РД 52.24.626-2001 Методические указания. Мониторинг загрязнения донных отложений промышленными сточными водами Байкальского целлюлозно-бумажного комбината. Методика выполнения измерений изотопного состава углерода органического вещества методом масс-спектрометрического анализа

РД 52.24.626-2001

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Мониторинг загрязнения донных отложений промышленными сточными водами
Байкальского целлюлозно-бумажного комбината.

Методика выполнения измерений изотопного состава углерода органического
вещества методом масс-спектрометрического анализа

     
     
Дата введения 2003-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Гидрохимическим институтом (ГХИ) Федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет)

2 РАЗРАБОТЧИКИ Ю.А.Федоров, д-р геогр. наук, профессор (руководитель разработки); Л.М.Предеина, канд. хим. наук; В.Б.Шевченко; В.О.Хорошевская; Е.А.Фомина; В.А.Калинин

3 УТВЕРЖДЕН Росгидрометом 22 августа 2001 г.

4 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Центральным конструкторским бюро гидрометеорологического приборостроения (ЦКБ ГМП) за номером РД 52.24.626-2001 от 2 октября 2001 г.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Введение

Сточные воды целлюлозно-бумажных предприятий вносят в поверхностные воды суши большое количество специфических взвешенных органических веществ, представленных главным образом лигнином и целлюлозой. Оседая на дно водных объектов, эти частицы оказывают сильное негативное влияние на донные отложения, воду и биоту.

Действие сточных вод предприятий целлюлозно-бумажной промышленности на водные организмы и водоемы состоит в том, что:

- токсичные вещества, содержащиеся в сточных водах во взвешенном или растворенном состоянии, оказывают на водные организмы прямое негативное влияние, которое значительно усиливается вследствие снижения в воде концентрации кислорода;

- взвешенные вещества, оседая на ложе водоема, способствуют развитию патогенной микрофлоры грунтов; активизации процессов образования сероводорода, диоксида углерода, метана; формированию на этих участках очагов вторичного загрязнения;

- отложенная икра рыб, попавшая под слой волокон целлюлозы, гибнет; то же может происходить и с донными организмами.

Поэтому сброс содержащих лигнин и целлюлозу промышленных сточных вод в водоемы и водотоки рыбохозяйственного назначения строго нормируется.

Существует устойчивое мнение, что целлюлоза, лигносульфонаты и лигнин трудно окисляемы. Тем не менее в донных отложениях озера Байкал происходят биохимические превращения целлюлозы и лигнина [1-3], приложение Е. В органическую часть сточных вод входят такие токсичные вещества, как фенолы, сульфиды, фурфурол, скипидар, смолы, сернистые органические соединения, минеральные вещества.

Многолетние исследования показывают, что негативное влияние предприятий целлюлозно-бумажной промышленности на реки, озера и водохранилища распространяется на десятки километров от места сброса сточных вод. Наличие действенной очистки сточных вод, включающей применение механических, биологических и физико-химических методов, хотя и резко снижает негативное влияние данного вида деятельности на водоемы и водотоки, но не исключает его полностью.

Из вышеизложенного вытекает настоятельная необходимость организации мониторинга загрязнения донных отложений водоемов и водотоков отходами целлюлозно-бумажной промышленности. Однако проведение подобных наблюдений осложняется следующим:

- лигнин промышленных сточных вод слабо отличается по химическим и физическим свойствам от автохтонного органического вещества донных отложений, и при их совместном присутствии в донных отложениях трудно отделить эти две группы веществ друг от друга;

- спектральные характеристики лигнина и гуминовых кислот также отличаются незначительно, поэтому методы спектрального анализа практически непригодны для определения лигнина в донных отложениях;

- определяют только суммарное содержание лигнина и гуминовых кислот в донных отложениях, а оценку их загрязнения производят по косвенным характеристикам (содержание органического углерода и лигнино-гумусового комплекса, его элементный состав и особенно количество азота);

- анализ данных по изучению донных отложений озера Байкал [4] показал, что весь комплекс вышеизложенных методов исследований хотя и дает очень интересную информацию, однако имеет существенные недостатки: во-первых, чрезвычайно сложен и его применение связано с большими затратами, а во-вторых, характеризуется относительно низкой достоверностью результатов.

В этой связи возникла необходимость разработки методологии мониторинга загрязнения донных отложений, содержащих лигнин и целлюлозу, на основе методов, позволяющих оценить содержание антропогенного лигнина. Данный подход может быть реализован при использовании анализа изотопного состава углерода органического вещества донных отложений.

Натурные исследования выполнены на примере предполагаемой зоны загрязнения донных отложений озера Байкал промышленными сточными водами Байкальского целлюлозно-бумажного комбината (БЦБК).

Аналитические и экспедиционные работы проведены при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, проект N 00-15-98603.

1 Область применения

1.1 Настоящие методические указания устанавливают методику выполнения измерений изотопного состава углерода органического вещества в донных отложениях озера Байкал методом масс-спектрометрического анализа и методику оценки уровня загрязнения донных отложений промышленными сточными водами БЦБК по данному показателю.

1.2 Настоящие методические указания предназначены для Иркутского УГМС, а также для научно-исследовательских организаций, занимающихся вопросами оценки и прогнозирования уровня загрязнения донных отложений озера в зоне влияния БЦБК.