Таблица 3.2.2.10 − Классификация качества поверхностных вод, обследованных в ноябре 2007г.
| Водоток/водоём | ИЗВ | Класс качества вод |
| оз.Светлое | 2,86 | Загрязнённые (IV) |
| Карьер в р-не оз.Светлое | 3,26 | Загрязнённые (IV) |
| Карьер- «миллионник» | 3,48 | Загрязнённые (IV) |
| оз. Ханто | 4,96 | Грязные (V) |
| карьер СМП - 269 | 3,40 | Загрязнённые (IV) |
| карьер АТБ-6 | 4,23 | Грязные (V) |
| озеро "Безымянное" | 4,45 | Грязные (V) |
Глава III. Техногенное загрязнение природных вод
3.1 Характеристика основных загрязняющих веществ
Хлорид-ионы обладают высокой миграционной способностью, определяемой физико-химическими константами данного иона и условиями среды, в которой происходит миграция: они не образуют труднорастворимых минералов, не адсорбируются коллоидными системами (за исключением красноземных почв влажных тропиков), не накапливаются биогенным путем. Растворимость хлоридных солей натрия, магния и кальция очень высокая. Они присутствуют во всех природных водах от следов до первых сотен граммов на 1 л рассола. В слабо- и умеренно минерализованных водах ионы хлора обычно находятся на третьем месте. С увеличением минерализации содержание их растет абсолютно и относительно. Доминирующее значение они приобретают, как правило, в высокоминерализованных водах и рассолах.
В природных водах анионы хлора чаще всего уравновешиваются катионами Na (NaCI), реже Mg2+(MgCl2) и Са2+(СаС12), в исключительных случаях К+ (КО).
Железо. Железо относится к числу наиболее распространенных элементов в земной коре (около 4,65%). Однако вследствие низкой миграционной способности концентрация железа в природных водах настолько незначительна, что его принято относить к числу микрокомпонентов. Высокое содержание железа в земной коре обусловливает присутствие этого металла как непременного компонента в природных водах, причем концентрация его варьирует от микрограммовых количеств до нескольких мг/дм3.
В водах железо присутствует в виде гидроксидов Fe2+ и Fe3+. Двухвалентное железо хорошо мигрирует в кислых (рН « 5,5), слабее — в нейтральных, слабо — в щелочных водах. При наличии свободного кислорода гидроксид железа (II) неустойчив и легко переходит в гидроксид Fe (III), характеризующийся меньшей миграционной способностью. Реакция: Fe2+- е t;Fe3+ широко распространена в природе и имеет огромное гидрохимическое значение. Процесс окисления Fe2+ во многих случаях протекает при участии железобактерий. Образующийся при окислении Fe(OH), очень мало растворим (при рН = 4 — около 0,05 мг/дм3, а при высоких рН — тысячные доли мг/дм3), но может присутствовать в растворе в коллоидном состоянии. Для Fe3t свойственна коллоидная миграция (с органическими соединениями). Коллоидное железо характерно для поверхностных вод (коллоиды Fe(OH),).
Железо обнаруживается в основном в водах с низкими значениями Eh, например, в грунтовых водах. Гидроксид железа более типичен для подземных вод, где его содержание может доходить до 1 мг/дм3. Однако известны воды, в которых количество гидроксида железа достигает десятков и сотен мг/дм3. Это кислые воды (рН < 4), образующиеся преимущественно в результате окисления сульфидов железа.
Марганец. В природных водах содержание марганца колеблется от единиц до десятков и даже сотен мкг/дм3. Основными источниками поступления его в поверхностные воды являются железомарганцевые руды и некоторые другие минералы, содержащие марганец, сточные воды марганцевых обогатительных фабрик, металлургических заводов, предприятий химической промышленности, шахтные воды и т.п. Значительные количества марганца поступают в процессе отмирания и разложения гидробионтов, в особенности сине-зеленых и диатомовых водорослей, а также высших водных растений.
В природных водах марганец чаще находится в степени окисления +2 (растворенная часть) и +4 (в основном во взвеси). Марганец (III) в растворенном состоянии устойчив только в сильнокислой среде в присутствии сульфатов, фторидов, оксалатов. Соединения марганца (VI) устойчивы в сильнощелочной среде, что нехарактерно для природных вод. Марганец (VII) термодинамически неустойчив в водных экосистемах, поскольку восстанавливается до Мп (IV) под воздействием растворенного органического вещества природных вод.
Стронций. Этот микроэлемент относится к группе кальция (щелочноземельный металл). Стронций является геохимическим аналогом кальция. Стронций, как и кальций, является слабым комплексообразователем. В то же время имея меньшую энергию гидратации, обладает большой способностью к сорбционным и ионообменным процессам.
