Введение 2
1. Литературный обзор 4
1.1. Национальные парки 4
1.2. Загрязнения природных сред тяжелыми металлами и методы их мониторинга . 7
1.2.1. Загрязнение почв тяжелыми металлами 7
1.2.2. Загрязнение донных осадков тяжелыми металлами 8
2. Физико-географический очерк 9
2.1. Описание участка проведения работ 9
2.2. Климат 10
2.3. Рельеф 11
2.4. Гидрология 12
2.5. Почвенный покров 12
2.6. Животный мир 13
2.7. Геологическая характеристика района озера Дго 14
3. Методы исследований 16
3.1. Методы полевых и лабораторных исследований 17
4. Результаты работ 23
4.1. Результаты исследований почвенного покрова 23
4.2. Результаты исследований донных осадков 27
5. Рекомендации к природопользованию и природоохранной деятельности 33
Заключение 35
Список использованной литературы 37
Национальный парк «Смоленское Поозерье» образован в 1992 году на территории Демидовского и Духовщинского районов Смоленской области «для сохранения природных комплексов в рекреационных, просветительских, научных и культурных целях». В 1999 году национальный парк получил статус ключевой орнитологической территории международного значения. В ноябре 2002 года - включен во Всемирную сеть биосферных резерватов ЮНЕСКО. В 2014 году парк вошел в число участников проекта «Изучение и восстановление зубра европейского в Центральной России». На территории национального парка планируется создание вольной популяции в соответствии со Стратегией сохранения зубра в России. Название национального парка «Смоленское Поозерье» связано с 35 большими и малыми ледниковыми озерами, расположенными на его территории [35].
Озера представляют собой сложные природные экосистемы, сочетающие в себе несколько комплексов. Отличительная их особенность заключается в быстром энерго - и веществообмене, высокой изменчивости во времени, на которую влияют природные условия, в которых находится водный объект (климат, условия увлажненности, вмещающие породы, биотические комплексы, формирующиеся как на берегах, так и в водной толще). Таким образом, малые озёра часто представляют собой формирования довольно высокого уровня сложности: даже в структуре небольших водоёмов можно выделить простые урочища, состоящие из фаций. Важнейшим условием является наличие антропогенного воздействия. Вместе с этим, озерные комплексы всегда являются элементами систем более высокого порядка, что проявляется посредством связей водоёмов с окружающими ландшафтами. Развитие озерных комплексов в условиях антропогенной нарушенности отличается от развития их природных аналогов, что приводит к формированию новых сложных систем со своеобразной структурой.
С течением времени, интенсивностью освоения территорий возникает необходимость как хозяйственного, так и рекреационного использования озер и прилегающих территорий. Любой природно-территориальный комплекс, ядром которого является водный объект, представляется ценным для создания зон отдыха, и важнейшей задачей в этом случае является сохранение исходного природного облика ландшафта. Ввиду этих обстоятельств меняется структура, режим и динамика территорий, поэтому проблема изучения озерных комплексов актуальна сегодня [9, 13].
Национальный парк «Смоленское Поозерье» является главным рекреационным ресурсом Смоленской области, проведение постоянного экологического мониторинга необходимо для предотвращения экологических проблем .
Цель исследовательской работы: эколого-геохимическая оценка состояния акватории озера Дго и прилегающих территорий национального парка «Смоленское Поозерье».
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Проведение полевых работ на территории национального парка «Смоленское Поозерье» в 2016-2017 и 2019 годах. Отбор образцов почв и донных отложений (озеро Дго) и проведение аналитических работ на территории СПбГУ (ресурсный центр СПбГУ «Геомодель»);
2. Проведение первичного анализа результатов анализа, расчет
коэффициентов концентрации по отношению к фоновому содержанию;
3. Оценка состояния компонентов среды - почва, донные отложения; выявление закономерностей распространения содержаний исследуемых элементов в смежных средах;
4. Разработка рекомендации по природоохранной деятельности на территории проведенных работ
Выполнение полевого этапа обеспечила производственная практика автора, пройденная в августе 2016, сентябре 2017 и сентябре 2019 годов с преподавателями кафедры экологической геологии Подлипским И.И. и Зеленковским П.С.. Геохимическое исследование проб и камеральная обработка материалов была обеспечена ресурсным центром СПбГУ «Геомодель».
В результате эколого-геохимических исследований, было отобрано и проанализировано 88 проб донных отложений и 121 проба почв на валовое содержание тяжелых металлов.
Были рассчитаны основные показатели (фоновые концентрации) по тяжелым металлам 1 и 2 классов опасности, что в дальнейшем будет использоваться уже при мониторинге национального парка.
Была проведена интерполяция акватории озера по содержанию тяжелых металлов 1 и 2 классов опасности в донных осадках и выявлены закономерности их распространения на участке.
Были обнаружены районы с повышенными (более чем в 2 раза относительно фона) концентрациями ТМ в почвах прилегающей территории озера Дго. Для уточнения ситуации в дальнейших исследованиях будут использоваться другие методы анализа и определяться формы их нахождения для выявления причины превышения.
Из полученных результатов были сделаны выводы:
• Антропогенная нагрузка на компоненты природной среды присутствует в основном вблизи населенных пунктов и дорог, где были обнаружены максимальные концентрации исследуемых поллютантов;
• Высокие концентрации тяжелых металлов в почвах были обнаружены на участках заброшенных поселений, что свидетельствует о важной роли остаточного влияния антропогенного фактора на данный компонент среды;
• В целом, закон распределения исследуемых поллютантов близок к логнормальному, что говорит о естественной природе поступления основной массы данных элементов в почвы прилегающей территории озера Дго;
• Аккумуляция Pb, Zn и Ni в донных осадках происходит на наименее промывных участках озера - в центральной части, что связано с наибольшей глубоководностью данного участка, а также в северо-западной части, где происходит активное зарастание водоема;
• Распределения Cu в донных осадках озера имеет более хаотичный порядок, определение причины такого поведения - задача будущих исследований;
• Концентрации всех исследуемых тяжелых металлов в донных осадках не превышают фоновые более чем в 2 раза, что говорит о минимальном воздействии человека на данный компонент среды;
• Стоит добавить, что для оценки токсикологической опасности тяжелых металлов в пробах почв и донных отложений, необходимо в дальнейшем проверить не только валовое содержание тяжелых металлов, но и определить формы их нахождения.
Все аналитические работы проводились на базе ресурсного центра «Геомодель» Санкт-Петербургского государственного универитета.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
