Введение 2
1. Физико-географическая характеристика исследуемого района 3
1.1. Геологическое строение территории 3
1.2. Почвенный покров 4
1.3. Климат и гидрография 6
1.4. Растительный покров 7
2. Основные источники антропогенного воздействия 9
3. Методика полевых и лабораторных исследований 11
4. Изменение условий осадконакопления в р. Карагайлы за последние 20 лет 14
5. Результаты исследований 18
5.1. Физико-химические свойства речной воды 18
5.2. Характеристика химического состава донных осадков 18
5.3. Результаты биотестирования по методике с Avena Saliva 25
5.4. Результаты биотестирования по методике с Daphnia Magna 26
Заключение 36
Список литературы 38
Приложения 41
Наблюдения за состоянием донных отложении” - неотъемлемая часть геоэкологического мониторинга водных объектов, поскольку донные отложения могут стать источником их вторичного загрязнения.
Донные отложения являются депонирующей средой для различного рода поллютантов и, соответственно, их состояние - индикатор антропогенной нагрузки на водные объекты. Оценка химического состава донных осадков и степени их токсичности являются важными аспектами геоэкологических исследований, поскольку весомым экологическим следствием загрязнения донных отложений является тот факт, что формирующиеся осадки характеризуются высокой степенью токсичности и токсичность, устанавливаемая методами биотестирования, является интегральным показателем загрязнения природных сред.
Особый интерес для исследовании” представляют районы геохимических аномалии” с высоким уровнем антропогенного воздеиствия. Территория Башкирского Зауралья, а именно Баимакскии район, - наглядный пример сочетания геохимической аномалии, образованной за счет медноколчеданных месторождении” и значительного антропогенного воздеиствия из-за разработки и эксплуатации данных месторождении” и сельскохозяиственного производства.
Цель работы:
Оценка химического состава и токсичности донных осадков в зоне разработки Сибайского медноколчеданного месторождения
Задачи:
1. Определить валовое содержание микроэлементов и их подвижных форм в пробах донных осадков
2. Провести биотестирование по методике, основанной на степени ингибирования проростков Avena Sativa
3. Определить острую токсичность проб по методике, основанной на смертности тест- объекта Daphnia Magna
Определение особенностей химического состава проб донных осадков показало, что наибольшие концентрации металлов характерны для р. Карагайлы, протекающей вдоль основных источников антропогенного воздействия. Наблюдается превышение кларков по Fe, Cu, Zn, Co, Pb. Концентрация валовых форм железа в реке в пять раз выше, чем кларк концентрации в земной коре, что является следствием проведения дноочистных работ и разрушения геохимических барьеров верхнего и среднего течений в 2014 году. Вторичное загрязнение привело к тому, что возросла концентрация железа в воде и взвеси, река приобрела охристый оттенок на всем своем протяжении.
В реке Камышлы-Узяк существенно уменьшается доля железа. Выше кларка концентрации в земной коре Mn, Zn, Cu, Co, Pb. Также как и в р. Карагайлы наблюдается большое количество Na и Ba. Для обеих рек характерная низкая доля подвижных форм металлов, обусловленная наличием в составе гидроксидов железа.
Наибольшая доля техногенных металлов наблюдается в р. Карагайлы. Максимальный процент техногенности характерен для Zn, высокий — для Cd, Cu, Pb, Fe, причем процент техногенности возрастает в месте впадения ручья, обогащенного за счет отвалов вскрышных пород. В р. Камышлы-Узяк доля техногенности и количество техногенных металлов существенно снижаются. Все металлы, кроме Cd, Pb, Zn, согласно методике, не являются техногенными. В озере Култубан отмечается высокая доля техногенности Cd, Ba, Pb, Sr, Mn и Zn. Озеро Талкас было выбрано фоном в связи с удаленностью от источников антропогенного воздействия.
Определение токсичности донных осадков по методике с Daphnia magna показало отсутствие токсичности осадков в оз. Талкас и оз. Култубан. Острая токсичность наблюдалась практически на всем протяжении реки Карагайлы. В р. Камышлы-Узяк острая токсичность проявилась в пробах, отобранных в 100 метрах от Камаганского карьера. Водные вытяжки на пробах в воздушно-сухом состоянии показали более низкий процент смертности. В оз. Талкас и оз. Култубан гибель дафний не наблюдалась. В р. Карагайлы смертность дафний в среднем снизилась на 10%, но по- прежнему фиксировалась острая токсичность.
Биотестирование с Avena Sativa позволяет сделать вывод о том, что вытяжки из донных осадков в целом оказывают более токсичное действие на семена овса, чем образцы воды, отобранные в районе исследования. Самая высокая всхожесть наблюдается в пробах воды из реки Камышлы-Узяк, в пробах донных осадков самая высокая всхожесть характерна для оз. Талкас. Реакция проростков на водопроводную воду Санкт-Петербурга показала, что количество проросших семян оказалось меньше, чем в токсичных относительно проб воды пробах донных осадков, что говорит об адаптированности местных видов к геохимическим особенностям территории и необходимости отбора семян для биотестирования непосредственно в регионе исследования.
Ранжированный список водных объектов по степени токсичности выглядит следующим образом: р. Карагайлы > р. Камышлы-Узяк > оз. Култубан > оз. Талкас.
Наибольшему антропогенному воздействию, исходя из оценки химического состава, подвергается р. Карагайлы.
Сравнение результатов исследования с данными, полученными в 2017 году, показало отсутствие резких изменений концентраций металлов в валовом содержании. Характерно уменьшение доли подвижных форм по всем металлам, кроме кадмия, для р. Карагайлы и р. Камышлы-Узяк. Это может свидетельствовать об отсутствии увеличения уровня антропогенного воздействия на исследуемой территории.
Содержание бакалаврской работы – ОСОБЕННОСТИ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И ТОКСИЧНОСТЬ ДОННЫХ ОСАДКОВ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ В ЗОНЕ РАЗРАБОТКИ СИБАЙСКОГО МЕДНОКОЛЧЕДАННОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Выдержки из бакалаврской работы – ОСОБЕННОСТИ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И ТОКСИЧНОСТЬ ДОННЫХ ОСАДКОВ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ В ЗОНЕ РАЗРАБОТКИ СИБАЙСКОГО МЕДНОКОЛЧЕДАННОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
