Введение к работе
Актуальность темы. Загрязнение окружающей среды во многом является причиной глобальных изменений климата и возникновения тенденции потепления, разрушения озонового слоя атмосферы, опустынивания и деградации земель и сокращения площадей сельскохозяйственных угодий. Одной из наиболее важных сторон загрязнения окружающей среды является загрязнение водной среды.
Ежегодно в водную среду поступает большое количество загрязняющих веществ, число которых постоянно увеличивается. Опасные и вредные вещества негативно влияют на здоровье населения, ведут к гибели рыб, водоплавающих птиц и различных животных, а также к гибели растительного мира водоёмов.
Одной из наиболее важных задач защиты водных бассейнов является проведение экомониторинга приоритетных токсикантов с целью принятия мер инженерной защиты водной среды.
Одним из таких наиболее распространенных загрязнений являются фенолы. Сброс вод, содержащих фенолы, в водоемы и водотоки резко ухудшает их общее санитарное состояние, оказывая влияние на живые организмы не только своей токсичностью, но и значительным изменением режима биогенных элементов и растворенных газов (кислорода, углекислого газа) вследствие протекания вторичных физико-химических процессов с его участием и как результат – образование высокотоксичных продуктов – диоксинов.
Проблема усугубляется для районов, обедненных водными бассейнами. Характерными с этой точки зрения является южные районы республики Чувашия, где большинство малых рек загрязнено стоками промышленных предприятий, которые загрязняют основной бассейн района - реку Волгу. Учитывая, что практически отсутствует контроль содержания вредных веществ в малых реках, для предупреждения защитных мероприятий, то актуальным является проведение экомониторинга малых рек по их течению и глубинам с помощью разработанной методики анализа конкретных загрязняющих веществ на примере фенолов.
В связи с изложенным, целью работы является экомониторинг водных ресурсов малых рек Чувашской Республики с помощью разработанной и апробированной методики анализа фенолов в природных водах.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
-
Проведение анализа существующих подходов к определению фенолов в сточных и природных водах, а также применяемых способов очистки загрязненных вод от фенолов.
-
Проведение мониторинга малых рек Чувашской Республики на предмет загрязнения фенолами вблизи потенциальных источников загрязнения с исследованием динамики распределения фенолов вдоль течения рек.
-
Разработка методики адсорбционно-кулонометрического анализа фенолов с применением в качестве адсорбента фенолов для их концентрирования пенополиуретановых композиций различного состава с последующим кулонометрическим определением фенолов электрогенерированным бромом в твёрдой фазе сорбента.
-
Формулирование выводов и рекомендаций, способствующих повышению эффективности экомониторинга водных бассейнов малых рек.
Научная новизна данной работы заключается в следующем:
- в результате систематических исследований получены новые экспериментальные данные о содержании фенолов в малых реках Чувашской республики, которые указывают в целом на неудовлетворительное состояние водных бассейнов.
- разработана методика определения фенолов в природных водах кулонометрическим титрованием электрогенерированным бромом с предварительной сорбцией на пенополиуретане.
Достоверность научных положений подтверждается корректной постановкой задач исследования, использованием научных материалов, проводимых экспериментальных исследований, а также результатами сравнительных экспериментов и их практической реализацией.
Практическая значимость работы состоит в результатах проведённого экомониторинга состояния водных ресурсов некоторых районов Чувашской Республики, а также разработке простой, экспрессной и доступной методики анализа фенолов в природных водах, не уступающей в точности применяемым методикам.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях и семинарах:
-
XVI Российская молодёжная конференция “Проблемы теоретической и экспериментальной химии”, Екатеринбург, 2006;
-
Региональная научная конференция «Актуальные проблемы защиты окружающей среды», Чебоксары, 2006.
-
Международная конференция посвященная 10-летию образования Международного информационно-экологического парламента, Казань, 2006.
-
VI Всероссийская конференция по анализу объектов окружающей среды «Экоаналитика-2006», Самара, 2006.
-
XVII Российская молодежная научная конференция «Проблемы теоретической и экспериментальной химии», Екатеринбург, 2007.
-
I Всероссийская конференция «Аналитика России». Краснодар, 2007.
-
II международный форум «Аналитика и аналитики», Воронеж, 2008.
-
Международная молодежная научная конференция XVII Туполевские чтения. Казань, 2009.
Личный вклад автора. Автором лично осуществлены: реализация задач, поставленных в работе, проведение экспериментальных исследований, формулирование выводов, представление и обсуждение результатов работы.
Автор выражает глубокую признательность и благодарность научному руководителю доктору химических наук, профессору Глебову А. Н., доктору экономических наук, заслуженному экологу РФ Газееву Н.Х., доктору химических наук, профессору Насакину О.Е., кандидату химических наук Кожевникову И.В. за практическое содействие, помощь и консультации при написании работы.
Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 11 работах, в том числе 1 статья в издании, рекомендованном ВАК Минобрнауки России. По результатам работы получен патент на изобретение РФ № 2408878 (от 11.01.2010 г.) на способ определения органических веществ с помощью разработанной методики.
Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, трёх глав, заключения и приложения. Основная часть диссертации изложена на 114 листах, содержит 20 таблиц и 30 рисунков, имеет библиографический список из 100 наименований.
