Дипломная работа: Екологічна оцінка стану ропи Куяльницького лиману
1.3 Хімічний склад ропи та грязьового розчину
Як видно із хімічної формули ропи, її загальна мінералізація
становить 102,77 – 157,01 г/дм. За хімічним складом ропа
представляє собою міцний розсіл борний, бромний, йодний, хлоридний,
магнієво-натрієвий. По специфічним біологічно активним компонентам (ортоборна кислота,
бром, йод) ропа відповідає всім вимогам. Що стосується макроскладу, то
перевищення є тільки по іонам хлору. Всі інші показники в нормі. При аналізі
даних можна відмітити деяку закономірність: зі збільшенням вмісту хлору
збільшується також вміст іона натрія. Наприклад, в т.1 вміст іонів хлора і
натрія складає 52,48 і 25,32 г/л, а в т.6 відповідно 54,60 і 26,41 г/л (Таблиця
5, ст.27).
Вміст сірководню в ропі становить 0,02 – 0,04 %.
Хоча при порівнянні ропи і грязьового розчину можна відмітити
відмінності у кількісному вмісті окремих компонентів, тим не менше ропа і
грязьовий розчин в якісному відношенні мають однорідний хімічний склад.
Грязьовий розчин представляє собою метаморфизовану воду лимана,
яка змінила свій склад під впливом ряду біохімічних та фізико-хімічних
параметрів. Звичайно склад рідкої частини осаду відповідає напряму
інтенсивності процесів, які в ньому проходять. Велике значення для хімічного
складу грязьового розчину і ропи має характер взаємодії між твердою і рідкою
фазами, а також вміст і склад похованої органічної речовини. Між твердою і
рідкою фазами грязьового осаду, вмістом окремих компонентів фаз в середовищі
пелоїдів встановлюється динамічна рівновага.
Грязьовий
розчин за своїм хімічним складом істотно відрізняється від водної витяжки з
пелоїдів, тому що в процесі його отримання відбуваються фізико-хімічні процеси,
що змінюють склад грязьового розчину.
Для
отримання грязьового розчину проф. С.А. Щукарев запропонував метод його віджиму
шляхом механічного видавлювання пресом.
Обсяг
грязьового розчину в пелоїдах грубого остова, які містять мало колоїдів,
звичайно складає від 50% до 60%, а в пелоїдах тонкого остова, багатих колоїдами
– 60% до 95%.
Грязьовий розчин складає від 25% до 97% маси пелоїдів. Будучи
похідним ропи, що покриває відкладеннями, грязьовий розчин по іонному складу в
певній мірі відбиває її склад.
Загальна мінералізація грязьового розчину варіює від 0,01 – 0,05
г/дм (для
торфових відкладень) до 250 – 300 г/дм (для мулових сульфідних).
Грязьовий розчин складається з води, мінеральних речовин (солей),
які розчинені в ній, органічних речовин і газів. Вміст солей в грязьовому
розчині змінюється доволі широко – від 0,1 г/дм (в торфах і сапропелях) до 200
г/дм і
більше (в сульфідних мулових грязях). Склад мінеральних речовин може бути
найрізноманітнішим і залежить від складу вод, які покривають поклади чи живлять
їх. В межах одного і того ж родовища мінералізація грязьового розчину може
коливатись в доволі широких межах на різних ділянках (як по площині, так і з
глибиною) за сезонами року та в багаторічному періоді, що пов`язано з
відповідними змінами мінералізації води, яка покриває грязьові поклади, або з
особливостями водно-сольового режиму водоймища і гідрометеорологічних умов. В
грязьовому розчині солі знаходяться, в основному, в дисоційованій формі, тобто
у вигляді аніонів і катіонів, в зв`язку з чим мінеральний склад розчину
характеризується окремо присутніми аніонами і катіонами. Окрім того, грязьовий
розчин містить в собі різні мікроелементи: мідь, марганець, барій, титан,
стронцій, амоній. Їх склад і концентрація залежить від вод, які живлять
грязьові поклади, і екотоксикологічних умов оточуючої території.
Гази в лікувальних грязях містяться, переважно, в грязьовому
розчині і дуже рідко у вигляді вільних газів. Це водень, вуглекислий газ,
метан, сірководень, які виділяються внаслідок біохімічних процесів. В
терапевтичному плані найбільше значення надаються сірководню, який в складі
«леткого комплексу» проходить крізь шкіру хворого.
Приготування грязьового розчину
Грязьовий розчин отримують за допомогою прессу : 500 г осаду
накладають в чистий полотняний мішечок, помішують його між пластинами пресу.
Повільно працюючи гвинтом, з пелоїдів віджимають розчин, який збирають в колбу.
Віджим проводять не більше 1-1,5 години.
Критерії оцінки ропи та грязьового розчину
Серед великої кількості даних, що характеризують хімічний склад та
фізичні властивості грязьового розчину, найчастіше віддається перевага
наступним:
загальна мінералізація;
іонний склад;
газовий склад;
наявність специфічних біологічно активних компонентів та сполук;
рН.
За значенням загальної мінералізації грязьового розчину
поділяються на:
води слабкої мінералізації (до 1 г/дм3);
води малої мінералізації (1-5 г/дм3);
води середньої мінералізації (5-15 г/дм3);
води високої мінералізації (15-35 г/дм3);
води з мінералізацією більше 35 г/дм3 виділяються в
спеціальну групу розсолів з підгрупою міцних розсолів (більше 150 г/дм3).
