ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СВИНЦА В СИСТЕМЕ ВОДА - ДОННЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ В УСТЬЕВОЙ ОБЛАСТИ РЕКИ ХАЙФОН (ВЬЕТНАМ) Чыонг Ван Туан,Волкова И.В.

Астраханский государственный технический университет


Номер: 1-1
Год: 2017
Страницы: 44-48
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

моллюсков, свинца, отложение, распределение, molluscs, lead, deposit, distribution

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

Концентрация свинца, распределенного в водной среде и в отложениях в районе разведения моллюска Мeretrix lyrata, оказывает сильное влияние на возможность накопления и выведения Мeretrix lyrata свинца в условиях естественного разведения на пляжах. Данное исследование сосредоточено на определении концентрации свинца, растворенного в воде, в сухом остатке и в отложениях. Результаты исследования показали, что свинец существует преимущественно в сухом остатке (23,3 мг/кг) и в отложениях (14,31 мг/кг), в воде - очень мало (0,003 мг/кг). В виде органики свинец присутствует с перегноем, в основном это гуминовая и фульвокислоты, на это нужно обратить особое внимание, так как перегной является источником питания Мeretrix lyrata , и в этом виде свинец может накапливаться в их организмах.

Текст научной статьи

В устьевой области реки Хайфон (Вьетнам) сосредоточены промыслы по выращиванию многих видов аквакультуры, в том числе и Meretrix lyrata. Блюда из Мeretrix lyrata являются повседневной едой вьетнамцев. Но экосистемы, где их выращивают подвержены сильным рискам загрязнения окружающей среды, в том числе и металлом свинцом. В связи с этим, исследования колебаний концентрации свинца в воде пляжа для разведения Мeretrix lyrata в устьевой области реки Хайфон (Вьетнам) являются актуальными, они необходимы для последующего исследования накопления свинца в моллюсках. На основании полученных данных можно дать рекомендации по безопасному употреблению Meretrix lyrata в пищу. Биологические особенности двустворчатых моллюсков заключаются в том, что они живут на дне и питаются за счет фильтрации. Meretrix lyrata не привередливы в еде, но привередливы к размерам пищи: только пища размером 4µm - 10µm проходит через систему фильтрации жабр, затем спускается в пищеварительный тракт. Их пища - это планктон, водоросли, взвешенный в воде детрит и фитопланктон.[3,17] Таким образом, поступление и накопление тяжелых металлов у Мeretrix lyrata может происходить от указанных выше различных объектов их питания. Поэтому необходимо исследовать распределение металлов, содержащихся в воде, иле, взвешенном остатке и донных отложениях, а затем можно будет оценить, от каких составляющих среды обитания исходит опасность распространения тяжелых металлов для моллюсков. Исследовательской задачей данного проекта является прояснение указанных выше вопросов, а также выявление закономерности накопления свинца в Meretrix lyrata в естественной среде содержания на пляжах, расположенных в устьевой области реки Хайфон, Вьетнам. Эта устьевая область ежегодно принимает множество источников сбросов от социально-экономической деятельности, загрязняющих окружающую среду: портовая деятельность, водный транспорт, судостроение и судоремонт, разбор старых судов, а также береговые промышленные зоны, сельское хозяйство.[5,97] Место проведения исследования: Община донгбай, уезд Катхай, город Хайфон (Вьетнам). Время проведения наблюдений: с июня 2012 года по май 2013 года Осмотр пляжа с Мeretrix lyrata проводился периодически, каждый месяц. Взятие проб воды проводилось с донного слоя, в 10 см от дна. Пробы воды брались 6 раз с частотой забора раз в 3 часа по каждому этапу обследования. Образцы осадочных отложений брались на глубине 2 см. Количественный анализ производили с помощью атомно-абсорбционного спектрофотометра [2,34]. Предел обнаружения аналитическим оборудованием свинца в жидкой и твердой форме образцов:[2,34] - Концентрация свинца в образцах воды: 5.10-4 мг/кг. - Концентрация свинца в твердых образцах: 5.10-4 мг/кг. Распределение концентрации свинца в водной среде на пляже по разведению моллюсков Содержание