Элементный состав солевых образований из природных пресных вод как индикатор экологической безопасности водопользования
Список сокращений 4
Введение 5
Глава 1. Солеобразование при многократном кипячении воды 16
Глава 2. Краткая физико-географическая, геологическая,
гидрологическая, экологическая характеристика Павлодарской области 22
2.1 Ландшафтные особенности 25
2.2 Геологическая характеристика 27
2.3 Гидрогеологическая изученность территории 29
2.4 Геоэкологическая обстановка на территории 36
Глава 3. Материалы и методы исследования 41
3.1 Методика отбора проб 41
3.2 Экспериментальные данные 44
3.3 Методы лабораторных испытаний и анализа проб 47
3.4 Методика обработки данных 53
Глава 4. Оценка качества вод по данным изучения состава солевых
образований из природных пресных вод в населенных пунктах
Павлодарской области 55
4.1 Взаимосвязь состава накипи с гидрогеохимическими
особенностями воды 55
4.2 Содержание урана в питьевых водах 59
Глава 5. Элементный состав солевых отложений природных пресных вод
в населенных пунктах Павлодарской области 71
5.1 Общая геохимическая характеристика солевых отложений из
природных пресных вод 71
5.2 Пространственное распределение химических элементов в
солевых отложениях из природных пресных вод и районирование
территории по суммарному показателю накопления компонентов 93
Глава 6. Взаимосвязь химического состава солевых образований из
природных пресных вод и уровня заболеваемости населения
Павлодарской области 109
6.1 Анализ взаимосвязи химического состава накипи с
заболеваемостью взрослого населения 126
6.2 Анализ взаимосвязи химического состава накипи с
заболеваемостью детского населения 130
Заключение 134
Список литературы 136
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ВАК – Высшая аттестационная комиссия
Г.а. – городской акимат
Гг. – годы
ГИГЭ – Кафедра гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологии
ГЭГХ – Кафедра геоэкологии и геохимии
ИНАА – Инструментальный нейтронно-активационный анализ
ККСОН – Комитет по контролю в сфере образования и науки
МКБ – Международная классификация болезней
МОН – Министерство образования и науки
СЭМ – Сканирующая электронная микроскопия
ICP-MS – Масс спектрометрия с индуктивно связанной плазмой
Актуальность исследования. Вода одно из важных химических
соединений, распространенных повсеместно, которое играет особую роль во всех
природных процессах, в том числе происходящих в живом организме
(Вернадский, 1933). Поскольку эта субстанция является поставщиком многих
элементов, качество ее химического состава вызывает определенную
обеспокоенность среди населения. Человек всегда должен быть уверен в
экологической безопасности используемых водных ресурсов. Под «экологической
безопасностью водопользования» понимается комплекс состояний отношений
между населением, экосистемами, хозяйством и водными объектами, при котором
выполняется ряд определенных требований (Алексеевский и др, 2011; Романова и
др., 2011; Попов В.К. и др., 2002). Одно из которых, заключается в потребности
населения воде в необходимом объеме и с приемлемым качеством. Основой для
осуществления эффективной экологической безопасности водопользования
является Водный кодекс и Водная стратегия в Российской Федерации и
Концепция экологической безопасности Республики Казахстан.
Химический состав вод находится в рамках определенных закономерностей,
подчиненных геологическому строению, тектонике, истории геологического
развития планеты и отдельных геологических структур, рельефу, климату,
гидрологическому режиму регионов (Кирюхин и др., 1993; Основы
гидрогеологии…,1982 и др.) и антропогенному воздействию (Орлов, 1988; Зекцер,
2011; Романовская, 2005 и др.).
Употребление недоброкачественной питьевой воды ведет к ухудшению
состояния здоровья человека (Боев и др. 1995, 1998; Большаков и др. 1999; Брукс,
1982; Давыдов, 1998; Маймулов и др. 1998; Рослый и др. 2000; Сидоренко,
Кутепов, 1994 и др.). И, как следствие, приводит к снижению естественной
сопротивляемости организма, а также ранними неблагоприятными
функциональными изменениями в различных физиологических системах
(Кабалова и др., 1995; Демин, 2000; Петин и др., 2006; Гусева и др., 2000;
Муравьев, 2000 и др.).
