CC BY
35
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _2018, том 61, №5_
ЭКОЛОГИЯ
УДК 556.531.4
З.А.Разыков, Д.Д.Ходжибаев СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В РЕКЕ
СЫРДАРЬЯ
Горно-металлургический институт Таджикистана
(Представлено членом-корреспондентом АН Республики Таджикистан З.В. Кобулиевым 19.05.2018 г.)
Одной из важных задач охраны окружающей среды является мониторинг качества природных вод. В статье приведены результаты исследования по содержанию тяжелых металлов и измерению физико-химических показателей воды в реке Сырдарья (Республика Таджикистан).
Ключевые слова: реки, тяжелые металлы, пробоотбор, мониторинг, физико-химические параметры, анализ воды, загрязнение, экология.
В последнее время политики и ученые всего мира все больше уделяют внимание вопросам управления и распределения водных ресурсов. Известно, что социальное и экономическое развитие региона во многом зависит от наличия и распределения водных ресурсов, особенно пресных. Обеспечение населения пресной водой в большинстве случаев осуществляется через речные системы. В основном вода рек используется как источник питьевого водоснабжения, а также для орошения сельскохозяйственных земель и промышленно-муниципального водоснабжения.
Республика Таджикистан является одной из самых богатых стран по обеспечению пресной водой. Президент страны Эмомали Рахмон в 2003 году одним из первых в мире выступил с инициативой по рациональному использованию питьевой воды, также в 2017 г. ГА ООН приняла резолюцию Международного десятилетия действий «Вода для устойчивого развития на 2018-2028 годы», представленную Республикой Таджикистан.
В настоящей работе, в целях оценки уровня загрязнения и трансграничного переноса тяжелых металлов в государствах Центральной Азии создана совместная программа мониторинга с учеными государств ЦА. Для достижения поставленной цели проведен мониторинг качества воды бассейна реки Сырдарья на предмет наличия в воде тяжелых металлов. Работа проводилась в рамках международного проекта «Наука ради Мира». Река Сырдарья является главной водной артерией Согдийской области Республики Таджикистан, её длина на территории РТ составляет 192 км.Вода с реки используется в основном для орошения сельскохозяйственных угодий. Для выполнения мониторинга исследований, по руслу реки (территория Согдийской области) были определены 8 точек для отбора проб воды, в том числе на границах пересечения с соседними государствами.
При проведении контроля за качеством воды, важно, чтобы проводимые анализы и выводы по загрязнению были объективными. Потому, что погрешности, возникающие вследствие неправильного отбора проб и анализа, в дальнейшем исправить трудно. С учетом этого, особое внимание уделено вопросу отбора и подготовки проб для дальнейшего анализа. Объективность результатов анализа
Адрес для корреспонденции: Разыков Зафар Абдукахорович. 735730, Таджикистан, г.Бу^он, ул. Московская, 6, Горно-металлургический институт Таджикистана. E-mail: zafarrazykov@mail.ru
загрязнения воды, которые ложатся в основу практических выводов, во многом зависят от правильного отбора проб воды. Приемы взятия проб воды должны обеспечить возможно более полное сохранение первоначального состава и предохранить пробу от возможных загрязнений [1].
В нормативных документах (ГОСТ 24481, ГОСТ 17.1.5.05, ИСО 5667-2 и др.) определены основные правила и рекомендации, которые следует использовать для получения репрезентативных проб. В связи с тем, что загрязнения распространяются неравномерно, пробы отбираются в местах максимального течения. Различные виды водоемов обуславливают некоторые особенности отбора проб в каждом отдельном случае. При этом продолжительность сезонных исследований должна быть не менее 1 года, включая исследования серий проб, отобранных в течениие всего времени года. Это особенно важно для определения качества воды в реках, имеющих резко отличающиеся режимы -межень и паводок.
