Авг 26 2001

ИССЛЕДОВАНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ВОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ВОДЫ

РЕК И ОЗЁР МОЛДОВЫ

П. Спэтару

Национальный институт экологи, г. Кишинев

A general survey establishes geophysical and weather conditions, activity of man, and aquatic biote as the main factors of the influence on natural water and particularly organic matter.

Thus in periods of stronger manifestation of one of these factors in the rivers from South-East (the Danube, Dniester, Prut, Ialpug, etc.) the effect of their influence is obvious, although only summary indexes of organic matter have been used.

Gelcromatographic and ionic celluloses in combination with traditional methods (conductivity, concentration of Na1+, Ca2++Mg2+), offer the possibility to elucidate aspects in the mass structure of the organic matter, in distinguishing the sediments in the spectrum of hunic acids that are richer in phenols than fulvic acids, in which the radio of carboxyl groups to that phenol is larger.

Органическое вещество в природе является суммой многих факторов: геофизические условия формирования воды, жизнедеятельность водных организмов, антропогенный фактор. Является гипотетическим то, что инерция евтрофирования рек или других водоемов имеет прямую линейную зависимость с дебетом (запасом воды) водного объекта. В условиях такого интенсивно населенного региона, каким является Республика Молдова, антропогенный характер евтрофирования очень ощутимым, особенно для малых рек. Качество воды имеет прямое отношение к здоровью населения. Это сказывается на сложности обработки воды для разных нужд, и особенно, для питья и пищевой промышленности. Природные поверхностные воды являются главным источником для промышленности и питания. Более 60 % из колодцев имеют воду не соответствующую параметрам питьевой воды. Их использование приносит большой вред здоровью населения.

В наших исследованиях были собраны пробы воды из рек (Дунай, Днестр, Прут, Рэут, Бык, Ялпуг) и др. водных объектов с различными ус-

ловиями формирования состава воды и с разным антропогенным прессом. Были использованы суммарные методы: перманганатная окисляемость (П.О.), бихроматная окисляемость (Б.О.), а также определение элементов – азот (нитрат, аммиак), фосфор, натрий, кальций, магний, а также несколько классов органических веществ (гуминовые вещества, фенолы). Систематическое исследование включало отделение органического вещества (О.В.) по молекулярной массе (м.м.) и по функциональным группам методом колончатой хроматографии (нейтральные сефадексы и ионные целлюлозы) [1]. Пробы воды были концентрированы методом постепенного вымораживания.

П.О., которая определяет О.В. с малой окислительно-восстановительной стабильностью, имеет большое значение для весны – в период сильного снеготаяния и летом – в период развития фитофлоры. Этот показатель для воды нижней части реки Прут (Леова, Кахул и Джурджулешть) зимой соответствует – 2.45 мг/дм3 с максимальным сокращением – 0.9 мг/дм3, рассчитанным за прошедшие три года (1995-1998), а весной, во время снеготаяния, П.О. в 2.5 раза больше, чем зимой.

Средние величины П.О. в воде реки Дунай (Джуржулешть) в зимних пробах на 0.5 мг/дм3 меньше, чем в весенних пробах. Разность между средними величинами весеннего и зимнего периода меньше для Дуная, чем та же разность для воды реки Прут.

Значение П.О. для весенних проб реки Бык, снятых выше города и ниже городских очистительных сооружений г. Кишинева, дают разницу в 8.5 мг/дм3. Этот же показатель начиная с Наславча и далее ниже г. Сорока и до Резины (Рыбница), соответственно растёт, чтобы оставаться примерно таким же до г. Дубэсарь. Одной из причин спада скорости ассимиляции органического вещества в процессе автоочищения, для описанной верхней части реки, является низкая температура воды в летнее время, полученная с низких слоёв Новоднестровского водохранилища, а так же в процессе реаклиматизации микроорганизмов.

В воде реки Ялпуг и накопительных озёр Комрат, Конгаз, Тараклия для дождевого периода и периода обильного зеленения реки замечено постепенное уменьшение не только суммарного П.О., но и О.В. исходного из зеленения воды.

Вода озера Тараклия имела самые низкие значения П.О. в фильтрованной пробе и максимальные значения в не фильтрованной воде обусловленной зеленением, что составляет 40 % из суммарного значения этого определения. Пробы, взятые из реки Ялпуг и в озёрах Комрат, Конгаз, были зелёного цвета, а из озера Таракиля – коричневого.

Вымывание поверхности почв гидрографического бассейна, упомянутых водных объектов юга Молдовы, ведёт к значительному накоплению О.В., а так же азотных соединений, накопленных в течение 5-7 лет засухи, что стимулирует зеленение их воды. Таким образом, эффект евтрофирования этих озёр юга Молдовы в дождевые годы более ощутим, чем в водных объектах центра и севера Молдовы.

В таб. 1 описаны значения отношения (П.О./Б.О)*100 для случая, когда учитывается зеленение (I) и без учёта зеленения воды (II).

