WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаГеографія фізична, Геоморфологія, Геологія → Сезонна міграція міді, кобальту, кадмію та свинцю в екосистемі тернопільського ставу - Реферат

Сезонна міграція міді, кобальту, кадмію та свинцю в екосистемі тернопільського ставу - Реферат

роботи, рух катерів), впливів, які ведуть до збільшення концентрації вільних іонів. Слід враховувати можливість виникнення анаеробних умов в придонному горизонті, особливо в зонах накопичення водоростей, в результаті чого вільні іони металів легко переходять у водне середовище з донних відкладів.
Відрізняється поведінка свинцю і кадмію в прибережному мулі. Виявлено збільшення літніх концентрацій даних металів порівняно з весняними. Слід відмітити, що свинець і кадмій мають велику спорідненість до утворення комплексів з неорганічними лігандами та залізомарганцевими оксидами [2] (кількість останніх у літній період значно зростає, а у серпні їх концентрація становить 0,17 мг/л).
Значна участь оксидів заліза і марганцю в зв'язуванні свинцю і кадмію дозволяє припустити, що у відновних умовах можливе їх часткове вивільнення і перехід в інші фази [2], що спостерігається у серпні, вересні та листопаді. Слід звернути увагу на збільшення концентрацій міді і свинцю восени. Це пояснюється тим, що комплексні сполуки свинцю і міді з гумусовими речовинами найбільш стійкі порівняно з іншими ВМ [2], особливо при зниженні pH (восени pH =7,3).
Грунт є відкритою підсистемою геохімічного ландшафту, яка пов'язана потоками речовин і енергії з приземною атмосферою, з сукупністю нижчих і вищих рослин і тварин, поверхневими і підземними водами. Грунт безпосередньо впливає на забруднення харчового ланцюга [3].
Як бачимо, на початку вегетації грунти характеризуються підвищеним вмістом ВМ (особливо у квітні). Це обумовлено впливом весняної повені, відкритості поверхні для надходження ВМ, інтенсифікацією геохімічно-транформаційних процесів, що спричиняє утворення сполук між ВМ, реакцією pH грунтів. Згідно даних інших дослідників [3] однозначно зафіксовано залуження грунтів по вертикальному профілю весною у грунтах зниженої ділянки поблизу водойм, що спричиняє утворення сполук ВМ зі складовими грунту.
Як було зазначено раніше, свинець і мідь утворюють стабільніші комплекси порівняно з кобальтом і кадмієм, що пояснює їх високу концентрацію в грунтах (особливо в листопаді -рис.1,4). Встановлено, що вилуговування свинцю з грунту майже не проходить. Він мігрує в основному в бікарбонатній формі, а також в складі органічних комплексів. Зниження концентрації свинцю у грунтах влітку можна пояснити вимиванням цього металу у поверхневі води ставу та акумуляцією водною рослинністю. Також слід нагадати про велику здатність іонів свинцю до утворення комплексів з оксидами Fe і Mn, а при зниженні рН і зміні окисно-відновної ситуації такі комплекси дуже нестійкі.
Зниження концентрацій кобальту влітку пояснюється вилуговуванням, зміною рH та окисно-відновною ситуацією.
Концентрація міді і кадмію дещо зростає від квітня до травня, а потім різко зменшується у літній період і зростає восени. Велика частина міді у грунтах знаходиться у вигляді гуматних і фульватних комплексних сполук. При цьому домінують останні. Відомо, що при значному забрудненні (в нашому випадку кадмієм) гумінові кислоти перетворюються у фульвокислоти, комплекси з якими характеризуються незначною міцністю.
В результаті зміни pH та окисно-відновної ситуації такі комплекси легко розкладаються. Тільки цим і можливо пояснити міграцію міді і кадмію в грунтах.
Інтенсивність надходження ВМ в клітини водоростей різноманітна і залежить від багатьох факторів, в тому числі від біологічних особливостей водорості і виду металу.
Весняні концентрації досліджуваних металів, окрім кадмію, значно переважають літні та осінні. Деякі дослідники [6] вважають, що фітопланктон протягом зими осідає на забруднені донні відклади, а весною змулюється.
У другу фазу весни спостерігається бурхливий розвиток комплексу діатомових водоростей - астеріонелла (Asterionella), табелярія (Tabellaria). Деякі дослідники стверджують, що ці види водоростей мають значну чутливість до міді. З одержаних нами результатів можна зробити висновок, що діатомові водорості мають високу чутливість до кобальту та свинцю. Також, сприяє акумуляції ВМ водоростями значна мінералізація води (квітень - 556 мг/л). Слід зазначити позитивну кореляцію між концентрацією ВМ у воді (навесні найвищі концентрації) та у водоростях.
