СОДЕРЖАНИЕ
Вопросы экологии
2 Д.Ю. Нохрин, Ю.Г. Грибовский, Н.А. Давыдова
Химический состав воды ряда водохранилищ Южного
ВСЕРОССИЙСКИЙ
научно-практический журнал
2 • 2011
Главный редактор:
д.т.н., проф., заместитель председателя Научного
совета РАН по научным основам химической технологии,
вице-президент Российского химического
общества им. Д.И. Менделеева
Кулов Н.Н.
Заместитель главного редактора:
Мельников И.О.
Выпускающий редактор:
к.б.н., ст.н.с. Шаги-Мухаметова Ô.Ô.
Координатор проекта по России, странам СНГ
и Восточной Европы: Бондаренко А.А.
Редакционная коллегия:
д.х.н., проф. Артемов À.Â.
д.т.н., проф. Барзов À.À.
к.х.н., проф. Беренгартен Ì.Ã.
к.х.н. Бусыгина Í.Ñ.
д.т.н., проф. Десятов À.Â.
к.х.н. Елинсон È.Ñ.
д.х.н., проф.Çâîëèíñêèé Â.Ï.
д.т.н., проф. Каграманов Ã.Ã.
проф. Кролли Î.À.
к.х.н. Куцева Í.Ê.
д.т.н., проф. Лаптев À.Ã.
д.х.н., проф. Лященко À.Ê.
к.ф.-м.н. Пацаева Ñ.Â.
д.б.н. Решетилова Ò.À.
д.т.н., проф. Сироткин À.Ñ.
Журнал включен в Перечень ведущих рецензируемых
научных журналов, рекомендованных Высшей аттестационной
комиссией для публикации основных научных
результатов диссертаций на соискание ученых степеней
кандидата и доктора наук.
Импакт-фактор журнала за 2009 ã. составляет 0,244.
Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору
в сфере массовых коммуникаций, связи и охраны культурного
наследия. Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-31640
от 10.04.2008 г.
АДРЕС ДЛЯ ПИСЕМ:
117049, г. Москва, ул. Крымский вал, д. 8
ТЕЛ./факс: (495) 6486241
EMAIL:
editor@watchemec.ru
market@watchemec.ru
info@watchemec.ru
(по вопросам публикации статей),
(по вопросам размещения рекламы и подписки),
(по общим вопросам)
За достоверность сведений, указанных в рекламных объявлениях,
ответственность несут рекламодатели. За достоверность приведенных
в статьях результатов исследований ответственность несут
авторы публикации. Точка зрения редакции может не совпадать с
мнением авторов.
При перепечатке ссылка на журнал «Вода: химия и экология» обязательна.
Отпечатано
в типографии ЗАО «Корпорация Знак».
Тираж 3000 экз.
© ООО Издательство «Креативная экономика», 2010.
Дизайн и компьютерная верстка – Егоров Г.Д., Столбова М.С.
к.х.н., заведующий сектором прикладной экологии
воды Института общей и неорганической химии
им. Н.С. Курнакова РАН
Урала
9 С.А. Колесникова, А.Н. Бармин
Экологические аспекты загрязнения подземных вод на
территории Астраханской области
Технологии промышленной
и бытовой очистки вод
13 Н.В. Мальцевская, В.В. Бирюков
Применение мерцающего света при культивировании
Chlorella sp. как способ снижения энергозатрат при очистке
стоков и газовых выбросов
18 Ю.М. Аверина, Д.В.Павлов, С.О.Вараксин
Обезжелезивание воды с замкнутым циклом водопользования
Научно-аналитические
обзоры
23 К.С. Голохваст, Д.С. Рыжаков, В.В. Чайка,
А.Н. Гульков
Перспективы использования электрохимической активации
растворов
31 Обзор патентов
Гидробиология
35 А.В. Глызин, О.Ю. Глызина, С.А. Любочко
Изучение байкальских гидросимбионтов с помощью
экспериментальных аквариумных установок
Материалы для водоподготовки
41 Д.А. Филатов, Л.И. Сваровская, Л.К. Алтунина
Отмыв нефтешлама композициями ПАВ с последующей
биодеструкцией нефти в отработанном растворе
48 Е.В Дербишер, Е.В. Овдиенко, В.Е. Дербишер
Технология очистки ливневых сточных вод с урбанизированных
