Введение к работе
Актуальность темы. Среди множества токсикантов, попадающих в природные воды, особое значение имеют тяжелые металлы (ТМ). Активно включаясь в миграционные циклы, они аккумулируются в различных компонентах водных экосистем. Особая опасность ТМ заключается в том, что, в отличие от токсикантов органической природы, в большей или меньшей степени разлагающихся в природных водах, ТМ в них стабильны и изменяют только свои формы нахождения. На современном этапе научных исследований наряду с установлением уровней загрязнения особое значение приобретает изучение общих закономерностей распределения тяжелых металлов по отдельным звеньям водных экосистем. Результаты этих исследований являются основой для прогнозирования поведения ТМ в водоемах и водотоках, подверженных антропогенному воздействию.
Настоящая работа посвящена изучению поведения Си, Pb, Cd и Zn в водных экосистемах бассейна р. Обь с различным типом минерализации. Выбор указанного набора металлов обусловлен их высокой токсичностью, близким сходством химических свойств и активным участием в геохимических процессах. Необходимость такого рода исследований связана как с фундаментальной задачей - изучение процессов распределения и накопления ТМ в природных объектах, так и с прикладной - оценкой уровней их содержания в различных компонентах водных экосистем, отличающихся типом минерализации. Необходимо отметить, что такого рода исследования для рек Обь, Барнаулка и водоемов Кулундинской зоны Алтайского края -проводились впервые. Работа выполнялась в рамках основных заданий к плану НИР Института водных и экологических проблем СО РАН "Анализ и моделирование гидрологических, гидрохимических и гидробиологических процессов в бассейнах рек и внутренних водоемов Сибири", по программе Президиума СО РАН "Исследование ртути и других токсичных элементов в бассейне р. Катунь и водохранилищах Катунской ГЭС" (поручение Совета Министров РСФСР от 13.03.87 № 3253-3), в рамках договора о научно-исследовательской работе "Изучение масштаба и характера антропогенных воздействий на природную среду Благовещенского района Алтайского края", а также при поддержке фанта РФФИ № 96-05-66123.
Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является изучение особенностей распределения ТМ по компонентам водных экосистем различной минерализации бассейна р. Обь. Для этого были поставлены следующие задачи:
определить химический состав поверхностных вод исследуемых водоемов;
изучить влияние минерализации воды на процессы накопления и распределения ТМ в системе «вода - донные отложения - водная растительность»;
оценить биодоступность ТМ в водных объектах различного типа минерализации.
Научная новизна работы;
- впервые были определены уровни содержания ТМ и их
распределение в системе «вода - взвешенное вещество - донные
отложения - водная растительность» для водных экосистем Верхней
Оби и Кулундинской степной зоны;
впервые для водоемов и водотоков бассейна Оби было изучено влияние сульфидной фракции донных отложений и минерализации воды на процессы накопления и распределения ТМ в системе «ДО -поровые воды»;
впервые было изучено влияние сульфидной фракции донных отложений и минерализации воды на биодоступность ТМ для водной растительности рек бассейна Оби и водоемов Кулундинской зоны. Практическая значимость работы определяется тем, что её результаты легли в основу официальных заключений: 1) по оценке экологических последствий реализации проекта строительства Катунской ГЭС и 2) современного уровня экологического состояния природной среды Благовещенского района Алтайского края.
Защищаемые положения:
гидрохимический состав поверхностных вод, уровни содержания и распределение ТМ в системе «вода - взвешенное вещество - донные отложения - водная растительность» для водных экосистем бассейна Оби;
зависимость коэффициентов накопления тяжелых металлов в ДО от величины минерализации;
- влияние окислительно-восстановительных условий на процессы
накопления и подвижность ТМ в донных отложениях;
- зависимость биодоступности ТМ для водных растений от степени
минерализации воды.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались: на рабочих совещаниях по экспертизе проекта Катунской ГЭС (Барнаул, 1989; Новосибирск, 1990); на общественно-научной конференции "Катунский проект: проблемы экспертизы" (Новосибирск, 1990 г.); на 5-ой международной конференции по аналитической химии (Китай,
1999 г.)
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ, из них 5
статей и 2 тезисов.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав,