авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |

Трансформация речных экосистем европейского севера россии в условиях антропогенного воздействия

-- [ Страница 2 ] --

Будучи соединенными железными дорогами и автомагистралями, промышленные центры сливаются, образуя на территории Европейского Севера импактные районы, в которых длительное время сохраняется критическая, а нередко и кризисная экологическая ситуация.

2.2. Общая гидрографическая и гидрологическая характеристика речной сети Европейского Севера

Водосборные бассейны Белого и Баренцева морей имеют хорошо развитую речную сеть. Приведены основные характеристики наиболее крупных рек региона и показано, что речной сток влияет на северные моря. Дана краткая характеристика условий формирования водного стока рек бассейнов Белого и Баренцева морей (климатические условия и особенности рельефа).

2.3. Гидрологические особенности речных экосистем Европейского Севера

Подробно рассмотрены основные гидрологические характеристики рек региона, имеющих важное народно-хозяйственное значение и испытывающих разное по характеру и уровню антропогенное воздействие. Особенно подробно приведено описание водного режима наиболее крупных рек исследуемого региона – Печора, Северная Двина, Мезень и Онега.

2.4. Территориальная неоднородность факторов антропогенного воздействия на водные объекты Европейского Севера

Рассмотрены некоторые физико-географические особенности региона, усиливающие негативное воздействие основных источников загрязнения речных экосистем (рис. 1).

В результате освоения территории Европейского Севера формируются импактные районы (табл. 1) с различной степенью воздействия на окружающую среду, разные по площади и возрасту. При разработке новых месторождений затрагивается вся географическая оболочка Земли: атмосфера, водные объекты, почва, подземные воды, растительность. Загрязняющие вещества вносятся многими предприятиями промышленности и хозяйственной деятельности, но наибольшее загрязнение поверхностных вод происходит при химическом загрязнении

 Основные источники загрязнения речных экосистем и импактные районы-0

Рис. 1. Основные источники загрязнения речных экосистем и импактные районы Европейского Севера

Таблица 1

Характеристика импактных районов Европейского Севера России (Никаноров и др., 2007)

Импактный район № на рис.1 Источники загрязнения Загрязняющие вещества Острота ситуации
Кольский 1 Металлургия, горнодо-бывающая промышле-нность, АЭС, ТЭЦ, добыча и транспорт углеводородов Оксиды S, N,пыль, бенз-(а)пирен, соединения Ni, Hg, Al, Sr, фтористый углерод, радионуклиды, нефтепродукты, метанол Кризисная
Северо-Двинский 2 Целлюлозно-бумажная промышленность, военные объекты (Северный флот), ТЭЦ Бенз(а)пирен и др. ПАУ, соединения Hg и др. тяже-лых металлов, оксиды S и N, сероуглерод, формаль-дегид Кризисная
Тимано-Печорский 3 Нефтегазодобыча Нефтепродукты, оксиды C, S и N, соединения Sr и радионуклиды Критичес-кая
Воркутин-ский 4 Горнодобывающая и цементная промышленность, ТЭЦ Пыль, оксиды серы и азота, соединения тяжелых металлов, ПАУ Критичес-кая

ГЛАВА 3. МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ И МАССИВ ДАННЫХ

Методика проведенных исследований включала в себя следующие этапы:

1. Анализ многолетней режимной гидрохимической и гидробиологической информации об изменчивости состояния и степени загрязненности водной среды речных экосистем.

2. Оценка характера и степени загрязненности водной среды исследуемых рек с использованием метода комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям (РД 52.24.643-2002).

3. Выделение и количественная характеристика изменчивости допустимых диапазонов колебания системообразующих гидрохимических и гидробиологических параметров состояния речных экосистем, являющихся результатом всех происходящих в них внутриводных процессов и последствий антропогенного воздействия. По результатам статистической обработки многолетних вариационных рядов значений концентраций и количественных показателей развития сообществ водных организмов выделены интервалы наиболее часто встречаемых величин (НЧВ) данных параметров.

