Изучение качества воды в Суздальских озерах

Изучение качества воды в суздальских озерах

Researching the quality (cleanliness) of water of the Susdalskie lakes

The Susdalskie lakes are situated in limits of Saint-Petersburg and serve as a favorite resting place for many town-dwelers. That’s why it’s important for water of these lakes to be clean.

We performed investigation that included determination of concentration of nitric compounds in forms of nitrates, nitrites and ammonium salts.

All chemical analyses of water was done in… laboratory of СПГТУ РП.

The results tells that water of 1-st and 2-nd lake consistence of nitric compounds is low in all three forms and conforms with ecological standards. In water of 3-rd lake it’s observed high concentration of nitrites and ammonium salts that significantly exceeds highest permissible concentrations. Concentration of nitrites is 0.44 milligrams per liter and concentration of ammonium nitrogen is 0.38 milligrams per liter. Ecological norms are correspondingly 0.08 and 0.38 milligrams per liter maximum.

In same time snow coverage of the lakes was analyzed, because it’s pollution also aggravates the ecology of the lakes.

The results of research entered into the database of ecological condition of reservoirs of Saint-Petersburg area.

Суздальские озера находятся в черте города Санкт Петербурга и являются излюбленным местом отдыха горожан, в связи с чем к качеству воды в этих озерах предъявляются повышенные требования.

Нами было проведено исследование воды этих озер на содержание в ней соединений азота в виде нитратов, нитритов и аммонийных солей.

Химический анализ воды проводили в аккредитованной экоаналитической лаборатории СПГТУ РП.

Результаты показали, что в первом и втором озерах содержание азота во всех трех формах невелико и не достигает предельно допустимых концентраций (ПДК). В третьем озере наблюдается значительное превышение ПДК по нитритам и аммонийным солям. Содержание азота нитритов достигает 0.44 мг/л при ПДК равном 0.08 мг/л, а содержание аммонийного азота составляет 0.38 мг/л при ПДК 0.50 мг/л.

Одновременно был проведен анализ снежного покрова озер, загрязнение которого вместе со стоками от жилой застройки на берегу озер вносят свой отрицательный вклад в состояние воды.

Результаты исследования имеют практическое значение: данные анализов внесены в банк данных об экологическом состоянии водоемов Ленинградской области

Вступление

Есть в Санкт-Петербурге озера, носящие название Суздальских. Это чистейшие ключевые озера всегда манили к себе петербуржцев. Здесь строили дачи и летние дворцы, купались летом и катались на санях зимой. Здесь водилась рыба и гнездились птицы, Но времена изменились. Вблизи озер на месте вырубленных лесов вырос огромный жилой район, появилась большая промышленная зона «Парнас «. Были проложены шоссейные и железные дороги, по ним двинулись потоки машин и тяжелые железнодорожные составы. Птицы стали покидать привычные гнездовья, звери уходили подальше от человека, в загрязненных водоемах погибала рыба.

И хотя Суздальские Озера лишь крохотный уголок нашего общего дома, их судьба не может не волновать.

В своей работе мы попытаемся хотя бы разобраться в причинах загрязнения этих озер.

Зимой 1996 года нами были взяты пробы воды и снега, анализ которых был проведен в лаборатории аналитической химии Санкт-Петербургского государственного технологического университета растительных полимеров под руководством сотрудников лаборатории

Круговорот азота

Азот является элементом исключительно важным для органической жизни. Около 16 — 17% его входят в состав всех белковых веществ, служащих основой всех живых организмов. В природе рассматриваемый элемент непрерывно проходит определенный цикл весьма многообразных превращений.

Малая устойчивость азотистых соединений в условиях высоких температур и избытка водяного пара заставляет предполагать, что при образовании земной коры и ее в дальнейшем охлаждении большая часть азота атмосферы сохранилась в свободном состоянии. Такие азтотсодержащие минералы, как нитриды, если и возникали в значительных количествах, то должны были быть погребены в глубоких слоях Земли, изолированных от ее поверхности громадными массивами более летучих и легких пород.

Необходимые для развития более высокоорганизованной материи — живого вещества — соединения связанного азота могли образоваться на поверхности земной коры лишь после достаточного ее остывания. Необыкновенно частые и мощные электрические разряды в теплой и очень влажной атмосфере отдаленных геологических эпох обуславливали частичную диссоциацию водяного пара на элементы и энергичное связывание атмосферного азота в NO. Окись азота переходила затем в NO2 и азотную кислоту, которая вместе с дождем попадала в почву и взаимодействовала с имевшимися в последней солями. Т. о. первичным образованием соединений связанного азота Земля, по-видимому, обязана грозам (1).

С развитием на ней органической жизни соли азотной кислоты послужили важнейшим материалом для выработки растениями основы их тканей — белковых веществ. Из растений белки частично переходят в организм животных, экскременты животных и их трупы, а также останки самих растений возвращают почве взятый из нее связанный азот. Под воздействием особых видов бактерий упомянутые останки «гниют», т. е. претерпевают ряд сложных биохимических изменений, причем в конечном счете содержавшийся в них связанный азот переходит в аммиак и соли аммония (2) (3).

Эти конечные продукты вновь усваиваются растениями, частично подвергаются дальнейшей переработке в соли азотной кислоты (4) (5).

HNO3 и нитраты 1 2 5 6 N2 белок 4 7 3 NH3 и соли аммония 2NH3 + 3O2 = 2HNO2 + 2H2O + 172 ккал (5) 2HNO2 + O2 = 2HNO3 + 26 ккал (5) 5C + 4KNO3 = 2K2CO3 + 2CO2 + 2N2 + 360 ккал (6) 2N2 + 6H2O + 3C + 83 ккал = 4NH3 + 3CO2 (7) NH3 + HNO3- NH4NO3 (5) 2NaNO3 — 2NaNO2 + O2 (5)