XVII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2025

Показатель pH является одним из наиболее важных характеристик качества воды, поскольку он определяет ее кислотность или щелочность. pH — это водородный показатель вещества, который отражает его кислотность. Уровень pH отвечает за свойства и качество воды.В норме pH питьевой воды должен находиться в диапазоне от 7,0 до 8,0. Такую воду ещё называют нейтральной. Если показатель будет выше 7, то вода будет иметь щелочную реакцию, а при пониженном показателе (меньше 7) — кислую.Отклонения от этого диапазона могут свидетельствовать о наличии проблем с качеством воды и потенциально представлять угрозу для здоровья людей.

В данной статье проводится исследование уровня pH воды в реках Миасс и Чумлячка Курганской области, рассматриваются причины возможных отклонений и даются рекомендации по улучшению качества воды.

Для определения pH воды в реках Миасс и Чумлячка использовались стандартные методики, утвержденные в рамках государственных стандартов. Образцы воды брались непосредственно из русла рек в различных точках. Измерения pH проводились с помощью pH-метров, калиброванных по буферным растворам с известными значениями pH. Все процедуры выполнялись в специализированных лабораториях под контролем квалифицированных специалистов.

Река Миасс – это правый, самый крупный приток реки Исеть. Русло реки проходит по территории Башкортостана (Учалинский район), Челябинской области и Курганской области. Миасс впадает в Исеть в 20 км севернее с. Каргополье Курганской области. Длина реки составляет 658 км. Проба воды была взята в Курганской области с. Каргаполье. Лабораторные исследования показали, что среднее значение pH воды в реке Миасс составляет 9,38. Это значение значительно превышает верхний предел нормального диапазона для пресноводных экосистем (6,5–8,5), что свидетельствует о выраженной щелочности воды. Повышенная щелочность может быть связана с геологическими особенностями региона, такими как присутствие карбонатных пород, которые могут растворяться в воде, увеличивая содержание гидрокарбоната и повышая pH. Кроме того, антропогенные факторы, такие как сброс сточных вод и утилизация промышленных отходов, также могут вносить вклад в повышение щелочности.

Река Чумлячкапротекает в Курганской, Челябинской области и берет начало в урочище Сергины Поля. Течет на юго-восток. Проба воды была взята в Курганской области Щучанского района. Лабораторные исследования показали, что среднее значение pH воды в реке Чумлячка составляет 9, 22. Что превышает нормальный диапазон и указывает на повышенную щелочность. Как и в случае с рекой Миасс, повышенная щелочность в реке Чумлячка может быть обусловлена геологическими особенностями региона. Отсутствие значительных источников загрязнения позволяет предположить, что основной причиной щелочности являются естественные процессы.

Щелочность обусловлена присутствием в воде следующих веществ: 1) сильных (KOH, NaOH) и летучих оснований (например, NH3×H2O), а также анионов, обуславливающих высокую щелочность (рН > 8.4) в результате гидролиза в водном растворе (СО3 2– , S2– , PO4 3– , SiO3 2– и др.); 2) слабых оснований и анионов летучих и нелетучих слабых кислот (HCO3 – , H2PO4 – , HPO4 2– , CH3COO– , HS– , анионов гуминовых кислот и др.)

Причины повышенной щелочности воды в реках Миасс и Чумлячка может быть вызвана несколькими факторами. К первому фактору относятся геологические особенности: наличие карбонатных пород, таких как известняк и доломит, которые могут растворяться в воде, приводя к увеличению содержания гидрокарбоната и повышению pH. Ко второму –антропогенные факторы: сброс сточных вод и утилизация промышленных отходов могут содержать щелочные компоненты, которые повышают pH воды. К третьему фактору относятся климатические условия: влияние климатических факторов, таких как испарение и осадки, также может играть роль в изменении pH воды.

Повышенная щелочность воды может иметь ряд негативных экологических последствий для водной флоры и фауны:

1) Угнетение роста растений, поскольку высокий pH может затруднять усвоение растениями питательных веществ, что ведет к замедлению их роста и развития.

2) Снижение биоразнообразия, некоторые виды рыб и других водных организмов могут быть чувствительны к высокому pH и испытывать стресс или даже погибать.

3) Образование осадков, при высоком pH некоторые минералы могут выпадать в осадок, что может привести к образованию отложений на дне реки и нарушению естественного течения воды.

Для улучшения качества воды в реках Миасс и Чумлячка необходимо предпринять следующие шаги:

1) Мониторинг качества воды, а именно, регулярное проведение измерений pH и других показателей качества воды, которые позволят отслеживать динамику изменений и вовремя реагировать на негативные тенденции.

2) Ограничение сбросов, поскольку ужесточение требований к сбросу сточных вод и утилизации промышленных отходов поможет снизить антропогенную нагрузку на реки.

3) Восстановительные мероприятия, такие как: внедрение программ реабилитации водных экосистем, включая посадку растительности вдоль берегов рек и создание искусственных нерестилищ, может способствовать восстановлению биологического разнообразия.

Результаты исследования показывают, что реки Миасс и Чумлячка характеризуются высокой щелочностью, что может быть вызвано как естественными, так и антропогенными факторами. Повышенный pH представляет собой серьезную угрозу для водной флоры и фауны, поэтому необходимо предпринимать меры по мониторингу и управлению качеством воды. Только таким образом можно обеспечить сохранение здоровых водных экосистем и безопасное водопользование

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гидрохимический анализ: [Учебное пособие] / А.В. Порфирьева, Г.К. Зиятдинова, Э.П. Медянцева; под ред. А.В. Порфирьева – Казань: Изд-во Казан. ун- та, 2018. – 88 с. (дата обращения 18.12.24)

2. Химия воды: [Учебное пособие для вузов] / С.Л. Белопухов, А.В. Бочкарев, И.И. Дмитриевская, А.В. Жевнеров; под ред. Н.Л. Багнавец. – Москва: Изд-во Юрайт, 2022. – 101URL: https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://kpfu.ru/staff_files/F343842052/Hydrochemical_analysis.pdf&ved=2ahUKEwij5Ka06rWKAxU6FhAIHepUHTUQFnoECBgQAQ&usg=AOvVaw2ze7wpT7VKZV6yapMF3Tzm(дата обращения 18.12.24)

3. pH воды [Статья] URL: https://gorodvod.ru/blog/stati/phvody/?srsltid=AfmBOoq0qPxJYItqKo5BFod4JP7-20Pg7eugLSkBXIb59hDKkehORFB(дата обращения 18.12.24)

4. Справочник водных ресурсов реки Чумлячка [Статья] URL: https://waterresources.ru/reki/chumlyachka/ (дата обращения 19.12.24)

5. Река Миасс [Статья] URL: https://a2tour.ru/tury-po-uralu/dostoprimechatelnosti/reka-miass/(дата обращения 19.20.24)

6. Информация о реке Миасс [Статья] URL: https://tourism-kurgan.ru/reka-miass/ (дата обращения 19.12.24)

7. Санитарные правила и нормы 2.1.4.1074-01 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества", Роспотребнадзор, 2001. URL: https://www.43.rospotrebnadzor.ru/directions/sannadzor/lok/sp/sp2141074-01.doc (дата обращения 20.12.24)