Экспериментальное исследование и термодинамическое моделирование миграции тяжелых металлов в системе "вода - донные отложения" в зоне антропогенного воздействия

Глава 3. Методика проводимых исследований.

Полевые исследования, результаты которых были использованы для оценки состояния водотоков и в качестве исходной информации при термодинамическом моделировании, проводились с 2001 по 2006 г.г. и включали:

1. опробование донных отложений р. Ички, р. Яузы, р. Нехлюдова рукава (2002-2003, 2005-2006 г.г.) с шагом 250 м;

2. мониторинговые наблюдения на створах р. Ички и р. Яузы (2001-04 гг.);

3. многолетние исследования состава вод р. Ички на участке вдоль МКАД и р. Нехлюдова рукава (2001-2002, 2006 г.г.);

4. отжим поровых вод (2006 г.).

Аналитические исследования. Анализ природных вод. Макросостав речных и поровых вод определялся методом объемного химического анализа по стандартным методикам (Лурье, 1984). Определение рН и концентрации Na проводилось потенциометрически. Содержание органических веществ анализировалось перманганатным и бихроматным методами (Резников, 1970).

Разделение растворенных и взвешенных форм ТМ в водах проводилось фильтрацией через мембранные фильтры с диаметром пор 0,45 мкм. Мембранные фильтры со взвесью разлагались 3N HNO3. Определение Cu, Pb, Cd, Zn, Ni, Co, Mn, Cr, Ag, Fe в речных водах и взвесях проводилось на спектрометре ААС-2 фирмы "Карл Цейс Йена" с дейтериевым корректором в пламени воздух-ацетилен (МГУ, Геологический ф-т).

Метод атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно связанной плазмой использовался для определения концентраций 36 х.э. в части проб речной и поровой воды. Измерения проводились на "Оптима-2000-DV" в аттестованной лаборатории ОМЭ (г. Александров).

Анализ донных отложений. Гранулометрический состав осадков был определен пипеточным и ареометрическим методами (ГОСТ 12536-79). Содержание С_орг определялось по усовершенствованному методу И.В.Тюрина с фотометрическим окончанием по Д.С.Орлову и Н.М. Гриндель (ГОСТ 26213-91) (МГУ, Географический ф-т). Макросостав отложений определён методом силикатного анализа в ЛОГС (МГУ, Геологический ф-т). Микроэлементы (36 х.э.) анализировались атомно-эмиссионным приближенно-количественным спектральным методом в лаборатории ОМЭ.

Формы нахождения Fe, Zn, Cu и Pb в твердой фазе донных отложений и Zn во взвесях были определены по 5-ступенчатой методике последовательного экстрагирования Тесье (Tessier, 1979). Для измерения содержаний ТМ в вытяжках использован инверсионно-вольтамперометрический (ИВА) метод. Измерения проводились на анализаторе АКВ-07 МК фирмы "Аквилон" с 3-х электродным датчиком. Обработка данных осуществлялась с помощью программы "Polar-3".

Методика обработки результатов. При обработке данных определялись параметры фона (С_ф - фоновые концентрации, е-стандартный множитель), минимально-аномальные концентрации (С_мин.ан), коэффициенты концентрации (К_с), обогащения (К_о) и вариации (K_v) (Соловов, 1990). Для сопоставления гидрохимического типа речных и поровых вод в фоновых условиях и на загрязненных участках использовалась химическая классификация природных вод по преобладающим компонентам. Для характеристики загрязнения донных отложений использовался суммарный показатель загрязнения (СПЗ) (Сает и др., 1990).