территорий с применением модифицированных
полимерных сорбентов
Химия воды и водных растворов
54 А.А. Артамонов, В.В. Цетлин
Суточные вариации физических свойств воды
и системы контроля качества воды
60 А.И. Авербух, О.М. Розенталь
Метрологическое обеспечение контроля качества вод
Short communications
66 В.Ж. Бикулова, Ф.М. Латыпова,
Л.Х. Мухаметдинова, Ф.Р. Саетгалиева
Новые модифицированные сорбенты на основе глины
для очистки сточных вод от ионов железа
69 А.С. Литвинов, Л.А. Кучай, Е.Н. Соколова
Ветровое волнение и термическая структура в Главном
плесе Рыбинского водохранилища
74 Анонс конференций
78 Правила оформления статей для публикации в журнале
«ВОДА: ХИМИЯ И ЭКОЛОГИЯ»
Аналитические методы
Стр.1
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВОДЫ
РЯДА ВОДОХРАНИЛИЩ
ЮЖНОГО УРАЛА
Капиллярно-электрофоретическим, атомноабсорбционным
спектрофотометрическим и химикоаналитическими
методами изучен состав воды семи
Южноуральских водохранилищ. С использованием
графических методов (диаграмма Пайпера, цветовое
ранжирование) выявлены общие закономерности
и особенности водоёмов по 35 показателям состава воды.
Введение
онтроль экологического состояния
водохранилищ представляет особую
сложность ввиду их многоцелевого
использования и невозможен без знания
основных закономерностей формирования
естественного химического состава воды в
местных геохимических условиях. Количество
доступной информации по гидрохимии
Южноуральских водохранилищ невелико:
большая её часть не была опубликована и
содержится в преимущественно утративших
актуальность отчётах о НИР [1-3]. За последнее
десятилетие в ходе работ по оценке
экологического и ветеринарно-санитарного
состояния рыбохозяйственных водоёмов в
рамках исследовательской тематики
ВНИИВСГЭ РАСХН (ОНТП 05.03.28) авторами
был накоплен значительный материал
по гидрохимическим особенностям ряда
водохранилищ. Цель работы заключалась в
обобщении полученной информации.
К
Материалы и методы исследования
бъектами исследования стали 7 водохранилищ
Челябинской области. Долго
бродское (ДВ, север области) – молодой
и слабозагрязнённый водоём в стадии
заполнения; Арга зин ское (АВ) – наиболее
крупное, находится в ближайшей зоне влияния
Кара баш ского медеплавильного комбината
и принимает воды, дренирующие его
хвос то храни лища; Шерш нёвское (ШВ) –
питье вой водоём г. Челя бин ска, расположенО
2
Ä.Þ.
Нохрин*,
кандидат
биологических наук,
старший научный
сотрудник
Уральского филиала
Государственного
научного учреждения
Всероссийского
научно-исследовательского
института
ветеринарной
санитарии, гигиены
и экологии
Российской академии
сельскохозяйственных
наук (Уральский
филиал ГНУ
ВНИИВСГЭ РАСХН)
Ю.Г. Грибовский,
доктор ветеринарных
наук, директор
Уральского филиала
ГНУ ВНИИВСГЭ
РАСХН
Н.А. Давыдова,
соискатель, младший
научный сотрудник
Уральского филиала
ГНУ ВНИИВСГЭ
РАСХН
ный на его окраине, с повышенной техно
генной и рекреационной нагрузками;
Южно ураль ское (ЮУВ) и Троиц кое (ТВ) –
водо хра нилища-охладители ГРЭС, работающих
на высокозольных углях; Верхнеуральское
(ВУВ) – второй по величине
водоём с минимальной техногенной нагрузкой;
Магнитогорское водохранилище (МВ,
юг области) – делит г. Магнитогорск на 2
части и включает Заводский пруд, принимающий
разогретые технологические воды
Магни тогорского металлургического комбината
(ММК). Параметры водохранилищ
при ведены в табл. 1.
