Диссертация (Содержание и закономерности распределения тяжёлых металлов и мышьяка в речных экосистемах промышленно развитых районов Вьетнама (на примере р. Шерепок, провинция Даклак)), страница 2

Основные положения и результаты исследованияпредставленынаМеждународнойнаучнойконференциинаучно-педагогических работников Астраханского государственного техническогоуниверситета (60-НПР) 2016 г., Международной научной конференции научнопедагогических работников Астраханского государственного техническогоуниверситета(61-НПР)2017г.,Международнойнаучно-практическойконференции «Наука, образование, общество» г. Тамбов (28 апреля 2017г.),ВсероссийскойконференцииАГТУ(сентябрь2017),Всероссийскойконференции АГТУ (сентябрь 2017 г.), I Всероссийском экологическом форумеим. проф.

Б.С. Кубанцева, г. Волгоград (19-21 сентября 2018 г.), XIX-ойМеждународной научно-практической конференции "Актуальные проблемыэкологии и природопользования", г. Москва, РУДН (26-28 сентября 2018 г.).Личный вклад автора. Автор лично участвовал в проведенииисследований, выполнял все работы по сбору первичного материала, обработкеи анализу данных.

Написание текста диссертации, формулирование основныхтеоретических положений и выводов осуществлено по плану, согласованному снаучным руководителем. Доля личного участия автора в совместныхпубликациях пропорциональна числу авторов.Защищаемые положения:1.Проведена оценка сезоннойдинамики содержания тяжелыхметаллов и мышьяка в компонентах экосистем реки Шерепок, протекающейпо территории с различной степенью загрязнения.

В речной воде, донныхотложениях и водной прибрежной растительностивблизи промышленноразвитых зон Хоа Фу и Там Тханг выявлена устойчивая тенденция кповышению содержания элементов. Установлены закономерности измененияконцентрации элементов в воде и донных отложениях в зависимости отсезона года (в сезон дождей и сухой сезон) – наличие значительныхколебаний концентрации Pb, Cu, Zn, Cd, Fe, As по сезонам года в воде иотсутствиесезонныхизмененийсодержанияисключением кадмия) в донных отложениях.7данныхэлементов(за2.Показано, что содержание тяжелых металлов и мышьяка вводных прибрежных растениях широко варьирует в зависимости от уровнязагрязнения территории протекания реки.

Максимальные количества Cu, Znи Pb в органах растений зафиксированы на участке в пределахпромышленных зон. При этом выявлено, что содержание Pb, Cu, Zn, Cd, FeAs в корнях растений – водяном гиацинте (Eichhornia crassipes) и тростникеобыкновенном (Phragmites australis) - выше, чем в стеблях, вне зависимостиот степени загрязнения.3.Выявлено, что содержание исследуемых тяжелых металлов имышьяка в гидробионтах реки Шерепок (видах рыб - сазане Cyprinus carpio,тиляпиинильскойOreochromisniloticusихемибагрусеHemibagruswyckioides; пресноводной улитке Pomacea canaliculata и пресноводном крабеSomanniathelphusasinensis)научастках,подверженныхвлияниюпромышленных зон Хоа Фу и Там Тханг, выше по сравнению с участками,расположенными в отдалении от данных промышленных районов.

При этомсодержание Fe, Cu, Zn, Cd, Pb и As в тканях всех изученных животных вовсех зонах исследования реки варьирует в зависимости от сезона года, ноединой закономерности сезонных колебаний содержания элементов вразличных частях тела водных животных не выявлено.4.Установлено, что в органах разных видов рыб (сазана Cyprinuscarpio, тиляпии нильской Oreochromis niloticus, хемибагруса Hemibagruswyckioides), выловленных в границах промышленных зон Хоа Фу и ТамТханг, содержание большинства изучаемых элементов в среднем в 2-8 развыше по сравнению с другими исследуемыми районами протекания реки.Высокие уровни накопления тяжелых металлов и мышьяка отмечены впечени, жабрах и скелете рыб, низкие - в мышцах.Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, втом числе 4 в ведущих рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ(1 в журнале, реферируемом в международной базе Scopus).8ГЛАВА 1.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ1.1. Химическое загрязнение водных объектов как общемироваяэкологическая проблемаВ последние годы водоёмы всего мира в той или иной степениподвержены техногенному воздействию.Быстрая урбанизация и индустриализация территорий, расположенныхв бассейнах рек, приводят к нарушению равновесного экологическогосостояния речных экосистем и способствуют их постепенному разрушению(Горюнова, 2006; Данилов-Данильян, 2009; Salati, 2010; Taghinia Hejabi et al.,2010; Giri Singh, 2014; Веницианов и др., 2015).При этом загрязнение водных объектов из-за прямого сбросапромышленных стоков, которые содержат тяжёлые металлы и мышьяк,является серьёзной проблемой в большинстве развивающихся стран(Bhargava et al., 2009; Yi et al., 2011).В рамках нашего исследования речь пойдёт о накоплении химическихэлементов в воде, донных отложениях, водных растениях и животных.Внимание акцентируется на их токсическом воздействии на живыеорганизмы, вызванном антропогенным загрязнением окружающей среды.Причин накопления ТМ в водной среде во всём мире существуетмножество, ниже приведены основные из них.Загрязнители обычно попадают в реки двумя способами: 1) смуниципальными и промышленными сточными водами и 2) с диффузнымиисточниками,тесносвязаннымисметеорологическимифакторами.Диффузные источники – это поверхностный сток, эрозия и атмосферноеосаждение.

