Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Прогноз содержания соединений тяжелых металлов в поверхностных водных объектах Беззапонная Оксана Владимировна

Прогноз содержания соединений тяжелых металлов в поверхностных водных объектах
<
Прогноз содержания соединений тяжелых металлов в поверхностных водных объектах Прогноз содержания соединений тяжелых металлов в поверхностных водных объектах Прогноз содержания соединений тяжелых металлов в поверхностных водных объектах Прогноз содержания соединений тяжелых металлов в поверхностных водных объектах Прогноз содержания соединений тяжелых металлов в поверхностных водных объектах
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Беззапонная Оксана Владимировна. Прогноз содержания соединений тяжелых металлов в поверхностных водных объектах : Дис. ... канд. техн. наук : 25.00.36 : Екатеринбург, 2004 162 c. РГБ ОД, 61:04-5/1893

Содержание к диссертации

Введение

1 Современное состояние изученности внутриводоёмных процессов регулирующих уровень содержания соединений тяжёлых металлов в поверхностных водных объектах 8

1.1 Процессы, способствующие самоочищению 9

1.2 Процессы, приводящие ко вторичному загрязнению 18

2 Исследование механизма сорбции тяжёлых металлов илистыми донными отложениями 27

2.1 Методика проведения исследований 29

2.2 Влияние массы сорбента 30

2.3 Влияние исходной концентрации тяжёлых металлов 31

2.4 Изотермы сорбции 34

Выводы 44

3 Исследование кинетики сорбции соединений тяжёлых металлов донными отложениями 45

3.1 Методика проведения исследований 45

3.2 Кинетика сорбции соединений тяжёлых металлов донными отложениями различного состава 46

3.3 Влияние факторов среды на скорость сорбции соединений тяжёлых металлов илистыми донными отложениями 55

Выводы 73

4 Исследование вторичного загрязнения воды соединениями тяжёлых металлов за счёт процесса комплексообразования с растворёнными органическими веществами 75

4.1 Методика проведения исследований 78

4.2 Исследование вторичного загрязнения воды соединениями тяжёлых металлов без добавок органических веществ 78

4.3 Исследование вторичного загрязнения воды соединениями тяжёлых металлов при повышении в воде содержания лимонной кислоты 81

4.4 Исследование вторичного загрязнения воды соединениями тяжёлых металлов при повышении в воде содержания гумусовых веществ 88

4.5 Исследование вторичного загрязнения воды соединениями тяжёлых металлов при наличии в воде этилендиаминтетраацетатов 94

Выводы 97

5 Методика прогноза содержания соединений тяжёлых металлов в поверхностных водных объектах 98

5.1 Необходимая исходная информация 98

5.2 Ограничения применения методики 100

5.3 Общие положения 100

5.4 Расчёт приходной части баланса 102

5.5 Расчёт аккумуляции металла 108

5.6 Расчёт концентрации металла в контрольном створе 125

5.7 Алгоритм расчёта количества металлов, сорбированных донными отложениями 125

5.8 Алгоритм расчёта количества металлов, поступивших из донных отложений, за счёт комплексообразования с растворёнными органическими веществами 127

Прогноз содержания соединений тяжёлых металлов в Белоярском водохранилище 128

Выводы 146

Заключение 148

Список литературы 150

Введение к работе

Актуальность исследования. Ухудшение качества природных вод предопределило, в числе важнейших и неотложных задач современного общества, создание надёжного и эффективного комплекса мер по его регулированию, который включает в себя прогноз изменения состояния водного объекта, разработку и реализацию научно обоснованных практических мер но восстановлению свойств природных вод. Прогнозирование позволяет оценить развитие ситуации и адекватно сформировать программы восстановительных работ, сконцентрировать усилия на регулируемых факторах.

При прогнозе содержания в поверхностных водных объектах соединений тяжёлых металлов (ТМ), являющихся одними из наиболее массовых и токсичных ингредиентов, необходимо учитывать все потоки их поступления в водные массы, а также закономерности их трансформации во внутриводоёмных процессах, приводящих в конкретных условиях, как к самоочищению водных масс от соединений ТМ, так и к их вторичному загрязнению.

Сложность внутриводоёмных процессов пока не позволяет описать их теоретически. В связи с этим, особенно актуальным является изучение механизмов трансформации соединений ТМ в поверхностных водах, исследование кинетических закономерностей основных внутриводоёмных процессов с целью получения исходных данных для математического моделирования и разработки на их основе методов прогнозирования содержания соединений ТМ в поверхностных водных объектах при заданных условиях среды.

