Диссертация (1154494), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Так как PTF для кадмия самый высокий, тонакоплению данного элемента в водных растениях следует уделять большоевнимание.В настоящее время нетрудно обнаружить и контролировать источникизагрязнения ТМ, но крайне трудно предсказать распространение ираспределение тяжёлых металлов по компонентам водных объектов(Голубева, 2012). Оно зависит от многих факторов, и нужно провестибольшоеколичестводополнительныхисследованийдлясозданиядостоверной и эффективной модели прогнозирования. Результаты такихисследований будут полезны тем, кто составляет программу управления и20стандартизации источников сброса с целью введения мер ограничениязагрязнений и повышения качества речной воды.ВисследованииКришныидр.(2009)спомощьюметодафакториального анализа выявлена связь между элементами Sr, Ba, Co, Ni, Crв поверхностных водах вокруг промышленной зоны Патанчеру (Хайдарабад,Индия). Авторы доказали, что эти ТМ получены в результате человеческойдеятельности и геологических процессов, в то время как группа элементовFe, Mn, As, Pb, Zn, B, Co связана между собой и имеет источникомчеловеческую деятельность.
В другом исследовании (Amadi Akobundu., 2012)обнаружена сильная корреляция между металлами Fe, Cu, Zn, Pb. Другаягруппа металлов также имеет достоверную связь между собой: Cd, Ni и Mn.Manoj et al. (2012) при исследовании состояния загрязнения ТМ рекиСубарнареха (Индия) наблюдали сильную корреляцию между ТМ в группеFe – Pb – Cd. Эти учёные доказали, что они проникли в водную систему восновном в результате промышленной и транспортной деятельности. Авторытакже отмечали, что Zn и Cu тесно связаны друг с другом, а источник ихпроисхождения – горнодобывающая деятельность.Таким образом, группыТМформируются в зависимости отгеологических условий, физико-химических показателей водного объекта иисточников загрязнения.Средние значения концентрации металлов в реках Хошка, Шираз(Юго-Западный Иран) расположены в порядке Zn > Mn > Cr > Ni > Pb > Cu >Cd. Максимальные значения для Zn и Mn составили 2,73 и 0,54 мг/лсоответственно, минимальные значения для Cu и Cd – 0,01 мг/л и нижепредела обнаружения.
При этом максимальные концентрации Zn и Mnотмечались на высоких уровнях воды, тогда как Cu и Cd – на низких (Salati etal., 2010).В исследованиях Saurabh Mishra et al. (2017) качество воды реки Кали(Индия) было оценено по значениям концентрации пяти тяжёлых металлов(Fe, Cr, Cd, Pb и Zn) для различных мест выборки. Qi (Quality index 21показатель качества) рассчитывали с использованием полученных данных вовремя лабораторного анализа пяти тяжёлых металлов в семи местах отборапроб в период до и после сезона дождей в реке Кали.
Общий HPI (HeavyMetal Pollution Index - индекс загрязнения тяжелыми металлами) былрассчитан как 6,79 и 4,98 в периоды до и после сезона дождей. ПоказателиHPI были больше значения критического загрязнения. Это доказывает, чтовыбраннаяречнаяпротяжённостькритическизагрязненатяжёлымиметаллами и представляет большой риск для жизни флоры и фауны (Mishra etal., 2015a). Результаты показали, что загрязнение тяжёлыми металлами вреке Кали уменьшается после сезона дождей. Однако несмотря на это,качество воды существенно не улучшается, река продолжает находиться встрессовом состоянии до и после сезона дождей. Данные результаты былиочень схожи с результатами, представленными CPCB (Central PollutionControl Board - Центральный совет по контролю загрязнения)(2011) иисследователями (Jain et al., 1997; Dhakyanaika, Kumara 2010; Bhargava et al.,2009), которые ранее изучали качество воды в реке Кали.Soylak et al.
(1999) определили степень биоаккумуляции в озёрах DamGelingüllüg, Karasu, Kaynak Suyu и Delice (Турция). Концентрации никеля,свинца, кадмия, меди, марганца и железа в водных растениях составили: <1–5,0; 2,6–29,8; 2,2–9,4, 1,6–13,4; 13,8–47,2 и 33,4–284,4 мг/л соответственно.Dundar and Altundag (2007) изучали накопление тяжёлых металлов восадках реки Сакарья (Турция) - средние значения содержания меди, хрома,свинца, кадмия и цинка составили 4,630 мг/г, 8,780 мг/г, 2,550 мг/г и 9,990мг/г соответственно.
Akçay et al. (2003) отметил, что уровни загрязнениябыли значительными, особенно для Pb, Cr и Zn в реке Гедиз (Турция) и Co иZn в реке Бююк Мендерес (Турция). В реке Сакарья средние уровнисодержания меди, хрома, свинца, кадмия и цинка для образцов водысоставляли 0,851 мг/г, 0,027 мг/г, 1,786 мг/г, 0,236 мг/г и 0,173 мг/г (Dundarand Altundag, 2007). Gümgüm et al. (2001) отметили, что среднее содержаниеCu и Zn в воде реки Тигр (Турция) были 0,03 и 0,14 мг/л соответственно.
Все22значения содержания меди и цинка в почвах, орошаемых речной водой, быливыше, чем в неорошаемых почвах в том же районе. В бассейне Кызылырмака(Турция) по сравнению с этими реками данные металлы накапливались восадках. Aydın Akbulut et al.
