| Головна » Статті » Хімія | [ Додати статтю ] |
Гідрохімічна характеристика та вміст радіонуклідів у воді річок Ірша та Возня
|
У червні 1999 року було проведено дослідження річок Ірша та Возня, що належать до басейну р. Тетерів та протікають по Житомирській області. Аналіз води показав підвищення порівняно з середніми багаторічними значеннями величини загальної мінералізації, вмісту сульфатів та мінеральних форм азоту у воді середньої течії р. Ірша, що може бути наслідком антропогенного забруднення. Відмічено також дещо підвищені концентрації 90Sr у воді водосховища на р. Возня, у нижній її течії. В той же час досить висока частка завислих форм радіонуклідів у воді досліджених водних об’єктів може розглядатись як позитивний фактор її самоочищення. Останнім часом все більше уваги приділяється всебічному використанню малих річок та водойм України для потреб місцевих ланок народного господарства. Зокрема, у Житомирській області планувалося поновити роботу невеликих гідротехнічних споруд, які свого часу були зведені на р. Ірша. В зв’язку з цим постало питання комплексного дослідження водосховищ на р. Ірші та її притоці р. Возні. Необхідність такого дослідження була зумовлена тим фактом, що зазначені гідротехнічні споруди досить довго не експлуатувались, а деякі водосховища навіть було спущено. В той же час існуючі водойми все ще використовуються, зокрема в рекреаційних цілях. Крім того, басейн р. Тетерів, до якого входить і р. Ірша з притоками, розташований в зоні впливу аварії на Чорнобильській АЕС. У червні місяці 1999 року під час експедиційного виїзду були відібрані проби води з р.Ірша та р.Возня. Проби з р. Ірша відбирались з водосховищ або, у тому випадку, якщо водосховище було спущене – на русловій ділянці, біля населених пунктів Нова Борова (початкова точка) і далі вниз по течії біля населених пунктів Старики, Шершні, Барвінки, м. Малин (кінцева точка). На водосховищах проби відбирались на 3-х ділянках: у верхній частині водойми, посередині, та в нижній частині біля греблі. На річці Возня проби води відбирались з водосховища поблизу населеного пункту Рудня Городищенська, що розташовано у її нижній течії. У відібраних пробах визначались основні гідрохімічні показники та концентрації розчинених та завислих форм цезію-137 та стронцію-90. Величини загальної мінералізації води р.Ірша та Возня представлені на рис.1. Слід відзначити, що в нижній течії досліджених річок мінералізація води незначною мірою відрізнялась від середніх показників за багаторічний період, які зображено у правій частині діаграми. Останні розраховувались по даним за 1989-1998 рр., отриманим на пункті спостережень Малин, тобто в нижній частині р. Ірша. В районі населених пунктів Старики та Шершні спостерігався досить значний ріст загальної мінералізації води та вмісту сульфатів. Концентрація останніх у декілька разів перевищувала середню багаторічну величину. Це можна пояснити ймовірним надходженням стічних вод місцевих промислових або сільськогосподарських підприємств. Аналогічний розподіл вздовж по течії р. Ірша спостерігався і для вмісту мінеральних форм азоту (рис.2). Значне підвищення концентрацій амонійного азоту та нітратів також було відмічено для води р. Ірша поблизу населених пунктів Старики та Шершні. При цьому концентрації нітритів в усіх точках спостережень була нижчою за межу визначення (0.01 мг/дм3 ). Як відомо, для поверхневих вод в умовах фотосинтезу, для режиму іонів NH4+ та NO3- характерно зменшення їх концентрацій у літній період внаслідок асиміляції рослинами. Проте крім природних факторів, що впливають на динаміку вмісту мінеральних форм азоту, велике значення має надходження його сполук з промисловими та особливо