В Урало-Каспийском бассейне в результате интенсификации промысла и нарушения условий воспроизводства и нагула рыб резко уменьшилась их численность[1]. Виды, занесенные в Красную Книгу в разряд особо охраняемых, практически перестали встречаться. Особую тревогу вызывает все нарастающее освоение нефтегазовых место-рождений на шельфе моря. Кроме этого, данные многолетних исследований показывают о поступлении некоторого количества загрязнений из верхнего течения реки.
Исследования токсикологического состояния рек Урал и Кигач очень актуальны на современном этапе, так как одной из причин уменьшения численности биоресурсов является увеличение загрязнения водоемов тяжелыми металлами. Важным фактором является и гидролого-гидрохимическим режим водоема, так как при благоприятных условиях тяжелые металлы не трансформируются в ионы, а накопляются в первоначальном виде. Соединения тяжелых металлов отрицательно влияют на процессы самоочищения в водоемах. Наиболее токсичны для рыб соли кадмия, меди, ртути, свинца, цинка и трехвалентного хрома. Токсическое действия наблюдаются уже при концентрациях 0,02-0,004 мг/л [2].
Цель исследования – найти источник поступления загрязнений в водоем, определить природу и характер поступающих веществ.
Материал и метод исследования: Материалом для исследования послужили образцы проб воды отобранные в естественных условиях из водоемов Урало-Каспийского бассейна. Количество содержания тяжелых металлов определялось на атомно-абсорбционном спектрометре «МГА-915», предназначеным для количественного определения содержания различных элементов методом с электротермической атомизацией в графитовой кювете. Метод позволяет определять тяжелые металлы в растворенной и взвешанной формах совместно(общее содержание элемента), либо только в растворенной форме. Содержание металлов определяется величиной интегрального аналитического сигнала и рассчитывается по предварительно установленному градировочному графику. Предварительная проба подготовка проводилась по методике для определения тяжелых металлов в природных водах. Дозировка подготовленной пробы составляла 20 мкл.
Результаты исследования и их обсуждение. Для осуществления поставленных задач проведены исследования по изучению состояния рек Урал и Кигач в пред паводковый период и в паводок. В табл. 1 приведены данные по содержанию тяжелых металлов в воде на точках отбора проб в пред паводковый период.
Таблица 1
Содержание тяжелых металов: Хром(Cr), кобальт (Co), медь (Cu), кадмий (Cd), свинец (Pb) в реках Урал и Кигач
Точка отбора проб |
Содержание хрома (Cr), мг/л |
Содержание кобальта (Co), мг/л |
Содержание меди(Cu), мг/л |
Содержание кадмия (Cd), мг/л |
Содержание свинца (Pb), мг/л |
Р.Урал, г. Уральск |
0,002764 |
0,000216 |
0,003204 |
0,000256 |
0,004557 |
г. Атырау, Железнодорож-ный мост |
0,0029415 |
0,000399 |
0,0147475 |
0,000586 |
0,012052 |
Центральный мост |
0,003082 |
0,000852 |
0,005143 |
0,000123 |
0,00774 |
ст.Университет |
0,001613 |
0,000335 |
0,005472 |
0,000198 |
0,019337 |
Рембаза |
0,002771 |
0,000769 |
0,007765 |
0,000145 |
0,06575 |
Ширина раз-ветвление реки |
0,002117 |
0,000526 |
0,011307 |
0,000128 |
0,014422 |
Река Кигач |
0,002506 |
0,000207 |
0,006147 |
0,0130 |
0,007483 |
ПДК, мг/л |
0,005 |
0,005 |
0,001 |
0,005 |
0,03 |
Отбор проб воды в реке Урал производился в различных точках, начиная с верха водоема в г.Уральске и в г. Атырау в нижнем течении реки с целью выявления источника поступления загрязнения, так как водоем, и водоснабжения питьевого назначения. Как показывают данные табл. 1 и рис. 1 превышения ПДК по меди в 3-10 раз по реке Урал и в 6 раз по Кигачу. Также высокие концентрации свинца в точке «Рембаза» р.Урал. В реке Кигач в 2 раза превышают нормативы содержания кадмия в воде. А остальные металлы в этот период находятся в концентрации ниже ПДК.Известно, что многие загрязнения в поверхностные водоемы поступают во время паводков.
Наши исследованния проведенные в это время не стали исключением. Повысились концентрации тех металлов, которые в основном поступают из водоемов соседних с Атырау областей Казахстана.
В табл. 2 приведены данные о содержании тяжелых металлов в точках отбора проб 30.04.15. в период паводка. Станции отбора проб по реке Урал точки выше г.Атырау и ниже его.