Хлориды стронция хорошо растворимы в воде, сернокислые его соединения характеризуются слабой растворимостью: в 1 л воды при 18 °С растворяется 114 мг SrS04.
В пресных водах концентрация стронция обычно намного ниже 1 мг/л и выражается в микрограммах на литр. Однако встречаются районы с повышенной концентрацией этого иона в водах. Так, в Прикаспийской низменности в речных водах содержание стронция колеблется от 0,5 до 2,5 мг/л, в пресных и солоноватых грунтовых водах оно достигает 4,5 мг/л, увеличиваясь с ростом минерализации.
Источниками стронция в природных водах являются горные породы, наибольшие количества стронция содержат гипсоносные отложения.
Нефтепродукты относятся к числу наиболее распространенных и опасных веществ, загрязняющих поверхностные воды. Большие количества нефтепродуктов поступают в поверхностные воды при перевозке нефти водным путем, со сточными водами предприятий нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, химической, металлургической и других отраслей промышленности, с хозяйственно-бытовыми водами. Некоторые количества углеводородов поступают в воду в результате прижизненных выделений растительными и животными организмами, а также их посмертного разложения. В результате протекающих в водоеме процессов испарения, сорбции, биохимического и химического окисления концентрация нефтепродуктов может существенно снижаться, при этом значительным изменениям может подвергаться их химический состав.
Фенолы в естественных условиях образуются в процессах метаболизма водных организмов, при биохимическом распаде и трансформации органических веществ, протекающих как в водной толще, так и в донных отложениях. Фенолы являются одним из наиболее распространенных загрязнений, поступающих в поверхностные воды со стоками предприятий нефтеперерабатывающей, сланцеперерабатывающей, лесохимической, коксохимической, анилинокрасочной промышленности и др. В сточных водах этих предприятий содержание фенолов может превосходить 10-20 г/дм3 при весьма разнообразных сочетаниях. В поверхностных водах фенолы могут находиться в растворенном состоянии в виде фенолятов, фенолят-ионов и свободных фенолов. Фенолы в водах могут вступать в реакции конденсации и полимеризации, образуя сложные гумусоподобные и другие довольно устойчивые соединения. В условиях природных водоемов процессы адсорбции фенолов донными отложениями и взвесями играют незначительную роль.
АПАВ в водном растворе ионизируются с образованием отрицательно заряженных органических ионов. Из анионоактивных СПАВ широкое применение шашли соли сернокислых эфиров (сульфаты) и соли сульфокислот (сульфонаты). Радикал R может быть алкильным, алкиларильным, алкилнафтильным, иметь двойные связи и функциональные группы.
Медь - один из важнейших микроэлементов.В природных водах наиболее часто встречаются соединения Cu(II). Из соединений Cu(I) наиболее распространены труднорастворимые в воде Cu2O, Cu2S, CuCl. При наличии в водной среде лигандов наряду с равновесием диссоциации гидроксида необходимо учитывать образование различных комплексных форм, находящихся в равновесии с акваионами металла. Основным источником поступления меди в природные воды являются сточные воды предприятий химической, металлургической промышленности, шахтные воды, альдегидные реагенты, используемые для уничтожения водорослей. Медь может появляться в результате коррозии медных трубопроводов и других сооружений, используемых в системах водоснабжения.
Свинец. Естественными источниками поступления свинца в поверхностные воды являются процессы растворения эндогенных (галенит) и экзогенных (англезит, церуссит и др.) минералов. Значительное повышение содержания свинца в окружающей среде (в т.ч. и в поверхностных водах) связано со сжиганием углей, применением тетраэтилсвинца в качестве антидетонатора в моторном топливе, с выносом в водные объекты со сточными водами рудообогатительных фабрик, некоторых металлургических заводов, химических производств, шахт и т.д. Существенными факторами понижения концентрации свинца в воде является адсорбция его взвешенными веществами и осаждение с ними в донные отложения. В числе других металлов свинец извлекается и накапливается гидробионтами. Свинец находится в природных водах в растворенном и взвешенном (сорбированном) состоянии. В растворенной форме встречается в виде минеральных и органоминеральных комплексов, а также простых ионов, в нерастворимой - главным образом в виде сульфидов, сульфатов и карбонатов.
Цинк. Попадает в природные воды в результате протекающих в природе процессов разрушения и растворения горных пород и минералов (сфалерит, цинкит, госларит, смитсонит, каламин), а также со сточными водами рудообогатительных фабрик и гальванических цехов, производств пергаментной бумаги, минеральных красок, вискозного волокна и др. В воде существует главным образом в ионной форме или в форме его минеральных и органических комплексов. Иногда встречается в нерастворимых формах: в виде гидроксида, карбоната, сульфида и др.Цинк относится к числу активных микроэлементов, влияющих на рост и нормальное развитие организмов. В то же время многие соединения цинка токсичны, прежде всего его сульфат и хлорид.