Цель диссертационной работы. Разработка метода прогноза содержания соединений тяжёлых металлов в поверхностных водных объектах.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

изучить закономерности процессов самоочищения от соединений ТМ при различных условиях среды;

изучить закономерности процессов вторичного загрязнения соединениями ТМ;

разработать метод прогноза и алгоритм расчёта содержания соединений ТМ в водных объектах.

Предмет исследования - процессы самоочищения и вторичного загрязнения водных объектов от соединений тяжёлых металлов (Си, Zn, Pb, Cd).

Объект исследования - поверхностные воды, донные отложения различного состава (илы, песчанистые илы, песок).

Методы исследования - теоретические изыскания, лабораторное и натурное моделирование, статистическая обработка, системный комплексный подход к анализу полученных автором и имеющегося в литературе материала.

4 Научная новизна исследований.

Впервые определены значения параметров, характеризующих энергетику сорбционного взаимодействия соединений ТМ (Си, Zn, Pb, Cd) илистыми донными отложениями.

Определены кинетические параметры, характеризующие скорость сорбции соединений тяжёлых металлов (Си, Zn, Pb, Cd) донными отложениями различного состава (илы, песчанистые илы, песок).

Установлены зависимости константы скорости процесса сорбции тяжёлых металлов органическим веществом илов от температуры и скорости течения воды.

Определены кинетические параметры процесса десорбции соединений тяжёлых металлов из илов за счёт комплексообразования с растворёнными в воде органическими веществами природного и антропогенного происхождения.

На защиту выносятся:

результаты определения равновесных и кинетических характеристик сорбции соединений тяжёлых металлов донными отложениями различного состава (илами, песчанистыми илами, песком);

результаты исследования вторичного загрязнения водных масс соединениями тяжёлых металлов за счёт комплексообразования с растворёнными в воде органическими веществами природного и антропогенного происхождения;

методика прогноза содержания соединений тяжёлых металлов в поверхностных водных объектах.

Практическая значимость. На основе научных результатов диссертации, результатов более ранних исследований автора, а также данных, имеющихся в литературе, разработана методика прогноза содержания соединений тяжёлых металлов в поверхностных водных объектах. Результаты прогнозных расчётов позволяют выявить основные статьи баланса соединений тяжёлых металлов в данном водном объекте и рекомендовать конкретные методы по улучшению качества воды в нём. Методика апробирована на Белоярском водохранилище.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы апробированы: на V международном симпозиуме и выставке «Чистая вода России - 1999», Екатеринбург, 1999 г.; на П Международной конференции и выставке «Акватерра - 99», С-Петербург, 1999 г.; на ІП Международной конференции и выставке «Акватерра - 2000», С-Петербург, 2000 г.; на VI международном симпозиуме и выставке «Чистая вода России - 2001», Екатеринбург, 2001 г.; на IV Международной конференции и выставке «Акватерра - 2001», С-Петербург, 2001 г.; на научно-практической конференции "Проблемы водного хозяйства Республики Башкортостан и пути их решения", Уфа, 2001 г.; на V Международном конгрессе «Вода: экология и технология» Экватэк - 2002, Москва, 2002 г.; на "Second International Conference on Ecological Chemistry", Молдова, 2002 г.; на VTI международном симпозиуме и выставке «Чистая вода России - 2003», Екатеринбург, 2003 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 статьи, 9 тезисов докладов международных конференций и симпозиумов.

Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы, включающего 118 источников. Работа изложена на 162 страницах машинописного текста, содержит 60 рисунков, 52 таблицы.

Процессы, способствующие самоочищению

Под самоочищением водоёмов и водотоков понимают совокупность всех природных процессов в загрязнённых водах, ведущих к восстановлению первоначальных свойств и состава воды [12]. К самоочищению природных вод от соединений металлов приводят те процессы, в ходе которых образуются нерастворимые или малорастворимые соединения ТМ, а также депонирование их на твёрдой фазе (сорбция). К таким процессам относятся: гидролиз ионов металлов, в ходе которого образуются нерастворимые оксигидраты металлов (железо, марганец, алюминий); соосаждение ионов ТМ с гидроксидами марганца, железа и алюминия; сорбция металлов на мелкодисперсных частицах; комплексообразование, в процессе которого образуются малорастворимые комплексные соединения; образование нерастворимых сульфидов металлов в анаэробных условиях; поглощение ТМ гидробионтами. Интенсивность этих процессов во многом определяется условиями среды (рН, Eh, содержание растворённых органических и неорганических веществ, температуры и т. д.). По мнению многих исследователей [4, 5, 11, 13], основная роль в иммобилизации ТМ из водной толщи принадлежит сорбции ионов и соединений металлов на природных сорбентах, поэтому основное внимание будет уделено именно этим процессам.

