Хромишева О. О. доц., Луценко О. О.

Мелітопольський державний педагогічний університет

імені Богдана Хмельницького

ВИЗНАЧЕННЯ ЙОНІВ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ В РІЧЦІ МОЛОЧНІЙ

Водні системи складаються із біогенних популяцій (виробників, споживачів, редуцентів) та фізичних і хімічних компонентів [1]. В цих системах відбувається складна взаємодія фізичного і біохімічного циклів. Антропогенні стреси, такі як токсичні викиди, можуть негативно подіяти на багато видів водної флори і фауни, існування яких залежить від абіотичних умов наприклад, температури, характеристик потоку води, рН, концентрації розчиненого кисню, концентрації важких металів [2].

Йони металів є неодмінними компонентами природних водойм. Залежно від умов середовища (pН, окисно-відновний потенціал, наявність лігандів) вони існують у різних ступенях окиснення й входять до складу різноманітних неорганічних і металоорганічних сполук, які можуть бути істинно розчиненими, колоїдно - дисперсними або входити до складу мінеральних й органічних суспензій [2]. Істинно-розчинені форми металів, у свою чергу, досить різноманітні, що пов'язане із процесами гідролізу, гідролітичної полімеризації (утворенням поліядерних гідроксокомплексів) і комплексоутворення з різними лігандами. Відповідно, як каталітичні властивості металів, так і доступність для водних мікроорганізмів залежать від форм існування їх у водній екосистемі. Багато металів утворять досить міцні комплекси [3] з органікою; ці комплекси є однієї з найважливіших форм міграції елементів у природних водах. Більшість органічних комплексів хелатні і є стійкими. Комплекси, утворені ґрунтовими кислотами із солями деяких важких металів, відносно добре розчинні в умовах нейтрального, слабокислого і слаболужного середовища. Тому металорганічні комплекси здатні мігрувати в природних водах на досить значні відстані. Особливо важливо це для маломінералізованих й у першу чергу поверхневих вод, у яких утворення інших комплексів неможливо.

Для того, щоб контролювати вміст важких металів в поверхневих водах та проводити моніторинг довкілля, необхідно постійно визначати рівень забрудненості природних вод важкими металами, особливо в промислових містах.

У м. Мелітополі працюють 42 промислові підприємства, які використовують воду, а потім скидають її у великих кількостях в міську каналізацію і відкриті водоймища, а саме у річку Молочну.

Тому актуальним є визначення йонів важких металів у природних водах.

В ході дослідження було визначено вміст рухливих форм Плюмбуму (ІІ), Хрому (VІ), Цинку (ІІ) і Феруму (ІІІ) в річці Молочна восени 2010 та навесні 2011 року.

Місця взяття проб: 1 – струмок Піщаний: район військового містечка; 2 – струмок Піщаний: район дач на Новому Мелітополі; 3 – струмок Піщаний: район заводу ОАО «Гідрасила» МЗТГ; 4 – струмок Піщаний: район моста по проспекту Б. Хмельницького; 5 – струмок Піщаний: район моста по вулиці О. Невського; 6 – р. Молочна: район тубдиспансера; 7 – р. Молочна: район Бердянського моста; 8 – р. Молочна: район впадання струмка Піщаний.

Найбільш забрудненими на йони Плюмбум (ІІ) виявилися проби № 3, 7, 8 (табл.); на йони Цинку – № 3, 4, 5 (табл.); на йони Хрому (VІ) проби № 3, 7, 8 (табл.); на йони Ферум (ІІІ) – № 5, 7, 8 (табл.).

Ці проби води виявилися найбільш забрудненими через недостатньо очищенні промислові викиди безпосередньо у річку Молочну. Наявність даних важких металів у водах струмка Піщаний пояснюється тим фактом, що в нього скидають стічні води такі підприємства як Мелітопольський завод тракторних гідроагрегатів, Автокольорит.

Таблиця

Вміст рухливих форм важких металів у відкритому водоймищі

(усереднені дані)

Проби	Вміст важких металів у воді, мг/л (осінь 2010 р.)				Вміст важких металів у воді, мг/л (весна 2011 р.)
	Pb^2+	Zn^2+	Cr^6+	Fe^3+	Pb^2+	Zn^2+	Cr^6+	Fe^3+
1	-	0,09	-	0,04	-	0,08	-	0,05
2	0,015	0,09	-	0,03	0,01	0,08	-	0,08
3	0,038	0,21	0,04	0,2	0,03	0,19	0,03	0,04
4	0,015	0,14	0,015	0,12	0,01	0,12	0,01	0,12
5	0,015	0,13	-	0,36	0,01	0,11	-	0,36
6	-	0,08	-	0,08	-	0,08	-	0,2
7	0,036	0,012	0,03	0,35	0,03	0,012	0,02	0,28
8	0,026	0,05	0,03	0,28	0,02	0,05	0,02	0,4

В ході дослідження було визначено вміст рухливих форм Плюмбуму (ІІ), Хрому (VI), Цинку і Феруму (ІІІ) в річці Молочній. Рухливі форми Цинку і Плюмбуму (ІІ) трохи перевищують ГДК (1,0 і 0,1 мг/л відповідно), але знаходяться в межах фонових значень.

Рухливі форми Хрому і Феруму перевищують ГДК (0,1 і 0,01 мг/л відповідно). Наявність даних важких металів у водах пояснюється тим фактом, що в нього скидають стічні води таке підприємство як Автокольорит.

Таким чином, для поліпшення екологічного стану в місті необхідно здійснювати охорону водних об'єктів, щоб стабілізувати кількість важких металів або навіть знизити. Окрім цього необхідно постійно проводити моніторинг навколишнього середовища, комплексні програми по відновлення якості води.

ВИСНОВКИ

Теоретичні основи фотоколориметричних методів визначення йонів важких металів в природних водах, заснованих на законі Бугера-Ламберта-Бера. Визначення йонів Ферум (ІІІ) з амоній роданідом показав вміст йонів в природних водах, який становить 0,04 – 0,5 мг/л. Ці результати знаходяться в межах фонових значень, йонів Плюмбум (ІІ) з дитизоном у лужному середовищі показала, що вміст йонів не перевищує норми і становить 0,01 – 0,038 мг/л, йонів Хрому (VI) з дифенилкарбазидом показало вміст йонів у природних водах, який становить 0,01 – 0,04 мг/л, який не перевищує ГДК, йонів Цинку з дитизоном показало, що вміст в р. Молочній становить 0,012 - 0,21 мг/л, що не перевищує граничної концентрації.

Вміст рухливих форм важких металів збільшується весняно-літній період, оскільки із збільшенням температури підвищується розчинність важкорозчинних сполук Хрому (VІ), Плюмбуму (ІІ), Цинку і Феруму (ІІІ). Цей факт потрібно враховувати при проведенні екологічних експертиз.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Василега-Дерибас М. Хімічні елементи в живій природі // Хімія. Біологія. – 1999. – №29-30. – с. 10-12.

2. Корчинський Г. А. Хімія: Підручник для студентів спец. вищих техн. закладів навчання / Корчинський Г. А. – Вінниця: Подол – 2000, 2002. 528 с.

3. Кульский Л.А., Строкач П.П. Технология очистки природных вод. - К: Наук.думка, 1986. – 367 с.