4. Оценка изменчивости экологического состояния выполнена по совокупности показателей структурной организации планктонных (бактерио-, фито-, зоопланктон) и бентосных (макрозообентос) сообществ водных организмов с привлечением таких характеристик, как численность организмов, видовое разнообразие, соотношение различных групп организмов в каждом сообществе, массовые виды и виды – индикаторы загрязнения.

5. Оценка возможного экологического риска антропогенного воздействия (РД 52.24.661-2004) включает в себя:

- определение доли и степени антропогенного воздействия;

- определение состояния экосистемы по абиотическим и биотическим параметрам водной среды;

- оценка последствий длительного антропогенного воздействия и установление направленности внутрисистемных процессов.

При статистической обработке многолетней режимной информации использованы следующие статистические характеристики:

- диапазоны колебания многолетних вариационных рядов значений гидрохимических и гидробиологических параметров;

- интервалы НЧВ вариационных рядов и их частота встречаемости (%);

- кратность превышения предельно допустимых концентраций (ПДК) и предельно допустимых экологических концентраций (ПДЭК).

Реализация поставленных задач применительно к водным объектам Европейского Севера проведена на основе обобщения результатов многолетних режимных наблюдений ГСН на реках бассейнов Баренцева и Белого морей. В матрицу исходного массива данных включена информация по (рис.2):

 Карта-схема расположения режимных пунктов наблюдения сети ГСН: 1. р.-1
Рис. 2. Карта-схема расположения режимных пунктов наблюдения сети ГСН: 1. р. Патсо-йоки– Борисоглебская ГЭС*; 2. р. Колос-йоки – пгт. Никель*; 3. р. Печенга – ст. Печенга*; 4. р. Луоттн-йоки – 0.5 км выше устья*; 5. р. Ура – с. Ура-губа*; 6. р. Тулома – пор. Томкиш; 7. р. Кола – г. Кола; 8. р. Кица – 2,2 км выше устья*; 9. р. Териберка – с. Териберка; 10. р. Роста – г. Мурманск*; 11. р. Вирма – с. Ловозеро*; 12. р. Печора – с. Оксино; 13. р. Поной – п. Краснощелье; 14. р. Сосновка – с. Сосновка; 15. р. Чапома – с. Чапома; 16. р. Варзуга – с. Варзуга; 17. р. Умба – порт Паялка; 18. р. Нива – г. Кандалакша*; 19. р. Вите – 0,5 км выше устья*; 20. р. Белая – 1,0 км выше устья; 21. р. Нюдуай – 0,5 км выше устья*; 22. р. Ена – устье; 23. р. Ковдора – 7,0 км ниже впадение р.Можель*; 24. р. Можель – 0.25 км выше устья; 25. р. Гридина – с. Гридино; 26. р. Поньгома – с. Поньгома; 27. р. Кемь – г. Кемь; 28. р. Нюхча – с. Нюхча; 29. р. Онега – с. Порог; 30. р. Северная Двина – с. Усть-Пинега*; 31. р. Мудьюга – д. Патрикеевская; 32. р. Золотица – д. Верхняя Золотица; 33. р. Мезень – д. Малонисогорская. Примечание: * – означает совпадение гидрохимического и гидробиологического поста режимных наблюдений.

- гидрохимическим показателям на 37 пунктах ГСН, расположенных на 32 реках Европейского Севера за период 1980-2008 гг.;

- гидробиологическим показателям на 23 пунктах ГСН, расположенных на 14 реках Европейского Севера за период 1980-1995 и 2000-2007 гг.

Сроки наблюдений на большинстве исследуемых рек были приурочены к основным характерным фазам годового гидрологического цикла – на подъеме, пике и спаде половодья, в летнюю межень при наименьшем расходе воды и при прохождении дождевого паводка, а также в период начала ледостава и в зимнюю межень.