Взвешенные вещества (ВВ) и донные отложения водоёмов и водотоков -чрезвычайно сложная сорбционная система, поскольку включает в себя огромное количество минеральных и органических соединений, способных сорбировать ионы и соединения ТМ. При прочих равных условиях процесс сорбции металлов на природных сорбентах определяется физико-химическими свойствами ВВ (или ДО), где наиболее важное значение имеют дисперсность (гранулометрический состав) и композиционный состав последних [15], которые в реальных водных объектах могут варьироваться в широких пределах.

Общая последовательность, в которой располагаются природные сорбенты по их способности аккумулировать ТМ, выглядит следующим образом: гидратированные оксиды марганца гуминовые кислоты гидратированные оксиды железа (III) глинистые минералы [13]. Так например, поглотительная способность оксида марганца по отношению к ионам меди составляет 1,9 ммоль/т, для цинка -0,96 ммоль/т. Предельная поглотительная способность гуминовых кислот - 0,42 ммоль/т для меди и 0,21 ммоль/т - для цинка [13].

По обобщённым литературным данным [15, 25-27] доминирующими формами нахождения металлов (все за исключением остаточных форм) в составе ДО рек и водоёмов в порядке убывания являются: оксидные органические карбонатные обменные. Значительная часть металлов находится в составе органической фракции. Так, по данным [25] содержание меди в этой фракции составило 50 - 77 % и доходило до 85 % общего содержания этого элемента в ДО. Содержание железа в органической фракции ДО составило 40 %, цинка - 35 %, кадмия - 22 % от общего содержания ТМ в ДО.

Высокой сорбционной ёмкостью обладает свежеосаждённый гидроксид железа: она доходит до 1,47 мг-экв/г Ре2Оз, что в 80-100 раз превышает сорбционную способность песков и супесей и в 2-30 раз - суглинков и глин [4]. Это можно объяснить высокоразвитой поверхностью и ненасыщенностью водой: 100 г коагулята содержат всего 8,6 г железа. При кристаллизации коагулята гидроксида железа происходит резкое снижение сорбционной ёмкости примерно на порядок, до 0,120 мг-экв/г [4]. Это свойство может привести к десорбции захваченных при коагуляции ТМ.

Важную роль в формировании сорбционной фазы ТМ играют гидроксиды железа и марганца, так как имеют высокий поверхностный заряд и большую удельную поверхность (от 200 до 300 м2/г) [28]. Из-за высокой сорбционной способности их часто называют «сборщиками» микроэлементов. Сорбция ионов ТМ на оксигидрате железа (III) начинается уже во время процесса гидролиза ионов Fe3+ [10], поэтому часто этот процесс называют соосаждением ионов ТМ с гидроксидом железа (III). По данным [14; 26], удельная концентрация гидроксида железа в составе взвешенных веществ (ВВ) и ДО может изменяться в широких пределах и достигать достаточно высоких значений: 0,3 — 3,5 % для донных отложений и 2 - 10 % для взвесей.

Степень влияния гидроксидов железа и марганца на сорбцию металлов проявляется значительно больше, чем следовало бы ожидать, исходя из их весового вклада в составе частиц ДО. Это связано со способностью этих природных сорбентов покрывать тонким слоем поверхность других частиц твёрдого осадка, что значительно увеличивает их удельную рабочую сорбционную площадь [15].

В работе [30] в результате анализа изотерм сорбции ионов Си , Zn , Cd на осадках гидроокиси железа (III), полученных в ходе лабораторных исследований определены значения параметров, характеризующих ёмкостные свойства сорбента по отношению к перечисленным ионам. Показано, что поглощение ионов ТМ гидроокисным осадком обусловлено двумя процессами: встраиванием ионов металлов в полимерную матрицу сорбента (рН 5,0 - 5,2) и за счёт ионного обмена с функциональными группами осадка (рН 5,4). Таким образом, как видно из результатов исследований, проведённых автором работы [30], механизм сорбции, а следовательно и количественные характеристики этого процесса, в значительной степени зависят от рН среды.