Пробы воды отбирались в 2000-2008 гг., в
безлёдный период, преимущественно со
среднего горизонта. Определение температуры
и растворённого кислорода проводилось
in situ. Анализ содержания главных ионов,
соединений азота и фосфора, а также ионов
F-, Li+, Sr2+ и Ba2+ был проведен методом
капиллярного электрофореза на системе
«Капель 103-Р» (НПФАП «Люмэкс», Россия)
по методикам [4-5]. Сбор данных, анализ
полученных электрофореграмм и расчеты
выполнены в пакете «МультиХром для
Windows» (версии 1.5-1.52u, ЗАО «Амперсенд»).
Щёлочность определялась титрометрией
с метиловым оранжевым, окисляемость
– перманганатным методом Кубеля,
сероводород – реакцией со свинцово-уксус*
Адрес для корреспонденции: nokhrin8@mail.ru
Д.Ю. Нохрин и др. // ВОДА: ХИМИЯ И ЭКОЛОГИЯ №2, февраль 2011 г. с. 2-8
Стр.2
ной бумагой [6], жёсткость и углекислый
газ – расчётными методами [7]. Пробо подготовка
для определения Cr, Mn, Fe, Co, Ni,
Cu, Zn, Cd, Pb проводилась методом сухой
минерализации без предварительной фильтрации
[8], анализ – на атомно-абсорбционном
спектрофотометре «AAS-1» («Karl Zeiss
Jena», Германия) в пламени смеси ацетиленвоздух
или пропан-воздух.
Средние значения для элементов, содержавших
цензурированные наблюдения (менее
предела обнаружения) находили по робастному
методу Хелсела в пакете UnCensor (v.
4.0). При интерпретации результатов анализа
химического состава воды использовались
значения предельно допустимых концентраций
веществ в водоемах рыбохозяйственного
значения (ПДКВР) [9], а также диаграмма
Пайпера, построенная в пакете GW_Chart
(v. 1.21).
Результаты и их обсуждение
ДВ – ультрапресной, в ТВ – с относительно
повышенной минерализацией) и, за исключением
ЮУВ, имела нейтральную или слабощелочную
реакцию.
Д
Таблица 1
Параметры семи Южноуральских водохранилищ
Показатели
Долгобродское
Река
Бассейн
Волга Обь
Год создания
1989
Регулирование стока
Тип
Каскад, № п/п
Положение в каскаде,
№ п/п
НПУ, м
Полный объём, млн. м3
Полезный объём, млн. м3
Площадь зеркала, км2
Длина, км
1
Аргазинское
Шершнёвское
1946
Обь
1969
1
Южноуральское
Троиц кое ВерхнеУфа
Миасс Миасс Увелька Увелька,
Уй
Обь
1952
366,0
333,0
273,0
35,2
19
Ширина максимальная, км 2,2
Глубина максимальная, м
Глубина средняя, м
Наполнение, %
32
9,5
51
–1 2
274,5
966,1
786,1
102
22
11,6
14,5
9,5
2
1
уральское
Магнитогорское
Урал
Урал
Обь Урал Урал
1960
1964
2
2
3
1
1937
многолет. многолет. сезонное сезонное сезонное многолет. сезонное
русловый озёрный озёрный озёрный русловый озёрный русловый
–
3
2
224,5
157,0
67,0
39,0
18
4,0
14
4,0
201,0
71,6
61,7
18,2
10
2,2
12
3,9
161,0
45,1
22,1
10,8
20
0,78
14
4,2
382,0
601,0
569,0
78,0
35
4,0
25
7,7
351,0
174,0
27,0
33,4
18
2,2
12
5,2
71–92 84,7–89,2 99,7–103 99,9–104 89–94 100,1–101
Вопросы экологии
анные о составе воды изученных водохранилищ
представлены в табл. 2.
Во всех водоёмах вода была пресной (в
На рис. 1. соотношение главных ионов изображено
на диаграмме Пайпера.
Как видно из её правой части, все водоёмы
сосредоточились в малом треугольнике гидрокарбонатных
вод. Особенностями анионного
состава были повышенная доля SO42- в
ДВ и Cl- в ТВ. В целом, разнообразие анионного
состава обеспечивалось приблизительно
равными долями изменчивости HCO3- и
SO42- при вдвое меньшей доле изменчивости
Cl-. В случае катионов 6 из 7 водоёмов
демонстрировали смешанный (преимущественно
кальциево-магниевый) состав и только
в ДВ наблюдалось отчётливое преоблада3
Стр.3