растворенного в воде свинца (PbI) Результаты анализов показали тенденцию к повышению концентрации PbI в сезон дождей (с мая по август), и снижению в месяцы сухого сезона (с сентября по апрель). В начале сезона дождей (май, июнь) загрязняющие вещества (свинец), накопленные в отложениях водостоков и водоемов, вымываются дождевой водой в реку, поэтому в эти месяцы концентрация данных веществ обычно выше, чем в конце сезона дождей. При измерении содержания растворенного свинца (PbI) в воде, очищенной через бумажный фильтр 0,45µм, среднее значение PbI колеблется в пределах 0,001÷0,005µг/л . Динамика концентрации PbI и колебания pH в воде пляжа по разведению моллюсков отображены на таблице 1. Таблица 1 Содержание PbI в водной среде пляжа с Meretrix Lyrata Время взятия образцов Среднее значение (мг/кг) Максимальное значение (мг/кг) pH Этап 1 (01.06.2012) ( n = 6) 0,004 ± 1,7.10-4 0,0042 7.9 Этап 2 (27.06.2012) ( n = 6) 0,003 ± 2,4.10-4 0,004 8.1 Этап 3(27.07.2012) ( n = 6) 0,003 ± 3,4.10-4 0,0045 7.9 Этап 4 (29.08.2012) ( n = 6) 0,005 ± 3,2.10-4 0,006 6.4 Этап 5 (27.09.2012) ( n = 6) 0,002 ± 2,5.10-4 0,0028 7.8 Этап 6 (30.10.2012) ( n = 6) 0,002 ± 2,4.10-4 0,003 7.9 Этап 7 (04.12.2012) ( n = 6) 0,001 ± 1,9.10-4 0,002 8 Этап 8 (05.01.2013) ( n = 6) 0,003 ± 2,7.10-4 0,004 8.1 Этап 9 (27.01.2013) ( n = 6) 0,002 ± 2,1.10-4 0,0025 8.2 Этап 10 (04.03.2013) ( n = 6) 0,002 ± 2,5.10-4 0,003 6.4 Этап 11 (08.04.2013) ( n = 6) 0,003 ± 1,9.10-4 0,0035 8 Этап 12 (06.05.2013) ( n = 6) 0,004 ± 1,9.10-4 0,0045 8.1 Как видно из таблицы 1, максимальная концентрация свинца (0,006 мг/кг) отмечалась в период сезона дождей (29.08.2012), уровень pH при этом очень низкий (6,4). Водородный показатель pH воды на пляже для разведения Мeretrix lyrata колебался в пределах 6,4 ÷ 8,3, самый низкий pH был в марте и августе, когда отмечалось большое количество осадков(до 180 ÷ 200мм). Водородный показатель pH воды на пляже разведения моллюсков был подвержен влиянию пресной и морской воды, в течение дня он изменялся на 0,1 ÷ 0,4. Содержание свинца в сухом остатке (PbTSS) Среднее содержание PbTSS составило 23,14 мг/кг. Согласно исследованиям, содержание свинца в сухом остатке обычно повышается в сезон дождей, который длится с мая по август, и снижается в сухой сезон (Табл 2). Таблица 2 Время взятия образцов Среднее значение (мг/кг) Максимальное значение (мг/кг) TSS Этап 1 (01.06.2012) ( n = 6) 24,64±1,26 28,14 787.6 Этап 2 (27.06.2012) ( n = 6) 22,80±0,65 23,55 549.7 Этап 3(27.07.2012) ( n = 6) 23,30±0,90 26,4 875.2 Этап 4 (29.08.2012) ( n = 6) 30,68±1,39 35,24 898.2 Этап 5 (27.09.2012) ( n = 6) 21,70±1,03 25,44 731 Этап 6 (30.10.2012) ( n = 6) 23,43±0,58 25,88 492.7 Этап 7 (04.12.2012) ( n = 6) 18,45±0,59 20,56 355 Этап 8 (05.01.2013) ( n = 6) 18,90±1,12 22,60 335.7 Этап 9 (27.01.2013) ( n = 6) 21,57±0,56 24,12 537.2 Этап 10 (04.03.2013) ( n = 6) 20,65±0,80 24,50 310.5 Этап 11 (08.04.2013) ( n = 6) 25,18±1,38 29,32 680.3 Этап 12 (06.05.2013) ( n = 6) 26,34±1,26 30,50 800.6 Результаты исследования также показали наличие связей между концентрацией свинца PbTSS и количеством сухого остатка TSS, при этом коэффициент R2 = 0,6396, r = 0,799, что указывает на тесную связь такой корреляции. Корреляция между PbTSS и TSS отражена на рисунке 1. Как видно, PbTSS довольно стабилен во времени, имеет тенденцию изменяться пропорционально количеству TSS. Рис. 1. Корреляция между концентрацией PbTSS и содержанием TSS Содержание свинца в осадочных отложениях (PbS ) Образцы отложений из двух экспериментальных блоков (блока AD и блока OTN) имеют различные характеристики. Экспериментальный блок OTN находится в высокой приливной зоне, время высыхания 8÷10 часов. Экспериментальный блок AD расположен в низкой приливной зоне, время высыхания 4 ÷ 6 часов. Образцы осадочных отложений брались с поверхности (2 см) каждого экспериментального блока на 4 квадратных блоках площадью 30 см2 и перемешивались, бралось количество образца, достаточное для определения содержания свинца в осадочных отложениях (PbS). Результаты анализа образцов по 12 этапам взятия проб отображены в таблице 3. Концентрация в осадочных