В работе [31] сформулированы основные законы адсорбции катионов на гидроокисях: адсорбция катионов повышается с повышением рН; увеличение количества адсорбента приводит к увеличению соосаждения катионов и ускоряет установление равновесия; увеличение общей концентрации соосаждаемого катиона при неизменном количестве гидроокиси ведёт к увеличению соосаждения, однако процент поглощения данного катиона по отношению к его общей концентрации снижается; рост концентрации посторонних солей снижает адсорбцию данного катиона (конкурирующее влияние); увеличение температуры и времени соприкосновения раствора с осадками приводит к уменьшению адсорбции за счёт процесса кристаллизации.

Значительное влияние на скорость гидролиза железа (III), а также на скорость соосаждения ионов других ТМ оказывает количество растворённых органических веществ (РОВ), которые ингибируют данный процесс [5]. Так процесс гидролиза железа (III) в дистиллированной воде и соответственно соосаждение проходит за считанные минуты (8-10 минут), тогда как гидролитическое равновесие для железа (III) в высокоцветной воде, содержащей большое количество гумусовых веществ, устанавливается за 20 -25 суток [10].

Наиболее полно в литературе описан процесс сорбции ТМ на глинистых минералах. Так, например, имеется большое количество работ, посвященных исследованию сорбционных характеристик этого сорбента [4, 32-38]. По результатам исследования донных отложений 30-ти крупнейших рек бывшего СССР было установлено, что наиболее активное участие в сорбции и переносе металлов в твёрдой фазе принимают пелитовая ( 0,01 мм; 35 - 58 %) и алевритовая (0,01 - 0,1 мм; 26 - 52 % всей пробы донных отложений) фракции [36, 38]. В результате экспериментов установлено, что медь глинами сорбируется в последовательности: каолинит иллит монтмориллонит [29]. Сорбционная ёмкость каолина по отношению к цинку при рН = 6,04 составляет 0,494 мг/г, гумбрина - 1,680 мг/г, в то время как сорбционная ёмкость песка -0,114мг/г[4].

В работе [29] отмечается, что органические соединения естественного происхождения оказывают большое влияние на сорбционные характеристики глинистых минералов. Растворённые в воде органические вещества могут как ингибировать (фульвокислоты), так и ускорять (гуминовые кислоты) процесс адсорбции металлов минеральной взвесью. Существует мнение, что глины вообще не следует ставить в один ряд с перечисленными ранее природными сорбентами, поскольку в водоёме они являются только субстратами, покрытыми оксидами металлов или органическим веществом (ОВ) [39-41].

О возможности экранирования ДО за счёт выпадения оксигидратного осадка сообщается в работе [10].

Кинетика сорбции соединений тяжёлых металлов донными отложениями различного состава

О скорости сорбции ТМ донными отложениями можно судить по результатам, приведённым на рис. 14 - 16. Величину сорбции S рассчитывали по формуле: где С0 - исходная концентрация металла, мкг/дм ; С - концентрация металла на момент времени т, мкг/дм .

Данные, представленные на рис. 14-16 показывают, что при исходной концентрации металлов 500 мкг/дм илистыми ДО быстрее всего сорбируются медь (II) и свинец (II). Затем следуют цинк (II) и кадмий (II) (рис. 14). Так, например, на вторые сутки эксперимента на илах сорбируется 78,4 % свинца (II); 75,1 % меди (II); 39,5 % цинка (И); 25,2 % кадмия (II). Сорбционное равновесие устанавливается на 7-е сутки для свинца и меди, и на 10-е сутки -для цинка и кадмия. Для песчанистых илов степень сорбции ниже. За первые двое суток эксперимента сорбируется 50,0 % меди, 37,7 % цинка, 62,1 % свинца и 22,2 % кадмия (рис. 15).

Надо отметить, что песок, считавшийся инертным сорбентом по отношению к ТМ, достаточно хорошо сорбирует ионы и соединения ТМ. За первые двое суток эксперимента сорбировалось 29,7 % свинца, 15,9 % меди, 14,1 % цинка и 9,6 % кадмия (рис. 16). Вероятно это связано с наличием плёнки из органических веществ, покрывающей песчинки, на которой и происходит сорбция ТМ.

