Динамика изменения значений индекса загрязненности морской воды акватории Северного Каспия с 2001 по 2004 год

Обычно при биотестировании устанавливают количественные градуировочные зависимости показателей смертности тестовых организмов или каких-либо изменений в них, либо поведенческих реакций, от концентрации тяжелых металлов (CuSO4). Токсические эффекты на организмы выражают в концентрациях, эквивалентных концентрациям тяжелых металлов.

Глава 2. Материалы и методы

ign="center" >

2.1 Характеристика места исследования

Отборы проб воды проводились с 2001 по 2004 гг. в весенний - осенний сезоны на лицензионном участке «КНК» в Северной части Каспийского моря (Рис.2).

Акватория, на которой располагается структура «КНК», мелководная, ее средняя глубина составляет 4 метра. Мелководность способствует хорошему перемешиванию вод (Бутаев А.М., Кабыш Н.Ф., 2002).

Данная территория отличается высокой пластичностью. В ее функционировании важную роль играют внешние природные факторы, среди которых главным является речной сток, годовой объем которого всего лишь в два раза меньше объема Северного Каспия. Большую часть его акватории занимают смешанные воды с соленостью от 2 до 10‰. Площадь их распространения достигает своего максимума в половодье. Поскольку основная часть волжского стока приходится на западную часть Северного Каспия, то здесь его влияние на состояние морской среды и жизнедеятельность биологических сообществ наиболее ощутимо (Мажник А.Ю., Дегтярева Н.Г., 2000).

Сезонная динамика состояния загрязненности морской среды обусловлена множеством факторов, влияющих на баланс загрязняющих веществ в северной части моря. Для весны важными являются два фактора. Во-первых, это поступление загрязняющих веществ с поверхностным стоком, зависящее от объема весеннего половодья. Во-вторых, это исходное, в начале весны состояние загрязненности, обусловленное интенсивностью процессов самоочищения в зимнюю пору.

Рис.2 Расположение участка “КНК” в Северной части Каспийского моря

В весенний сезон размах колебаний гидрохимических процессов на Северном Каспии достигает своего максимума. Увеличение притока солнечного тепла, фотосинтетически активной солнечной радиации, и вместе с тем и полых вод, несущих с собой необходимые для жизнедеятельности биологических сообществ минеральные соли и органические вещества, - все это способствует увеличению интенсивности процессов, происходящих в морской среде.

Потенциальными источниками загрязнения экосистемы Северного Каспия, которое носит комплексный характер, является зарегулирование речного стока, интенсивное судоходство и рыболовство. В свою очередь, вклад в загрязнение вносят поверхностный сток, атмосферные осадки, сбросы сточных вод с берега и с судов (Дмитров А.П., 2002).

Подъем уровня Каспийского моря, продолжавшийся с 1978 по 1995 год, привел к затоплению территории нефтяных месторождений на восточном побережье Северного Каспия, которые в настоящее время являются одним из основных источников нефтяного загрязнения. Исследования последних лет выявили также высокую самоочищающую способность Северного Каспия и важную роль природных факторов в регуляции обмена загрязняющих веществ, особенно, тяжелых металлов между морской водой и донными отложениями.

2.2 Отбор проб воды

Экологические исследования производились на 28 морских станциях сети мониторинга в пределах Северного Каспия (Рис.3).

Пробы воды отбирались с поверхностного и придонного горизонтов. В поверхностном горизонте глубина исследования составляла до 4 м., а в придонном слое от 4 до 8 м. В каждой пробе воды выполнялись определения: суммарного содержания нефтяных углеводородов (НУ); тяжелых металлов (Fе, Сu, РЬ, Нg); хлорорганических соединений (ХОС); общего содержания фенолов и синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ).

Отбор проб воды проводился в весенний - осенний сезоны с 2001 по 2004 гг. в соответствии ГОСТ-17.1.2.04-77 по методикам, предусмотренными «Программой экологический исследований на структуре “КНК”» и существующими инструктивными документами.

Рис. 3. Схема расположения комплексных станций наблюдений на структуре “КНК”

Для определения гидрохимических показателей и загрязняющих веществ, при отборе проб воды с поверхностного горизонта использовалась система ПСГ-4, изготовленная из фторопласта и не имеющая открытых металлических конструктивных элементов. Для отбора проб воды с придонного горизонта использовались винипластовые батометры “HydroBios” (Киль, Германия) емкостью 5 и 10 литров. В качестве измерителя характеристик течения были использованы автономные механические самописцы течений БПВ-2р. Системы для отбора проб воды и автономный механический самописец течений БПВ-2р опускались за борт штатной судовой электромеханической лебедкой. Для хранения и консервирования образцов проб воды использованы низкотемпературные морозильные камеры, обеспечивающие достижение образцами в течение 30 минут температуры -20°С, а также сохранение отрицательной температуры не выше -5° С в течение двух суток с момента отключения из электросети. При отборе проб на каждый образец заполнялся паспорт установленной формы. В паспорте пробы фиксировалось точное место, дата, время отбора, номер станции и горизонт отбора, назначение пробы, номер пробы, способ консервации, аналогичным образом записывались результаты зондирования (Временные методические указания,1986).

2.3 Проведение комплексного экологического исследования на участке «КНК» в Северной части Каспийского моря

В ходе работ было предусмотрено комплексное исследование проб воды по 89 гидрохимическим показателям. С точки зрения качества воды исследуемого водоема из них определялись только синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ), содержание фенолов, нефтяных углеводородов (НУ), хлорорганические соединения (ХОС) и тяжелые металлы (ТМ).

В гидрохимической практике для сравнительной оценки качества вод различных водных объектов обычно используется индекс загрязнения вод (ИЗВ):

где:

Сi - средняя концентрация ингредиента;

ПДК i - предельно допустимая концентрация по данному ингредиенту.

В число шести используемых для расчета ИЗВ показателей в обязательном порядке включаются растворенный кислород и БПК5, а также 4 показателя, имеющие наибольшее значение, независимо от того, превышают они ПДК или нет. Степень превышения концентрации растворенного кислорода над ПДК рассчитывается как отношение нормативного значения к его концентрации. В таблице 3 приведены нормативы для растворенного кислорода.

В связи с этим, расчеты ИЗВ для акватории структуры “КНК”, выполнялись с использованием значений концентраций растворенного кислорода, БПК5, суммарного содержания нефтяных углеводородов, фенолов, меди и свинца.

 Скачать реферат