CC BY
18БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
ЭКОМОНИТОРИНГ ВОДОХРАНИЛИЩА БЕТАЛЫС Картбаева Г.Т.1, Турлыбекова С.А.2
1 Картбаева Гульназ Толымбековна - кандидат биологических наук, доцент; 2Турлыбекова Салтанат Абдешкызы - магистрант, направление: биология, кафедра зоологии, Карагандинского государственного университета им. академика ЕА.Букетова г. Караганда, Республика Казахстан
Аннотация: охранение биологического разнообразия природных биоценозов Казахстана является в настоящее время важнейшим направлением науки республики. Эта проблема является приоритетной в долгосрочной стратегии «Экология и природные ресурсы», разработанной в соответствии с Посланием Президента страны народу Казахстана -«Казахстан -2030».
Целью исследовательской работы является изучить современное состояние водохранилища Беталыс для прогнозирования деградации водной экосистемы. Для достижения целей работы были поставлены следующие задачи:
• Определение антропогенных факторов использования природных ресурсов водохранилища;
• Систематический анализ состояния воды;
Для того, чтобы охранять, рационально использовать биоресурсы водоемов, планировать и выполнять мелиоративные мероприятия, направленные на улучшение условий их гидрологического и гидрохимического режимов необходимы исследования по их загрязнению. Расширение исследований и глубокая комплексная научная разработка специалистами целой группы медицинских, биологических и химических наук - гигиены, санитарии, гидробиологии, гидрохимии, ихтиологии, альгологии, экологии - актуальных вопросов рационального использования водоемов и их биоресурсов будет способствовать превращению их в ценные природные источники пресной воды для различных отраслей народного хозяйства, а также использовать в целях рыбоводства, производства удобрений из донных отложений и т.п.[1].
Среди множества токсикантов, попадающих в природные воды особое значение имеют тяжелые металлы (ТМ). В том или ином количестве они всегда содержались в природных водах, но в последнее время наблюдается тенденция к их накоплению в водоемах. Поступая в биосферу, ТМ активно включаются в миграционные циклы, аккумулируются в различных компонентах экосистем, в том числе, в гидробионтах.
Особая опасность накопления ТМ в том, что в отличие от токсикантов, имеющих органическую природу и, в основном, разлагающихся в природных водах, ионы ТМ сохраняются постоянно при любых условиях. Отличие ТМ от многих других загрязняющих веществ состоит в том, что к ним в принципе неприменимо понятие «самоочищение». В итоге всех процессов миграции и рассеяния происходит необратимое увеличение концентраций металла в воде, почве, воздухе и пище, т.е. происходит загрязнение природных сред и биоты [2].
Естественный источник поступления ТМ в водоем - это миграция их из горных пород, но гораздо большее значение имеет антропогенное загрязнение, которое добавляет к естественному выносу многократное количество свинца, меди, цинка, кадмия и т.д., поступающее в водоем вместе с промышленными и коммунальными стоками, а также через атмосферные осадки [3].
Водохранилище Беталыс по СанПиН 4630-88 относится к категории II - водоемы рыбохозяйственного назначения. Правилами установлены нормируемые значения для следующих параметров воды водоемов: содержание плавающих примесей и взвешенных частиц, запах, привкус, окраска и температура воды, значение рН, состав и концентрация минеральных примесей и растворенного в воде кислорода, биологическая потребность воды в кислороде, состав и предельно допустимая концентрация (ПДК) ядовитых и вредных веществ и болезнетворных бактерий. Предельно допустимая концентрация - это концентрация вредного (ядовитого) вещества в воде водоема, которая при ежедневном воздействии в течение длительного времени на организм человека не вызывает каких-либо патологических изменений и заболеваний, в том числе и у последующих поколений, обнаруживаемых современными
методами исследований и диагностики, а также не нарушает биологического оптимума в водоеме. Вредные и ядовитые вещества разнообразны по своему составу, в связи, с чем их нормируют по принципу лимитирующего показателя вредности (ЛПВ), под которым понимают наиболее вероятное неблагоприятное воздействие данного вещества. Для водоемов второго типа используют 5 видов ЛПВ: санитарно-токсикологический, обще-санитарный, органолептический, токсикологический и рыбохозяйственный.
Санитарное состояние водоема отвечает требованиям норм при выполнении неравенства
где С - концентрация вредного вещества для каждой из пяти групп вредных веществ, ПДК которых установлены соответственно по санитарно-токсикологическому ЛПВ, общесанитарному ЛПВ, органолептическому ЛПВ, по токсикологическому ЛПВ и рыбохозяйственному ЛПВ. Здесь п - число вредных веществ в водоеме, относящихся, например, к «санитарно-токсикологической» группе вредных веществ; С, - концентрация z-го вещества из данной группы вредных веществ; т - номер группы вредных веществ, например, т = 1 - для «санитарно-токсикологической» группы вредных веществ, т = 2 - для «общесанитарной» группы вредных веществ и т. д. - всего пять групп. При этом должны учитываться фоновые концентрации Сф вредных веществ, содержащихся в воде водоема. При преобладании одного вредного вещества с концентрацией С в группе вредных веществ данного ЛПВ должно удовлетворяться требование С + Сф<ПДК.