Таблица 1. Значения отношения (П.О/Б.О)*100 (август 1997)

Проба

(П.О/Б.О)*100 (I)

(П.О/Б.О)*100 (II)

Рек Ялпуг, Комрат

32.5

28.5

Озеро Комрат

36.3

33.2

Озеро Конгаз

33.3

31.0

Озеро Тараклия

33.0

20.3

Спектр молекулярной массы для типичной пробы реки Дунай, в котором П.О. определяет его амплитуду, имеет несколько пиков (см. рис.1).

Рис. 1. Зависимость перманганатной окисляемости (П.О.) от молекулярной массы О.В. рек Дунай и Прут, февраль1996.

В области спектра с lg(м.м.)≥3.89 обнаружен пик и подтверждён множеством повторных определений при изменении его резолюции. Другой максимум спектра такого уровня соответствует для спектра lg(м.м.) равный 3.64. Форма той же зависимости для О.В. по отношению lg(м.м.) имеет схожесть с пробой реки Рэут. Средняя (олигомерная) часть спектра является прямолинейно-горизонтальной с небольшими значениями О.В. для максимумов с lg(м.м.) равным 3.00 и 2.70. Эта часть спектра той же зависимости для проб Днестра, отмечена только следами О.В. Последнее определение, в середине спектра, имеет более больший вклад в этой суммарной характеристике реки Прут. Для той же пробы были сделаны измерения и получен спектр зависимости О.В. содержащие функциональные кислотные группы от lg(м.м.).

Таблица 2. Зависимость П.О и (П.О/Б.О)*100 от lg(м.м.) для воды реки Днестр (Вадул луй Водэ), 1997

lg(м.м.)

Днестр (Вадул луй Водэ) П.О. мг/дм3,

Зима.

Днестр (Вадул луй Водэ) П.О. мг/дм3,

Весна.

Днестр

(Вадул луй Водэ) (П.О./Б.О)*100 мг/дм 3, Весна.

1

2

3

4

3.93

2.8

3.2

29.4

3.81

2.0

1.6

10.8

3.67

-

-

9.9

3.52

-

-

10.2

3.37

-

-

-

3.23

2.3

1.1-1.2

30.3

3.07

-

1.9

24

2.93

-

-

4.6

2.77

0

2.1

21.6

2.63

-

2.8

29.0

2.49

-

5.4

51.4

2.33

-

-

16.6

2.18

-

-

14.0

2.03

-

-

11.8

Было определено существование некоторых отрезков спектра, для которых суммарная О.В. и О.В. содержащие функциональные кислотные группы для lg(м.м.) в отрезках 3.85-3.65 и 3.33-2.96. Максимум, который составляет более 50% всего О.В. с функциональными кислотными группами, находится в области спектра со значением lg(м.м.) равный 2.40. Экстремумы с координатой lg(м.м.)≥ 3.93 зависимости П.О. от lg(м.м.) для пробы воды Днестра (Вадул луй Водэ). Специфично для зимнего и весеннего сезона с более большими значениями (П.О./Б.О.)*100, (см. таб.2) предполагая высокую концентрацию ароматической составляющей в ту часть спектра характерной по м.м. гуминных кислот. Уменьшение значения (П.О./Б.О.)*100 одновременно с уменьшением м.м. и сохранением больших значений Б.О. означает, вероятно, изменение строения О.В. от гуминных кислот богатых ароматическими кольцами к фульвокислотам в которых преобладают алифатические цепи. Для lg(м.м.)- 3.23., 2.63., 2.49., выявляются большие значения отношения (П.О./Б.О.)*100.

Существует два отрезка спектра весенней пробы, с lg(м.м.)≥ 3.93 и lg(м.м.)= 2.77, в которых максимальные значения органического фосфора совпадают с максимальными значениями для аминного азота. Первая из выше показанных линий, характерна для обоих сезонов. Вторая имеет для зимней пробы П.О.= 0, что указывает на её алохтонное происхождение при весеннем снеготаянии. Возможно, эти фракции содержат значительное кол-во белковых и поверхностно активных веществ из моющих средств. Анализ Na1+, Ca2++Mg2+ подтверждает выше указанное предположение.

Выводы:

1. Маленькие реки юга Республики Молдова и их аккумулирующие озера являются интенсивно евтрофироваными, особенно в дождливые годы.

2. Параллельно с автохтонной составляющей спектр О.В. от lg(м.м.) содержит явные терригенные и антропогенные составляющие.

Литература

1. Алёкин О.А., Семёнов А.Д., "Руководство по химическому анализу вод суши", Ленинград, 1973. стр.341.

2. Петру Спэтару, Мария Санду, Валерий Ропот, Тудор Лупашку, Ион Драгалин, Ион Дранкэ, Елена Остап, "Органические вещества воды реки Днестр" в "TIRAS-96". Seminar Ecologic Internaţional. Lvov-Vadul lui Vodа. 9-23 septembrie, 1996. стр. 119-124.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.