(2009) отметили, что тяжёлые металлы поуровням содержания в реке Кызылырмак составляют следующий ряд: Br >Zn > Pb > Cr > Cu > Hg > Co.В соответствии с контрольными административными регламентами,принятыми Министерсвом сельского хозяйства Турции (2004 г.) загрязнениеприродных вод тяжёлыми металлами классифицируется от I до IV уровня.Результаты показали, что вода в реке Кызылырмак соответствует I уровню поZn, Co, Cr и II и III уровням - по Hg, Cu и Pb. Их средние уровни составили(мг/л): 6,36–84,31 – Zn; 0,006–1,28 – Co; 2,51–10,43 – Cr; 1,42–31,46 – Cu;5,66–33,7 – Pb; 0,137–5,92 – Hg и 398,85–482,8 – Br.Содержание Cd в речной воде Buriganga (Бангладеш) составило 1,96мг/л, что превышает стандарты Всемирной организации здравоохранения(WHO, 2004) в 5,53 раз (Salati et al., 2010).Высокий уровень рН речной воды может привести к снижениютоксичности тяжёлых металлов (Aktar et al., 2010; R.
Reza, 2010).Максимальные значения концентрации Fe в воде Ганга составили 64,6 и 95,0мг/л в летний и зимний периоды соответственно. Максимальное количествосвинца - 27,0 мг/л в речной воде наблюдалось в течение летнего сезона.Максимальные показатели Cu были равны 4,7 мкг/л и 4,2 мг/л всоответствующие сезоны. Низкие показатели Cu указывают на отсутствиезначительных источников загрязнения.
Относительно высокие концентрациицинка на некоторых станциях отбора проб составляли 80,1 мг/л и 75,5 мг/л влетнееизимнеевремясоответственно.Этосвязаносналичиемнеиспользованных остатков сульфата цинка в удобрениях (Wu et al., 2008).Основным источником Cd является сжигание угля, металлообработка,лакокрапсочная промышленность и сжигание отходов (Brian and Bishop,2009). Максимум концентрации Cd в воде на верхнем водоразделе Тенмил23Крик, Монтана, составлял 4,0 мкг/л летом. Это может быть связано сразвитием угольной отрасли промышленности (Thermal Power Station).
Длябольшинства растворенных соединений тяжёлых металлов характерны болеевысокие концентрации в летний период, чем в зимний. Максимальныеконцентрации данных металлов наблюдались также при низком уровне урезареки. Это можно объяснить высокой скоростью испарения поверхностныхвод при высокой температуре воздуха (Abdel-Satar, 2001). Концентрациинекоторых металлов, таких как Fe и Ni, были высокими зимой, что можнообъяснить влиянием дождей (Phiri et al., 2005).В работе Priyanka Patel et al. (2017) было проанализировано 20 пробводы и донных отложений реки Swarnamukhi (Индия) на содержаниетяжёлых металлов (Cd, Zn, Pb, Fe, Ni, Co, Cr, Cu, Mn) и взвешенных веществ.Вода реки Swarnamukhi не загрязнена тяжёлыми металлами, за исключениемFe и Mn.
Уровни накопления ТМ в донных отложениях реки Swarnamukhiсоответствуютт порядку: Cu > Cr > Fe > Cd > Pb > Mn > Zn > Co > Ni. Анализтяжёлых металлов и взвешенных веществ в донных отложениях на всей рекеSwarnamukhi показывает, что содержание металлов имеет значительныепространственные изменения вдоль речного пути. Различные индексыосадков и воды показывают уровень загрязнения Cu, Pb и Zn от среднего довысокого.Накопление тяжёлых металлов в донных отложениях в рекеКызылырмак (Турция) показало следующую общую тенденцию: Cr > Zn > Pb> Cu > Co > Hg > Br (Aydın Akbulut et al., 2009).Из всех речных систем Вьетнама больше всего исследованийпроводилось по системам рек Нюэ, Дай и То Лить. По-видимому, причина втом, что эти реки расположены в пределах столицы Ханоя и на данныймомент довольно сильно загрязнены, так как подвержены большой нагрузкеотпромышленной,сельскохозяйственной,сервиснойибытовойдеятельности жителей столицы.Takuma Furuichi et al.
(2006) указали, что вдоль по течению реки Нюэ24(Вьетнам) концентрация ТМ в воде и донных отложениях постепенноувеличивается. Ряд других авторов отмечали, что река То Лить являетсяважным источником загрязнения реки Нюэ, так как река То Лить впадает вреку Нюэ. В сезон дождей, когда шлюз водосброса (перекрывающий течениереки То Лить в реку Нюэ) открывается, концентрация Zn и Pb в речной водевозрастает в 100–300 раз по сравнению с сухим сезоном, когда шлюз закрыт.Другие исследователи (Данг Тхи Ан и Фам Хоанг Нгуен, 2005) провелиизучение концентрации Cd и Hg у различных видов рыб (медный окунь,карась, макроподы, угорь), отловленных в реках То Лить и Нюэ (Вьетнам).Полученные результаты показали, что хотя концентрация Cd в донныхотложениях в точках сбора образцов рыбы превысила допустимые пределыво много раз, в видах собранных рыб она по-прежнему была нижедопустимых пределов некоторых европейских стран, а именно: концентрацияCd у макроподов, медного окуня, карася и угрей составила соответственно0,02–0,12; 0,13–0,58; 0,06–0,5; 0,08–1,31 мг/г сухой массы; в то время какнорма некоторых европейских стран – 5–50 мг/г.