Бессточные водоемы Казахстана. Том 1. Гидрохимический режим

Л.Ф. Носачева и К.Р. Амрин изучали СС некоторых рек Центрального Казахстана от органических веществ [98]. Так, в р. Нуру производится сброс сточных вод предприятий химической, металлургической, энергетической промышленности, а также бытовых сточных вод. Общий объем стоков бассейна р. Нуры составлял в 1975 г. около 120 тыс.м³/сутки, а в 1987 г. уже 477 тыс.м³/сутки [99]. Концентрация фенолов в речной воде в 1975 г. уменьшается до исходной величины (0,001 мг/л) через 3 суток пробега воды от места сброса сточных вод. На участке реки, в 5 км от источника загрязнения, снижение концентрации ОВ (по БПК₅) весной составляло около 88%, летом – 53%. Осенью процессы самоочищения р. Нуры более четко выражены на значительном расстоянии (12 км) от места сброса сточных вод и составляют 55 %. Путем анализа данных по содержанию ОВ за 1987 г. в воде р. Нуры (г. Темиртау) на участках 0,5 км и 5,7 км ниже объединенного сброса сточных вод, автором получены следующие результаты по СС (в %): БО – 11,6; БПК₅ – 20,5; фенолы и СПАВ – 60%; нефтепродукты – 50%. В реки Чурубай Нуру, Сокыр, основных притоков р. Нуры, также осуществляется сброс сточных вод. В малых реках более заметно влияние стоков и самоочищение обычно заканчивается на больших расстояниях (20 – 30 км), чем в крупных реках. Наиболее интенсивно превращение ОВ происходит в летний период, когда уменьшение их содержания (по БП₃К₅) составляет 62%. Если объем₃ стоков в р. Сокыр в 1975 г. составлял 80 тыс.м , то в 1989 г. – около 269 тыс.м. С увеличением расстояния от места сброса стоков содержание растворенного кислорода увеличивалось от 0 до 76% насыщения. В летний период процессы самоочищения в реке начинают проявляться на расстоянии 30 км от источника загрязнения. Весной и осенью за счет процессов самоочищения снижение концентрации загрязняющих веществ колеблется в пределах 36 – 89%.

Естественно ожидать, что большие количества загрязняющих веществ, сбрасываемые в водоемы и водотоки, затрудняют протекание процессов самоочищения. СС воды от металлов, как правило, зависит от абсолютного содержания его в верхнем створе: при более высоких концентрациях СС воды бывает более высокой, чем при сравнительно низких концентрациях. Кроме того, решающую роль в снижении концентраций тяжелых металлов играют процессы сорбции и образования труднорастворимых соединений.

Донные отложения, взвеси оказывают значительное влияние на СС водоемов и водотоков. Изучая роль перемешивания водных масс с донными отложениями на процесс потребления кислорода биохимически нестойкими соединениями, выявлено, что константа скорости этого процесса здесь возрастает в 4,2 раза по сравнению с опытами в статическом режиме [100]. Микроорганизмы, живущие в илах, способны разлагать многие органические соединения или потреблять различные ионы веществ. Так, в мелководных (3,5 – 4,0 м) прудах Ростовской области специальными исследованиями выявлено значительное превышение содержания летучих (ЛОВ) и растворенных органических веществ (РОВ) в иловых вытяжках по сравнению с содержанием их в воде [101]. Образование ЛОВ в илах происходит в основном в результате разложения высокополимерных ОВ микроорганизмами, а также за счет процессов хемосинтеза. Параллельно с образованием ЛОВ в илах наблюдаются и процессы их потребления различными микроорганизмами, что включает новые циклы биохимических превращений.

Е.А. Спонти и соавторы изучали превращение некоторых нефтепродуктов в природных водах и стерильных условиях [102]. Ими установлено, что разрушение тридекана при начальных концентрациях 1,2 и 2,6 мг/л практически заканчивается, соответственно, на 2 и 15 – ые сутки опыта. При увеличении содержания исходного вещества до 4,9 мг/л в течение 15 суток разрушалось около 85% токсиканта. Скорость окисления тридекана в естественных условиях составляла 0,55 – 0,70 мг/сутки, в то время как в стерильных условиях она не превышала 0,03 мг/сутки. Эти цифры свидетельствуют о превалирующей роли биохимического фактора в снижении концентрации тридекана в природной воде.

Дизельные и авиационные масла обладают высокой стабильностью. В течение 50 суток опытов их концентрация в природной воде оставалась практически неизменной. Скорость окисления дизельного топлива при исходной концентрации 3,4 мг/л в среднем составляла 0,13 мг/сутки.

Лабораторные исследования, проводимые [103] по вопросу трансформации лигносульфонатов в природных водах, позволили установить наличие зависимости скорости их биохимической деструкции от присутствия донных отложений. Авторы доказали факт сорбции лигносульфонатов донными осадками и взвешенными веществами.