отложениях 2-х экспериментальных блоков различается слабо, однако время высыхания поверхности у них разное. Данные анализов показали, что содержание свинца в осадочных отложениях было достаточно стабильно. Наблюдается тенденция к увеличению содержания свинца в осадочных отложениях в сезон дождей, включая июнь, июль, август и сентябрь, и к уменьшению его содержания в сухой сезон, то есть в остальные месяцы года. В сезон дождей отходы, содержащие свинец, выносятся дождевыми потоками к устьевой области реки, что увеличивает накопление свинца в осадочных отложениях. Согласно полученных результатов, видно, что свинец присутствует в естественной среде разведения (на пляже) почти во всех составляющих: в воде, сухом остатке и донных отложениях. Однако, распределение свинца в данных составляющих неравномерно, а именно: в воде концентрация свинца очень мала (среднее значение 0,003мг/кг), в сухом остатке намного выше в 7,7.103раз по сравнению с водой. В донных отложениях накопление свинца прослеживается четко, его концентрация выше в 4,8.103раз по сравнению с водой. Таблица 3 Содержание свинца в осадочных слоях двух экспериментальных блоков Время взятия образцов Содержание свинца (мг/кг) Осадочные отложения блока OTN Осадочные отложения блока AD Среднее значение Этап 1 (01.06.2012) 15,08 15,03 15,05 Этап 2 (27.06.2012) 17,63 18,12 17,87 Этап 3(27.07.2012) 14,50 14,11 14,31 Этап 4 (29.08.2012) 20,10 20.98 20,54 Этап 5 (27.09.2012) 16,30 16.15 16,23 Этап 6 (30.10.2012) 11,25 11,20 11,20 Этап 7 (04.12.2012) 10,20 11,60 10,88 Этап 8 (05.01.2013) 10,25 10,24 10,24 Этап 9 (27.01.2013) 11,88 11,60 11,72 Этап 10 (04.03.2013) 14,34 12,78 13,55 Этап 11 (08.04.2013) 14,40 16,20 15,33 Этап 12 (06.05.2013) 16,71 16,88 16,79 Согласно работ A.M.Ure, C.M.Davidson и R.P.Thomas [1,23] тяжелые металлы в донных отложениях могут находиться в различных химических состояниях (табл 4). Таблица 4 Существование свинца в донных отложениях по формам [1,23] Металл Общая концентрация свинца Карбонат Оксид Fe-Mn Органика Другие состояния мг/кг % мг/кг % мг/кг % мг/кг % мг/кг % Pb 14,48 100 - 0,00 4,40 30,39 5,88 40,61 4,20 29,00 Данные анализа, представленные в таблице 4, указывают на наличие свинца в донных отложениях и его распределение по формам следующим образом: в форме оксида Fe-Mn (30,39%), органики (40,61%) и в оставшихся формах 29,00% [2,54] Результаты анализов образцов осадочных отложений, взятых в разных местах на пляже для разведения моллюсков, показали, что концентрация свинца в них не различается, хорошо просматривается равномерное распределение свинца на пляже для естественного содержания моллюсков, отсутствуют локализации загрязнений. Концентрация растворенного в воде свинца очень мала (среднее значение составляет 0,003мг/кг), поэтому можно утверждать, что перемещение свинца из ила пляжа по разведению моллюсков в воду незначительно, в основном свинец содержится в нерастворенном виде. Закономерность распределения свинца в донных отложениях следующая: в форме минерала > в форме органики > в форме оксида Fe-Mn > в форме карбоната > растворенный в воде Таким образом, согласно различным источникам [3,89], свинец в отложениях на пляже для разведения моллюсков присутствует в основном в немобильной форме - в виде минералов, в меньшей степени - в органике, в виде оксида Fe-Mn и минимально - в карбонате. [1,36;4,42] Свинец в состоянии органики существует в перегное, в основном это гуминовая и фульвокислоты, на которые нужно обратить внимание, так как перегной - это также источник пищи Мeretrix lyrata , и в данной форме свинец может накапливаться в их организмах. В ходе исследования определили формы нахождения свинца в водной среде и в донных отложениях в районе пляжа для разведения Мeretrix lyrata, который расположен в устьевой области реки Хайфон, (Вьетнам). Было проанализировано и оценено содержание свинца в водной среде, закономерности его распределения по формам в донных отложениях. Результатом является важная основа для исследований накопления и выведения свинца из Мeretrix lyrata , содержащихся в естественных условиях.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.