Экология/6 экологический мониторинг

к.с-х.н. Федоненко Е.В., к.с-х.н. Шарамок Т.С., студ. Железная Е.В.

Днепропетровский национальный университет

Тяжелые металлы в воде и донных отложениях Запорожского водохранилища

В последнее время значительно усилился антропогенный пресс на природные комплексы, особенно водные экосистемы. Приоритетными токсикантами гидроэкосистем являются тяжелые металлы, которые даже в малых количествах оказывают на гидробионтов отрицательное влияние, проявляющееся в нарушении гомеостаза на всех уровнях - от молекулярного до организменного. Именно поэтому в настоящее время во всем мире, особенно в промышленно развитых странах, большое внимание в рамках общеэкологического мониторинга природных экосистем уделяется биомониторингу тяжелых металлов в гидроэкосистемах.

Один из наиболее объективных и надежных показателей загрязнения водоема и общей антропогенной нагрузки на него – содержание тяжелых металлов в донных отложениях. Накопленные в донных отложениях тяжелые металлы оказывают негативное влияние на качество вод в связи со вторичным загрязнением, приводящем к выносу металлов из донных осадков в воду, которая является средой обитания для гидробионтов [1; 2; 3].

Запорожское водохранилище является водоемом комплексного назначения Приднепровского промышленного региона и с начала своего возникновения находится под воздействием большого и сложного комплекса антропогенных экологических факторов. В связи с этим с 1969 года изучение динамики тяжелых металлов было включено в комплекс гидрохимических исследований водоема [1]. Основними источниками поступлення тяжелых металлов в водохранилище являются сточные воды промышленных предприятий, атмосферне осадки, а также боковые притоки Днепра.

Целью нашей работы было изучение содержания тяжелых металлов в двух участках Запорожского водохранилища – среднем, «условно чистом» и Самарском, «загрязненном». Пробы отбирались в вегетационный период 2006 – 2007 гг. Образцы воды брали в 50 см слое от поверхности, определяли растворенные (биодоступные) формы тяжелых металлов. Пробы грунта отбирали с горизонта 0 – 5 см. Содержание тяжелых металлов определяли методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии.

Результаты исследований показали, что содержание тяжелых металлов: марганца, цинка, кадмия, никеля, свинца и железа в воде средней части Запорожского водохранилища в основном не превышало ПДК для воды рыбохозяйственных водоемов. Только концентрация меди в воде составляла 1,5 ПДК. Отмечалась тенденция к уменьшению (на 25 – 50%) содержания тяжелых металлов в воде данного участка по сравнению с предыдущими годами исследования.

В Самарском заливе наблюдалась другая картина. Содержание марганца превышало ПДК для воды рыбохозяйственных водоемов в 3 раза, цинка – в 7 раз, меди – в 6 раз, никеля и железа – в 3 раза. Очевидно, что на токсикологическую ситуацию данного района оказывала влияние вода притоки водохранилища - р. Самары, загрязненной тяжелыми металлами. По сравнению со средней частью водохранилища уровень содержания тяжелых металлов в воде Самарского залива был намного выше, а именно: марганца – в 15 раз, цинка – в 35 раз, меди – в 4 раза, кадмия – в 5 раз, никеля – в 30 раз и железа – в 80 раз.

В донных отложениях, как средней части Запорожского водохранилища, так и Самарского залива уровень содержания тяжелых металлов не превышал ПДК для почвы. Однако, концентрация металлов в донных отложениях Самарского залива была больше по сравнению с их содержанием в средней части водохранилища: марганца – в 1,5 раза, цинка – в 2,7 раза, никеля и кадмия – в 3 раза, свинца – в 2 раза и железа – в 2,7 раза. Концентрация меди находилась на одном уровне в двух участках водоема. Ранее также отмечался низкий диапазон концентраций меди в донных отложениях водохранилища, что связано с геохимическими свойствами и кларком меди [1].

На основании полученных нами данных была проведена оценка качества воды по специфическим показателям токсического действия [4]. Вода среднего участка Запорожского водохранилища по уровню токсикологического загрязнения кадмием относилась к IV категории качества воды и характеризовалась как слабо загрязненная. По уровню загрязнения остальными металлами вода среднего участка водохранилища относилась к I – III категориям качества (очень чистая – достаточно чистая). Вода Самарского залива по уровню загрязнения кадмием относилась к VI категории (грязная), цинком и железом – к V категории (умеренно грязная) и медью – к IV категории (умеренно загрязненная).

Таким образом, в период исследования установлено снижение концентрации тяжелых металлов на 25 – 50% в воде среднего участка Запорожского водохранилища по сравнению с 2000 – 2005 гг., что может быть связано со снижением сброса сточных вод промышленных предприятий региона. Самарский залив находится под мощным техногенным воздействием, о чем свидетельствует загрязнение тяжелыми воды и донных осадков данного участка. Вода Самарского залива по некоторым токсикологическим показателям характеризуется как посредственная и плохая.

Литература:

1. Запорожское водохранилище. – Дн-ськ: Дніпропетровський університет. – 2000, 169 с.

2. Бреховских В.Ф., Волкова З.В., Кочарян А.Г. Тяжелые металлы в донных отложениях Иваньковского водохранилища//Водные ресурсы, 2001. Т. 28, №3. – С. 310 – 319.

3. Нахшина Е.П. Микроэлементы в водохранилищах Днепра. – К: Наук. думка, 1983. – 158 с.

4. Методика екологічної оцінки якості поверхневих вод за відповідними категоріями/ В.Д. Романенко, В.М. Жулинський, О.П. Оксіюк та ін. – К: СИМВОЛ –Т, 1998. – 28 с.