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:   || 2 | 3 |

Геоэкологическая оценка состояния малых водотоков калининградской области

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Нагорнова Надежда Николаевна

геоэкологическая оценка состояния малых

водотоков Калининградской области

Специальность 25.00.36 – геоэкология (науки о Земле)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата географических наук

Калининград – 2012 г.

Работа выполнена на кафедре ихтиологии и экологии факультета Биоресурсов и природопользования ФГБОУ ВПО «Калининградский государственный технический университет»

Научные руководители: кандидат географических наук, профессор Татьяна Александровна Берникова доктор физико-математических наук Сергей Алексеевич Кондратьев
Официальные оппоненты: доктор географических наук, профессор Сергей Игоревич Зотов доктор географических наук, профессор Василий Васильевич Дмитриев
Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Российский Государственный Гидрометеорологический университет»

Защита состоится «____» _________20__ г. в _____часов на заседании диссертационного совета Д 212.084.02 при ФГАОУ ВПО «Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта» по адресу: 236040, г. Калининград, ул. Университетская, д. 2, ауд. 206, e-mail: ecogeography@rambler.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки

ФГАОУ ВПО «Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта» (г. Калининград, ул. Университетская, д. 2).

Электронная версия автореферата и объявление о защите размещены на сайте Высшей аттестационной комиссии Министерства образования и науки Российской Федерации http://vak.ed.gov.ru

Отзыв на автореферат, заверенный подписью и печатью, направлять ученому секретарю Диссертационного совета Д 212.084.02 по адресу: 236041, г. Калининград, ул. А. Невского, д. 14 (e-mail: ecogeography@rambler.ru).

Автореферат разослан «___»__________2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат географических наук Г.М. Баринова

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Водотоки Калининградской области - важные транспортные артерии и основа водоснабжения многих населенных пунктов, используются для отдыха и любительского рыболовства, являются местами нереста и нагула ценных видов рыб. В то же время они вносят определенный вклад в загрязнение Балтийского моря и его заливов. Водотоки области (более 95 %) относятся к категории «малых». Эти водотоки - начальное звено формирования водных ресурсов территории. От геоэкологической ситуации в бассейнах таких рек во многом зависит качество воды и экологическое состояние более крупных водотоков и водоемов. Несмотря на исключительное значение малых рек, многолетние данные по их гидрологическому режиму отсутствуют. Значительная часть малых водотоков наблюдениями не охвачена вовсе. Усиливающееся отклонение природно-антропогенных геосистем в речных бассейнах от своей естественной составляющей обусловило возникновение и необходимость решения «проблемы малых рек», проявляющейся, главным образом, в деградации речных геосистем вследствие интенсивного хозяйственного использования малых рек и их водосборов, изъятия значительной части стока, отведения в реки загрязненных сточных вод, трансграничной антропогенной нагрузки. Выполнение геоэкологической оценки малых рек и их водосборов – необходимое условие разработки научно-обоснованных рекомендаций по охране и рациональному использованию водных ресурсов Калининградской области.

Объект исследования – геосистемы малых водотоков.

Предмет исследования – геоэкологическое состояние геосистем малых водотоков Калининградской области.

Цель исследования. Оценка геоэкологического состояния геосистем малых водотоков Калининградской области.

Задачи исследования. Для достижения цели были поставлены и решены следующие научные задачи:

1. Сбор, обобщение и анализ многолетних данных по гидрологии и качеству воды рек Калининградской области, проведение натурных исследований ранее не изученных или слабо изученных водотоков.

2. Характеристика ландшафтно-климатических особенностей бассейнов водотоков, выделение и анализ приоритетных природных и антропогенных факторов формирования биогенного стока исследуемых речных бассейнов.

3. Оценка геоэкологического состояния водотоков на основе изучения гидрологических и гидрохимических показателей, типизация водотоков по гидрохимическим показателям.

4. Изучение и оценка биогенного воздействия водотоков на Балтийское море. Оценка трансграничной нагрузки на водотоки Калининградской области.

Научная новизна работы определяется следующими положениями:

1. Определен баланс биогенной нагрузки. Показано, что малые водотоки, дренирующие территории сопредельных государств на территорию области приходят достаточно загрязненными.

2. Впервые рассчитаны морфометрические и гидрометрические параметры ранее не изучавшихся или слабо изученных водотоков, определены их гидрохимические особенности (кислородные условия, содержание органических, биогенных и минеральных веществ). Дана оценка водности водотоков. Выявлены основные закономерности и причины короткопериодной изменчивости гидрологических показателей в малых реках, осуществлена их типизация, ориентированная на использование рек в рыбохозяйственных целях. Составлены карты-схемы химического состава воды исследуемых водотоков и выноса биогенных веществ речным стоком.

