Тяжелые металлы в речной воде - ФГБУ "Приволжское УГМС"

Тяжелые металлы в речной воде

30.08.2012
        Все встречающиеся в природе металлы можно разделить на две группы – тяжелые металлы и легкие металлы. На сегодняшний день к тяжелым металлам относят более 40 металлов периодической системы Д.И. Менделеева с атомной массой свыше 50 атомных единиц: железо, хром, марганец, медь, цинк, кадмий, ртуть, свинец и др. К типичным легким (с атомной массой менее 50 атомных единиц) относят натрий, калий, кальций, магний.
      По степени участия металлов в биохимических процессах жизнедеятельности живых организмов они условно делятся на 3 группы:
1. Играющие важную роль в процессах жизнедеятельности (натрий, калий, магний, кальций, железо). Отсутствие этих металлов в организме или их недостаточное содержание способно привести к различным биологическим аномалиям.
2. Участвующие в процессах роста, развития и репродукции (марганец, медь, цинк). При высоких концентрациях они оказывают неблагоприятное токсикологическое воздействие на организм.
3. Обладающие высокотоксичными свойствами при относительно низких концентрациях, способные аккумулироваться в организме при длительном воздействии и не играющие существенной роли в процессах жизнедеятельности. Яркие представители таких металлов – кадмий, свинец и ртуть.
     Тяжелые металлы и их соли – широко распространенные промышленные загрязнители. В водоемы они поступают из естественных источников (горных пород, поверхностных слоев почвы и подземных вод), со сточными водами многих промышленных предприятий, атмосферными осадками, загрязненными дымовыми выбросами, а также с аэрозольными переносами (металлы-токсиканты).
       В качестве микроэлементов тяжелые металлы постоянно встречаются в естественных водоемах и органах гидробионтов. Природное содержание металлов в реках сильно зависит от геохимических условий региона.
     Мониторинг поверхностных вод на территории Самарской области ведется с середины прошлого века. Приволжское межрегиональное территориальное управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды проводит наблюдения на трех водохранилищах (Куйбышевском, Саратовском и Ветлянском) и на 12 наиболее крупных реках области.
        По результатам обследования водных объектов в 2011-2012 гг. можно сделать следующие выводы.
        Соединения меди – самые распространенные природные загрязнители поверхностных вод в нашем регионе не только в исследуемый период, но и на протяжении многих лет. Их среднегодовые концентрации всегда выше предельно допустимых концентраций в 3-5 раз. Но, несмотря на это, высоких (ВЗ) и экстремально высоких загрязнений (ЭВЗ) по этому показателю на территории Самарской области не обнаружено.
Максимальные концентрации ионов меди были зафиксированы зимой в р. Кондурча на уровне 13 ПДК (2011 г.) и в р. Самара на уровне 11 ПДК (2012 г.).
Загрязненность вод соединениями цинка обычно носит сезонный характер. В предыдущие годы летом чаще всего наблюдались либо минимальные концентрации ионов цинка, либо их полное отсутствие в воде.
      В 2012 г. в летний период не только выросло содержание данного показателя в реках области, но и превышение ПДК в 1,1-2,8 раз обнаружено более чем в 50% проанализированных проб.
      Учитывая, что рост концентраций ионов цинка в поверхностных водах наблюдался практически по всей территории области, можно предположить, что загрязнение произошло в результате природно-техногенных процессов и явлений, которые развиваются в геологической среде в результате, например, нефтедобычи.
        Железо поступает в воду при растворении горных пород, а также может вымываться из них подземными водами. Наиболее интенсивно это происходит в период половодья. Максимальные превышения предельно допустимых концентраций ионов железа в этот период зафиксированы в р. Чагра - 15 ПДК (2011 г.) и в р. Съезжая - 11 ПДК (2012 г.). В остальное время содержание данного показателя в поверхностных водах региона обычно не превышает установленных нормативов.
      Также в последние годы стали чаще обнаруживаться соединения марганца. Превышение установленных рыбохозяйственных нормативов по этому показателю в 2011г. составило 98%, а в первом полугодии 2012 г.  - 77% от общего количества проанализированных проб.
       Это единственный показатель из всех определяемых в поверхностных водах металлов, по которому очень часто обнаруживаются ВЗ и ЭВЗ (особенно в зимний и весенний периоды).
     Так, в 2011 г. обнаружено экстремально высокое загрязнение ионами марганца рек Чапаевка (69 ПДК), Съезжая (42 ПДК), Чагра (47 ПДК), а также Ветлянского водохранилища (45 ПДК).
    В 2012 г. были зафиксированы ЭВЗ по марганцу в рр. Чапаевка (47 ПДК), Безенчук (152 ПДК), Криуша (86 ПДК), Съезжая (49 ПДК), в Ветлянском водохранилище (64 ПДК).
     Подобный рост содержания данного металла в поверхностных водах зимой и в период половодья встречается практически ежегодно и носит природный характер.
Несмотря на то, что для всех регионов России свинец — основной антропогенный токсичный элемент (это связано с высоким индустриальным загрязнением и выбросами автомобильного транспорта, работающего на этилированном бензине), в реках Самарской области данный показатель практически отсутствует, за исключением единичных концентраций меньше ПДК, обнаруженных в период половодья в 2012 г.
      Также в водоемах нашей области наблюдается полное отсутствие соединений ртути, алюминия и кадмия.
      Соединения хрома не превышают 0,1-0,2 ПДК.
   Однако, несмотря на то, что в Самарской области не выявлено явных антропогенных источников загрязнения поверхностных вод тяжелыми металлами, не следует забывать о косвенном воздействии на окружающую среду.
      Как известно, природа не терпит вмешательства человека. На огромных площадях поверхности Земли и в ее недрах на наших глазах происходит активизация различных неблагоприятных геологических процессов и явлений (оползней, селей, подтопления и заболачивания территорий, засоления почв и т.п.), которые были вызваны или активизированы человеком, часто его неразумной хозяйственной деятельностью (например, механическим извлечением полезных ископаемых). Необходимость предвидеть последствия своей деятельности и сведение к минимуму ущерба окружающей среде – вот первоочередная задача экологов наряду с регулярным мониторингом поверхностных вод.



Елена Малышина
гидрохимик Приволжского УГМС
 

К нашим публикациям


Метеопредупреждения



Качество воздуха в жилом районе Волгарь г. Самара



Фотоконкурс, посвященный 185-летию Гидрометеорологической службы России



Записаться на экскурсию




Октябрь 2019
Спрашивали? Отвечаем!


Поделиться в соцсетях




Полезные ссылки