Из представленных кинетических кривых (рис. 17 - 20) следует, что при отсутствии ДО существенных изменений концентрации Си, Zn, Cd в растворе не происходит. В эксперименте со свинцом, концентрация металла в контрольном опыте уменьшилась более чем в 2 раза уже в первые 4 часа экспозиции. Предположительно, к такому быстрому уменьшению валовой концентрации свинца (II) в воде могли привести процессы осаждения малорастворимых и нерастворимых: карбонатов; гидрокарбонатов; фосфатов; оксалатов; сульфатов, а также образование нерастворимых комплексных соединений с гуматами.

Для проверки данной гипотезы были рассчитаны ионные произведения всех вышеперечисленных неорганических соединений и сопоставлены с их произведениями растворимости (Пр) [86]. Результаты расчётов показали, что возможно выпадение в осадок лишь фосфатов свинца, однако анализ воды на фосфат- ионы до и после прилития ионов свинца показал, что концентрация их в воде не меняется, т.е. фосфат свинца в осадок не выпадает. Далее был проведён ряд экспериментов для проверки гипотезы образования нерастворимых гуматов свинца. Для этого была изучена кинетика процесса комплексообразования ионов РЬ2+ с растворёнными органическими веществами природной воды, а также изучено влияние содержания в исходной воде растворимых гуматов на скорость процесса сорбции свинца (II) илистыми донными отложениями. Если образующийся осадок является гуматом свинца, то добавление гумата в систему приведёт к ещё более резкому уменьшению концентрации свинца в воде, т.е. к повышению скорости процесса комплексообразования ионов свинца с гуматами.

Для получения кинетических параметров процесса комплексообразования РЬ2+ с РОВ был проведён эксперимент в ходе которого контролировалась концентрация ионной формы свинца методом прямой потенциометрии с использованием Pb-селективного электрода («Вольта-3000»).

Полученная кинетическая кривая приведена на рис. 21.

Данные, представленные на рис. 21 показывают, что уже в первые минуты опыта исходная концентрация ионов металла уменьшилась более чем на 90 %, а равновесие в системе устанавливалось в течении часа. Полученная кинетическая кривая комплексообразования РЬ2+ с растворёнными органическими веществами описывается степенной зависимостью вида: где С - концентрация РЬ на момент времени т, мкг/дм ; т - время экспозиции, ч; А - константа.

Эксперимент с добавками растворимого гумата натрия показал, что действительно, при повышении содержания гуматов в системе происходит более резкое изменение (уменьшение) концентрации свинца (II) в воде, что является доказательством образования нерастворимых комплексных соединений гуматов свинца.

Учитывая тот факт, что в первоначальный момент времени происходит процесс образования нерастворимых комплексных соединений свинца (И), для получения кинетических параметров непосредственно процесса сорбции свинца (II) органическим веществом ДО, кинетические зависимости целесообразно рассматривать после 4-х часов экспозиции.

Сорбция металлов донными отложениями является гетерогенным процессом. Скорость гетерогенного процесса (игетерог) определяется как количество вещества, вступающего в реакцию за единицу времени на единице площади поверхности фазы [91].

Исследование вторичного загрязнения воды соединениями тяжёлых металлов при наличии в воде этилендиаминтетраацетатов

Общий вид экспериментальных кинетических кривых вторичного загрязнения за счёт комплексообразования с ЭДТА представлен на рис. 53- 54.

Скорость гетерогенного процесса лимитируемого диффузией подчиняется уравнению реакции первого порядка. Опытные данные, обработанные согласно уравнению (25), показаны на рис. 55. Полученные параметры К сведены в табл. 19.

Как видно из данных, приведённых в табл. 18 наибольшей скоростью десорбции за счёт процесса комплексообразования обладает Си (II), затем следуют Zn (II) и Cd (И).

График, иллюстрирующий динамику степени извлечения металлов из ДО за счёт комплексообразования с этилендиаминтетраацетатами представлен на рис. 56.

Степень извлечения Си (II), Zn (II), Cd (II) на 10-е сутки элюирования составила соответственно: 32,9; 92,79; 2,81 %%. Таким образом, при поступлении РОВ антропогенного происхождения в составе хоз.-бытовых сточных вод будет происходить вторичное загрязнение воды соединениями ТМ.