3. Рассчитана биогенная нагрузка на Балтийское море, в том числе на Калининградский (Вислинский) и Куршский заливы от 15 ранее не изученных малых водотоков.

Положения, выносимые на защиту:

1. Типизация водотоков Калининградской области по гидрохимическим показателям с учетом природных и антропогенных факторов.

2. Оценка вклада малых рек в поступление биогенных веществ в Балтийское море.

3. Оценка трансграничного загрязнения водотоков.

Достоверность полученных результатов подтверждается значительным объемом собранных материалов, использованием многолетних кадастровых данных, сходимостью полученных результатов с закономерностями, установленными ранее, а также анализом достаточного количества современных публикаций по исследуемой проблематике.

Методологическая основа, материалы и методы исследования. В основу работы положен бассейновый подход. Водосбор и река (водоток) рассматриваются как единая целостная геосистема, все компоненты которой взаимосвязаны между собой вертикальными и горизонтальными потоками вещества и энергии. Целесообразность использования бассейнового подхода отмечена в работах Л.М. Корытного (1991, 2001), С.Я. Сергина (1980, 1988), Н.И. Коронвевича (1996, 1998, 1999), С. И. Зотова (1999, 2001), С.В. Ясинского (2000, 2009). При анализе гидрологических условий использованы имеющиеся фондовые материалы кафедры ихтиологии и экологии Калининградского государственного технического университета (1993-2006), Гидрологические ежегодники (1956-1978 гг.), а также результаты, полученные в разные годы Т.А. Берниковой с соавторами (1995-2011), В.А. Шкицким с соавторами (1991, 1999), М.Н. Шибаевой с соавторами (1997, 2001, 2007), С.В. Шибаевым и др. (2001, 2008, 2011), Д.А. Домниным, Б.В. Чубаренко (2006, 2007) и др. Гидрохимический анализ проб воды определялся по стандартным методикам с использованием титриметрического и колориметрического методов. Поставленные задачи решались с помощью традиционных методов: сравнительно-географического и картографического анализа, расчетов, классификации и аналогии, типологии, ранжирования. Работа построена в основном на материалах полевых исследований автора, выполненных в период 2007-2011 гг.

Теоретическая значимость исследования заключается в разработке типологии речных геосистем по комплексу показателей, отражающих геоэкологическое состояние водотоков, балансового метода оценки нагрузки от трансграничных рек. Результаты исследования формируют теоретическую основу для принятия научно-обоснованных решений по реализации рекомендаций Плана действий по Балтийскому морю (ПДБМ) ХЕЛКОМ в отношении снижения биогенной нагрузки на морскую экосистему со стороны Калининградской области.

Практическая значимость исследования заключается в использовании полученных результатов при выполнении НИР 09-02 Федерального Агентства водных ресурсов Министерства природных ресурсов и экологии РФ «Разработка научных рекомендаций по снижению негативного природного и антропогенного воздействия на акваторию Балтийского моря (прибрежная полоса Калининградской области и восточная часть Финского залива» (2009 – 2010 гг.). Материалы исследования использованы в организации учебного процесса кафедры ихтиологии и экологии Калининградского Государственного технического университета по дисциплинам «Гидрология», «Учение о гидросфере», «Геоэкология».

Личный вклад автора. Фактический материал собран лично автором в период полевых работ. В 2007-2010 гг. обследовано более 60 водотоков в 94 створах. При этом 22 водотока исследованы впервые в период всех четырех гидрологических сезонов. По 30 водотокам впервые получены данные в зимнюю межень. Собраны материалы по гидрологическим и геоэкологическим особенностям 13 малых ранее не изучавшихся водотоков в приганичных створах. Автором обработаны, проанализированы и обобщены все собранные данные.

Апробация работы. Результаты исследований по теме диссертации представлены на научных конференциях:  XIV Съезде РГО (г. С. Петербург, 2010 г.);  IV Международной конференции молодых ученых и талантливых студентов «Водные ресурсы, экология и гидрологическая безопасность» (г. Москва, 2010 г.); Международных научных конференциях КГТУ «Инновации в науке и образовании» (г. Калининград 2006-2010); Международной конференции «Комплексное управление, индикаторы развития, пространственное планирование и мониторинг прибрежных районов юго-восточной Балтики» (г. Калининград, 2008 г.); XIII Региональной конференции «Комплексное изучение бассейна Атлантического океана», РГУ им. Канта (г. Калининград, 2008 г.

