Исследование качества морских вод
Для нефтепродуктов, фенолов, соединений меди, железа и марганца — от 30 до 50 раз), величина биохимического потребления кислорода (БПК5) — от 10 до 40 мг 02/л, снижение концентрации растворенного кислорода — от 3 до 2 мг/л. Снежный покров — почти идеальный компонент, по которому можно определить суммарное выпадение загрязняющих веществ за достаточно длительный период (при устойчивом снежном… Читать ещё >
Исследование качества морских вод (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Для комплексной оценки качества морских вод используют «индекс загрязненности вод» (ИЗВ). Его рассчитывают для каждого района контроля по формуле.
где С/ПДК — относительная среднегодовая концентрация; 4 — строго лимитируемое количество показателей (ингредиентов), берущихся для расчета и имеющих наибольшие относительные среднегодовые концентрации, включая в обязательном порядке растворенный кислород и БПК5 (пестициды в расчет ИЗВ не включаются).
Нормы показателей биохимического потребления кислорода (ВПК5) и содержания растворенного кислорода для морской воды идентичны приведенным ранее в табл. 122, 123. Степень несоответствия содержания растворенного кислорода норме рассчитывается по формуле: (норма/содержание). Сравнение ИЗВ от года к году и от района к району позволяет оценить как временную, так и пространственную динамику (тенденцию) качества вод. Классификация качества морских вод по ИЗВ и критерии изменения качества (ухудшения или улучшения), используемые при сравнении качества вод и определении его динамики (тенденции), приведены в табл. 126.
Таблица 126
Классификация морских вод по гидрохимическим показателям (по В. В. Дмитриеву, Г. Т. Фрумину, 2004).
Характеристика и класс качества воды. | Величина ИЗВ. | Изменение величины ИЗВ в процентах для определения тенденции качества воды. |
I — очень чистая. | < 0,25. | |
II — чистая. | > 0,25 до 0,75. | > 50. |
III — умеренно загрязненная. | > 0,75 до 1,25. | > 30. |
IV — загрязненная. | > 1,25 до 1,75. | > 25. |
V — грязная. | > 1,75 до 3. | > 20. |
VI — очень грязная. | > 3 до 5. | > 15. |
VII — чрезвычайно грязная. | > 5. | > 10. |
Под экстремально высоким загрязнением вод суши, морских вод (ЭВЗ) понимается: для нормируемых веществ 1—2 класса опасности максимальное разовое содержание в концентрациях, превышающих ПДК в 5 раз и более, для веществ 3—4 классов опасности — в 50 раз и более; появление запаха вод интенсивностью более 4 баллов и не свойственного воде ранее; покрытие пленкой (нефтяной, масляной или другого происхождения) более 1/3 поверхности водного объекта при его обозримой площади до 6 км2; покрытие пленкой поверхности водного объекта площади 2 км2 и более при его обозримой площади более 6 км2; снижение содержания растворенного кислорода до 2 мг/л и менее; увеличение биохимического потребления кислорода (БПК5) свыше 40 мг 02/л; массовая гибель моллюсков, раков, лягушек, рыб, других водных организмов и водной растительности.
Под высоким загрязнением вод суши, морских вод (ВЗ) понимается для нормируемых веществ 1—2 классов опасности максимальное разовое содержание в концентрациях, превышающих ПДК от 3 до 5 раз, для веществ 3—4 классов опасности — от 10 до 50 раз.
(для нефтепродуктов, фенолов, соединений меди, железа и марганца — от 30 до 50 раз), величина биохимического потребления кислорода (БПК5) — от 10 до 40 мг 02/л, снижение концентрации растворенного кислорода — от 3 до 2 мг/л.
В табл. 127 приведены величины ПДК для морских вод.
Величины ПДК для морских вод.
Таблица 127
Ингредиенты и показатели. | пд. |
Абсолютное содержание растворенного кислорода. | Зимой — 4,0 мг/дм3 Летом — 6,0 мг/дм3 |
Относительное содержание растворенного кислорода. | 70%. |
бпк5 | 2 мг02/дм3 |
Водородный показатель (pH). | 6,5—8,5. |
Азот аммонийный. | 0,390 мг/дм3 |
Азот нитратный. | 9,100 мг/дм3 |
Азот нитритный. | 0,020 мг/дм3 |
Нефтепродукты. | 0,05 мг/ дм3 |
Фенолы. | 0,001 мг/ дм3 |
СПАВ. | 0,100 мг/дм3 |
Кадмий. | 1,0 мкг/дм3 |
Никель. | 10,0 мкг/дм3 |
Свинец. | 10,0 мкг/дм3 |
Медь. | 5,0 мкг/дм3 |
Ртуть. | 0,1 мкг/л. |
Цинк. | 5,0 мкг/л. |
Марганец. | 50,0 мкг/л. |
Хлорорганические пестициды. | Отсутствие*. |
" Отсутствие означает, что концентрация ДДТ < 0,020 мкг/дм3, ДДЭ < 0,005 мкг/дм3, ДДД < 0,010 мкг/дм3, а-ГХЦГ и у-ГХЦГ < 0,002 мкг/дм3.
Говоря о морях России, нельзя не упомянуть, что они достаточно сильно отличаются по своей устойчивости к антропогенному загрязнению (табл. 128) и современному экологическому состоянию (табл. 129). Состав критериев оценки экологического состояния морей России приведен в табл. 130.
Экспертная оценка устойчивости морей России и сопредельных государств к антропогенному загрязнению (в баллах) (по А. А. Смыслову и др., 2002).