Из данных таблицы и рис. 2 видим увеличение содержания хрома, по сравнению предыдущим периодом, и превышение санитарных норм концентрации металла. Наблюдаются повышения содержания меди и кобальта в воде. Количество свинца, поступающего из верховьев реки Урал, увеличилось в 3 раза.
Рис. 1. Содержания тяжелых металлов в р. Урал в пред паводковый период: Точка 1 – Железнодорожный мост; Точка 2 – Центральный мост; Точка 3 – Рембаза; Точка 4 – Ширина разветвление реки Урал; Точка 5 – Река Кигач; Точка 6 – р. Урал, г. Уральск; Точка 7 – р. Урал ст. Университет
Таблица 2
Содержание тяжелых металлов в реке Урал в период паводка
Точка отбора проб |
Содержание хрома (Cr), мг/л |
Содержание кобальта (Co), мг/л |
Содержание меди(Cu), мг/л |
Содержание кадмия (Cd), мг/л |
Содержание свинца (Pb), мг/л |
Бугорки |
0,004294 |
0,001463 |
0,009896 |
0,000149 |
0,012164 |
Институт |
0,004809 |
0,001430 |
0,00772 |
0,000128 |
0,012164 |
Балыкши |
0,003678 |
0,001341 |
0,006655 |
0,000190 |
0,014112 |
Начало Канала |
0,003911 |
0,001116 |
0,005956 |
0,000205 |
0,011405 |
Нижняя Дамба |
0,005994 |
0,001839 |
0,005514 |
0,000118 |
0,004226 |
7 Пост |
0,006359 |
0,002138 |
0,015692 |
0,000187 |
0,005833 |
ПДК, мг/л |
0,005 |
0,005 |
0,001 |
0,005 |
0,03 |
Из данных табл. 2 видим, что станции «7 пост» и «Нижняя Дамба» наиболее загрязненные участки водоема. Видимо, в этом районе р. Урал есть дополнительные источники поступления загрязнения, что требует тщательных исследований. Из изученных металлов обнаружено превышения ПДК в несколько раз по меди и незначительно по хрому. Об этом отмечалось и более в ранних исследованиях [1,5].
В табл. 3 приведены данные о содержании тяжелых металлов в р. Кигач. Отбор проб воды и анализ производился из различных участков рр. Кигач и Урал на пик паводка.
Рис. 2. Содержания тяжелых металлов в р. Урал в период паводка: Точка 1 – Бугорки; Точка 2 – Институт; Точка 3 – Балыкши; Точка 4 – Начало Канала; Точка 5 – 7 Пост; Точка 6 – Нижняя Дамба
Таблица 3
Содержание тяжелых металлов в р. Кигач в паводковый период
Точка отбора проб |
Содержание хрома (Cr), мг/л |
Содержание кобальта (Co), мг/л |
Содержание меди(Cu), мг/л |
Содержание кадмия (Cd), мг/л |
Содержание свинца (Pb), мг/л |
Кигач, Богатинский |
0,002357 |
0,000367 |
0,004041 |
0,000148 |
0,009123 |
Кигач, Камышинский |
0,002020 |
0,000260 |
0,002215 |
0,000200 |
0,008129 |
р. Урал, с-я Университет |
0,01578 |
0,003665 |
0,008594 |
0,000244 |
0,007184 |
ПДК, мг/л |
0,005 |
0,005 |
0,001 |
0,005 |
0,03 |
Рис. 3. Содержания тяжелых металлов в р. Кигач в период паводка: Точка 1 – Кигач, Богатинский; Точка 2 – Кигач, Камышинский; Точка 3 – р. Урал
Эти станции, каждый по своему, различные части водоема, но в целом дают характеристику состояния водоема. По некоторым показателям вода в реке Кигач лучше, чем в р. Урал, однако содержания свинца чуть больше, именно в этом водоеме.
Месяц май считается пиком паводка, иногда основные загрязнения поступают в водоем в начале паводка. Из табл. 1 видно, что в реке Кигач содержания меди и кадмия намного больше в начале паводка, чем в исследуемый период.
Заключение
Изучены пробы воды рек Урал и Кигач на содержания нефтепродуктов и тяжелых металлов и получены данные по содержанию токсикантов в воде в период паводка. Материалы исследований показывают о наличии некоторого количества загрязнений в виде нитритов и бора, а также превышения ПДК по нефтепродуктам.
В целом, в исследуемых водоемах наблюдается увеличение загрязнения тяжелыми металлами, что требует более детальных исследований.