Введение 3
1. Литературный обзор 4
1.1. Бассейновый подход в экологических исследованиях 4
1.2. Загрязнение почв тяжелыми металлами и металлоидами 5
2. Характеристика объекта исследования 7
2.1. Физико-географический очерк 7
2.2. Геологическое строение 11
2.3. Гидрогеологические условия 14
3. Методы исследований 16
3.1. Общая схема эколого-геохимического исследования 16
3.2. Рекогносцировочные исследования 17
3.3. Определение границ водосборной площади и построение сети отбора проб 18
3.4. Отбор и подготовка проб грунтов 19
3.5. Рентгенофлуоресцентный анализ 20
3.6. Принципы оценки уровня химического загрязнения грунтов 21
3.7. Статистическая обработка данных 22
3.8. Определение мультипликативных ореолов аномалий 23
4. Результаты исследований 25
4.1. Результаты рекогносцировочных исследований берега и акватории озера 25
4.2. Статистическая обработка данных 40
4.3. Результаты определения мультипликативных ореолов аномалий 46
4.4. Результаты определения категории загрязнения грунтов 48
Заключение 53
Благодарности 55
Список литературы 56
Приложение 59
В юго-западной части Санкт-Петербурга располагается уникальный памятник природы «Дудергофские высоты». Благодаря контрастному рельефу, широколиственным лесам, покрывающим склоны и вершины, своеобразной «южной» флоре и фауне Дудергофские «горы» были включены в список объектов Всемирного наследия ЮНЕСКО. У подножия высот располагается озеро, получившее свое название от этого памятника природы - Дудергофское озеро, которое также является исключительным природным объектом.
Вблизи озера Дудергофское расположено множество жилых домов. По берегам проходят железная и автомобильная дороги. Само озеро, водоемы и водотоки его водосбора используются как источник технического и хозяйственного водоснабжения, в интересах рекреации, туризма и рыболовства. Все это приводит к высокой антропогенной нагрузке на озеро и на памятник природы «Дудергофские высоты» в целом. В связи с этим необходим постоянный контроль за состоянием водосборной площади, акватории и донных отложений Дудергофского озера. В настоящей работе проводится эколого-геохимическая оценка состояния грунтов водосборной площади и акватории озера Дудергофское.
Цель выпускной квалификационной работы – эколого-геохимическая оценка состояния грунтов водосборной площади и акватории озера Дудергофское.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
1. определение границ водосборной площади с наиболее активной гидро- и геохимической связью с ложем озера Дудергофское и построение сети отбора проб;
2. проведение отбора и анализа проб грунтов для установления содержания в них тяжелых металлов;
3. проведение статистической обработки данных с целью установления закономерностей распределения отдельных элементов, их корреляционных пар и геохимических ассоциаций;
4. определение мультипликативных ореолов аномального содержания тяжелых металлов;
5. определение категории загрязнения грунтов;
6. составление выводов об эколого-геохимическом состоянии исследуемой территории.
В результате проведенного исследования водосборной площади и акватории озера Дудергофское была произведена оценка эколого-геохимических особенностей данной территории. Исходные данные были получены в результате отбора проб грунтов, их подготовки и анализа на содержание тяжёлых металлов в лаборатории кафедры экологической геологии СПбГУ.
В ходе написания выпускной квалификационной работы удалось установить, что водосборная площадь и акватория озера Дудергофское в течение многих лет подвергается серьезному антропогенному воздействию. В целом можно сказать, что исследуемая территория является умеренно загрязненной, в особенности в районе населенных пунктов.
Основные выводы:
1. По итогам статистической обработки данных содержания тяжелых металлов в грунтах методом факторного анализа можно сделать вывод о том, что характеристика распределения элементов по различным функциональным зонам говорит о наличии техногенного воздействия. Характерной для исследуемой территории является ассоциация Fe и Ni. Факторы, контролирующие распределение этих элементов, скорее всего представляют собой некий природный источник. Для Mn характерно влияние некоторого отдельного фактора практически в каждой функциональной зоне, что также может являться природной особенностью грунтов. Pb, Cu и Zn практически в каждой функциональной зоне образуют характерные для городской среды ассоциации;
2. По итогам расчета коэффициентов мультипликации и построения карты их распределения можно сделать вывод о том, что для исследуемой территории характерно концентрирование ассоциации Pb, Cu и Mn в пределах жилой застройки, а для ассоциации Fe и Ni характерно локальное концентрирование в пределах каждой функциональной зоны;
3. По итогам расчётов суммарного показателей загрязнения было выявлено, что наиболее чистой является западная часть исследуемого участка («допустимая» категория загрязнения). В южной и юго-восточной частях водосборной площади есть зоны, грунты которых можно отнести к «умеренно опасной» и «опасной» категории загрязнения. Грунты восточной части водосбора также могут быть отнесены к «допустимой» категории загрязнения. Северная часть водосборной площади характеризуется увеличением значений показателя суммарного загрязнения («умеренно опасная» категория загрязнения). По результатам детализации сети отбора проб удалось провести оконтуривание выделенных аномальных зон повышения показателя суммарного загрязнения Zc, а также подтвердить выводы о том, что данные зоны представляют собой участки устойчивого антропогенного воздействия.
