Гидрогеохимические критерии состояния поверхностных вод гумидной зоны и их устойчивости к антропогенному воздействию тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.36, доктор химических наук Лозовик, Петр Александрович

• Лозовик, Петр Александрович
• доктор химических наук
• 2006

Оглавление диссертации доктор химических наук Лозовик, Петр Александрович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Методы химического анализа и обеспечение аналитической репрезентативности гидрохимических данных.

1.1. Главные ионы

Са , Mg , Na , К7, СГ, SO/" ', анионы органических кислот) и щелочность воды.

1.2. Косвенные показатели содержания органического вещества (БО, ХПК, ПО, цветность, ВПК).

1.3. Биогенные элементы (Р0бщ, Рмин>

NH4+,N02-,N03-,No6ui).

1.4. Литофильные элементы (Fe, Mn, Si, F", А1).

1.5. Определение кислорода, углекислого газа, рН воды и взвешенных веществ.

1.6. Микроэлементы и нефтепродукты.

1.7. Организация и проведение химико-аналитического контроля поверхностных вод.

ГЛАВА 2, Разработка и совершенствование методов аналитического контроля природных и загрязненных вод.

2.1. Газохроматографическое определение летучих фенолов в сточных и загрязненных водах.

2.2. Спектрофотометрическое определение п - хинонов в природных и сточных водах.

2.3. Определение лигниновых веществ методом дифференциальной

У Ф-спектроскопии.

2.4. Определение органического углерода в природных водах с использованием системы непрерывного газового потока.

2.5. Определение цветности воды по интегральной интенсивности поглощения света.

2.6. Определение гидрокарбонатов в присутствии анионов органических кислот.

2.7. Определение константы диссоциации гумусовых кислот природных вод.

ГЛАВА 3. Гидрохимическая характеристика поверхностных вод Карельского гидрографического района.

3.1. Минерализация и ионный состав воды.

3.2. Органическое вещество.

3.3. Биогенные элементы.

3.3.1.Соединения фосфора.

3.3.2. Соединения азота.

3.4. Литофильные элементы и микроэлементы.

3.4.1. Соединения железа и марганца.

3.4.2. Кремний, алюминий и фториды.

3.5. Растворенные газы и рН воды.

3.5.1. Кислород.

3.5.2. Углекислый газ.

3.5.3. Водородный показатель (рН).

3.6. Загрязняющие вещества (тяжелые металлы, нефтепродукты, фенолы).

ГЛАВА 4. Геохимическая классификация поверхностных вод гумидной зоны.

4.1. Кислотно-основное равновесие поверхностных вод гумлдной зоны.

4.2. Теоретические основы классификации вод.

4.2.1. Классификация по гумусности воды.

4.2.2. Классификация по щелочности воды.

Ф 4.2.3. Классификация водных объектов по уровню трофии.

4.3. Распределение поверхностных вод Карелии по геохимическим классам.

4.3.1. Распределение вод по гумусности.

4.3.2. Распределение вод по щелочности.

4.3.3. Распределение вод по гумусности и щелочности.

4.3.4. Распределение химических показателей (Fe064, Р0бЩ, СОг, рН) по I геохимическим классам вод.I".

4.3.5. Распределение поверхностных вод по уровню трофии.

4.4. Объединенная классификация по гумусности, щелочности и трофности.

4.5. Интегральная оценка качества поверхностных вод.

ГЛАВА 5. Формирование химического состава поверхностных вод

5.1. Поступление химических веществ с атмосферными осадками.

5.1.1. Характеристика химического состава атмосферных осадков.

5.1.2. Характеристика выпадений с атмосферными осадками. 5.2. Поступление химических веществ с водосборов рек.

5.3. Формирование химического состава озёрных вод.

5.4. Автохтонное и аллохтонное ОВ природных вод гумидной зоны.

5.5. Элементный состав органического вещества природных вод гумидной зоны.

5.6. Влияние температуры, разбавления, содержания кислорода и биогенных элементов на скорость трансформации органического вещества.

5.7. Обменные процессы «вода - дно».

ГЛАВА 6. Антропогенные нагрузки на водные объекты и их устойчивость к внешнему воздействию.

6.1. Антропогенная нагрузка на озерные экосистемы от точечных источников загрязнения.

6.2. Антропогенная нагрузка на озерные экосистемы от рассеянных источников загрязнения.

06.2.1. Антропогенная нагрузка на озерные экосистемы от рассеянных источников загрязнения.

6.2.2. Антропогенная нагрузка на речные системы от рассеянных источников загрязнения.

6.3. Буферная емкость поверхностных вод гумидной зоны и их устойчивость к закислению.

6.4. Влияние ионного состава на устойчивость к калийной нагрузке.

6.5. Оценка степени загрязнения водоемов по химическим показателям.

6.6. Нормирование биогенной и органической нагрузки на водные объекты.

ГЛАВА 7. Изменение гидрохимического режима водных объектов Карелии в результате антропогенного влияния.

7.1. Северный район Ладожского озера и его притоки.

7.2. Онежское озеро и его притоки.

7.3. Северное Выгозеро и река Н. Выг.

7.4. Озерно-речная система Кенти.

7.5. Озера Суоярви и Исо-Пюхяярви.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Гидрогеохимические критерии состояния поверхностных вод гумидной зоны и их устойчивости к антропогенному воздействию»

В связи с продолжающимся антропогенным воздействием на окружающую среду, в том числе и водную, в последние годы крайне назрела потребность в адекватной оценке ее состояния и изменений, а также необходимость нормирования антропогенной нагрузки. Решение этой проблемы возможно только при наличии теоретически и экспериментально обоснованной методологии. Применительно к водной среде она должна базироваться на изучении геохимических особенностей природных территорий с учетом климатических и гидрологических факторов, оценке всех видов антропогенной нагрузки и внутриводоемной трансформации веществ, что позволяет выработать критерии состояния и допустимого воздействия на водные объекты.

Имеющиеся в настоящее время подходы к решению проблемы базируются, как правило, на односторонней оценке отдельных факторов воздействия, без учета всего комплекса процессов, происходящих в водной среде. В данной работе рассмотрены важные и неразработанные на сегодня аналитические и геохимические аспекты, связанные с исследованием функционирования водных экосистем. Анализ и обобщение опубликованных в литературе и собственных теоретических, экспериментальных и натурных данных по многочисленным объектам позволили создать, на наш взгляд, целостную систему гидрохимических исследований в этом направлении. В результате были разработаны гидрогеохимические критерии состояния и устойчивости к антропогенному воздействию поверхностных вод гумидной зоны, большое разнообразие которых имеется в Карелии.

Основными последствиями антропогенного влияния на водные объекты является их евтрофирование, закисление, загрязнение токсичными веществами и изменение физико-химических параметров [Моисеенко, 1997]. Устойчивость водных объектов к антропогенному воздействию зависит от их гидрологического, термического и гидрохимического режимов и определяется природными особенностями как самих водоемов, так и водосборной территорией, и в конечном итоге она отличается для разных климатических зон. К таким зонам относится и обширная северная гумидная. В современный период имеется достаточно много сведений по режиму вод суши, касающихся главным образом отдельных водных объектов, бассейнов, территорий. В работах отечественных классиков-гидрохимиков О.А. Алекина [1970], Б.А. Скопинцева [1950], A.M. Никонорова [1991] рассматриваются общие вопросы формирования и режима вод суши, но в них недостаточно уделено внимания особенностям поверхностных вод различных климатических зон, в том числе и северной гумидной. В настоящей работе предпринята попытка расширения теории для водоемов гумидной зоны. В связи со значительным антропогенным воздействием в настоящее время осталось очень мало неизмененных территорий, а для адекватной оценки изменений в окружающей среде требуется знание фоновых характеристик. Для этих целей весьма интересными и информативными являются поверхностные воды Карелии в связи с обилием в ней водных ресурсов (более 60 тыс. озер и 10 тыс. рек), относительно мало подверженных антропогенному влиянию, на примере которых можно охарактеризовать основные геохимические черты и особенности природных поверхностных вод гу-мидной зоны.

