Геоэкологическая оценка формирования водной системы Селигер в условиях антропогенного воздействия

• Автор: Косова, Ирина Владимировна
• Шифр специальности: 25.00.36
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Тверь
• Количество страниц: 224 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава 1. Аналитический обзор геоэкологических исследований

водно-болотной системы Селигер

Глава 2. Разработка методики комплексных геоэкологических

исследований сложной озерно-болотной экосистемы

2.1. Объект исследования

2.2. Разработка и обоснование сети многолетнего экологического мониторинга

для оценки качества воды и донных отложений сложной экосистемы Селигер

2.3. Методики определения основных физико-химических свойств воды
и донных отложений
2.4. Статистическая оценка гидрохимических параметров
и тяжелых металлов в донных отложениях озера Селигер
Г лава 3. Исследование пространственно - временнойризменчивости гидрохимических показателей и состава^гонрых отложений для оценки геоэкологического состояния озера Селигер
3.1. Изучение физико-химических показателей воды сложной экосистемы Селигер
3.2. Комплексная гидрохимическая оценка степени загрязненности отдельных
плесов озера Селигер
3.3. Исследование распределения тяжелых металлов в донных отложениях
озера Селигер
3.4. Изучение влияния речных и торфяно-болотных стоков на качество воды
лимнологической экосистемы Селигер
3.4.1. Гидрохимический режим рек бассейна озера Селигер
3.4.2. Изучение взаимодействия парагенетических комплексов «болото-озеро» для
оценки влияния торфяно-болотных стоков на качество воды озера Селигер
Глава 4. Математическое моделирование ветровых течений и миграции загрязняющих веществ в плесах озера Селигер
4.1. Математическая модель расчета ветровых течений и переноса примеси
4.2. Метод решения
4.2. Результаты численного моделирования полей течений и миграции примеси. . . j

Глава 5. Геоэкологическая оценка и разработка рационального использования сапропелевых отложений на эвтрофированных участках сложной водно-

болотной системы Селигер
5.1. Исследование состава и свойств сапропелевых отложений
5.2. Геоэкологическое обоснование схемы рационального
комплексного использования сапропелевых отложений озера Селигер
5.3. Разработка и обоснование экологически сбалансированной технологии
добычи сапропеля
Заключение
Библиографический список использованной литературы
Приложения

Введение
Геоэкологические проблемы парагенетических лабильных природных комплексов -болот и озер России давно уже стали предметом научных дискуссий об их водоаккумулирующей роли и источниках пресной воды, экониш для сохранения биоразнообразия, геохимических барьерах и т.п. Озерные системы представляют собой верхние звенья речной и болотной сети. Последние определяют своеобразие состава, качество воды, особенности биоценозов, их водный, гидрохимический и гидробиологический режимы. Очевидна и роль озер как интегрального индикатора геоэкологического состояния водосборов. Одним из проявлений антропогенного воздействия является процесс эвтрофирования озер, который, начиная со второй половины XX столетия, прогрессирует и становится актуальной экологической проблемой. В последние годы в России и за рубежом принимаются меры по охране водоемов от загрязнения, но в большинстве случаев это касается крупных водных объектов - Байкал, Ладожское озеро, Волжские водохранилища, Балатон, Великие озера и др. Таким уникальным водоемам, как озеро Селигер с его сложной географической расчлененностью и водноболотной системой, внимания уделяется явно недостаточно, хотя оно является компенсатором воды в верховье Волги, и, играет существенную роль в рекреации и водообеспечении Московской агломерации и центральных районов России.
Целью настоящей работы является - комплексная геоэкологическая оценка формирования сложной озерно-болотной системы Селигер, вьивление закономерностей развития процессов загрязнения и эвтрофирования, а также разработка схемы рационального использования и экологически сбалансированной технологии добычи сапропелевых отложений. Для достижения этой цели поставлены следующие задачи: разработать методику комплексных исследований сложной водно-болотной экосистемы, сформировать информационное обеспечение работы, провести комплекс многолетних полевых и лабораторных исследований на водном объекте, выполнить статистическую оценку изменчивости измеряемых характеристик; изучить влияние питающих болот и водотоков, природных и антропогенных факторов на формирование гидрологического и гидрохимического режима водоема; выявить пространственно-временные закономерности химического загрязнения воды и донных отложений (ДО) различных плесов озера, увязав их с процессами эвтрофирования и вторичного загрязнения водного объекта; разработать численную модель и пакет прикладных компьютерных программ для обеспечения математического моделирования ветровых течений и миграции загрязняющих веществ, а также прогноза экологического состояния сложной лимнологической системы; выработать схему рационального экологически сбалансированного извлечения и использования ДО (сапропеля) для устойчивого рекреационного развития исследуемого региона.

