1 Исследование форм миграции тяжелых металлов в поверхностных водах Новгородской области Кузьмина И. А. Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого

2 Цель работы: и зучение миграции тяжелых металлов в поверхностных водах бассейна озера Ильмень с определением соотношения их форм. Задачи: изучение теоретического материала по исследуемой теме; определение форм нахождения тяжелых металлов в поверхностных водах и их соотношения; расчет объемов годового стока (W) рек Шелонь, Ловать, Полисть, Пола, Мста, Волхов и расчет материального баланса тяжелых металлов в озере Ильмень; расчет коэффициента водной миграции каждого исследуемого элемента;

3 Рисунок 1 - Распределение металлов -токсикантов (M) в водной экосистеме.

4 Рисунок 2 - Формы существования металлов в поверхностных водах и их токсикологическая характеристика Понижение токсичности Гидратированные ионы металлов; простые комплексы с неорганическими анионами (токсичные формы) Комплексы металлов с гуминовыми и фульвокислотами; комплексы с серосодержащими лигандами и аминокислотами (формы умеренно токсичные) Металлы, адсорбированные на поверхности взвешенных частиц (малотоксичные формы)

5 Точки отбора проб

6

7 Результаты исследования Формы миграции тяжелых металлов Рисунок 4 - Концентрация свинца в поверхностных водах

8 Рисунок 5 - Концентрация меди в поверхностных водах

9 Рисунок 6 - Концентрация марганца в поверхностных водах

10 Рисунок 7 - Концентрация железа в поверхностных водах

11 Рисунок 8 - Концентрация цинка в поверхностных водах

12 Коэффициент водной миграции Кх = (Мх * 100) / (а * n х ), где Мх – содержание элемента х в воде, г/л; а – минерализация воды, г/л; n х – содержание элемента х в водовмещающих породах, или кларк, % по массе. Глобальный коэффициент водной миграции составляет: для цинка более 3, свинца менее 0,5, меди – от 2 до 9, железа и марганца – от 0,05 до 0,9

Таблица 1 – Коэффициенты миграции исследуемых металлов в поверхностных водах бассейна оз. Ильмень МарганецМедьСвинецЖелезоЦинк Ловать 0,180,240,160,000090,26 Шелонь 0,100,170,060,000080,06 Полисть 0,110,240,130,000150,24 Пола 0,160,360,130,000110,24 оз. Ильмень 0,160,490,220,000100,28 Глобальный Кв 0,05-0,92-9< 0,50,05-0,9> 3

Таблица 2 – Материальный баланс тяжелых металлов в оз. Ильмень Составляющие балансаMnCuPbFe Растворенных форм Приход: Поверхностный приток (тыс.т/год)0,2280,0530,0080,007 Расход: сток р. Волхов (тыс.т/год)0,1840,0280,007 разность0,0440,0250,0010,000 в % от прихода19,347,212,50,00 Взвешенных форм Приход: Поверхностный приток (тыс.т/год)0,1310,0820,10621,617 Расход: сток р. Волхов (тыс.т/год)0,2330,1840,01016,113 разность-0,102 0,0965,504 в % от прихода- - 90,625,50 Валового содержания Приход: Поверхностный приток (тыс.т/год)0,3590,1350,11421,624 Расход: сток р. Волхов (тыс.т/год)0,4170,2120,01716,119 разность-0,058-0,0770,0975,505 в % от прихода -- 85,125,50

15 Заключение Три из исследуемых металлов – медь, свинец и железо мигрируют в поверхностных водах Новгородской области в основном во взвешенных формах. Другие два металла – марганец и цинк мигрируют в водах больше в растворенном состоянии. Чем ниже значение Кв, тем меньше интенсивность перемещения элемента в водном потоке, причиной чего может быть, вероятно, выпадение металла из раствора в осадок и накопление его в донных отложениях. Прямой явной зависимости содержания тяжелых металлов в поверхностных водах от содержания в них органических веществ не выявлено.

16 В озере Ильмень происходит задерживание растворенных форм тяжелых металлов. Это может быть обусловлено переходом их во взвешенные формы, выпадением в осадки и накоплением в донных отложениях. Взвешенные формы тяжелых металлов марганца и меди больше выносятся из озера со стоком реки Волхов. Для железа и свинца характерно же накопление всех форм в озере Ильмень, и их сток с водами реки Волхов меньше, чем поверхностный приток с водами рек Ловать, Шелонь, Пола и Мста.

17 Спасибо за внимание