В основу данной работы были положены сведения, собранные более чем по 800 объектам Карелии, исследования которых были проведены в 1985-2003 гг. на единой методологической основе при непосредственном участии и научном руководстве автора в рамках фундаментальных и прикладных тем Института водных проблем Севера Карельского НЦ РАН, а также дипломные проекты, подготовленные в Карельском педагогическом университете.

Для того, чтобы адекватно оценить состояние природной среды, требуется в первую очередь обеспечение аналитической репрезентативности гидрохимических данных. В представленной работе наряду с разработкой и усовершенствованием многих методов анализа природных и загрязненных вод проведено сопоставление всех методов, которые использовались при анализе поверхностных вод, что позволило установить достоверность информации, полученной в более ранний период. Несмотря на то, что в России введена обязательная государственная аккредитация экоаналитических лабораторий, на сегодня отсутствует современная научная методическая база по химическому анализу природных и сточных вод, необходимая для реализации положений Водного кодекса и других нормативных документов. Ранее такую роль успешно выполнял Гидрохимический институт. Фактически в большинстве аттестованных методиках используется Руководство по химическому анализу природных вод, изданное ГХИ в 1977 г. под редакцией А.Д. Семенова, а также пособие Ю.Ю. Лурье и А.И. Рыбниковой по химическому анализу производственных сточных вод [1974] и методы анализа института ГЕОХИ РАН [1977]. Отсутствие во многих изданиях подтверждения достоверности полученной гидрохимической информации не позволяет широко использовать литературные сведения по другим объектам для сравнения их состояния и обобщения данных.

Другая проблема, с которой сталкиваются многие исследователи, - это отсутствие единой геохимической классификации поверхностных вод различных климатических зон. Огромное количество объектов с разными гидрологическими и гидрохимическими характеристиками затрудняет анализ изменения их режима. Имеющиеся на сегодня подходы в этом направлении [Китаев,1988; Баранов,1962; Heinonen, 1994; Vuoristo, 1998] касаются формальной градации химических показателей без достаточного на наш взгляд теоретического обоснования пределов их изменчивости. Такой методологической основой геохимической классификации может быть кислотно-основное равновесие поверхностных вод гу-мидной зоны, учитывающее две системы: гумусную, отражающую наличие ОВ гумусной природы, и карбонатную, обусловленную минеральными компонентами. Данный подход был реализован автором в настоящей работе.

В последнее время накоплен достаточно большой объем информации по закисле-нию вод суши и по его влиянию на биоту. Обобщающая монография по этой проблеме подготовлена чл. корр. РАН Т.И. Моисеенко [2003]. При этом оценка степени закисления осуществляется главным образом по модели А. Хенриксена [1992], в которой не учитываются гидрологические особенности озер и очень важный геохимический фактор - буферная емкость. Использование нового методического подхода позволяет выявить устойчивость водных объектов к кислотной нагрузке в зависимости от их удельного водосбора и буферной емкости.

Вопросам формирования химического состава вод уделяется достаточно большое внимание в литературе, но как правило, оно касается характеристики состава вод источников формирования, а внутриводоемную трансформацию учитывают только по удерживающей способности [Vollenweider, 1975], которая не является эквивалентом скорости трансформации вещества в озере. Определение последней представляет наибольший научный и практический интерес. Данную проблему удалось реализовать на основе балансовой модели формирования состава воды в озере и получить уравнение связи скорости трансформации неконсервативного вещества от его средних концентраций в озере, в приточных водах и от времени водообмена. Установлена закономерность, что отношение удельной скорости к внешней нагрузке является постоянной величиной и определяется только временем водообмена озер. Это в свою очередь позволило выявить природные нагрузки на водные объекты, водосборы которых были преобразованы давно.

Важной проблемой, которая требует решения, является оценка допустимого антропогенного воздействия на водные объекты и уровня их загрязнения. По этому вопросу также имеется достаточно много неопределенности. Для нормирования физико-химических параметров водной среды предложен принцип сохранения геохимического класса вод при антропогенном воздействии. Для токсичных веществ в качестве регламентирующего показателя используется региональная величина ПДК, учитывающая как фоновые характеристики поверхностных вод, так и рыбохозяйственную величину ПДК. В этом плане удалось сочетать как принцип геохимического фона, к которому адаптировалась биота, так и принцип токсичности вещества для гидробионтов, в отличие от методик С.А. Патина [1979], Д.Г. Замолодчикова [1993], Г.Т. Фрумина [1998], в которых учитывается только первый принцип, и от методических рекомендаций Гидрометеоцентра [1988], в которых рассматривается исключительно второй.

Научная и практическая значимость работы заключается в теоретическом и экспериментальном обосновании гидрогеохимических критериев состояния и устойчивости водных объектов к антропогенному воздействию. Разработана методология гидрохимических исследований, обеспечивающая получение надежных данных по функционированию водных объектов, формированию химического состава их воды и его трансформации под действием внешних физических факторов и внутриводоемных процессов. Полученные результаты были широко использованы для принятия разнообразных решений управленческого характера, в частности, по оптимизации сбросов целлюлозно-бумажных предприятий в водные объекты Карелии, решения вопросов попусков воды из хвостохранилища Костомукшского ГОК'а и при нормировании антропогенного воздействия на водные объекты. Предложены новые высокочувствительные методы анализа природных и загрязненных вод. Разработана геохимическая классификация поверхностных вод гумидной зоны на основе теории кислотно-основного равновесия. Установлены геохимические константы, характеризующие процессы, протекающие в водной среде. Обоснованы критерии оценки допустимой минеральной, биогенной, органической, кислотной и токсической нагрузки на водный объект, на основании которых определены уровни допустимого антропогенного воздействия на водные объекты Карелии.

Разработанная методология оценки состояния поверхностных вод под влиянием внешних факторов и внутриводоемных процессов позволяет использовать ее для нормирования антропогенного воздействия на водные объекты. На основании критериев устойчивости водных объектов к нагрузкам различных видов могут быть разработаны региональные нормативы по сбросу загрязняющих веществ, по сельскохозяйственному использованию земель, их мелиорации, а также по критическим кислотным, биогенным, минеральным и органическим нагрузкам. В конечном итоге это дает возможность осуществлять природоохранную деятельность на научной основе. Предложенная методология является достаточно общей и может быть применена к другим климатическим зонам.

Заключение диссертации по теме «Геоэкология», Лозовик, Петр Александрович

Заключение

На основании обобщения и анализа имеющихся методических подходов, а также собственных экспериментальных, теоретических и многочисленных натурных данных по поверхностным водам Карелии разработаны гидрогеохимические критерии оценки состояния и устойчивости водных объектов гумидной зоны к антропогенному воздействию.

Для адекватной оценки состояния водной среды необходимо в первую очередь обеспечение аналитической репрезентативности гидрохимических данных, как вновь получаемых, так и старых. В этой связи требуется организация внутреннего контроля на искусственных природных образцах воды и межлабораторное сравнение результатов анализа одинаковых проб воды, а также сопоставление разных методов анализа одних и тех же компонентов. Проведенный анализ выявил несоответствие результатов определения SO42" - по сумме сильных кислот, Si - визуальным с пикриновой кислотой, Р0бЩ - по Кьельдалю, Fe - с роданидом, NO3" - с салицилатом и ионселективным электродом истинному содержанию элементов. По ряду компонентов выявлены систематические отклонения от результатов анализа по сравнению с современными методами: аммония - с реактивом Несс-лера и индофенольным, Nopr - по Кьельдалю и персульфатным, Мп с формальдоксимом без избытка солей Fe(II) и атомно-абсорбционным, хлоридов - титриметрическим мерку-риметрическим и фотометрическим с Hg(CNS)2 и Ре(ЪЮз)з.