ГЛАВА 4. АНТРОПОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ И КОМПОНЕНТНОГО СОСТАВА ВОДНОЙ СРЕДЫ

4.1. Изменчивость степени загрязненности водной среды речных экосистем

По степени загрязненности водной среды исследуемые речные экосистемы ранжированы как:

- переходные от «слабо» к «весьма загрязненной» - рр. Патсо-йоки, Ура, Кица, Териберка, Поной, Сосновка, Чапома, Варзуга, Умба, Ковдора, Ена, Нива, Вите, Гридина, Поньгома, Кемь, Нюхча;

- переходные от «весьма» к «очень загрязненной» - рр.Печенга, Кола, Вирма, Можель, Печора, Онега, Мудьюга, Золотица, Мезень, Сев. Двина;

- переходные от «очень загрязненной» к «грязной» - рр.Колос-йоки, Луоттн-йоки, Белая;

- «очень» и «чрезвычайно грязные» - рр.Роста и Нюдуай.

Приоритетными загрязняющими веществами для большинства исследуемых рек являются растворенные соединения железа, меди и никеля, летучие фенолы, реже нефтепродукты, легкоокисляемые органические вещества (по БПК5), азот аммонийный.

4.2. Особенности изменчивости компонентного состава водной среды

4.2.1. Главные ионы.

Описаны основные физико-географические факторы, в том числе виды почв, влияющие на формирование компонентного состава главных ионов. Показано, что в распределении ионного состава водной среды рек Европейского Севера наблюдается тенденция расширения общего диапазона колебания содержания главных ионов при увеличении степени загрязненности водной среды.

4.2.2 Азот- и фосфорсодержащие соединения

Отмечено, что за последние два десятилетия прослеживается тенденция повышения частоты встречаемости случаев превышения концентрации минеральных форм азота и фосфора до величин, в десятки раз превышающих предельно допустимые экологические концентрации (ПДЭК) (В.П. Жукинский и др., 1993). Кратность превышения ПДЭК находится в тесной взаимосвязи со степенью загрязненности водной среды исследуемых рек Европейского Севера.

4.2.3 Приоритетные загрязняющие вещества

Анализ режимной гидрохимической информации ГСН по изменчивости компонентного состава приоритетных загрязняющих веществ (растворенных соединений тяжелых металлов, нефтепродуктов, фенолов) в водной среде исследуемых речных экосистем показал высокую пространственно-временную изменчивость их концентраций. Кроме вышеперечисленных приоритетных загрязняющих веществ для р. Северная Двина характерно наличие специфических загрязняющих веществ таких, как метанол и лигносульфонаты (Никаноров А.М.,…, Решетняк О.С. и др., 2010).

Характерной особенностью многих речных экосистем Европейского Севера и, особенно Кольского полуострова, является присутствие в природных незагрязненных водах растворенных соединений меди, железа, цинка и никеля в повышенных концентрациях (табл. 2, 3).

Наблюдается также тенденция накопления в водной среде нефтепродуктов и летучих фенолов. Это приводит к увеличению нагрузки на трофические цепи и нарушению естественного равновесия между абиотической и биотической составляющими экосистемы.

Анализ полученной информации позволяет заключить, что в число основных параметров изменчивости компонентного состава водной среды рек на водосборе Баренцева и Белого морей следует включить фенолы, нефтепродукты, растворенные соединения меди и железа.

Таблица 2

Изменчивость содержания растворенных форм тяжелых металлов в водной среде рек бассейна Баренцева моря

