📄Работа №135107
Тема: Оценка антропогенного воздействия на почвы северных территорий методами биотестирования и биоиндикации
Тип работы
Магистерская диссертация
Предмет
экология и природопользование
Объем:
54 листов
Год:
2019
Просмотров:
103
4885
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
1. ВВЕДЕНИЕ 3
2. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНОВ ИССЛЕДОВАНИЙ 5
2.1 Кольский полуостров 5
2.2 Бованенковское месторождение 10
2.3 Русское месторождение 12
2.4 Почвенный покров 15
3. ХАРАКТЕРИСТИКА ИСТОЧНИКОВ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ 24
4. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ 28
4.1 Методика полевых исследований 28
4.2 Методика лабораторных исследований 29
4.3 Создание картографических материалов 32
5. ОЦЕНКА АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПОЧВЫ СЕВЕРНЫХ ТЕРРИТОРИЙ МЕТОДАМИ БИОТЕСТИРОВАНИЯ И БИОИНДИКАЦИИ 33
5.1 Результаты лабораторного исследования почв Бованенковского месторождения 33
5.2 Результаты лабораторного исследования почв Русского месторождения 35
5.3 Результаты лабораторного исследования почв в районе комбината «Североникель» 37
5.4 Выделение поясов токсичности в районе комбината «Североникель» 38
5.5 Корреляционный анализ результатов исследования 46
6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 51
7. Список использованных источников 52
2. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНОВ ИССЛЕДОВАНИЙ 5
2.1 Кольский полуостров 5
2.2 Бованенковское месторождение 10
2.3 Русское месторождение 12
2.4 Почвенный покров 15
3. ХАРАКТЕРИСТИКА ИСТОЧНИКОВ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ 24
4. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ 28
4.1 Методика полевых исследований 28
4.2 Методика лабораторных исследований 29
4.3 Создание картографических материалов 32
5. ОЦЕНКА АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПОЧВЫ СЕВЕРНЫХ ТЕРРИТОРИЙ МЕТОДАМИ БИОТЕСТИРОВАНИЯ И БИОИНДИКАЦИИ 33
5.1 Результаты лабораторного исследования почв Бованенковского месторождения 33
5.2 Результаты лабораторного исследования почв Русского месторождения 35
5.3 Результаты лабораторного исследования почв в районе комбината «Североникель» 37
5.4 Выделение поясов токсичности в районе комбината «Североникель» 38
5.5 Корреляционный анализ результатов исследования 46
6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 51
7. Список использованных источников 52
📖 Введение
Почва – один из важнейших компонентов ландшафта. Как выразился В.В. Докучаев, почва является зеркалом ландшафта. То есть, способна отражать его состояние и тенденции к изменению, что особенно важно для нас при проведении экологических исследований – заметить негативные изменения окружающей среды раньше, чем наступит катастрофический характер последствий. В связи с этим разрабатывается множество различных методов, которые помогают оценить качество почвы в данный момент. Все эти методы подразделяются на две большие группы: физико-химические методы – способы оценки качества почвы по содержанию тех или иных веществ или фракций – и биологические методы – реакции живых организмов на характеристики исследуемой среды.
Физико-химические методы являются традиционными для полевых экологических исследований. Они входят в государственные программы мониторинга природных сред (собственно, весь мониторинг и базируется практически на физико-химических методах), а также активно развиваются с открытием новых технологий и закономерностей. Аналитические методы позволяют детально изучить химический состав и физические свойства (а также потенциалы рН и Eh) почв, что необходимо в широком спектре исследований.
Биологические методы оценки качества почв пришли в российскую науку сравнительно недавно. В отличие от физико-химических они не могут нам достоверно сказать о химическом составе исследуемых образцов, но ключевая особенность биологических методов заключается в том, что они показывают реакции живых организмов на воздействие среды. Они напрямую связаны с комфортностью для обитания в данной среде живых систем, что является неоспоримым достоинством по сравнению с физико-химическими методами.
Из биологических методов будут рассмотрены в данной работе – биотестирование и биоиндикация. Биотестирование – это анализ, который исследователь проводит в лаборатории, помещая в вытяжку из среды (в нашем случае, почвы) тест-объект. Суть опыта заключается в реакции на состав вытяжки тест-объекта с течением времени. Стандартным показателем является смертность тест-объектов. Биоиндикация – это наблюдения за живыми организмами и сообществами, которые непосредственно жили в контакте с исследуемой средой. В данной работе будет рассмотрена такая группа организмов-индикаторов как сообщество почвенных водорослей (альго-флора).