В связи с отсутствием по ряду компонентов надежных аналитических методов определения были разработаны новые или усовершенствованы известные методики применительно к поверхностным водам гумидной зоны. В качестве показателя цветности воды предлагается использовать интегральную интенсивность поглощения света в видимой области спектра и отказаться от градусной меры, а перейти к новой строгой физической (см"). Для определения истинного содержания бикарбонатов по щелочности воды, получаемой 2-х точечным титрованием до рН 4.5 и 4.2, введена поправка на анионы органических кислот. Предложен новый вариант фотохимического определения органического углерода в системе непрерывного газового потока. Для определения лигниновых веществ в загрязненных и сточных водах применен метод дифференциальной УФ-спектроскопии. Предложенная методика позволяет оценить содержание лигниновых веществ с точностью до 0.1 мг/л. Разработана методика определения и-хинонов на основе их реакции конденсации с 4-аминоантипирином в кислой среде. Чувствительность экстракционно-фотометрического метода составляет 1 мкг/л. Для определения летучих с паром феноль-ных соединений предложен вариант газохроматографического метода после их экстракции и концентрирования в труднолетучем дифениловом эфире, что исключает потерю легколетучих фенолов. Для установления качественного состава как летучих, так и нелетучих фенольных веществ более подходящим является метод реакционной газожидкостной хроматографии фенолятов тетраметиламмония. На основе классических потенцио-метрического и кондуктометрического методов, а также по "нулевой щелочности" растворов солей органических кислот и природной воды определена средняя константа диссоциации гумусовых кислот (рК = 4.0), которые по своей силе близки к оксибензойным кислотам.

На основании обобщения данных более чем по 800 объектам Карельского гидрографического района установлены основные геохимические характеристики поверхностных вод гумидной зоны. Распределение щелочности, содержание органического вещества, фосфора общего и железа по критериям х2 и р больше соответствует лог-нормальному закону, чем нормальному. Наибольшая степень корреляции от компонентов ионного состава воды отмечается для Са , Mg и щелочности (г = 0.96-0.98). Для остальных компо-+ + 2 нентов (Na , К , SO4СГ) выделяются две области генерации данных: одна с незначительной изменчивостью концентрации иона и высокой вариабельностью Еи, вторая - с высокой дисперсией содержания ионов и менее выраженными колебаниями Еи. Первая обусловлена незначительным выщелачиванием ионов К+, Na+ из глинистых пород и атмосферным происхождением хлоридов и сульфатов. Вторая связана с поступлением в поверхностные воды хлоридно-натриевых подземных вод или же антропогенным влиянием. При классификации поверхностных вод гумидной зоны по преобладающим ионам учтено содержание анионов органических кислот, что позволило существенно уточнить распределение вод по классам и установить высокую долю вод карбоксилатного класса, наряду с гидрокарбонатным. Данная классификация дает возможность выявить генезис вод и антропогенное влияние на них. Особое внимание в работе уделено органическому веществу, как определяющему специфику поверхностных вод гумидной зоны, и для его характеристики введено новое понятие гумусности воды (Hum), определяемое как среднегеометрическое значение цветности (град) и перманганатной окисляемости. Между косвенными показателями содержания ОВ, гумусностью воды и содержанием Сорг наблюдается тесная корреляция и отсутствие их корреляции с Nopr. На основании анализа распределения различных форм фосфора (минеральной, взвешенной и общей) установлено, что поступление фосфора в водные объекты с водосборной территории обусловлено атмосферными выпадениями и выщелачиванием неорганических форм фосфора из почв и подстилающих пород и связыванием его Бе-содержащим органическим веществом. В озерных системах на содержание Р0дщ существенно сказываются внутриводоемные процессы и прежде всего седиментация, которая приводит в среднем для Карелии к 1.5-кратному уменьшению концентрации Р0бщ в озерах по сравнению с реками. Антропогенное влияние отражается большей частью на увеличении доли Рмин. В отношении форм соединений азота установлена важная закономерность - постоянство суммарного содержания азотистых веществ в атмосферных осадках, незагрязненных речных и озерных водах. Отличие заключается лишь в разном соотношении форм N и это позволило выделить три основных типа их распределения в поверхностных водах: атмосферное, морское и гумидное. Анализ содержания форм N в водных объектах имеет значение не столько для оценки их трофии, сколько для определения устойчивого их функционирования. Антропогенное влияние сказывается на распределении форм N и приводит к накоплению NO3" или Nopr в водных объектах и только для некоторых загрязненных вод возможно наличие МНЦ+ (> 0.1 мг N/л) и NO2" (> 20 mktN/л).

Такие элементы, как Fe, Мп, по праву могут считаться маркерами поверхностных вод гумидной зоны. На миграцию и устойчивость соединений Fe(II) и Fe(III) оказывает существенное влияние ОВ гумусовой природы, о чем свидетельствует высокая степень корреляции Fe06i4 от гумусности воды, тогда как для Мп такой зависимости не отмечается. Для обоих элементов имеют значение окислительно-восстановительные условия в водоеме и прежде всего на границе раздела "вода - дно". Поступление Мп из донных отложений в воду отмечается уже при 40%-ном насыщения воды кислородом, Fe - при более низком (< 10%). Основной путь миграции Fe в озерах это осаждение взвешенных форм, а также гидролиз гумусовых солей Fe(III), переход его во взвешенную форму и поступление в донные отложения. По этой причине при переходе от речных вод к озерным среднее содержание Fe06i4 уменьшается в 1.8, а Мп в 1.4 раза. Соли Fe(II) менее подвержены гидролизу и даже при наличии кислорода в воде Fe(II) достаточно устойчиво в составе комплексных гумусовых соединений и не происходит его окисление до Fe(III). Распределение Si в поверхностных водах гумидной зоны определяется растворимостью аморфного диоксида Si и больше подчиняется нормальному закону распределения. Содержание общего А1 незначительное (до 130 мкг/л) и обусловлено это высокой гидролизуемостью солей А1 и низкой растворимостью его гидрооксида. Концентрации фторидов в большинстве водных объектов Карелии весьма низкие (< 0.05 мг/л в 80% объектов) и только в бассейне Ладожского озера их количество наибольшее (0.1-0.47 мг/л), что связано с наличием фторсодержащих пород на водосборе. В ряде случаев высокое содержание фторидов обусловлено аэротехногенным загрязнением Надвоицким алюминиевым заводом.

Распределение газов 02 и С02 в поверхностных водах гумидной зоны имеет противоположную направленность: минимуму 02 соответствует максимум СО2. Установлена постоянная "ненасыщенность кислородом" и "пересыщенность углекислым газом" гумусных вод по сравнению с равновесным содержанием газов. Среди водных объектов

Карелии выявлен весь спектр изменчивости рН в природных водах от кислых до слабощелочных. Впервые на современной методической основе установлены уровни содержания микроэлементов (Zn, Си, Pb, Cd, Ni, Сг) в поверхностных водах Карелии, содержание которых ниже ПДК для рыбохозяйственных водоемов, за ислючением Си и Zn, что обусловлено высокой комплексообразующей способностью ОВ и железистым характером вод. Определены фоновые показатели содержания нефтепродуктов и фенолов в поверхностных водах Карелии.

Кислотно-основное равновесие поверхностных вод гумидной зоны определяется двумя системами - гумусовой и карбонатной. Получены уравнения связи рН с компонентами, обуславливающими равновесие, исходя из традиционного анализа воды: щелочности, суммы слабых кислот [СОг + НАорг] и их солей [НСОз' + Аорг"]. Проверка теории на природных образцах воды и модельных растворах показала соответствие опытных данных теоретическим представлениям о кислотно-основном равновесии поверхностных вод гумидной зоны.