); Международной конференции студентов и молодых ученых «Исследование трансграничных водоемов Литвы и России» (Литва, г. Клайпеда, 2007 г.); VI Международной конференции ECO-TECH (Швеция, г. Кальмар, 2007 г.); Международной научно-практической конференции «Охрана, воспроизводство и устойчивое использование биологических ресурсов внутренних водоемов», посвященной 55-летнему юбилею Волгоградского отделения ГосНИОРХ (г. Волгоград, 2007 г.); VI Региональной конференции «Экологические проблемы Калининградской области и Балтийского региона» Русского географического общества совместно с Российским государственным университетом им. И. Канта, Калининградским государственным техническим университетом, Атлантическим отделением Института океанологии РАН, Атлантическим НИИ рыбного хозяйства и океанографии, Музеем Мирового океана (г. Калининград, 2007 г.).

Публикации. Основные результаты исследований изложены в 24 печатных работах, в т. ч. две опубликованы в рецензируемых изданиях, рекомендуемых ВАК РФ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, и заключения. Объем работы – 203 стр., содержит 105 рисунков, 41 таблицу, список цитируемой литературы из 160 источников из них 20 на иностранных языках.

Автор выражает благодарность: канд. географ. наук, профессору Т.А. Берниковой, доктору физ.-мат. наук С.А. Кондратьеву, доктору биол. наук, профессору С.В. Шибаеву доктору географ. наук В.Ф. Дубравину за проявленное внимание, помощь, замечания и рекомендации.

Основные положения и результаты исследования

1. Типизация водотоков Калининградской области по гидрохимическим показателям с учетом природных и антропогенных факторов

Изучение каждой отдельной малой реки малоэффективно, поскольку гидрологический режим таких рек под влиянием местных факторов может быть азонален. Для представления геоэкологических особенностей малых водотоков необходима их типизация. В работе реки сгруппированы по типу дренируемого ландшафта на фоне климатических особенностей области. Рассматриваются реки, дренирующие Самбийскую, Вармийскую, Виштынецкую возвышенности, Полесскую, Лава-Прегольскую, Нижненеманскую (Дельтовую) низменности.

В основу типизации малых водотоков положены особенности их гидрохимического состава. Для учета природного и антропогенного влияния в системе «водосбор-водоток» выделены приоритетные факторы, формирующие качество воды в главном водотоке (табл. 1).

Гидрохимическая характеристика с учетом выделенных факторов, основанная на исследовании водотоков во все фазы водного режима в ключевых створах позволила выделить следующие гидроэкологические особенности водотоков.

По химическому составу воды исследованных рек относятся к гидрокарбонатному классу кальциевой группы преимущественно первого типа (HCO3->(Ca2++Mg2+) средней и повышенной (реки Полесской низменности и дельты р. Немана, р. Прохладная) минерализации. Вода по величине общей жесткости «умеренно жесткая».

Органических веществ в реках растворено достаточно много. Величина перманганатной окисляемости «повышенная». Больше всего органических веществ обнаружено в приграничных створах малых рек: 13,12 мгО/дм3 (р. Путиловка) – 16,96 мгО/дм3 (р. Струга Барыцка). В период летней межени в некоторых малых водотоках (р. Лобовка, р. Покосная, р. Медвежья, р. Граевка) количество легкоокисляемых органических веществ достигает экстремальных значений – преманганатная окисляемость превышает 20 мгО/дм3.

Таблица 1 – Перечень приоритетных факторов, влияющих на формирование гидрохимического состава воды и биогенного стока водотоков Калининградской области

Природные факторы Антропогенные факторы
1. Равнинный рельеф местности; 2. Умеренный с чертами морского климат с избыточным увлажнением; 3. Густая гидрографическая сеть со сложной мелиоративной системой; 4. Преобладание малых и очень малых рек; 5. Малые уклоны речных бассейнов и, как следствие, большое влияние сгонно-нагонные ветров; 6. Высокий процент заболоченности почв, высокий уровень залегания грунтовых вод; 7. Значительная доля лугов и лесов в структуре земельного фонда. 1. Преобладание земель сельскохозяйственного назначения в структуре земельного фонда; 2. Довольно высокая средняя плотность населения, особенно в западной части области и в городах, резкое преобладание городского населения; 3. Недостаточная степень очистки муниципальных и промышленных сточных вод; 4. Главные водопользователи на территории области – предприятия целлюлозно-бумажной промышленности (ЦБП), ЖКХ; 5. Высокая обеспеченность области автотранспортом и густая дорожная сеть; 6. Диффузный сток с урбанизированных и техногенных территорий; 7. Трансграничность основных бассейнов.


Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 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.