побутовими стічними водами [1]. Очевидно, у нашому випадку підвищення вмісту амонійного азоту та нітратів у воді р. Ірша на ділянці Старики-Шершні є результатом саме такого забруднення. В зв’язку з цим деякою мірою показовим є і вміст фосфатів у воді досліджених об’єктів. На всіх точках спостережень їх концентрація була нижчою за межу визначення (0,01 мг/дм3), і лише в районі населеного пункту Барвінки вона підвищилась до 0,05 мг/дм3. В той же час необхідно відмітити, що аналіз вмісту та просторового розподілу інших основних гідрохімічних показників (хлоридів, катіонів Ca, Mg, Na, K) у воді р. Ірша та Возня не виявив суттєвих особливостей. Оскільки, як уже було зазначено, басейн р. Тетерів, до якого входять басейни досліджених річок Ірша та Возня, розташований у зоні впливу наслідків аварії на Чорнобильській АЕС, на нашу думку важливим було дослідити рівень забруднення води радіонуклідами. Точки відбору проб води для визначення вмісту радіонуклідів 137Cs та 90Sr співпадали з тими, що використовувались для аналізу загальних гідрохімічних показників. Результати наведено на рис.3.Необхідно відмітити, що вміст радіонуклідів 137Cs та 90Sr у воді р. Ірша характеризувався відносною рівномірністю. Дещо нижчими були концентрації 137Cs та частково 90Sr на ділянці річки в районі населеного пункту Барвінки. В той же час звертають на себе увагу підвищені концентрації 90Sr на верхній та приплотинній ділянках водосховища на р. Возня в районі населеного пункту Рудня Городищенська. На наш погляд ці незначні відмінності концентрацій радіонуклідів могли бути наслідком нерівномірного поширення останніх у грунтах басейну р.Ірша. Концентрації розчиненого 90Sr як правило були дещо вищими від концентрацій 137Cs. Таке співвідношення концентрацій зазначених радіонуклідів для поверхневих вод є характерним і зумовлюється їх хімічними властивостями. Як відомо, 90Sr є більш “мобільним”, легше переходить з грунтів у рідку фазу і потрапляє до водних екосистем в розчиненому стані [4]. І навпаки, 137Cs досить швидко і міцно фіксується поглинаючим комплексом грунтів, що спричиняє нижчі концентрації радіонукліда у воді водних обє’ктів порівняно зі 90Sr. В цілому, якщо порівняти рівні вмісту радіонуклідів цезію та стронцію у воді досліджених річок з їх концентраціями у воді, наприклад, Київського водосховища, можна зробити висновок, що рівень забруднення радіонуклідами води останнього дещо вищий [2, 5]. Так у вересні 1999 року вміст 137Cs у воді Київського водосховища коливався у межах (2,3-3,0)•10-2 Бк/дм3, а 90Sr – (7,4-9,0)•10-2 Бк/дм3. Для р.Ірши за результатами наших досліджень середня концентрація 137Cs становила близько 9•10-3 Бк/дм3, а 90Sr – близько 1•10-2 Бк/дм3 а для р. Возня – близько 9•10-3 Бк/дм3 та 5•10-2 Бк/дм3 відповідно. З точки зору екологічної характеристики водної екосистеми та оцінки її здатності до самоочищення, інформації лише про загальний вміст у воді таких небезпечних забруднюючих речовин як радіонукліди недостатньо. Існує ряд природних факторів, здатних суттєво знизити концетрації токсикантів у водній товщі, а іноді і майже повністю видалити їх з кругообігу. Одним з таких факторів являється наявність у воді зважених частинок [3]. Характеризуючись різною природою походження та розмірами, зависі можуть проявляти різну сорбційну ємність по відношенню до радіонуклідів. Осідаючи на дно в умовах зниження швидкості течії, що особливо характерно для приплотинних ділянок водосховищ, зависі можуть спричинювати видалення радіонуклідів з товщі води та їх депонування у донних відкладах. Нами були визначені величини мутності води річок Ірша та Возня у точках відбору проб та проаналізований вміст радіонуклідів у зваженій речовині. Дані