Для геохимической классификации поверхностных вод гумидной зоны по гумусности и щелочности также использована теория кислотно-основного равновесия, на основании которой получены шкалы гумусности и щелочности в сопоставлении со шкалой рН. Выделены следующие классы вод по гумусности: высокогумусные (поли- и мезополигу-мусные, Hum 180-30), среднегумусные (мезогумусные, Hum 30-12), низкогумусные (оли-го- и ультраолигогумусные, Hum < 12) и по щелочности: бесщелочностные (Alk <0), низкощелочностные (Alk > 0-3.2), слабощелочностные (Alk 3.2-12.8), среднещелочностные (Alk 12.8-50) и высокощелочностные (Alk > 50 мгНСОзУл). Представленные границы между классами не являются строгими и в переходной области учитывается содержание железа и рН воды по принципу "водам с большей гумусностью - большее содержание Fe и меньшая величина рН". По аналогии с классификацией по гумусности представлено и распределение вод по уровню трофии: низкотрофные (олиго- и ультраолиготрофные, Р0бЩ < 10), среднетрофные (мезотрофные, Р0бЩ 10-25), высокотрофные (евтрофные и высоко-евтрофные, Р0дщ 25-155) и гипертрофные (Р0бщ> 155 мкг/л).

В соответствии с представленной классификацией был проведен анализ распределения водных объектов Карельского гидрографического района по гумусности, щелочности, трофности и по совокупности двух и трех параметров. В целом среди водных объектов Карелии пребладают мезогумусные (40%), мезополигумусные (33%); среднещелочностные (45%о) и слабощелочностные (28%)); мезотрофные (43%) и низкотрофные (30%). Слабощелочностные и бесщелочностные воды с кислой и слабокислой реакцией среды выделены в отдельную группу ацидо-дистрофных водных объектов, которых около 10% от числа обследованных.

На основании многолетних данных по составу атмосферных осадков и речных вод установлено, что поступление хлоридов и отчасти сульфатов (на 70%) в поверхностные воды Карелии обусловлено атмосферными выпадениями, а суммарное поступление соединений азота совпадает с их выносом с водосборной территории. Единственное в чем заключается отличие - это в перераспределении форм азота, что позволяет вообще говорить о постоянстве содержания N064 в гидросфере. Получены уравнения связи концентрации вещества в озере с его содержанием в приточных водах в зависимости от времени водообмена, на основании которых определены скорости трансформации лабильных веществ в водоеме и установлено, что отношение удельной скорости трансформации вещества к его нагрузке на водоем определяется коэффициентом условного водообмена озера и носит линейный характер для двух групп веществ (ОВ и Nopr) и (Fe, Si, Р0бщ)

Представлены формулы расчета доли аллохтонного и автохтонного ОВ в водоеме по интегральной интенсивности поглощения света и по соотношению перманганатной, бихроматной окисляемости и цветности воды. В поверхностных водах гумидной зоны превалирует аллохтонное ОВ. В среднем для Карелии его доля составляет 80%). Предложена методика оценки элементного состава и массы ОВ на основе косвенных характеристик его содержания (ПО, ХПК) и прямого определения углерода и азота органического, что позволяет более адекватно оценивать трансформацию и новообразование ОВ в водоеме.

На примере фенольных соединений установлены основные закономерности трансформации органических веществ в зависимости от факторов среды: разбавления, содержания кислорода и биогенных элементов. Процесс биохимического окисления ОВ протекает по двум сопряженным направлениям окислительного дегидрирования и путем расщепления с образованием метаболитов, используемых в анаболических реакциях. Второй путь усиливается при избытке фосфатов в воде. Наличие большей частью Fe- связанного фосфора в поверхностных водах гумидной зоны обуславливает низкую скорость биохимического окисления ОВ, что способствует накоплению гумусовых веществ. На основании натурных и лабораторных экспериментов установлено, что состав седиментирующей-ся взвеси в водоеме близок к составу верхнего 2-см слоя донных отложений. Последние оказывают существенное влияние на кислородный режим в период зимней стагнации в высокогумусных и евтрофных озерах и являются источником поступления фосфора, аммония, Fe и Мп в водную среду. Наличие окисленного поверхностного слоя донных отложений в озерах препятствует этим процессам.

На примере водных объектов Карелии показана возможность использования нагрузочной модели для оценки последствий антропогенного влияния. Антропогенная нагрузка должна определяться по всем группам веществ: минеральным, органическим, биогенным, взвешенным, токсичным и по кислотным выпадениям как от точечных, так и рассеянных источников загрязнения. Так для Карелии установлено, что от точечных источников наиболее значимо антропогенное воздействие на систему р. Кенти, Кондопожскую губу Онежского озера и Северное Выгозеро. Для северной части Ладожского озера, Онежского озера, оз. Суоярви оно будет приводить к антропогенному евтрофированию. С использованием различных методических подходов определены антропогенные фосфорные нагрузки от рассеянных источников загрязнения на оз. Крошнозеро, Святозеро, Пряжинское и антропогенный сток фосфора с водами рек Шуя, Свири и Олонки, водосборы которых давно преобразованы и нет сведений по фоновым характеристикам.

Устойчивость водных объектов к кислотной нагрузке определяется количеством сильных кислот, выпадающих на их водосборной территории, а также гидрологическим фактором - величиной удельного водосбора и геохимическим - буферной емкостью. Последняя устанавливается по содержанию компонентов кислотно-основного равновесия. Самую низкую буферную емкость имеют низко- и слабощелочностные геохимические классы вод. Наиболее уязвимы к закислению озера, находящиеся на водоразделе рек, т.е. с высокой долей атмосферного питания, и реки в период весеннего половодья.

При минеральном загрязнении наиболее значимым является изменение соотношения щелочноземельных и щелочных металлов, а также отношения ионов Na+ и К+. На основании химико-токсикологического моделирования получено эмпирическое уравнение связи экологически допустимой концентрации К+ от жесткости воды и содержания Na+.

Оценка степени загрязнения водного объекта устанавливается по кратности разбавления сточных вод, определяемой по содержанию консервативного компонента. Сопоставление ее с недействующей кратностью разбавления сточных вод, определяемой в токсикологическом эксперименте, позволяет установить и допустимый уровень сброса сточных вод. Оценка загрязненности водного объекта осуществляется по региональным ПДК, рассчитываемых как среднегеометрическое значение фоновой концентрации и ры-бохозяйственной величины ПДК для веществ, у которых Сф0Н « ПДК, и как сумма Сф0Н + ПДК для веществ, у которых Сф0И «ПДК. Недопустим расчет индексов загрязнения по веществам, отражающих региональную специфику вод (Fe, Мп, фенолы), у которых СфОН » ПДК. Нормирование органической и биогенной нагрузки осуществляется исходя из принципа - сохранение геохимического класса вод, но не более 1.5 кратного превышения их природного фонового содержания. По органическим веществам необходимо также учитывать изменение кислородного режима водоема в период зимней стагнации.

На основании разработанных методических подходов проанализировано изменение гидрохимического режима водных объектов Карелии, подверженных антропогенному влиянию. Установлено наибольшее загрязнение системы р. Кенти во все сезоны года, Кондопожской губы и Северного Выгозера в зимний период. Для улучшения экологической ситуации в Кондопожской губе требуется повышение эффективности очистки сточных вод Кондопожского ЦБК. Для Северного Выгозера решение проблемы возможно путем реорганизации выпуска сточных вод - устройства рассеивающего их выпуска. Сточные воды Петрозаводского промцентра оказывают евтрофирующее влияние на центральную часть Онежского озера и требуется снижение поступления Р0бЩ от этого промузла.