дам - в 8-15 раз, по иону аммония - в 100-300, по нитритам - в 10-20, по нитратам - в 5-10, по хрому -в 5-8 раз (данные районного комитета природных ресурсов). Очистные сооружения т/б Сокол, сельскохозяйственного предприятия Ботовский и др. работают также неудовлетворительно, учитывая жесткие позиции охраны водных ресурсов. Поэтому у южного берега Слободского и Осташковского плесов были организованы пункты наблюдения непосредственно у Кожевенного завода, п/п Звезда, Молокозавода, порта, в устье р. Емши. Помимо этого в центральном районе были специально организованы контрольные створы от устья р. Емши к д. Николо-Рожок (створ № 1) и от северной пристани о. Городомля (места сброса стоков) к северу, западу и востоку, где систематически осуществлялся отбор воды и ДО (створ № 2), которые позволили оценить процесс переноса, разбавления и оседания на дно загрязняющих веществ, поступающих с очистных сооружений, и, как следствие, степень влияния сточньк вод на экологическое состояние водоема (см. рис. 2.5). В Слободском и Осташковском плесах был проведен по более частой сетке отбор проб воды и ДО с целью детального изучения процессов накопления тяжелых металлов (ТМ) в ДО и вторичного загрязнения ими вод озера Селигер. При обосновании выбора месторасположения станций наблюдений принималось во внимание распределение глубин. Предпочтение отдавалось более глубоководным участкам, где происходит оседание и многолетнее накопление в ДО многочисленного ряда химических элементов и соединений, в том числе ТМ. В Селижаровском плесе был организован еще один контрольный створ у дер. Ниж. Рудины. который назван «замыкающим» (створ № 3), т.е. позволяющим интегрально оценить качество воды и ДО озера Селигер в целом на выходе из него (см. рис. 2,5),
Пробы воды отбирались с поверхности и по глубине, как в литоральной так и в глубоководной зонах. Отбор воды и ДО позволял осуществлять как валовый, так и послойный анализ (Уинфицированные методы..., 1977).
На станциях наблюдений проводились измерения температуры воды, прозрачности, отбор проб воды с поверхности и с разных горизонтов батометрами Нансена, а со дна отбор ДО. Измерения температуры воды проводились с помощью глубоководных опрокидывающихся термометров. Прозрачность измерялась при помощи диска Секки. С поверхности вода отбиралась простым зачерпыванием с предварительным ополаскиванием в 2 - 1,5 л. емкости. Специальным фторопластовым батометром, предназначенных! для проведения гидроэкологаческих исследований на водоемах, проводился также отбор проб воды с разных горизонтов для определения концентраций ряда микроэлементов, включая тяжелые металлы. Отбор проб донных отложений производился дночерпателями двух видов -озерным и морским. Полученные пробы донных отложений помещались в герметические пластиковые баночки и в них сохранялись до анализа.
Было проведено гидрологическое и гидрохимическое обследование главных притоков южной часта Селигера как наиболее подверженных антропогенной нагрузке, - рек Сорога Осницкая, Емша Сабровка Глубочица и Сиговка а также р. Селижаровка Для обследования притоков были выбраны