Моря. | Показатели устойчивости. | Средний балл. | Характеристика устойчивости морской среды. | |||||||
Модули стока. | Условные модули загрязнения. | Климата; ческая зональность. | Толерантность биоценозов. | Условия водообмена. | Удельный показатель седиментационной емкости. | |||||
твердого. | ионного. | диффузного. | атмосферного. | |||||||
Белое. | 1,8. | Неустойчивая. | ||||||||
Баренцево. | 2,9. | Устойчивая. | ||||||||
Карское. | 2,0. | Малоустойчивая. | ||||||||
Лаптевых. | 2,4. | То же. | ||||||||
Восточно-Сибирское. | 2,8. | Устойчивая. | ||||||||
Чукотское. | 2,9. | То же. | ||||||||
Берингово. | 3,1. | Высокоустойчивая. | ||||||||
Охотское. | ЗД. | То же. | ||||||||
Японское. | 3,3. | ". | ||||||||
Азовское. | 1,8. | Неустойчивая. | ||||||||
Каспийское. | 2,1. | Малоустойчивая. | ||||||||
Черное. | 2,4. | То же. | ||||||||
Балтийское. | 2,4. | ". |
Экспертная оценка современного экологического состояния морей России и сопредельных государств (в баллах) (по А. А. Смыслову и др., 2002).
Моря. | Показатели состояния, баллы. | Сумма баллов. | Характеристика состояния. | ||||
устойчивость. | состояние устьевых областей. | освоенность. | масштаб загрязнения. | состояние биоценозов. | |||
Белое. | Нарушенное. | ||||||
Баренцево. | То же. | ||||||
Карское. | ". | ||||||
Лаптевых. | Ненарушенное. | ||||||
Восточно-Сибирское. | То же. | ||||||
Чукотское. | ". | ||||||
Берингово. | ". | ||||||
Охотское. | ". | ||||||
Японское. | Умеренно нарушенное. | ||||||
Азовское. | Сильно нарушенное. | ||||||
Каспийское. | Нарушенное. | ||||||
Черное. | То же. | ||||||
Балтийское. | ". |
Показатели современного экологического состояния морских геосистем (региональный масштаб) (по А. А. Смыслову и др., 2002).
Показатели. | Значения. | Характеристика. | Оценка, баллы. |
Устойчивость. | < 1,9. | Очень низкая. | |
2,0—2,4. | Низкая. | ||
2,5—2,9. | Средняя. | ||
> 3,0. | Высокая. | ||
Состояние устьевых областей. | < 1,4. | Незначительные изменения. | |
1,5—2,4. | Умеренные изменения. | ||
2,5—3,4. | Сильно измененные. | ||
> 3,5. | Очень сильно измененные. | ||
Освоенность, чел./км2 | < 10. | Очень низкая. | |
10—25. | Низкая. | ||
25—50. | Средняя. | ||
> 50. | Высокая и очень высокая. | ||
Масштаб загрязнения. | Незначительный. | ||
Локальный. | |||
Акваториальный. | |||
Повсеместный. | |||
Состояние биоценозов. | Незатронутое. | ||
Умеренно измененное. | |||
Существенно измененное. |
Экологические исследования снега.
Снежный покров — почти идеальный компонент, по которому можно определить суммарное выпадение загрязняющих веществ за достаточно длительный период (при устойчивом снежном покрове).
Пробы отбирают из шурфов на всю глубину снежного покрова, избегая попадания в нее частиц подстилающего грунта. Важно определить абсолютное содержание твердых и растворимых примесей в пробе: анализируется весь объем полученной воды и твердого нерастворимого вещества. Величина пылевой нагрузки Рп (в мг/м2 в сут) определяется по формуле где Р0 — масса пыли в пробе; S — площадь шурфа;
t — время от установления устойчивого снежного покрова (сут.). Аналогичным образом по массе растворимых веществ в пробе определяют интенсивность их выпадения (В. И. Стурман, 2000).
Результаты анализа снеговых проб интерпретируют аналогично почвенным пробам путем сравнения с фоновыми показателями, с определением поэлементных Кс и суммарных Zc показателей. Как отмечают геохимики, в связи с тем что размах колебаний результатов при снеговой съемке значительно выше, чем при почвенной, то допустимому уровню загрязнения соответствуют значения Zc до 64, умеренно опасному — от 64 до 128, опасному — от 128 до 256, чрезвычайно опасному— более 256 (Ю. Е. Сает и др., 1990). Химический состав осадков в разных регионах России отражен в табл. 131.
Таблица 131
Химический состав осадков в разных регионах России (по А. А. Смыслову и др., 2002).
Регион. | Концентрация, мг/кг. | рн. | |||||||||
Минимальный. | Максимальный. | Средний. | |||||||||
Побережье Арктики. | 3,0. | 16,4. | 1,8. | 14,3. | 1,7. | 4,7. | 3,7. | 60,0. | 5,2. | 7,9. | 7,0. |
Европейская часть России. | 8,5. | 2,8. | ЗД. | 10,2. | 1,2. | 1,6. | 3,2. | 34,0. | 6,3. | ||
Сибирь. | 6,4. | 1,7. | 2,2. | 6,4. | 0,9. | 0,7. | 1,1. | 16,3. | —. | —. | 6,6. |
Дальний Восток. | 5,6. | 3,4. | 0,5. | 2,6. | 1,0. | 1,7. | 1,5. | 18,6. | 4,5. | 7,9. | 6,1. |