В целом вклад Карельских притоков и локальных выпусков сточных вод непосредственно в Ладожское озеро составляет не более 10% антропогенной фосфорной нагрузки на озеро. Основное евтрофирующее влияние на озеро оказывают крупные притоки и прежде всего р. Волхов, а из точечных источников загрязнения - Волховский алюминиевый завод. Наибольшие негативные изменения характерны для Сортавальского залива Ладожского озера, что связано с ограниченным его водообменом с озером и локализацией сточных и речных вод в самом заливе. Оз. Исо-Пюхяярви изменило свой гидрохимический режим в результате мелиорации, проведенной в 60-е годы в его бассейне. Современные характеристики озера соответствуют мезополигумусным природным водоемам, в отличие от олиго-мезогумусных до мелиорации. Влияние Суоярвского промцентра на оз. Суоярви не существенно и проявляется только в южной части озера.

Для озерно-речной системы Кенти в результате поступления в нее техногенных вод Костомукшского ГОК'а наиболее значимым в экологическом отношении является изменение ионного состава воды и увеличение эквивалентной доли калия (до 60%). Сброс таких сточных вод должен осуществляться в высокопроточные водные объекты для обеспечения их разбавления до безвредного уровня. Возможно также повышение биокондиции техногенных вод путем добавления солей жесткости, в том числе и отходов сераочистки газовых выбросов комбината.

Таким образом, на основании выполненных исследований представлена методология оценки состояния и устойчивости водных объектов гумидной зоны к антропогенному воздействию и ее основные положения сводятся к следующему:

- выявление геохимических особенностей крупных водосборных территорий и установление фоновых характеристик поверхностных вод;

- определение основных показателей химического состава воды по результатам сезонных наблюдений водного объекта;

- оценка антропогенных нагрузок от точечных и рассеянных источников загрязнения по всем группам веществ (минеральным, органическим, Р0бщ, азотистым соединениям и нормируемым компонентам);

- нормирование антропогенной нагрузки с учетом геохимического фона элемента и допустимого критического его содержания в водном объекте;

- оценка загрязненности водоема конкретным видом сточных вод и наиболее токсичными веществами.

В целом представленная методология базируется на общепринятых гидрохимических методах исследования и не требует проведения специальных, трудоемких работ. Она позволяет не только оценить состояние и загрязнение водного объекта, но и установить допустимый уровень антропогенного воздействия. В конечном итоге это дает возможность осуществлять природоохранную деятельность на научной основе и принимать обоснованные управленческие решения по улучшению качества водной среды.

Список литературы диссертационного исследования доктор химических наук Лозовик, Петр Александрович, 2006 год

1. Алекин О.А., Семенов А.Д., Скопинцев Б.А. Руководство по химическому анализу вод суши. Л., 1973,268 с.

2. Антропогенное эвтрофирование Ладожского озера. Под ред. Н.А. Петровой. Л., "Наука", 1982,304 с. .

3. Атлас Карельской АССР. М., ГУГК СССР, 1989, 40 с.

4. Баранов И.В. Лимнологические типы озер СССР. Л., "Наука", 1962, 226 с. Баранов И.В. Основы биопродукционной гидрохимии. М., "Легкая и пищевая промышленность". 1982, 110 с.

5. Басаргин Н.Н., Меньшикова В.А., Белова З.С., Мясицева Л.Г. Фотометрическое определение микроколичеств сульфатов или серы с применением нитхромазо // Аналитическая химия, 1968, т. 23, с.732-735.

6. Батчер С., Чарлсон Р. Введение в химию атмосферы. М., "Мир", 1977, 270 с. Бейсова М. П., Крюков П. А. Кондуктометрический метод определения органического углерода в природных водах. Гидрохимические материалы, 1961, т.32, с.171-183.

7. Бруевич С.В., Брук Е.С. Определение нитратов в пресных водах дифениламиновым методом. ЖПХ, 1937, т. X, вып. 12, с. 2144-2152.

8. Бульон В.В. Закономерности первичной продукции в лимнических экосистемах. С-Пб, "Наука", 1994, 222 с

9. Бульон В.В. Первичная продукция планктона внутренних водоемов. Л., "Наука", 1983, 199 с.

10. Варшал Г.М. О состоянии минеральных компонентов в поверхностных водах. //Методы анализа природных и сточных вод. М., "Наука", 1977, с. 94-107.

11. Варшал Г.М., Велиханова Т.К., Кащеева И.Я. Геохимическая роль гумусовых кислот в миграции элементов // Гуминовые вещества в биосфере. М., "Наука", 1993, с. 97-117.

12. Васильева Е.П. Органическое вещество и биогенные элементы в донных отложениях озер южной Карелии // Водные ресурсы Карелии и пути их использования. Петрозаводск, 1970. С. 292-305.

13. ГОСТ Р 51797-2001 Вода питьевая. Метод определения содержания нефтепродуктов. М., Госстандарт России, 2001, 11 с.

14. Грушников О.П., Елкин В.В. Достижения и проблемы химии лигнина. М.: Лесная промышленность, 1973. 296 с.

15. Гурвич Л.С., Купер А.И. О наличии фенолов в сточных водах нефтеперерабатывающих заводов. Гигиена и санитария, 1960, №3, с. 105-106.

16. Гусаков Б.Л., Петрова Н.А. Влияние водной и антропогенной нагрузки на отдельные участки прибрежной зоны Ладожского озера // Ладожское озеро критерии состояния экосистемы. Л., "Наука", 1992, с. 266-279.

17. Гусаков Б.Л. Критическая концентрация фосфора в озерном притоке и ее связь с трофическим уровнем водоема // Элементы круговорота фосфора в водоеме. М., "Наука", 1987, с. 7-17.

18. Гусаков Б.Л., Мурашева Е.Б., Расплетина Г.Ф., Тержевик А.Ю. Распределение общего фосфора и общего азота по акватории озера // Современное состояние экосистемы Ладожского озера. Л., "Наука", 1987. С. 68-75.

19. Гусева К. А. Роль кремния в развитии диатоновых водорослей // Труды Института биологии внутренних вод АН СССР. Вып. 30(33). 1975, с. 163-174.

20. Драчев С. М., Митягина О. В. Действие ультрафиолетового облучения на органические вещества воды. Вестн. АМН СССР, 1957, № 3. с.61-63.

21. Даувальтер В.А. Закономерности осадконакопления в водных объектах Европейской субарктики (природоохранные аспекты проблемы). Автореферат докторской диссертации. М., 1999, ИВП РАН, 52 с.

22. Дацко В. Г., Дацко В. Е. Методы определения органического углерода в природных водах. Докл. АН СССР, 1950, т.73, № 2, с.337-339

23. Дубровина JI.B., Калинкина Н.М., Лозовик П.А. Факторы токсичности для гидробионтов техногенных вод Костомукшского ГОК'а // Влияние техногенных вод горнообогатительного комбината на водоемы системы р. Кенти. Петрозаводск, КарНЦ РАН, 1995, с. 15-25.

24. Дубровина Л.В., Лозовик П.А., Регеранд Т.И. Аномальное соотношение главных катионов как фактор токсичности среды для водных организмов //Тезисы VII съезда Гидробиологического общества РАН. Казань, 1996. т. 3. С. 23-24.

25. Иванов В.В. Экологическая геохимия элементов. Книга 1. S элементы. М., "Недра", 1994,304 с.

26. Игнатьева Н.В. Донные отложения и их роль в оценке эволюции Ладожского озера. Роль донных отложений в круговороте фосфора в озерной экосистеме // Ладожское озеро -прошлое, настоящее, будущее. С-Пб, "Наука", 2002, с. 148-157.

27. Изменение режима Северного Выгозера и реки Нижний Выг под действием сточных вод Сегежского ЦБК и допустимый объем их сброса. Петрозаводск, Карельский филиал АН СССР, 1989,36 с.

28. Израэль Ю. А. Экология и контроль состояния природной среды. М., 1984. 560 с. Израэль Ю. А., Назаров И.М., Филиппова Л.М. и др. Кислотные дожди // Л., Гидроме-теоиздат, 1983, 206 с.

29. Израэль Ю.А. Кислотные дожди. Л., Гидрометеоиздат, 1989, 269 с.

