. Wolff
Gabi,
Richter
Werner,
Burger
Gerd.
UntersuchungenzurgehemmtenFlockung der Metallhydroxide in der Neutraanlage
des
VEB
Waschgeratewerk
Schwarzenberg./WWT
7/89,
s.
155-156.
71
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа