Содержание газеты
Вся Осетия
Студенческий совет
Экологические проблемы озера Бекан. |
03.02.2009 08:53 |
Для озера Бекан установлено, что ре- = (-5) - (-7) т.е. 5 = от (-5) до (-7) Этот показатель классифицирует воду как болотную. Однако следует отметить, что в отсутствие катализаторов разложение воды протекает очень медленно. Поэтому вода может иметь текущие значения ре- более положительные, чем окислительный предел (как, например, при растворении хлора в воде), или более отрицательные, чем восстановительный предел, описывающие равновесную ситуацию. В реальных природных водах окислительно-восстановительные процессы протекают при участии бактерий. В каждой из окислительно-восстановительных реакций участвует свой тип бактерий, сложные биохимические процессы (окислительно-восстановительные реакции) без участия кислорода. При этом редокс-уровень системы снижается, что мы установили при исследованиях озера Бекан. В этих условиях протекают наиболее важные, В весеннее- летний период в озере Бекан наблюдается рост биопродуктивности, I связанный с интенсивным поступлением питательных веществ. Величина ре- в этот период резко снижается и начинаются процессы сульфат-редукции. В воде гиполи многие ручьи в связи со строительством осушительно-дренажных систем, рыбоводных прудов и проведением других технических работ. Непродуманное вмешательство человека в природную экосистему привело к тому, что окрестности озера Бекан постепенно превращаются в переувлажненную за болоченную местность, сплошь заросшую тростником, камышом, осокой и другой болотной растительностью. Исчезают ценные виды рыб: форель, усач, сазан, карп. Кроме этого, с прилегающих сельскохозяйственных угодий, животноводческих ферм, предприятий пищевой и спиртоводочной промышленности в питающие родники и в само озеро поступают биогенные и токсические элементы, нарушая природное равновесие водоема. В задачу наших исследований входило изучение физико-химических процессов в озере Бекан с прогнозом развития экологической ситуации и разработка мер по устранению загрязнения природных вод и водоема с целью сохранения уникального памятника природы и связанно-Редокс-реакции в природных водах имеют две особенности: во-первых, большинство наиболее важных редокс-реакций катализируются микроорганизмами (окисление органического вещества молекулярным кислородом, восстановление железа и т.д.), во-вторых, инициирование процессов окисления, протекающих в природных водах, в большинстве случаев, несмотря на крайне низкие значения концентраций, связано с присутствием в природных водах таких окислителей, как свободные радикалы, пероксид водорода, озон и некоторых других сильных окислителей. Величина окислительно-восстановительного потенциала реакций, протекающих с участием ионов водорода или гидроксила, зависит от рН раствора. Природные воды обычно находятся в контакте с воздухом, в котором парциальные давления кислорода и водорода меньше 1 атм., поэтому их окислительно-восстановительные потенциалы будут находиться в интервале значений, определяемых уравнениями: ре- = 20,8-рН ре- = -рН и реакции протекают в строгой последовательности. Раньше протекают реакции, обеспечивающие бактериям наибольшую энергию, т.е. те реакции, для которых а данных условиях окислительно-восстановительный потенциал имеет наибольшее значение. Наряду с редокс – уровнем ре- природные воды характеризуются понятием редокс-буферности, или редокс-емкости, что аналогично понятию кислотно-основной буферное™. Анализ зависимости величины окислительно-восстановительного потенциала от рН раствора и от парциального давления кислорода в равновесном воздухе (окислительная граница устойчивости воды) показывает, что редокс-уровень системы слабо зависит от содержания кислорода в воздухе. Пока в системе есть свободный кислород, величина ре- остается высокой. Однако в нашем случае, на примере озера Бекан, контакт поверхности воды с воздухом, содержащим кислород, нарушен из-за поступления сточных вод, содержащих большое количество органики и химических соединений, в том числе нефтепродуктов. Поверхность озера покрыта пленкой, что вызывает резкое изменение редокс-состояния воды. До-казано, что в случае отсутствия поступления кислорода при температуре 298К в воде может быть окислено не более 7,9мг/л органических веществ, если их молекулярную формулу принять как [СН2О]. При этом весь кислород будет израсходован. В такой системе происходят и реакции протекают в строгой последовательности. Раньше протекают реакции, обеспечивающие бактериям наибольшую энергию, т.е. те реакции, для которых в данных условиях окислительно-восстановительный потенциал имеет наибольшее значение. Наряду с редокс-уровнем ре- природные воды характеризуются понятием редокс-буферности, или редокс-емкости, что аналогично понятию кислотно-основной буферности. Анализ зависимости величины окислительно-восстановительного потенциала от рН раствора и от парциального давления кислорода в равновесном воздухе (окислительная граница устойчивости воды) показывает, что редокс-уровень системы слабо зависит от содержания кислорода в воздухе. Пока в системе есть свободный кислород, величина ре- остается высокой. Однако в нашем случае, на примере озера Бекан, контакт поверхности воды с воздухом, содержащим кислород, нарушен из-за поступления сточных вод, содержащих большое количество органики и химических соединений, в том числе нефтепродуктов. Поверхность озера покрыта пленкой, что вызывает резкое изменение редокс-состояния воды. Доказано, что в случае отсутствия поступления кислорода при температуре 298К в воде может быть окислено не более 7,9мг/л органических веществ, если их молекулярную формулу принять как (СН2О). При этом весь кислород будет израсходован. В такой системе происходят с точки зрения редокс-буферности, реакции: денитри-фикации, восстановления сульфатов (сульфат-редукция), ферментации. Восстановление сульфатов оказывает существенное влияние на состояние экосистемы водоема - флору и фауну. Превращение оксидов железа в сульфиды вызвало изменение цвета воды в озере Бекан от темно-зеленого до коричневого. Вещества, сорбированные ранее на гидроксиде железа (III) (ионы тяжелых металлов и фосфат - ионы), выделяются в раствор. При этом многие тяжелые металлы (Рь, Zn, Cu, Мо, Hg), которые в окисленных водах были представлены относительно растворимыми соединениями, образуют малорастворимые сульфиды, и выпадают в осадок, формируя придонные отложения. Затем, в придонных отложениях, при участии простейших и микроорганизмов, протекает процесс ферментации, происходит разрушение органических веществ и образуются новые, более простые соединения. Специфическая зависимость плотности воды от температуры приводит к возникновению ярко выраженной слоистой структуры озера, что в свою очередь вызывает явление термической стратификации, имеющей сезонные особенности. Когда в озере возникает стратификация, содержание кислорода в воде устойчиво снижается вследствие разложения органического вещества, что может вызвать осенний ли весенний замор рыбы и гибель озерной биоты, лимниона (массе голодной воды над данными отложениями) накапливается токсичный для живых организмов сероводород. В этот период рыбы находятся лишь в эпилимнионе и зоне термоклина, в которых есть серо-водород и другие токсичные соединения при водообмене перемешиваются со всем объемом воды и постепенно окисляются. Однако при дальнейшем образовании сероводорода и снижении скорости его разложения во всем водоеме содержание сероводорода может превысить допустимый уровень и вызвать ускоренный процесс эвтрофикации озера. Таким образом, изначально олиготрофное озеро Бекан в результате антропогенного загрязнения становится эвтрофным, и этот процесс трудно сделать обратимым, даже если интенсивность поступления питательных веществ будет уменьшена до первоначального значения. В связи с этим необходимо разработать и принять ряд мер по спасению уникального водоема Северной Осетии - озера Бекан, места последнего пристанища и зимовки лебедей и журавлей на юге России и в его окрестностях, гнездовья многих видов редких птиц - черных аистов, крякв, орланов-белохвостов и др., занесенных в Красную книгу России и РСО-Алания.
Постоянный URL: Вестник СКГМИ |
Обмен баннерами