Как точечные, так и диффузные источники значительно влияютна общее загрязнение рек (Barcel'o, 2004).Быстрая урбанизация и индустриализация вдоль бассейна рек привелик усилению стресса в реках и ухудшению их экологического состояния (Giri9Singh, 2014). Загрязняя водную среду в результате ведения сельскогохозяйства, промышленной и рекреационной деятельности, человек прямо иликосвенно способствует ухудшению её качеств (Salati, 2010).Поверхностныйатмосферноесток,осаждениеигрунтовыеводы,антропогенныерастворённыеисточники,осадки,такиекакиспользование сточных вод для орошения в сельском хозяйстве, применениеизбыточных удобрений-пестицидов, муниципальные и промышленныеотходы, добыча, плавка, выброс и сжигание ископаемых видов топлива, атакже выветривание и эрозия почвы оказывают влияние на любые измененияв водной системе (Cengiz et al., 2017).ПоданныморганизацийUNESCO/WHO/UNEP(WaterQualityAssessments..., 1996), ТМ – одни из главных показателей для оценки имониторинга качества речных вод.

Глобальная система мониторинга воднойсреды (GEMS/WATER) включает 12 элементов: Al, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn,Ni, Pb, Zn, As, Se, в то время как Агентство защиты окружающей среды США(US EPA) исследует 8 элементов: As, Cd, Cu, Cr, Pb, Hg, Ni и Zn. Указанныеметаллы и мышьяк обычно присутствуют в списке программ по мониторингуводной среды многих стран. Кроме того, следует обращать внимание и надругие металлы с высокой токсичностью: Be, Tl, V, Sb, Mo.Для оценки качества речной воды на наличие ТМ и мышьякапроводится взятие образцов воды, донных отложений, животных и растений.Для исследования состояния загрязнения и распределения этих веществ вреке пробы берут по сезонам, при число точек взятия на среднем уровнесоставляет не менее 10–15 (Water Quality Assessments..., 1996; Баева, Черных,2018).Для оценки источника загрязнения металлами были предложеныиндексы загрязнения. Разработаны критерии оценки экотоксикологическихрисков для водных организмов и различные рекомендации по качествуосадка (SQGs – Numerical sediment quality guidelines - Цифровыерекомендации по качеству осадка ) (Mac Donald et al., 2000).10Накопление тяжёлых металлов в речной воде в мире составило (мл/л) вреках Guadaira, Spain; Han, China; Khoshk, Iran; Buriganga, Bangladesh;Swarnamukhi, India соответственно (Salati et al.,2010):– Cd: 0,001; 0,002; 0,03; 0,059; н/о;– Cu: 0,01; 0,014; 0,03; 0,239; 0,003;– Fe: 0,21; 0,031; н/о; 0,612; 0,17;– Pb: 0,008; 0,009; 0,07; 0,119; н/о;– Zn: 0,04; Nd; 1,7; 0,33; н/о.Современные исследования по оценке загрязнения речных объектовТМ и мышьяком позволяют измерять их концентрации и сравнивать сдопустимыми показателями, а также изучать распределение в воде,отложениях, животных и растениях водного объекта (Taghinia Hejabi et al.,2010;AmadiAkobundu,2012).Положительнаякорреляциямеждусодержаниями ряда элементов может показать нам, что они имеют одинисточник сброса.Таким образом, результаты такого рода исследований помогаетвыявить основные источники выбросов по водному объекту, а также принятьмеры по предотвращению его загрязнения.1.2.

Тяжёлые металлы: понятие, классификацияВнастоящеевремясуществуетмножествоклассификацийихарактеристик химических элементов, в том числе тяжёлых металлов (ТМ), воснову которых положены различные критерии.1. Классификация по физическим свойствам. Тяжёлые металлы – этохимические элементы, характеризующиеся высокой токсичностью (Tekaya etal., 2013).К тяжёлым металлам относят металлы и полуметаллы(металлоиды) с плотностью более 5 г/см3 (Turdean et al., 2011). По мнению Н.Реймерса, тяжёлыми следует считать металлы с плотностью более 8 г/см3(Реймерс, 1980), то есть Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Hg.112.