30. Каталог озер и рек Карелии. Под ред. Н.Н. Филатова и А.В. Литвиненко. Петрозаводск,1. КарНЦ РАН, 2001, 290 с.

31. Калинкина Н.М., Кухарев В.И., Морозов А.К., Рябинкин А.В., Власова Л.И. Критические уровни минерального загрязнения экосистемы р. Кенти // Гидрологические проблемы Карелии и использование водных ресурсов. Петрозаводск, КарНЦ РАН, 2003, с. 103-110.

32. Каплин В.Т., Лурье Ю.Ю., Панченко С.П., Фесенко Н.Г. Поведение отдельных фенолов и некоторых соединений нефенольного характера при их определении колориметрическими методами // Гидрохим. материалы, 1966, т. 41, с. 84-103.

33. Каплин В.Т., Матвеев А.А., Фесенко Н.Г. Летучие фенолы некоторых высокогорных рек Кавказа // Гидрохим. материалы, 1965, т. 40, с. 79-82.

34. Каплин В.Т., Панченко С.П., Фесенко Н.Г. О скорости самоочищения природных вод, содержащих одноатомные фенолы в больших концентрациях, в зависимости от температуры // Гидрохим. материалы, 1965, т. 40, с. 134-140

35. Каплин В.Т., Панченко С.П., Фесенко Н.Г. Распад многоатомных фенолов и нафтолов в загрязненной природной воде в зависимости от температуры // Гидрохим. материалы, 1966, т. 42, с. 262-273.

36. Каплин В.Т., Семенченко Л.В., Иванов Е.Т. Распад фенольной смеси в природной воде (моделирование) // Гидрохим. материалы, 1968, т. 16, с. 199-202.

37. Каплин В.Т., Фесенко Н.Г. Загрязнение и самоочищение водоемов // Гидрохим. материалы, 1967, т. 45, с. 189-206.

38. Каплин В.Т., Фесенко Н.Г., Бабашкина З.М., Симиренко В.И. К вопросу о влиянии температуры на скорость распада одноатомных фенолов в природной воде // Гидрохим. материалы, 1964, т. 37, с. 158-163.

39. Карякин Ю.В., Ангелов И.И. Чистые химические вещества. М., "Химия", 1974, 407 с. Киселев И.А. Планктон морей и континентальных водоемов. Т. 1. Вводные и общие вопросы планктологии. J1, "Наука", 1969, с. 358-360.

40. Китаев С.П. Коэффициенты изменения концентрации веществ в воде атмосферных осадков и их биомассы озер различных природных зон Европы и Северной Америки. Петрозаводск, 1999, КарНЦ РАН, 40 с.

41. Китаев С.П. Экологические основы биопродуктивности озер разных природных зон. JL, "Наука", 1988, 207 с.

42. Комов В.Т., Степанова И.К. Гидрохимическая характеристика озер Дарвинского заповедника // Структура и функционирование экосистем ацидных озер. С-Пб, "Наука", 1994, с. 31-42.

43. Кузнецов С.И. Микрофлора озер и ее геохимическая деятельность. Л., "Наука", 1970, 440 с.

44. Ладожское озеро критерии состояния экосистемы. С-Пб, "Наука", 1992, 328 с. Ладожское озеро - прошлое, настоящее, будущее. (Под ред. Румянцева В.А., Драбковой В.Г. С-Пб, "Наука", 2002, 327 с.

45. Лаптева Н.А., Микрякова Т.Ф., Баронкина Л.А., Жуков Б.Ф., Горячева Н.В., Захарова Л.И. Распад фенола в искусственных водоемах. Труды института биол. внутр. вод АН СССР, 1973, вып. 24(27), с. 159-166. Ленинджер А. Биохимия. - М., "Мир", 1974, 960 с.

46. Линник П.Н., Набиванец Б.И. Формы миграции металлов в пресных водах. Л., Гидрометеоиздат, 1986, 270 с.

47. Литвиненко А.В., Лозовик П.А. Особенности физико-географических условий формирования биоты // Разнообразие биоты Карелии: условия формирования, сообщества, виды. Петрозаводск, 2003, с. 27-33

48. Литвиненко А.В., Филатов Н.Н., Лозовик П.А., Карпечко В.А. Региональная экология: эколого-экономичеекие основы рационального использования водных ресурсов Карелии // Инженерная экология, №6, Москва, 1998, с. 3-13.

49. Литинская К.Д. Режим уровней воды озер и водохранилищ Карелии. Л., "Наука", 1976, 147 с.

50. Лифшиц В.Х., Лозовик П.А., Филатов Н.Н., Сорокина Н.В. Водно-экологические проблемы Карелии // Состояние водного бассейна и охрана атмосферы в Восточной Финляндии и республике Карелия. Йоэнсуу. 1992, с. 34-41.

51. Лозовик П.А. Большая губа Онежского озера как источник централизованного водоснабжения г. Медвежьегорска // Большая губа Повенецкого залива Онежского озера. Петрозаводск, 1992, с. 109-114.

52. Лозовик П.А. К вопросу об определении нефтепродуктов в природных водах // Современное состояние и перспективы развития системы наблюдения контроля и оценки качества поверхностных вод. 1978, с. 107-108. Тезисы доклада.

53. Лозовик П.А. Окислительно-восстановительный потенциал воды северной части Выгозера // Оперативно-информационные материалы. Изучение и использование водных ресурсов. 1981, с. 57-60.

54. Лозовик П.А. Определение суммарного содержания и элементного состава органического вещества донных отложений // История озер. Рациональное использование и охрана озерных водоемов: Тезисы докладов VIII Всесоюзного симпозиума, Минск, 1989, С. 360361.

55. Лозовик П.А. Процессы превращения фенольных соединений в природной воде // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук. Ростов-на-Дону, 1980, 22 с.

56. Лозовик П.А. Критерии оценки антропогенного влияния на водные экосистемы //Антропогенное воздействие на природу Севера и его экологические последствия. Тезисы докладов. Апатиты, 1998е, с. 36-37.

57. Лозовик П.А., Каплии В.Т. Влияние разбавления на биохимическое окисление фенолов в воде // Гидрохимические материалы, 1982, т. 80, с. 93-99.

58. Лозовик П.А., Морозов А.К., Коваленко В.Н. Гидрохимия водоемов. Суоярвская группа озер // Поверхностные воды озерно-речной системы Шуи в условиях антропогенного воздействия (отв. редакторы П.А. Лозовик, В.А. Фрейндлинг). Петрозаводск, 1991, с. 4659.

59. Лозовик П.А., Палыпин Н.И., Куликова Т.П., Тимакова Т.М., Вислянская И.Т., Чекры-жева Т.А. Изменение режима Северного Выгозера и р. Н. Выг под действием сточных вод Сегежского ЦБК и допустимый объем их сброса. Петрозаводск, 1986,36 с.

60. Лозовик П.А., Феоктистов В.М. Качественная характеристика эфирорастворимого органического вещества воды водоема // Гидрохимические материалы, 1980, т.68, с. 95-101. Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. М., 'Химия", 1984, 448 с.

61. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. М., "Химия", 1971, 454 с.

62. Лурье Ю.Ю., Рыбникова А.И. Химический анализ производственных сточных вод. М.,1. Химия", 1974, 335 с.

63. Межрегиональное атмосферное загрязнение территорий. Республика Карелия. С-Пб, НИИ охраны атмосферного воздуха, 1998, 93 с.

64. Методы анализа природных и сточных вод. Под ред. Синявина Н.М. М., "Наука", 1977, 258 с.

65. Мизандронцев И.Б. Химические процессы в донных отложениях водоемов. Наука, 1990, 176 с.

66. Моисеенко Т.И. Теоретические основы нормирования антропогенных нагрузок на водоемы субарктики. Апатиты, КНЦ РАН, 1997, 261 с.