Прогноз содержания соединений тяжёлых металлов в Белоярском водохранилище

Объектом для опробования "Методики прогноза содержания соединений тяжёлых металлов в поверхностных водных объектах" нами выбрано Белоярское водохранилище. Белоярское водохранилище расположено на реке Пышме. Расчёт концентрации металла в контрольном створе Белоярского водохранилища выполнен для меди и кадмия.

Необходимая исходная информация:

- Объём водохранилища при НПУ - 265 млн. м ;

- Время пребывания воды в водохранилище (Р=5%) - 1 год;

- Площадь зеркала водохранилища - 38 км2;

- Средняя скорость течения в Белоярском водохранилище составила 0,65 см/сек;

- Среднее значение рН в водохранилище - 7,5;

- Среднее содержание растворённого кислорода в поверхностном слое 10,39 мгОг/дм ; в придонном слое - 5,24 мгОг/дм ;

- Среднее содержание растворённого органического углерода - 7,55 мгС/дм ; Цветность - 40 град (по кобальтово-платиновой шкале);

- Донные отложения - илы (85 %) и песчанистые илы (15 %).

Годовой объём притока воды в Белоярское водохранилище за расчётный период времени составил 251,9 млн. м3;

Исходные данные по притоку воды в Белоярское водохранилище за 1987 год представлены в табл. 38. Количество меди и кадмия, поступивших за 1987 год в Белоярское водохранилище и на выходе из него представлено в табл. 39. Расчётные данные по статьям баланса Си (II) и Cd (II) за счёт внутриводоёмных процессов представлены в табл. 41-50.

Из данных, представленных на рисунках следует, что наибольший вклад в самоочищение воды от соединений ТМ вносят процессы сорбции донными отложениями. Максимум поглощения у Си (II) приходится на май месяц, так как в этом месяце наблюдаются максимальные расходы и соответственно скорость течения воды в водохранилище, что приводит к повышению скорости течения и ускорению сорбции Си (II) илами, поскольку лимитирующей стадией сорбции данного металла является внешняя диффузия (подвод) сорбата к поверхности сорбента. В случае кадмия максимум поглощения илистыми ДО приходится на июль месяц, поскольку в это время наблюдается самая высокая температура в придонном слое воды. Соответственно повышается значение константы скорости сорбции Cd (II) илами. Объясняется это тем, что лимитирующей стадией сорбции Cd (II) илами при температуре выше 12С является как диффузия так и скорость непосредственно самой химической реакции на поверхности сорбента, а при повышении температуры возрастает скорость как одной, так и второй стадии. При низких температурах ( 12С) процесс протекает в кинетической области и определяется скоростью химической реакции. Повышение скорости течения не приводит к повышению скорости сорбции, поэтому мы и не наблюдаем максимума поглощения Cd (II) в мае, как в случае с Си (II).

В табл. 51 и 52 приведены расчётные данные относительного вклада различных внутриводоемных процессов в суммарное самоочищение и вторичное загрязнение водной толщи Белоярского водохранилища соединениями Си (II) и Cd (II).

Из биологических процессов наибольший вклад в самоочищение Белоярского водохранилища вносит процесс поглощения ТМ фитопланктоном максимум которого приходится на август месяц, когда численность водорослей также достигает своего максимума. Однако при разложении фитопланктона ТМ поступают обратно в водную толщу приводя тем самым к вторичному загрязнению. Наименьший вклад как в самоочищение, так и во вторичное загрязнение Белоярского водохранилища соединениями ТМ вносит прикреплённая высшая водная растительность.

Из физико-химических процессов большой вклад во вторичное загрязнение водохранилища вносит процесс десорбции ТМ с поверхности сорбента за счёт процесса комплексообразования. Максимум загрязнения за счёт этого процесса приходится на сентябрь месяц, когда в воде наблюдаются высокие концентрации растворённых органических веществ, в частности лимонной кислоты, гуматов и фульватов, которые образуются в основном в результате разложения фитопланктона и ряски (свободноплавающей ВВР) биомасса которых в Белоярском водохранилище достаточно высокая. Значительное количество металлов поступает из ДО за счёт растворения оксигидрата железа в анаэробных условиях в августе месяце, так как органическое вещество ДО поглощает большое количество кислорода, что приводит к анаэробным условиям в придонном слое воды.

Похожие диссертации на Прогноз содержания соединений тяжелых металлов в поверхностных водных объектах