В качестве территории исследования выбраны несколько крупных источников антропогенного воздействия на севере нашей страны. Это комбинат «Северо-Никель» - один из крупнейших металлургических комбинатов в России, а также Бованенковское и Русское месторождения углеводородов. Северные регионы очень важны для нашей страны в настоящее время, идёт активное освоение северных территорий, поэтому знание о том, подходят ли биологические методы для оценки качества почв в этих регионах, достаточно важно для дальнейшего их развития.
Целью моей магистерской диссертации являлась оценка антропогенного воздействия на почвы северных территорий методами биотестирования и биоиндикации.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. сделать физико-географическую характеристику районов исследований;
2. выявить источники антропогенного воздействия на почвы и охарактеризовать их;
3. отобрать и освоить методики для проведения полевых, лабораторных и камеральных исследований;
4. отобрать пробы почвы на исследуемых территориях;
5. провести лабораторные исследования качества почв методами биотестирования и биоиндикации;
6. оценить возможность использования методов биоиндикации и биотестирования для оценки качества почв северных территорий в условиях антропогенного воздействия.
Данные для диссертации собраны лично автором в полевые сезоны 2017-2018 гг, а также другими студентами кафедры геоэкологии и природопользования Института наук о Земле СПбГУ в составе экспедиций на Кольский полуостров и полуостров Ямал.
Работа проведена при поддержке гранта РФФИ № 18-05-00217 А «Биогеохимические индикаторы техногенной трансформации потоков тяжёлых металлов в ландшафтах».
Физико-химические методы являются традиционными для полевых экологических исследований. Они входят в государственные программы мониторинга природных сред (собственно, весь мониторинг и базируется практически на физико-химических методах), а также активно развиваются с открытием новых технологий и закономерностей. Аналитические методы позволяют детально изучить химический состав и физические свойства (а также потенциалы рН и Eh) почв, что необходимо в широком спектре исследований.
Биологические методы оценки качества почв пришли в российскую науку сравнительно недавно. В отличие от физико-химических они не могут нам достоверно сказать о химическом составе исследуемых образцов, но ключевая особенность биологических методов заключается в том, что они показывают реакции живых организмов на воздействие среды. Они напрямую связаны с комфортностью для обитания в данной среде живых систем, что является неоспоримым достоинством по сравнению с физико-химическими методами.
Из биологических методов будут рассмотрены в данной работе – биотестирование и биоиндикация. Биотестирование – это анализ, который исследователь проводит в лаборатории, помещая в вытяжку из среды (в нашем случае, почвы) тест-объект. Суть опыта заключается в реакции на состав вытяжки тест-объекта с течением времени. Стандартным показателем является смертность тест-объектов. Биоиндикация – это наблюдения за живыми организмами и сообществами, которые непосредственно жили в контакте с исследуемой средой. В данной работе будет рассмотрена такая группа организмов-индикаторов как сообщество почвенных водорослей (альго-флора).
В качестве территории исследования выбраны несколько крупных источников антропогенного воздействия на севере нашей страны. Это комбинат «Северо-Никель» - один из крупнейших металлургических комбинатов в России, а также Бованенковское и Русское месторождения углеводородов. Северные регионы очень важны для нашей страны в настоящее время, идёт активное освоение северных территорий, поэтому знание о том, подходят ли биологические методы для оценки качества почв в этих регионах, достаточно важно для дальнейшего их развития.
Целью моей магистерской диссертации являлась оценка антропогенного воздействия на почвы северных территорий методами биотестирования и биоиндикации.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. сделать физико-географическую характеристику районов исследований;
2. выявить источники антропогенного воздействия на почвы и охарактеризовать их;
3. отобрать и освоить методики для проведения полевых, лабораторных и камеральных исследований;
4. отобрать пробы почвы на исследуемых территориях;
5. провести лабораторные исследования качества почв методами биотестирования и биоиндикации;
6. оценить возможность использования методов биоиндикации и биотестирования для оценки качества почв северных территорий в условиях антропогенного воздействия.
Данные для диссертации собраны лично автором в полевые сезоны 2017-2018 гг, а также другими студентами кафедры геоэкологии и природопользования Института наук о Земле СПбГУ в составе экспедиций на Кольский полуостров и полуостров Ямал.
Работа проведена при поддержке гранта РФФИ № 18-05-00217 А «Биогеохимические индикаторы техногенной трансформации потоков тяжёлых металлов в ландшафтах».
