Общая характеристика развития БПК в длительных экспериментах с водой из разнотипных водных объектов Карелии
Аннотация
Представлены данные длительных экспериментов (продолжительностью 84–126 сут) по изучению кинетики БПК в пробах воды, отобранных из более чем 30 водоемов Карелии, а также Белом море в 2012–2017 гг. Эксперименты проводились при двух различных температурах (10 и 20оС, а в ряде случаев – при 2 и 10оС) для оценки температурного коэффициента реакции. Для описания динамики развития БПК использованы два подхода: первый основан на обобщении данных, ранее полученных в результате экспериментов с естественными, загрязненными природными и сточными водами, а второй – путем визуальной классификации типов кривых БПК в серии опытов с пробами воды из разнотипных водоемов Карелии. Выявлено, что отличительной особенностью длительных экспериментов, проведенных в этой работе, является развитие БПК по «кажущейся экспоненте» (КЭ) в течении 30–80 сут с начала эксперимента в большинстве исследованных случаев. Что отличается от классического случая, когда окисление автохтонного органического вещества проходит в первые 15–20 сут с начала эксперимента по экспоненциальной кривой. Проведено сравнение значений кинетических параметров развития кривых БПК, рассчитанных как по КЭ, так и экспоненте. По результатам представленных в статье экспериментов определены и объяснены условия формирования КЭ. Объяснен процесс образования характерных типов кривых БПК с приостановлением его развития при различных температурных условиях. Выявлено, что в дальнейшем кинетические параметры длительных БПК тестов могут быть использованы совместно с характеристиками органического вещества воды для оценки её качества.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Айзатуллин Т.А., Леонов А.В. Кинетика и механизм трансформации соединений фосфора и потребления кислорода в водной экологической системе (математическое моделирование) // Водные ресурсы. 1977. № 2. C. 41–55.
Бикбулатов Э.С., Бикбулатова Е.М. Кинетические закономерности разложения органических веществ (на примере притоков Рыбинского водохранилища) // Формирование и динамика полей гидрологических и гидрохимических характеристик во внутренних водоемах и их моделирование. СПб.: Гидрометеоиздат, 1993. С. 111–149.
Готовцев А.В. Определение БПК и коэффициента скорости биохимического потребления кислорода: мониторинг, прямая и обратная задачи, формулы, расчеты и таблицы // Водные ресурсы. 2016. Т. 43. № 6. С. 510 520. DOI: 10.7868/S0321059616050060.
Готовцев А.В. Оценка влияния ксенобиотиков на скорость разложения органических загрязнений. М.: изд. дом "Вода: химия и экология", 2018. 272 с.
Ефремова Т.А., Сабылина А.В., Лозовик П.А. Лабильные органические вещества (углеводы, липиды и белки) в Онежском озере // Тр. Карельского НЦ РАН. 2013. № 6. С. 98–104.
Зобкова М.В., Ефремова Т.А., Лозовик П.А., Сабылина А.В. Органическое вещество и его компоненты в поверхностных водах гумидной зоны // Успехи современного естествознания. 2015. № 12. С. 115–120.
Каплин В.Т. Современное состояние и главные направления в изучении процессов трансформации химических веществ в природных водах // материалы VI Всесоюзного симпозиума по современным проблемам самоочищения водоемов и регулирования качества воды. Таллинн, 1979. Ч. 1. С. 3–17.
Леонов А.В. Обобщение, типизация и кинетический анализ кривых потребления кислорода по данным БПК-опытов // Океанология. 1974. Т 14. Вып. 1. С. 82–87.
Леонов А.В. Изучение кинетики биохимического потребления кислорода в пробах атлантической воды // Океанология. 1977. Т. 17. Вып. 2. С. 243–252.
Леонов А.В., Айзатуллин Т.А. Моделирование трансформации органических и неорганических веществ сообществом микроорганизмов в морской воде. Сб. Процессы самоочищения морских вод от химических загрязнений. Тр. ГОИН. 1977. № 128. С. 105–149.
Леонов А.В., Бердавцева Л.Б. Оценка процессов разложения органического вещества по кинетическим параметрам БПК (на примере Можайского водохранилища) // Водные ресурсы. 1986. № 4. С. 111–127.
Леонов А.В., Бердавцева Л.Б. Органическое вещество в воде Можайского водохранилища: оценка его трансформации по кинетическим параметрам БПК // Водные ресурсы. 1990. № 3. С. 63–80.
Леонов А.В., Лозовик П.А., Икко О.И. Использование экспериментальных данных по биохимическому потреблению кислорода для корректной оценки состояния водных объектов и качества природных вод // Труды Карельского НЦ РАН. 2018. № 3. С. 11–30. DOI: 10.17076/lim726.
Лозовик П.А., Ефремова Т.А., Сабылина А.В. Количественное определение содержания углеводов и липидов в поверхностных водах // Вестник МГОУ. Серия «Естественные науки». 2013. № 3. С. 57–62.
Лозовик П.А., Ефремова Т.А., Сабылина А.В. Углеводы и липиды в поверхностных водах Карелии // Вода: химия и экология. 2014. № 1. С. 15–21.
Лозовик П.А., Морозов А.К., Зобков М.Б. и др. Аллохтонное и автохтонное органическое вещество в поверхностных водах Карелии // Водные ресурсы. 2007. Т. 34. № 2. С. 225–237.
РД 52.24.420-2006. Биохимическое потребление кислорода в водах. Методика выполнения измерений скляночным методом. Ростов-на-Дону: ГХИ, 2006. 19 с.
РД 52.24.421-2012. Химическое потребление кислорода в водах. Методика измерений титриметрическим методом. Ростов-на-Дону: Росгидромет, 2012. 19 с.
Эмануэль Н.М., Кнорре Д.Г. Курс химической кинетики М.: Высшая школа, 1984. С. 186–224.
Сanale R.P., Cheng F.Y. Oxygen utilization in bacterial – protozoan community // J. Sanit. Eng. Div. Proc. Amer. Soc. Civil. Engrs. 1974. Vol. 100. № 1. P. 171–185.
Ostapenia A.P., Parparov A., Berman T. Lability of organic carbpn in lakespf different trophic status // Freshwater Biology. 2009. Vol. 54. P. 1312–1323. DOI: 10.1111/j.1365-2427.2009.02183.x.
Sabylina A. V., Lozovik P. A., Zobkov M. B. Water chemistry in Onega Lake and its tributaries // Water resources. 2010. Vol. 37. №. 6. P. 842-853. DOI: 10.1134/S0097807810060102.
Sullivan A.B., Snyder D.V., Rounds S.A. Controls on biochemical oxygen demand in the upper Klamath River, Oregon // Chemical Geology. 2010. Vol. 269. P. 12–21. DOI: 10.1016/j.chemgeo.2009.08.007.
Tekanova E. V., Syarki M. T. Peculiarities of phenology of the primary production process in the pelagic zone of Lake Onega //Biology Bulletin. 2015. Vol. 42. №. 6. P. 556-562. DOI: 10.1134/S1062359015060114.
DOI: http://dx.doi.org/10.17076/lim952
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019