67. Никоноров А.Н., Лапин И.А., Греков В.Ф. Экологическое нормирование антропогенного воздействия на водные экосистемы. Л., Гидрометеоиздат, вып. 1, 1988. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв. М., МГУ, 1974.

68. Патин С.А. Влияние загрязнения на биологические ресурсы и продуктивность мирового океана. М. Пищевая промышленность. 1979, 304 с.

69. ПНД Ф 14.1:2.95-97. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений содержания кальция в пробах природных и очищенных сточных вод титриметрическим методом. Государственный комитет РФ по охране окружающей среды. М., 1997, 14 с.

70. ПНД Ф 14.1:2.98-97. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений жесткости в пробах природных и очищенных сточных вод титриметрическим методом. Государственный комитет РФ по охране окружающей среды. М., 1997, 12 с.

71. Поверхностные воды Калевальского района и территории Костомукши в условиях антропогенного воздействия. Петрозаводск, 2001, 165 с

72. Поляков Ю.К. Гидрология водоемов. Общая гидрологическая характеристика // Поверхностные воды озерно-речной системы Шуи в условиях антропогенного воздействия. Петрозаводск, 1991, с. 25-33.

73. Поляков Ю.К., Фрейндлинг В.А. К вопросу о донных отложениях озера Суоярви // Исследования водных ресурсов Карелии. Оперативно-информ. материалы. Петрозаводск, 1989, с. 31-33.

74. Расплетина Г. Ф., Мурашева Е. Б., Трегубова Т. М., Кулиш Т.П., Черных О.А. Гидрохимическая характеристика притоков // Современное состояние экосистемы Ладожского озера. Л., "Наука", 1987. С. 27-41.

75. Расплетина Г.Ф., Гусаков Б.Л. Применение прямого и косвенного методов для расчета биогенной нагрузки и концентрации веществ в воде Ладожского озера // Антропогенное эвтрофирование Ладожского озера. Л., "Наука", 1982, с. 222-242.

76. РД 33-5.3.08 96. Качество вод. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации химически потребляемого кислорода в природных.и очищенных сточных водах титриметрическим методом. РОСКОМВОД. М., 1996,11 с.

77. РД 33-5.3.09 96. Качество вод. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации растворенного кислорода в водах титриметрическим методом. РОСКОМВОД. М., 1996,11 с.

78. РД 33-5.3.13 96. Качество вод. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации суммы летучих фенолов в природных и очищенных сточных водах фотометрическим методом после отгонки с паром. РОСКОМВОД. М., 1996,16 с.

79. РД 33-5.3.14 96. Качество вод. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации общего фосфора в природных и очищенных сточных водах фотометрическим методом после окисления персульфатом. РОСКОМВОД. М„ 1996,16 с.

80. РД 52.24.382-95. Методические указания. Методика выполнения измерений массовой концентрации фосфатов и полифосфатов в водах фотометрическим методом. Государственный комитет СССР по гидрометеорологии. Гидро-химический институт. Ростов-на-Дону, 1995,2 с.

81. РД 52.24.402-95. Методические указания. Методика выполнения измерений массовой концентрации хлоридов в водах титриметрическим методом с солью ртути. Государственный комитет СССР по гидрометеорологии. Гидрохимический институт. Ростов-на-Дону, 1995,11 с.

82. РД 52.24.405-95. Методические указания. Методика выполнения измерений массовой концентрации сульфатов в водах турбидиметрическим методом. Госу-дарственный комитет СССР по гидрометеорологии. Гидрохимический институт. Ростов-на-Дону, 1995,10 с.

83. РД 52.24.476-95. Методические указания. Методика выполнения измерений массовой концентрации нефтепродуктов ИК-фотометрическим методом. Государ-ственный комитет СССР по гидрометеорологии. Гидрохимический институт. Ростов-на-Дону, 1995,14 с.

84. РД 52.24.495-95. Методические указания. Методика выполнения измерений рН и удельной электропроводности вод. Государственный комитет СССР по гидрометеорологии. Гидрохимический институт. Ростов-на-Дону, 1995, 8 с.

85. Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши. Под ред. А.Д. Семенова. Гидрометеоиздат, 1977, 542 с.

86. Сабылина А. В. Гидрохимия водоемов. Святозерская группа озер // Поверхностные воды озерно-речной системы Шуи в условиях антропогенного воздействия. Петрозаводск, "Карелия", 1991а. С. 72-80.

87. Сабылина А.В. Гидрохимическая характеристика озер Куйто // Современный режим природных вод бассейна р. Кеми. Петрозаводск, Карельский филиал АН СССР, 1989, с. 47-66.

88. Сабылина А.В. Изменение гидрохимического режима озер Крошнозеро и Миккельского в результате антропогенного эвтрофирования // Поверхностные воды озерно-речной системы Шуи в условиях антропогенного воздействия. Петрозаводск, "Карелия", 19916. С. 136-162.

89. Сало Ю.А. Гидрология водоемов. Структура многолетнего водного баланса // Поверхностные воды озерно-речной системы Шуи в условиях антропогенного воздействия. Петрозаводск, "Карелия", 1991, с. 33-36

90. Семенов А. Д., Сойер В. Г., Брызгало В. Н., Косменко J1. С. Фотохимическая минерализация органических веществ при определении углерода, фосфора и азота в природных водах // Журн. аналит. химии, .1976, т.31, вып. 10, с.230-237.

91. Современное состояние экосистемы Ладожского озера. (Под ред. Петровой Н.А., Расплетиной Г.Ф.). Л., "Наука", 1987, 213 с.

92. Современные методы химического анализа природной воды. М., 1955, 108 с. Современный режим природных вод бассейна р. Кеми. Под ред. В.А. Фрейндлинга. Петрозаводск, Карельский филиал АН СССР, 1989, 225 с.

93. Стом Д.И., Слабшис Р.А., Тимофеева С.С. Хроматографическое обнаружение орто- и парахинонов при их совместном присутствии в воде. Гидрохим. материалы, 1975, т. 64, с. 204-209.

94. Стом Д.И., Тимофеева С.С., Колмакова Э.Ф., Калабина Л.В. Обнаружение и ингибитор-ные свойства орто-хинонов // Докл. АН СССР, 1972, вып. 4, т. 205, с. 989-992. Тарасова Е.Н. Органическое вещество вод южного Байкала. Новосибирск, "Наука", 1975, 147 с.

95. Тимофеева С.С., Стом Д.И. Разделение многоатомных фенолов и продуктов их окисления в сточных водах методом тонкослойной хроматографии // Журнал аналитическая химия, 1976, т. 31, № 1, с. 198-200.

96. Унифицированные методы исследования качества воды. Ч. 1. Методы химического анализа вод. М., "Химия", 1977, 832 с.

97. Феоктистов В.М., Лозовик П.А. Газохроматографическое определение летучих фенолов в сточных водах целлюлозно-бумажных предприятий. Оперативно-информ. материалы КФ АН СССР, Петрозаводск, 1980, с. 34-36.

98. Флейшман Д.Г., Горин В.Д. Оценка времени обмена водных масс по содержанию космо-генного радионуклида Na // Современное состояние экосистемы Ладожского озера. Л., "Наука", 1987, с. 62-68.

99. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. Л., "Химия", 1974, 351 с.

100. Фрумин Г.Т. Оценка состояния водных объектов и экологическое нормирование. С-Пб,1. Синтез", 1998,96 с.

101. Харкевич Н. С. Сток растворенных веществ рек северного и северо-восточного побережий Ладожского озера // Материалы по гидрологии (лимнологии) Карелии: Тр. Карел, фил. АН СССР. Вып. 36. Петрозаводск, 1964. С. 3-98.

102. Харкевич Н.С. Гидрохимическая характеристика Миккельского озера и Крошнозера // Тр. Карельского филиала АН СССР. Вып. 2, 1956, с. 56-88.