Жесткость природных вод обуславливается присутствием в них солей кальция и магния и выражается концентрацией ионов Са2+ и Мg2+ в ммоль-экв/л. Различают общую, карбонатную и некарбонатную жесткость. Общая жесткость представляет собой сумму двух последних, карбонатная связана с присутствием в воде бикарбонатов кальция и магния, а некарбонатная -сульфатов, хлоридов, нитратов кальция и магния.
Проведены анализы воды в разные сезоны, ионный состав по сезонам почти не варьировал (таблица 1), варьировало содержание веществ (таблица 2)
Физико-химические свойства воды рН 7,4;цвет серый зеленоватый; без запаха; Осадок -взвешенные вещества 32 мг/л; Жесткость мг-экв/дмЗ общая 7,30; карбонатная 3,20; постоянная 4,10 Сухой остаток выч. 962 мг/дм3 X минеральных веществ 1315 мг/дм3
Таблица 1. Ионный состав воды
Катионы мг/л мг-экв % мг-экв Анионы мг мг-экв % мг-экв
№+ 365 12,2 52,6 С1- 185 0,93 4,1
Г 2,2 0,11 0,4 8042" 264 13,2 57,2
Ca2+ 65 10,8 46,5 НСО3- 168 8,4 36,4
Mg2+ 4 0,12 0,46 N03" 2,0 0,2 0,9
Ш4+ < 0,10 0,01 0,04 N02" <0,1
£ кат 23,31 СО32 3,4 0,34 1,4
£ ан 23,07
Таблица 2. Содержание веществ
Содержание ПДК Сезоны отбора проб
Весна Лето Осень
1 2 3 4
Мп, г/л 0,1-1,1 0,7 1,1 0,8
Бе, г/л 1,1-4,7 0,34 0,41 0,35
мг/л < 5х10-4 - - -
РЬ, мг/л < 0,03 0,03 0,03 0,03
2п, мг/л 1,1-50,3 0,8 1,1 0,9
Сё, мг/л < 0,001 - - -
Си, мг/л 1,0-13,0 1,0 1,2 1,3
Содержание ПДК Сезоны отбора проб
Весна Лето Осень
1 2 3 4
N1, мг/л 0,1-1,1 0,02 0,02 0,02
Со, мг/л 0,1-1,1 0,05 0,08 0,04
Аз, мг/л < 0,05 0,001 0,001 0,001
02 мг/л - 12,5 11,4 10,6
С02 мг/л - 17,1 17,2 16,2
Содержане ПАВ мг/л 0,5-1,5 0,002 0,03 0,02
Углеводороды, мг/л 1,1-5,4 2,8 6,5 5,7
Бензин, мг/л < 0,5 0,01 0,01 0,01
Взвешенные вещества мг/л 15-25 18 15 10
Превышения ПДК по содержанию химических веществ не обнаружено. Небольшое превышение ПДК по углеводородам очевидно связано с близостью автомобильной трассы Караганда-Каркаралинск. Санитарное состояние водоема на наиболее загрязненный летний период составило:
^ ПДК 6Д'5,4+Бензин—0.01/0,5 = 1+0Л»+1+0,02+0,<»+0,0240,07+0;02+<№+и
Сумма вредных веществ по отношению к ПДК - 0,355 т.е. значительно меньшие значения чем единица.
Средние значения общей минерализации воды составили 1315 мг/дм3. Согласно современной классификации водоемов по их солености озеро Беталыс можно отнести к олигалинному типу хлоридного класса группы натрия. Вода солоноватая (условно пресная) пригодная для ведения рыбоводческого хозяйства.
Содержание ионов аммония в воде исследуемого водоема составило в среднем 0,040 мг/дм3-0,1 мг/дм3, концентрация нитритных ионов - 0,008 и 0,09 мг/дм3, нитратов - 0,087-2,0 мг/дм3, суммарный минеральный азот - 0,9-2,1 мг/дм3, фосфаты - 0,008-0,02 мг/дм3. Данные показатели не превышали допустимых значений для рыбохозяйственных водоемов.
Природные воды отличаются от водных растворов минеральных и органических веществ присутствием сложных сообществ живых организмов и концентрацией химически активных частиц и соединений. С участием этих организмов и частиц осуществляется синтез и разрушение органических веществ, преобразование их форм и миграция химических элементов.
Водоем как водный источник связан с окружающей его природной средой. На него оказывают влияние условия формирования поверхностного и подземного стока, разнообразные природные явления, индустрия, промышленное и коммунальное строительство, транспорт, хозяйственная и бытовая деятельность человека. Последствием этих влияний является привнесение в водную среду новых не свойственных ей веществ - загрязнителей, ухудшающих качество воды.
Список литературы
1. КозловВ.И. Справочник фермера-рыбовода.- М.: ВНИРО 1998.- 105 с.
2. Панин М.С. Химическая экология / Учеб. для ВУЗов/ под редакцией Кудайбергенова С.Е.
Семипалатинск: СГУ им.Шакарима, 2002. 852 с.
3. Сафонова Т.А. Накопление ртути и других тяжелых металлов водорослями и другими
водными растениями/ Поведение ртути и других тяжелых металлов в экосистемах. Ч. II
Новосибирск, 1989. С. 64-87.