Віднесення грязьового розчину і ропи до певного класу визначається
вмістом іонів, еквівалент-процентна кількість яких не менше 20 %. Мінеральні
води можуть бути простого іонного складу, коли тільки один аніон та один катіон
містяться в кількості не менше 20 %. Коли два-три аніони чи катіони складають
не менше 20%, води класифікуюються як води складного іонного складу.
Грязьові розчини і ропа можуть містити специфічні біологічно
активні компоненти та сполуки.
Способи запису хімічного складу ропи та грязьового розчину
Результати визначення макрокомпонентів в грязьовому розчині
виражають в :
масовій кількості розчинених речовин (мг/дм);
еквівалентній кількості розчинених речовин (мг-екв/ дм);
процент-еквівалентній кількості (екв.%).
Для визначення міліграм-еквівалентної кількості розчинених речовин
їх масова концентрація (в мг/ дм) ділиться на відповідну для
кожного катіона та аніона міліграм-еквівалентну вагу. Сума
міліграм-еквівалентів аніонів (катіонів) приймається за 100% та розраховується
процент вмісту кожного аніону (катіону) в мг/екв по відношенню до цієї суми.
Сума мг/екв всіх аніонів теоретично дорівнює сумі мг/екв катіонів. Це рівняння
дозволяє розрахувати міліграм-еквівалентну кількість будь-якого іону за
різницею.
Найбільш поширеною формою запису складу грязьового розчину є
формула Курлова.
Формула має вигляд дробу. Перед ним, ліворуч, зазначають (в мг/дм) вміст газів та
бальнеологічно активних компонентів та сполук (якщо їх вміст досягає бальнеологічних
норм). Далі наводять мінералізацію – суму всіх розчинених у воді речовин, крім
газів, в г/ дм. Після мінералізації записують
саме дріб, в чисельнику вказують процент-еквівалентну кількість аніонів, в
знаменнику – катіонів, в порядку їх зменшення. Після дробу вказують значення pH
та температуру грязьового розчину.
Розділ
2. Вміст забруднювачів у ропі Куяльницького лиману
Характер
та ступінь впливу забруднення ропи на біосферу та людину практично не вивчені.
Основні компоненти забруднення грязьових покладів та ропи — важкі
метали (мідь, свинець, кадмій, ртуть, ванадій, хром, цинк), нафтопродукти,
феноли.
Тому цілком очевидна важливість визначення вищезазначених хімічних
компонентів та сполук в ропі як критеріїв оцінки її безпечного для здоров'я
людини використання.
Проблема вивчення екологічного стану родовищ ускладнюється тим, що
родовища пелоїдів і ропи є менш рухомим середовищем, ніж атмосфера, води рік та
морей, родовища здатні накопичувати токсичні речовини, які можуть мати
негативний вплив при використанні ропи або пелоїдів з лікувальною метою.
Дотепер розвиток курортів і рекреаційних функцій різних територій
йшов, практично, на тлі сільськогосподарського освоєння, розвитку транспортної
мережі, благоустрою і росту самих курортних об'єктів. У результаті цього
найбільш популярні курортні місцевості перетворилися в курорти. Їхній подальший
ріст приводить до надмірного антропогенного навантаження, урбанізації,
порушення екологічної рівноваги, створення інженерно-будівельних споруджень без
обліку збереження природного рельєфу, і наприкінці – забруднення та виснаження
курортних ресурсів.
Збільшення антропогенного навантаження на курортні райони півдня
України впливає і на стан природних лікувальних ресурсів, у т.ч. і на родовища
ропи і пелоїдів. Проблема охорони ропи від забруднення має свої специфічні особливості..
Тимчасові
коливання концентрацій токсичних речовин у ропі не завжди настільки великі, як
в атмосфері або воді. Однак навіть незначне забруднення ропи може впливати на
людину при використанні її з лікувальною метою.
Один
із шляхів забруднення родовища — застосування в сільському господарстві
отрутохімікатів. Інше джерело забруднення — важкі метали технічного генеза.
Потрапляючи
в середовище озерної води, різні елементи завдяки різниці в іонних потенціалах,
можуть або залишитися в решітці мінералів, що надходять у воду, або іти до
розчину, поповнюючи сольовий склад води. Головну роль у міграційній рухливості
металів у пелоїдах і ропі грають процеси сорбції на глинистих мінералах,
гідроксидах, органічних речовинах, карбонатах.
Характерною
рисою режиму важких металів у водоймах є спрямованість більшості процесів, які
проходять у водоймах, на утворення їх важкорозчинних сполук і на седиментацію
останніх.
Як
показали дослідження ропи та грязьового розчину, такі елементи, як V, Mn, Cu,
Mo, Ni, Cr були помічені і в ропі, і в грязьовому розчині. Але для останнього (грязьового
розчину) був характерний менший вміст ванадія , ніж в ропі.
Таблиця
6 Вміст металів в ропі Куяльницького лиману, мг/л
точки відбору проб |
V |
Mn |
Cu |
Mo |
Ni |
Cr |
мг/л |
мг/л |
мг/л |
мг/л |
мг/л |
мг/л |
т.1 |
0,28 |
0,1 |
0,13 |
0,09 |
0,09 |
0,1 |
т.2 |
0,28 |
0,04 |
0,07 |
0,09 |
0,09 |
0,13 |
т.3 |
0,17 |
0,07 |
0,07 |
0,09 |
0,1 |
0,13 |
т.4 |
0,18 |
0,04 |
0,04 |
0,09 |
0,09 |
0,13 |
т.5 |
0,17 |
0,07 |
0,17 |
0,09 |
0,09 |
0,13 |
т.6 |
0,29 |
0,05 |
0,05 |
0,09 |
0,09 |
0,11 |
Таблиця
7 Вміст металів у грязьовому розчині Куяльницького лиману
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
|