Состав природных вод оценивается по физическим, химическим и санитарно-гигиеническим показателям. В нашем случае отбор проб воды для анализа осуществляли с помощью пробоотборника в соответствии с существующим ГОСТом в емкости из полиэтилена объемом 0.5 куб. дм. Для оценки качества отобранной пробы из природных вод в полевых условиях использован прибор CyberScanPSD 650. Физические параметры воды реки измерялись в полевых условиях на месте (температура воды, pH, содержание взвешенных веществ, проводимость, растворенный кислород). Для определения содержания растворенных форм тяжелых металлов в процессе отбора проб производилась фильтрация воды через мембранные фильтры Millipore с размером пор 0.45 мкм. Для консервации проб, уровень pH снижался до 2, с добавлением чистой азотной кислоты фирмы FLUKA (TraceSELECT™ Ultra). Анализы проведены в аналитической лаборатории Горно-металлургического института Таджикистана методом атомно-абсорбционного анализа с использованием спектрометра AAnalyst 800.
Отбор проб по установленным точкам отбора (8 точек) проводился ежемесячно. Результаты мониторинга, средние значения по сезонам года за период 2-летнего мониторинга приведены соответственно на рис. 1 и 2 [2].
Результаты исследования показывают, что в период проведения мониторинга на реке Сырда-рья не наблюдалось повышение ПДК и резких отклонений концентрации тяжелых металлов (ТМ). Концентрации ТМ соответствуют норме и удовлетворяют требования к техническим водам (мг/л): кадмий - 0.001; мышьяк - 0.05; никель - 0.1; свинец - 0.03; цинк - 1; медь - 1.0; молибден - 0.25; хром - 0.05. Из перечисленных элементов к средне- и высокотоксичным относятся: кадмий, медь, мышьяк, никель, свинец, хром, цинк [3].
Рис 1. Сезонная динамика содержания ТМ в 2013 г. в реке Сырдарья (среднее значение по восьми точкам отбора), мкг/л.
Рис 2. Сезонная динамика содержания ТМ в 2014 г. в реке Сырдарья (среднее значение по восьми точкам отбора), мкг/л.
Результат проводимого мониторинга в течение трех лет по измерению физико-химических показателей воды реки Сырдарья (табл. 1) показывают, что уровень растворенного кислорода в зависимости от сезона существенно не изменяется. Уровень рН не превышает пределы установленных норм для природных вод. Проводимость воды изменяется в зависимости от сезона, также есть небольшие отклонения от среднего значения по нескольким точкам отбора проб [4].
Таблица 1
Физико-химические параметры по месяцам, средние значения по восьми точкам отбора
Месяцы pH t, oC Проводимость, mS Растворимость O2, мг/л
2013 год
Март 7.75 13.89 1.16 8.97
Апрель 8.94 16.94 1.29 8.40
Май 8.18 20.41 1.26 7.79
Июнь 8.04 27.61 1.40 8.14
Июль 8.00 27.98 1.45 7.16
Август 8.05 26.56 1.46 6.97
Сентябрь 8.16 22.38 1.54 9.36
Октябрь 8.05 16.01 1.56 9.75
Ноябрь 8.05 8.24 1.44 10.62
2014 год
Март 8.15 8.45 1.15 11.17
Апрель 8.01 16.83 1.19 8.70
Май 8.13 25.66 1.27 8.60
Июнь 8.09 25.58 1.36 9.01
Июль 8.00 24.43 1.45 7.78
Август 8.00 25.30 1.55 6.62
Сентябрь 7.95 20.41 1.61 9.60
Октябрь 8.01 16.29 1.42 10.14
Ноябрь 7.98 9.70 1.40 12.00
Для сравнения методик анализа и контроля их результатов были проведены контрольные анализы отобранных проб методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой на приборе Agilent 7700. Пределы обнаружения такого метода обычно в пределах 0.05-0.1 мкг/л. Анализы выполнены в лабораториях научно-исследовательского Института «Йозеф Штефан», Словения. Контрольные анализы проводились в аккредитованной и сертифицированной лаборатории «Stewart Assay Environmental Laboratries» (Alex Stewart), в г. Кара-Балта. Полученные в этих лабораториях данные свидетельствует о хорошей сходимости с результатами лаборатории Горно-металлургического института Таджикистана [2].