наведені на рис. 4 відображають мутність води досліджених річок та частку завислих форм радіонуклідів, розраховану в процентах від їх загального вмісту. Було встановлено що частка завислих форм цезію у воді досліджених річок становила близько 27% для р. Ірша та 21% для р. Возня. Для стронцію частка його завислих форм становила близько 10-11% як для р. Ірша, так і для р. Возня. Слід також підкреслити добре помітне підвищення частки завислих форм цезію у нижній течії р. Ірша на ділянці Шершні- Барвінки-Малин. В той же час не спостерігалося суттєвого зв’зку між величинами мутності води досліджених річок та часткою завислих форм радіонуклідів. Так при незначній мутності води р. Ірша в районі населеного пункту Шершні (2,9 мг/дм3), частка завислих форм цезію перевищувала 25%. Причиною цього можна рахувати, судячи з усього, природу зваженої речовини. Як відомо, найбільшою сорбційною ємністю характеризуються найдрібніші частинки мінерального походження. Переважання таких частинок у загальному складі зваженої речовини може призводити до зростання частки завислих форм радіонуклідів у воді, мутність якої порівняно невелика. В той же час зважена речовина органічної природи, для якої більшою мірою характерні процеси біологічного поглинання, дещо менше впливає на перерозподіл радіонуклідів між розчиненою та завислою формами. Саме тому частка зважених форм радіонуклідів у різних водоймах, що характеризуються різним режимом зваженої речовини, може суттєво відрізнятись. Так для води Київського водосховища частка завислих форм 137Cs та 90Sr восени 1999 року знаходилась у межах 62-74 та 1-2% відповідно. Неважко переконатись по даним, наведеним на рис.4, що частка завислих форм стронцію у воді досліджених річок суттєво вища. Причиною цього може бути різний склад зваженої речовини. Таким чином, проведене дослідження р. Ірша та Возня показало підвищення порівняно з середніми багаторічними значеннями величини загальної мінералізації, вмісту сульфатів та мінеральних форм азоту у воді р. Ірша в районі населених пунктів Старики, Шершні, Барвінки, що може бути наслідком антропогенного забруднення. Відмічено також дещо підвищені концентрації 90Sr у воді водосховища на р. Возня в районі населеного пункту Рудня Городищенська. В той же час досить висока частка завислих форм радіонуклідів у воді досліджених водних об’єктів може розглядатись як позитивний фактор її самоочищення.Список літератури 1. Алекин О.А. Основы гидрохимии. // Л.: Гидрометеоиздат, 1970.- 444 с. 2. Кленус В.Г., Каглян А.Е., Беляев В.В. Радиоэкологический мониторинг воды Каневского водохранилища в районе Киева после аварии на Чернобыльской АЭС// Биологические эффекты малых доз ионизирующей радиации и радиоактивное загрязнение среды: Тезисы докладов Международной конференции. (Сывтывкар, Республика Коми, Россия, 20-24 марта 2001г.). – Сывтывкар. 2001. (Коми Научный центр УрО РАН) - С. 141-142. 3. Линник П.Н., Набиванец Ю.Б. Оценка физико-химического состояния тяжелых металлов в воде Дуная на различных его участках. // Водные ресурсы, 1993.- т.20, N4. -С. 449-454. 4. Пирнач Л.С., Лаптев Г.В. Исследование влияния свойств компонентов водно-грунтовой системы на процессы адсорбции-десорбции 137Cs и 90Sr в совместном присутствии на иллите. // Наукові праці УкрНДГМІ, 1998. –Вип.246. –С.119-132. 5. Kaglyan A., Klenus V., Fomovsky M., Nabivanets Yu., Nasvit O., Belyaev V. Transport of Caesium radionuclides and Strontium-90 in the Dnieper water reservoirs within 10 year period after the Chernobyl nuclear accident // Treacer Hydrology 97/Edited by A. Kranjk, Published by A.A.Balkema, Rotterdam, Netherlands, 1997. - p.135-142. | |
| Переглядів: 595 | |
| Всього коментарів: 0 | |