Научная статья на тему «Железо в природных водах Тюменской области»
Аннотация. Региональной особенностью состава вод Тюменской области является повышенное содержание железа. Главным источником железа в поверхностных водах являются процессы выветривания горных пород. Воды с превышением предельно допустимых значений железа необходимо очищать, чтобы снизить токсичное воздействие на организмы.
Ключевые слова: железо, поверхностная вода, формы железа, источник загрязнения.
Водные ресурсы рек и озер Тюменской области велики, что связано с хорошими условиями формирования внешнего стока. Все они принадлежат бассейну Карского моря [1].
Содержание неорганических веществ, в частности железа, отражает особенность состава воды нашего региона. Железо является одним из наиболее распространенных в природе элементов, который содержится во многих глинах, вулканических и осадочных карбонатных породах. В связи с этим всегда актуальной остается проблема повышенного содержания железа в воде.
Железо в воде существует в разных формах:
Главным источником содержания железа в поверностных водах являются процессы выветривания горных пород, сопровождающиеся разрушением и растворением.
В поверхностных водах железо находится преимущественно в виде органо-минеральных коллоидных комплексов и в виде гидроксида железа. В речных водах с кислой средой железо находится в форме сульфата двухвалентного железа. В воде элемент может находиться в виде коллоидных соединений которые, при интенсивном окислении кислородом, выпадают на дно емкости в виде осадка.
Валовое содержание железа в воде зависит от многих показателей: источника питания воды, антропогенного загрязнения, значение кислотности среды, окислительновосстановительного потенциала Eh, температуры, от минерализации среды. Наибольшие концентрации железа встречаются в водах с низким значением Eh [2].
Содержание железа в воде до 1-2 мг/ дм3 значительно ухудшают органолептические свойства, придавая воде металлический вкус и красят изделия.
Железо относится к незаменимым элементам для живых организмов, играет большую роль в кроветворении, в организме взрослого человека содержится около 3-4 грамм железа, из них 73% входят в состав гемоглобина. Однако поступая с питьевой водой, превышающей предельно допустимые значения, железо становится токсичным. Поэтому необходимо проводить очистку питьевой воды от железа при помощи фильтров и других средств.
Нами было определено валовое содержание железо в пробах поверхностных вод, отобранных в разных районах Тюменской области. Определение проводили с помощью фотоколориметрического метода на спектрофотометре Unico120 по методике согласно ГОСТ 4011-72 [3].
Результаты исследований приведены в таблице 1.
Таблица 1. Содержание общего железа в поверхностных водах Тюменской области
№ п/п | Наименование объекта | Минерализация, мг/дм³ | Водородный показатель, ед. рН | Железо, мг/дм3 |
1 | р. Конда, д. Ушья | 86±16,3 | 5,75±0,2 | 3,37±0,50 |
2 | р. Ларкинеган, с. Варьеган | 51±9,7 | 5,07±0,2 | 0,12±0,02 |
3 | р. Вах, п. Ваховск | 50±9,5 | 5,41±0,2 | 0,52±0,10 |
4 | р. Варьеган, с. Варьеган | 54±10,3 | 4,98±0,2 | 0,13±0,03 |
5 | р. Хмыльмитьяха, г. Тарко-Сале | 67±12,7 | 6,54±0,2 | 2,59±0,39 |
6 | р. Пышма, с. Знаменское | 326±29,3 | 6,78±0,2 | 0,49±0,09 |
7 | р. Варенга-Яха, г. Новый Уренгой | 48±9,1 | 5,54±0,2 | 2,41±0,36 |
8 | р. Иртыш, г. Ханты-Мансийск | 128±24,3 | 7,16±0,2 | 0,71±0,14 |
9 | р.Курдюмка, г. Тобольск | 156±29,6 | 7,18±0,2 | 1,03±0,15 |
10 | р. Меленка, с. Богандинское | 596±53,6 | 6,90±0,2 | 4,77±0,72 |
11 | р. Тура, г. Нижняя Тура | 78±14,8 | 6,46±0,2 | 0,23±0,05 |
12 | р.Ирбит | 305±27,5 | 7,31±0,2 | 0,40±0,08 |
13 | оз. Пангода | 40±7,6 | 4,90±0,2 | 0,21±0,04 |
14 | оз. Комсомольское, г.Нижневартовск | 75±14,2 | 6,52±0,2 | 0,20±0,04 |
15 | оз. Грязное | 288±57,6 | 6,29±0,2 | 0,51±0,08 |
16 | оз.Якушино, Ярковский район | 162±30,8 | 7,76±0,2 | 0,34±0,07 |
В результате исследования найдено, что в ультрапресных поверхностных водах Тюменской области при минерализации от 40-596 мг/дм3 валовое содержание железа колеблется в широком диапазоне от 0,12 мг/дм3 до 4,8 мг/дм3 и во многих пробах превышает предельно допустимые концентрации (0,3 мг/дм3) (лимитируется исходя из ухудшения органолептических качеств вода), ПДК для рыбного хозяйства составляет 0,1 мг/дм3 (лимит установлен исходя из токсикологического влияния), которые нормируются в Сан ПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников».
Большинство воды водозаборов городов и населенных пунктов связаны с поверхностными водами. Так качество воды Велижанского водозабора г. Тюмени, который берет воду с реки Тура, улучшается после эффективной дополнительной очистки воды от железа. Степень удаления которого составляет 90-92% [4].
При анализе природных поверхностных вод можно сделать вывод, что в большинстве исследуемых поверхностных водоемов Тюменской области имеется превышение содержания ПДК железа в 2,5-11 раз, что требует дополнительной очистки для дальнейшего использования.
Список использованных источников
1. Лизин, В.А. Водные ресурсы рек и озер Тюменской области // Вестник Тюменского государственного университете.-2011.-№2.- с.62-69.
2. Мотузова, Г.В., Дегтярева, А.К. Формы соединений железа в почвенных растворах и дренажных водах на примере Яхромской поймы // Почвоведение.- 1993.-№ 1.- с. 110–114.
3. ГОСТ 4011-72 Вода питьевая. Методы измерения массовой концентрации общего железа. М.: Ид-во стандартов, 1994. — 8с.
4. Лапшин, А.П. Игнатьева, Л.П. Особенности химического состава питьевой воды города Тюмени // Сибирский медицинский журнал.-2014.-№8.- с. 79-82.