За результатами наших досліджень, концентрація досліджуваних металів у водоростях різко зменшується у липні, окрім кадмію. Це пов'язано з зниженням pH (pH = 7,2), а адсорбція всіх металів знижується з зростанням концентрації H+. У серпні концентрація металів підвищується. У цей період відбувається активна вегетація синьо-зелених (Anabaena, Microcystic, Oscillatoria) та зелених (Scenedesmus, Pediastrum) водоростей, що приводить до "цвітіння води". При цьому відбувається підвищення pH (pH = 7,6). В таких умовах при зниженні редокс-потенціалу метали виступають як активні комплексоутворювачі з органічними речовинами, утворючи добре розчинні у воді хелати. Хелатні форми Cu, Co, Pb найбільше засвоюються рослинами [9].
Концентрація кадмію влітку вища, ніж навесні. Високі температури посилюють поглинання кадмію. Крім того, оскільки різниця в температурі води впливає на швидкість росту, у водоростях, які швидко ростуть, його міститься менше, особливо навесні [8].
Восени (у вересні) з пониженням температури води з'являються холодноводні види діатомових - Melosira, Diatoma; в цей час велику роль відіграють також і синьо-зелені водорості.
Зрозуміло, що вегетація у осінній період не така активна, як влітку,тому концентрація Co, Pb, Cd у вересні дещо знижується. Листопадове збільшенні концентрації ВМ можна пояснити тим, що адсорбція швидкоростучими молодими культурами в цілому слабша. ніж старими культурами (найбільше таких у серпні та листопаді).
Винятком є лише мідь. Її концентрація зростає у вересні (чутливість до діатомових водоростей) та спадає у листопаді.
Із літературних даних відомо, що мікроскопічні водорості мають вирішальне значення в трансформації ВМ у водних екосистемах. Активно накопичуючи ВМ, водорості можуть впливати на розподіл їх в харчовому ланцюзі, на вертикальний і горизонтальний транспорт по акваторії.
1. Досліджено вміст та проаналізовано міграційну рухливість міді, кобальту, кадмію та свинцю в складових водної екосистеми - вода, прибережний мул, грунти, водорості в різні сезони року.
2. Встановлено наступну послідовність зростання вмісту ВМ у складових водного середовища:
квітень для Co, Cu вода грунти < водорості;
для Pb вода < прибережний мул водорості;
для Cd вода грунти < водорості;
травень для Co, Pb, Cd вода < прибережний мул < грунти < водорості;
для Cu вода < прибережний мул водорості;
липень для Cu вода < прибережний мул водорості;
для Pb, Cd, Co вода грунти < водорості;
серпень для Cu вода < прибережний мул < грунти < водорості;
для Pb, Cd, Co вода грунти < водорості.
вересень для Cu, Pb вода < прибережний мул водорості;
для Co вода грунти > водорості;
для Cd вода грунти < водорості
листопад для Co, Cd вода грунти < водорості;
для Cu, Pb вода < прибережний мул водорості.
3. Порівнюючи одержані дані з величинами ГДК можна зазначити, що Тернопільський став є досить забрудненою водоймою, особливо свинцем і к?дмієм.
Список літератури
1. Андрієннко Т.Л., Попович С.Ю., Головол О.Ф. Озер вода жива. - К.: Урожай, 1990. - 132 с. 2. Белоконь В.М., Нахшина Е.П. Формы нахождения тяжелых металлов в донных отложениях водохранилищ Днепра // Гидробиол. журн.- 1990. - 26, 2. - С.83-89. 3. Козуля Г.В. Особливості поведінки техногенних елементів у грунтах різних орацій долинних ландшафтів середньої течії ріки Сів. Донець: Автореферат дис. канд.географ.наук. - Харків. - 1999. - 8 с. 4. Лакин В.Т. Биометрия. - М.:Высшая школа, 1980. - 343 с. 5. Линник П.Н. Тяжелые металлы в поверхностных водах Украины: содержание и формы миграции // Гидробиол. журн. - 1999. - 35,1. - С. 22-41. 6. Линник П.Н., Искра И.В. Роль растворенных органических веществ в миграции цинка, свинца и кадмия в водохранилищах Днепра // Водные ресурсы. - 1997. - 24,4. - С. 494-502. 7. Линник П.Н., Набиванец Б.И. Формы миграции металлов в пресных поверхностных водах. - Л.: Гидрометиоиздат, 1986. - 186 с. 8. Сафонова Г.А. Накопления ртути и других тяжелых металлов водоростями и водными растениями // Поведения ртути и других тяжелых металлов в экосистемах. - Ч.1. Новосибирск, 1989. - С. 64-100. 9. Ялынская Н.С., Лопотун А.Г. Накопление микроэлементов и тяжелых металлов в растениях рыбоводных прудов // Гидробиол. журн. - 1993. - 23, 2. - С.40-45.
Loading...

 
 

Цікаве