✅ Заключение
Исследование почв в районе воздействия Бованенковского НГКМ показало, что данный антропогенный комплекс не оказывает значительного воздействия на прилегающие к нему почвы. В то же время можно наблюдать увеличение подвижных форм тяжёлых металлов в сравнении с условно-фоновой территорией.
Из 10 проб, отобранных в зоне воздействия Русского месторождения, по результатам биотестирования две пробы оказались токсичными. Среднее значение смертности дафний в районе воздействия Русского месторождения составляет 60% (при условно-фоновом показателе – 0%).
В зоне воздействия комбината «Североникель» самыми токсичными оказались почвы расположенные на расстоянии 6-12 км от комбината, а территория Лапландского заповедника рекомендуется в будущем как наилучшая условно-фоновая территория, показавшая минимальные значения смертности дафний в водных вытяжках почв. Среднее значение смертности дафний в зоне влияния комбината составляет 70% (при условно-фоновом показателе – 40%). Рекомендуется в дальнейших исследованиях данной территории методами биотестирования использовать не среднее значение показателя, а моду смертности дафний, поскольку она показывает более заметную разницу между профилями. Были найдены статистически достоверные различия между выборками с условно-фоновых профилей и выборками с опытных профилей, а также проведено деление исследуемой территории на три пояса токсичности для дафний по удалённости от комбината «Североникель»: пояс токсичности (0 - 17 км), пояс возможной токсичности (17 – 36 км) и пояс нетоксичности (36 км и дальше).
Наблюдается уменьшение количества родов почвенных водорослей при приближении к комбинату «Североникель». Изменение структуры сообщества почвенных водорослей необходимо ещё изучать, но первичные результаты говорят о перспективности данного подхода к оценке качества почв.
Вероятно, именно высокое содержание подвижных форм свинца и меди губительно влияет на состояние тест-объектов (Daphniamagna), а также к гибели тест-объектов приводит высокое валовое содержание меди, ванадия, никеля и кобальта Цветная металлургия оказывает бо’льшее влияние на состояние тест-объектов, чем добыча нефти и газа, поэтому рекомендуется использовать указанную методику биотестирования применительно именно к оценке воздействия на почвы металлургических комбинатов. Не было найдено значимой корреляции между результатами биотестирования и результатами биоиндикации. Скорее всего, почвенная альгофлора меняется из-за избытка подвижных форм меди и никеля.
Из 10 проб, отобранных в зоне воздействия Русского месторождения, по результатам биотестирования две пробы оказались токсичными. Среднее значение смертности дафний в районе воздействия Русского месторождения составляет 60% (при условно-фоновом показателе – 0%).
В зоне воздействия комбината «Североникель» самыми токсичными оказались почвы расположенные на расстоянии 6-12 км от комбината, а территория Лапландского заповедника рекомендуется в будущем как наилучшая условно-фоновая территория, показавшая минимальные значения смертности дафний в водных вытяжках почв. Среднее значение смертности дафний в зоне влияния комбината составляет 70% (при условно-фоновом показателе – 40%). Рекомендуется в дальнейших исследованиях данной территории методами биотестирования использовать не среднее значение показателя, а моду смертности дафний, поскольку она показывает более заметную разницу между профилями. Были найдены статистически достоверные различия между выборками с условно-фоновых профилей и выборками с опытных профилей, а также проведено деление исследуемой территории на три пояса токсичности для дафний по удалённости от комбината «Североникель»: пояс токсичности (0 - 17 км), пояс возможной токсичности (17 – 36 км) и пояс нетоксичности (36 км и дальше).
Наблюдается уменьшение количества родов почвенных водорослей при приближении к комбинату «Североникель». Изменение структуры сообщества почвенных водорослей необходимо ещё изучать, но первичные результаты говорят о перспективности данного подхода к оценке качества почв.
Вероятно, именно высокое содержание подвижных форм свинца и меди губительно влияет на состояние тест-объектов (Daphniamagna), а также к гибели тест-объектов приводит высокое валовое содержание меди, ванадия, никеля и кобальта Цветная металлургия оказывает бо’льшее влияние на состояние тест-объектов, чем добыча нефти и газа, поэтому рекомендуется использовать указанную методику биотестирования применительно именно к оценке воздействия на почвы металлургических комбинатов. Не было найдено значимой корреляции между результатами биотестирования и результатами биоиндикации. Скорее всего, почвенная альгофлора меняется из-за избытка подвижных форм меди и никеля.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.