Для сравнения уровня загрязнения воды бассейна реки Сырдарья с другими реками мира была проведена соответствующая работа. В табл. 2 представлены литературные данные по средним значениям содержания микроэлементов, содержащихся в растворенных формах в большинстве незагрязненных рек, и также показаны данные, полученные в результате проведенного нами исследования [5].
В сравнении со средними значениями содержания ТМ в большинстве незагрязнённых рек мира и концентрации исследуемых элементов наблюдается повышенное значение элемента Мо, но данный показатель вписывается в пределы ПДК.
Необходимо отметить, что по результатам мониторинга и имеющимся литературными данными содержание ТМ в реке Сырдарья по сравнению с некоторыми другими реками мира в целом отличается незначительно [6]. Результатами мониторинга установлено, что воду реки Сырдарья можно использовать для сельскохозяйственных и технических нужд.
Таблица 2
Литературные данные по среднему значению содержания ТМ в других реках мира
Al As B Cd Cr Co Cu F Mn Mo Ni Pb Sr Zn
Растворенные формы, концентрация, мкг/л о © о m 0.001 © © 0 о о 00 © © 0.04 0 © <N ©
Содержание ТМ в растворе от общей массы, в %-ах m © "О (N О <N <N 0. о <N <N о m «4 © 00 <N ©
Сырдарья, 2013 \о "О 0.02 \o © 0.72 15.18 0.42 9 O
Сырдарья, 2014 (N ЧО 0.02 0.57 0.69 16.12 0. 6 О
Поступило 16.02.2018 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. Карпов Ю.А. Савостин А.П. Методы пробоотбора и пробоподготовки. - М.: Бином. Лаборатория знаний, 2003, 243 с.
2. Разыков З. А., Юнусов М. М. - XXI век. Техносферная безопасность, 2016, т.1, № 4, с.48-53.
3. Wood J.M. Biological cycles for toxic elements in the environment. - Science, 1974, т.183, с.1049-1052.
4. Разыков З.А., Ходжибаев Д.Д. - XXI век. Техносферная безопасность, 2017, т.1, № 5, с. 38-43.
5. Chapman D. V., Organization W.H. Water quality assessments: a guide to the use of biota. sediments and water in environmental monitoring. - 1996.
6. Разыков З.А., Юнусов М.М.. Ходжибаев Д. Д. - Вестник Таджикского национального университета. Серия естественных наук, 2017, т.1, № 3, с. 206-209.
З.А.Розицов, Д.ДДочибоев
ТАГЙИРЁБИИ МАВСИМИИ МИВДОРИ МЕТАЛЛ^ОИ ВАЗНИН ДАР
СИРДАРЁ
Донишкадаи ку^й-металлургии Тоцикистон
Мониторинги сифати обдои табий яке аз вазифадои мудими дифзи мудити зист мебошад. Дар мадолаи мазкур натичадои таддидотдои микдори металлдои вазнин ва бузургидои муай-яншудаи хосиятдои физикавй-химиявии оби Сирдарё (Ч,умдурии Точикистон) оварда шудааст. Калима^ои калидй: дарёно, металлдои вазнин, намунаи об, мониторинг, хосиятдои физикавй-химиявй, ташхиси об, ифлосшавй, экология.
Z.A.Razykov, D.D.Khojiboev SEASONAL DYNAMICS OF HEAVY METALS CONTENT OF SYRDARYA RIVER
Mining-metallurgical institute of Tajikistan
One of the important tasks of environmental protection is the monitoring of the quality of natural waters. In this paper the results of a study of content heavy metals and the measurement of physico-chemical water indicators in the Syrdarya River (Republic of Tajikistan) is presents.
Key words: rivers, heavy metals, sampling, monitoring, physical and chemical parameters, analyzing of water, pollution, ecology.