103. Харкевич Н.С. Естественный гидрохимический режим озера Суоярви и направленность его изменения под влиянием сточных вод // Водные ресурсы Карелии и пути их использования. Петрозаводск, 1980, с. 28-60.

104. Харкевич Н.С. Характеристика химического состава и качества воды Выгозерского водохранилища // Водные ресурсы Карелии и их использование. Петрозаводск, Карельский филиал АН СССР, 1978, с. 107-150. Хатчинсон Д. Лимнология. М., 1969, 591 с.

105. Черных О.А., Петрова Т.Н. Гидрохимический режим озера и оценка тенденций изменения химических показателей воды в многолетнем цикле. Металлы // Ладожское озеро -прошлое, настоящее, будущее. С-Пб, "Наука", 2002, с. 86-93.

106. Швец П.Д. Гидрохимическая характеристика озера. Водный баланс // Экосистема Онежского озера и тенденции ее изменения. Под ред. З.С. Кауфмана. Л., "Наука", 1990, с. 2429.

107. Шульц М.М., Писаревский A.M., Полозова И.Л. Окислительно-восстановительный потенциал. Л., 1984,214 с.

108. Щербак В.А. Гидрохимический режим озера и оценка тенденций изменения химических показателей воды в многолетнем цикле. Нефтепродукты // Ладожское озеро прошлое, настоящее, будущее. С-Пб, "Наука", 2002, с. 93-100.

109. Эволюция круговорота фосфора и эвтрофирование природных вод. Л., "Наука", 1988, 204 с.

110. Экосистема Онежского озера и тенденция ее изменения. Л., "Наука", 1990, 264 с. Acidification in Finland. Eds. P. Kauppi, P. Anttilla, K. Kenttamies. Helsinki, Springer Verlag, 1990, 1237 p.

111. Canfield D.E., Bachmann R.W. Prediction of total phosphorus concentration, chlorophyll a, and Secchi depths in natural and artificial lakes //Can. J. Fish.aquat. Sci. Vol 38, 1981, p. 414423.

112. Chernykh O.A., Frumin G.T., Korkishko N. N. et al. Lake Ladoga chemical characteristics. The results of hydrochemical studies during the period 1991-1993 //Report on Lake Ladoga research in 1991-1993. Joensuu. 1994, p. 39-53.

113. Dagley S., Champann R.J., Gibson D.T., Wood J.M. Degradation of the Benzene Nucleus by Bacteria //Nature Lond., 1964, v. 202, No.4934, p. 775-778.

114. Dillon P. J., Ervans H. E., Scholer P.J. The effects of acidification on metal budgets of lakes and catchment .//Biogeochemistry, vol. 5, 1988, p. 201-220.

115. Duursma E.K. Dissolved organic Carbon, Nitrogen and Phosphorus in the sea. Netherl.Sea. Res., 1961, N1/2, p. 1-147.

116. Ehrhardt M.A. A new method for the automatic measurement of dissolved organic carbon in sea water.//Deep.-Sea Res., 1969, t.16,N 14, p. 393-397.

117. Eutrophication of Lakes in China. Ed.: J. Xiangan, L. Hongliang, T. Oingving, Z. Zongshe, Z. Xuan. Beijng,China, 1990, 652 p.

118. Filatov N., Lozovik P. Principles and organization of regional ecological monitoring of waters in the Republic of Karelia // Proceeding of a Workshop on monitoring of Large Lake. Joensuu. 1999, p.13-23.

119. Forsblad I. Eine Mikromethode sur Bestimming voni organiach gebandenen kohlenstoff in seawasser. Mikrochimica Acta, 1955, N 1, p. 176-179.

120. Forsyth W.G.C., Quesnel V.C., Roberts J.R. Diphenylenedioxide 2.5 - quinone: an intermediate in the enzymic oxidation of catechol. "Biochem. Biophys. Acta", 1960, v.37, No.2, p. 322-326.

121. Golterman H.L. Physiological limnology. Amsterdam, Oxford, N. J., 1975, 489 p. I-Ieines T.A., Komov V.T., Jagoe C.H. Lake acidity and mercury content of fish in Darvin National Reserve. Russia//Environ. Pollut., vol. 78, 1992, p. 107-112.

122. Heinonen P., Herve S. The development of a new water quality classification system for Finland // Wat. Sci. Tech. Vol 30, N 10, 1994, p. 21-24.

123. Henriksen A., Kamari L., Posch M., Wilander A. Critical loads of acidity: Nordic surface waters // AMBIO, 1992, vol. 21, p. 356-363.

124. Henriksen A., Skjelvale В., Mannio J. Etal Northern European lake survey, 1995, Finland, Norway, Sweden, Denmark, Russian Kola, Russian Karelia, Scotland and Wales. // AMBIO, 1998, vol. 27, N2, p. 80-91.

125. O 6333:1986 Water quality Determination of manganese - Formaldoxime Stectrometric method. Ed. 1,7 p.

126. Kirchner W.B., Dillon P.I. An empirical method of estimation the retention of phosphorus in lakes //Water Resour. Res. 1975, vol. 11, №1, p. 182-183.

127. Meisner B. Untersuchungen Uber die Beseitigung phenolhaltiger Abwasser durch biologische Reinigungsverfahren //Wasserwirt. Wassertech., 1955 N 3, Ss. 82-87.

128. Meisner В. Zum biologischen Abbau organicher Substanzen. Ein Beitrag zuden Vorgangen der Selostreinigung und biologischen Abwasserreigung //Wasserwirt. Wassertech., 1958, Bd. 8, N 11, Ss. 483-489.

129. Mensel D.W., Vacaro B.F. The measurement of dissolved organic and particulate carbon insea water //Limnology and Oceanography, 1964, т. 9, N 1, p. 138-142.

130. Niinioja R., Manninen M., Lozovik P. Water chemistry of Lake Ladoga and Rissian-Finishintercalibration of analyses // ITydrobiologia, vol 322, 1996, p. 241-248.

131. Ninioja R., Raspletina G., Susareva 0., Lozovik P. Hydrochemical characteristics of Lake1.doga in 1993-95 // Proceedings of the second international Lake Ladoga symposium 1996.1. Joensuu, 1997. P. 59-65.

132. Ribbons D. W. Bacterial oxidation of 2,3-dihydroxybenzois acid A new oxygenaze // Bio-chem .J., 1966, v. 99, Chromatogr, №2, p. 30-31.

133. Rittich В., Krvska M. Separation of Quinones and their derivatives by high performance liquid Chromatography // J. Chromatogr., 1977, v. 130, p. 189-194.

134. Rosseland B.O., Eldhuset Т.О., Staurnes M. Environmental effects of aluminium //Environ. Geochem. Health. 1990, vol. 12, p. 17-27.

135. Standard methods for the examination of water and Waste water. 12 edit, N.Y. Amer. Publ. Health Assoc., 1965, p. 350.

136. Standard methods for the examination of water and Waste water. 1995, p. 275-276 Standard methods for the examination of water and Waste water. Washington. American Public Health Association, 15 ed., 1995, p.269-277.

137. Transboundary Air Pollution in Europe. EMEP MSC-W. Status Report. Part 2. ISSN 03329879,1993, 100 p.

138. UNESCO. Determination of photosynthetic pigments in sea water. Monographs jn ocean-ographie methodology. 1. Paris, 1966, 69 p.

139. Vollenweider R. A. Advances in defining critical loading levels for phosphorus in lake eutrophication. //Mem. 1st. ital. Hydrobiol. Vol. 33, 1976, p. 53-83.

140. Wilson R.F. Measurement of Organic Carbon in sea water // Limnology and. Oceanography, 1961, v.6, N 3, p.259-261.

141. Zall D.M., Fisher D., Garner M.Q. Photometric Determination of Chloridis in Water //Analytical chemistry, Vol. 28, N. 11,1956, p. 1665-1668.449