При использовании воды в бытовых условиях и для питья, она подвергается
неоднократному кипячению, при котором в результате происходящих сложных
электрохимических процессов, кристаллизации, зависящей от комплекса
факторов, приводит к накипеобразованию (Шаов и др., 2005). Прежде всего, этот
процесс связан с распадом бикарбонатов кальция и магния при нагреве воды,
которые превращаются в малорастворимые образования, т.е. когда растворимость
таких веществ падает с увеличением температуры (карбонаты кальция, магния,
железа, гидрооксид магния, оксид магния). В условиях, когда карбонатная
жесткость, превышает определенные уровни в воде, то она склонна к
накипеобразованию.
Существует много исследований, касающихся разработки способов
избавления от накипи в промышленных и хозяйственно-бытовых условиях,
(Gromoglasov, 1990; Присяжнюк, 2003; Дорошенко, 2005; Высоцкий, 2013),
изучения механизма кинетики и кристаллизации (Klepetsanis, 1999; Линников,
2012), однако есть и те, которые затрагивают применение данного объекта в
контексте работ эколого-геохимического и прогнозно-металлогенического
характера (Эколого-геохимические …, 2006; Язиков и др., 2002, 2004, 2007;
Tapkhaeva et al., 2010; Монголина и др., 2011; Робертус и др, 2014; Соктоев и др.,
2011, 2014). По раннее проведенным исследованиям известно, что накипь несет
важную геохимическую информацию, которая отражает не только специфику
ландшафтно-геохимических и геолого-металлогенических особенностей
территории, но и взаимосвязь между уровнем заболеваемости населения и
содержанием химических элементов в накипи. Накипь как объект изучения
вызывает множества вопросов, затрагивающие процессы от самого механизма ее
образования до методических подходов к интерпретации полученных
результатов. Необходимы дополнительные исследования, касающейся
использования его как вещества при определении качества воды и влияния на
здоровье человека, что обуславливает актуальность данной работы.
Цель работы: изучить элементный состав солевых отложений из
природных пресных вод (накипи) для определения медико-экологической
безопасности водных ресурсов, используемых в хозяйственно-питьевых целях на
Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы:
1. Солевые отложения природных пресных вод на территории области
позволили выявить общерегиональную специфику в виде 3 элементов: урана,
серебра, тантала. Каждый район Павлодарской области отличается
определенным набором химических элементов, содержащихся в накипи, что
объясняется влиянием факторов природного и техногенного происхождения.
2. Установлена зависимость содержания урана в воде и накипи. При
содержании в воде урана 17,7 мкг/л его средняя концентрация в накипи
колеблется в пределах 30-40 мг/кг. Это может быть тем лимитирующим
уровнем содержания в накипи, при котором его концентрация в воде
превышает нормативные требования, установленные в России и США.
3. Районы по аномальному накоплению элементов в накипи могут быть
представлены следующим рядом в убывающей последовательности:
Иртышский, Качирский, г.а. Павлодара, Аксу, Железинский, Успенский,
Актогайский, г.а. Экибастуза, Баянаульский, Лебяженский, Майский,
Щарбактинский.
4. Солевые отложения из природных пресных вод (накипь) Иртышского
района выделяется максимальным содержанием редкоземельных элементов и
тория. Этот же район занимает первое место по частоте встречаемости таких
нозологических форм заболеваний, как систем костно-мышечной и
соединительной ткани, пищеварительной, кровообращения, новообразований,
врожденных аномалий, деформаций, хромосомных нарушений у взрослого
населения.
Высокое содержание хрома в накипи способствует росту числа
заболеваний систем кровообращения и костно-мышечной и соединительной
ткани детей.
5. Выявленные связи с уровнем заболеваемости населения позволит
спрогнозировать места распространения специфичных заболеваний
определенных физиологических систем в зависимости от химического состава
вод и сформированной из нее накипи.
6. Солевые отложения из природных пресных вод (накипь) являются
долговременной депонирующей средой, которая может служить для оценки
экологической безопасности источников питьевого водоснабжения.
Читать «Элементный состав солевых образований из природных пресных вод как индикатор экологической безопасности водопользования»
Помогаем с подготовкой сопроводительных документов
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
4.8 (13 отзывов)
4.3 (248 отзывов)
5 (18 отзывов)
4.9 (826 отзывов)
0 (13 отзывов)
4.7 (46 отзывов)
4.4 (59 отзывов)
4.7 (18 отзывов)
4.2 (6 отзывов)
