доктор геолого-минералогических наук;
doctor of geological and mineralogical sciences;
кандидат химических наук;
candidate of chemical sciences;
В результате многолетней хозяйственной деятельности возникает большое количество антропогенных факторов, изменяющих динамику трансформации качества поверхностных вод. Это требует системной оценки поверхностных вод. Современные методы базируются на использовании приборов, которые, отработав, подлежат утилизации, или одноразовых бумажных комплектов с разбросом погрешностей определения. В данной работе для экспресс-анализа состояния поверхностных вод на присутствие тяжелых металлов были применены твердофазные полимерные индикаторы. Показана возможность внелабораторного применения цветных твердофазных полимерных индикаторов многоразового использования, сохраняющих оттенки цвета в течение двух лет и более. Характеристики индикаторов были изучены в лабораторных условиях и апробированы при изучении озерных и речных вод в российских регионах (оз. Валдайское, р. Полометь, оз. Онежское и др.). Разрабатываемая методология базируется на показаниях четырех параметров: температура, рН, измененный цвет полимерного индикатора c последующим сравнением рН и цвета с эталонной шкалой индикатора, суммарный индекс загрязнения воды тяжелыми металлами. Сопоставляя полученные результаты с показателями рабочей шкалы, в которую внесены все четыре показателя, с высокой точностью оценивают уровень загрязнения поверхностных вод тяжелыми металлами. Кроме того, этот метод дает возможность установить значимую роль донных отложений в формировании качества поверхностных вод. Результаты выполненных исследований позволяют увеличить количество наблюдений во времени и пространстве и получить значительную по объему информационную базу об экологическом состоянии водных объектов при их мониторинге.
As a result of many years of economic activity, a large number of anthropogenic factors arise that change the dynamics of the transformation of the quality of surface waters. The growing deterioration in their quality is due to the long-term impact of various pollution sources (industrial production, road transport, agriculture, technogenic deposits, heat power facilities, oil and gas pipelines, etc.). However, a wide range of heavy metals enters the surface waters, along with the increase in macrocomponents during technogenic dispersion of toxicants. This requires a systemic evaluation of surface water. Modern methods are based on the use of devices that have been used up, recyclable or disposable paper sets with a perceptible range of error in the determination. In this paper, for the rapid analysis of the state of surface waters on the presence of heavy metals, solid-state polymer indicators were used. The possibility of non-laboratory application in practice of color solid-state polymeric indicators of reusable use, preserving shades of color for two years or more, is shown. Characteristics of indicators were studied in laboratory conditions and tested in the study of lake and river water in several Russian regions (Lake Valday, Polomet River, Onego Lake, etc.). The developed methodology is based on the testimony of four parameters: temperature, pH; The changed color of the polymer indicator, followed by a comparison of pH and color with the indicator’s reference scale; Of the total index of water pollution by heavy metals. Comparing the results with the indicators of the working scale, in which all four indicators are included, the estimation of the level of contamination by heavy metals of surface waters with high accuracy is carried out. In addition, this method makes it possible to establish the significant role of bottom sediments in the formation of surface water quality. The results of the carried out research make it possible to increase the number of observations in time and space and to obtain a significant amount of information base on the ecological state of water bodies during their monitoring.
1. ВведениеПоверхностные воды относятся к важным компонентам природной среды и содержат значительные запасы пресной воды (водохранилища, озерные системы, реки). В условиях интенсивной хозяйственной деятельности их загрязнение стало одной из актуальных экологических проблем [1–4].