Речная экосистема Пункт режимных наблюдений Диапазон колебания концентрации соединений, мг/л (ПДК, мг/л)
железа (0,10) меди (0,001) цинка (0,010) никеля (0,010)
Патсо-йоки пгт. Кайтакоски 0,01-0,91 н.о.*-0,017 н.о.-0,041 н.о.-0,045
п. Борисоглебский 0,01-0,43 н.о.-0,037 н.о.-0,072 н.о.-0,074
Печенга п. Корзуново 0,02-1,50 н.о.-0,054 н.о.-0,079 н.о.-0,128
ст. Печенга 0,01-1,99 н.о.-0,065 н.о.-0,105 н.о.-0,108
Териберка 60-й км Серебрян-ской а/д 0,02-0,47 н.о.-0,016 н.о.-0,051 н.о.-0,030
Кола пгт. Выходной 0,01-0,69 н.о.-0,053 н.о.-0,039 н.о.-0,031
устье, г. Кола 0,02-2,60 н.о.-0,022 н.о.-0,026 н.о.-0,046
Печора с.Оксино 0,10-2,90 н.о.-0,019 н.о.-0,164 н.о.-0,056
* н.о – ниже предела обнаружения

Таблица 3

Изменчивость содержания растворенных форм тяжелых металлов в водной среде рек бассейна Белого моря

Речная экосистема Пункт режимных наблюдений Диапазон колебания концентрации соединений, мг/л (ПДК, мг/л)
железа (0,10) меди (0,001) цинка (0,010) никеля (0,010)
Поной с. Краснощелье 0,03-2,07 н.о.*-0,018 н.о.-0,035 н.о.-0,073
Нива г.Кандалакша 0,01-0,52 н.о.-0,020 н.о.-0,065 н.о.-0,034
Онега с. Порог 0,10-0,90 н.о.-0,062 н.о.-0,120 н.о.-0,045
Мезень д. Малонисогор-ская 0,02-1,43 н.о.-0,039 н.о.-0,096 н.о.-0,39
Северная Двина с.Усть-Пинега 0,01-0,84 н.о.-0,013 н.о.-0,248 н.о.-0,006
Вите устье 0,01-0,22 н.о.-0,052 н.о.-0,029 н.о.-0,032
* н.о. – ниже предела обнаружения.

ГЛАВА 5. ТРАНСФОРМАЦИЯ ХАРАКТЕРА И УРОВНЯ РАЗВИТИЯ СООБЩЕСТВ ВОДНЫХ ОРГАНИЗМОВ

Проведенный анализ гидробиологической информации показал, что на фоне высокой пространственной неоднородности уровня развития сообществ водных организмов при ухудшении качества водной среды их обитания наблюдается тенденция изменчивости показателей структурной организации развития планктонных и бентосных сообществ.

5.1. Бактериоплактонные сообщества водных организмов

Общий диапазон колебания значений численности микроорганизмов расширялся от 0,20-5,50 млн.кл/мл в речных экосистемах со степенью загрязненности водной среды «слабо загрязненная» и «загрязненная» до 0,50-16,9 млн.кл/мл – со степенью загрязненности «грязная» и «очень грязная» (табл. 4). Повышение уровня развития бактериопланктона нередко сопровождалось увеличением доли сапрофитных бактерий.

Таблица 4

Изменчивость количественных показателей развития бактериопланктонного сообщества

Река – пункт режимных наблюдений Диапазон колебания
ОЧ бактериопланк-тона, млн. кл/мл ОЧ сапрофитных бактерий, тыс. кл/мл
«Слабо» и «весьма загрязненная» водная среда
Патсо-йоки –п.Борисоглебский 0,50-2,63 0,03-1,70
Териберка – Серебрян. а/д 0,60-1,40 0,10-0,70
Нива – г. Кандалакша 0,80-2,80 0,20-8,60
«Весьма» и «очень загрязненная» водная среда
Печенга – ст. Печенга 0,50-5,50 0,90-39,0
Кола – устье 1,00-5,01 0,30-72,0
Ковдора – ниже р. Можель 0,20-4,23 0,80-32,0
Сев.Двина – с.Усть-Пинега 0,05 – 5,39 нет данных
«Очень загрязненная» и «грязная» водная среда
Колос-йоки – устье 1,30-10,9 1,30-640
«Очень» и «чрезвычайно грязная» водная среда
Роста – г. Мурманск 2,30-16,9 22,9-3300
Нюдуай – устье 0,50-8,49 2,50-252


Pages:     | 1 || 3 | 4 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.