Введение 2
Глава 1. Обзор литературы 3
1.1 Общее положение об особо охраняемых природных территориях. 4
1.2 Функциональные зоны национального парка «Смоленское Поозерье» 6
Глава 2. Характеристика района работ 8
2.1 Физико-географический очерк 8
2.1.1 Климат 8
2.1.2 Рельеф 8
2.1.3 Гидрология 9
2.1.4 Почвенный покров 9
2.2 Геология 11
2.2.1 Стратиграфия 11
2.2.2 Тектоника 16
2.2.3 Полезные ископаемые 17
Глава 3. Методика исследования 19
3.1 Полевые исследования 19
3.2 Лабораторные исследования 20
3.2.1 Определение химического состава донных отложений 21
3.2.2 Рентгенофазовый анализ 22
3.2.3 Определение форм нахождения тяжёлых металлов 24
Глава 4. Результаты исследования 31
4.1 Химический состав 31
4.2 Фазовый состав 34
Глава 5. Обсуждение результатов 50
Рекомендации 54
Выводы 56
Заключение 58
Благодарности 60
Список литературы 61
Приложения 66


Купить

Оценка состояния природной среды может включать исследования различных компонентов: воздух, воду, почву, фауну, планктон и так далее. Вода и атмосферный воздух являются миграционными средами, за которыми необходим регулярный контроль, почвы и биота – более стабильный индикатор, отражающий эмиссию загрязняющих элементов и их площадное распределение во времени. Для оценки состояния водных систем интегральным параметром служат донные отложения, это связано с тем, что донные отложения являются депонирующей средой, аккумулирующей природные и техногенные процессы, с другой стороны, они представляют собой постоянный источник вторичного загрязнения водоёмов при минимальных изменениях физико-химических условий (Экологический мониторинг, 2003). На основании элементного состава донных отложений можно оценить многолетнюю картину загрязнения, а также прогнозировать изменения качества вод. В связи с тем, что в России на данный момент не разработаны нормативно-правовые документы, содержащие данные о предельно-допустимых концентрациях (ПДК) в донных отложениях наиболее актуальным является вопрос, связанный с определением региональных фоновых концентраций химических элементов в донных отложениях, эти данные используются в любых экологических и инженерных изысканиях.
Одним из геохимических маркеров процессов, происходящих в природной среде, является концентрация тяжёлых металлов. Тяжёлые металлы-это элементы с атомной массой от 50 до 238, от ванадия до урана (Водяницкий Ю.Н., 2008). Для этих элементов характерно длительное сохранение и накопление в донных отложениях и водных биоценозах.
На территории Смоленской области наиболее подходящим фоновым объектом является национальный парк «Смоленское Поозерье», входящий в сеть биосферных резерватов ЮНЕСКО, на территории парка отсутствуют объекты промышленности, ограничена сельскохозяйственная, транспортная и строительная структуры.
Целью данной работы является оценка степени загрязнения тяжёлыми металлами донных отложений и вод акваторий заповедной и рекреационной зон центральной части национального парка «Смоленское Поозерье». В рамках поставленной цели поставлены следующие задачи:
1. Определение содержания тяжёлых металлов в донных отложениях
2. Проведение фазового анализа донных отложений
3. Определение форм нахождения тяжелых металлов в донных отложениях и воде
4. Построение карт распределения загрязняющих элементов в донных отложениях
5. Разработка рекомендаций по проведению ежегодного мониторинга
Работа выполнялась в лабораториях и ресурсных центрах СПбГУ на основании полевых данных, полученных во время выездов в национальный парк «Смоленское Поозерье» в период с 2014 по 2017 г.г. На базе РЦ «Геомодель» было определено валовое содержание тяжёлых металлов в донных осадках на спектрофотометре Спектроскан Макс-G. В связи с тем, что пробоподготовка и анализ не требуют больших затрат ресурсов и времени, с помощью этого метода были изучены все 155 отобранных проб. Анализ минерального состава донных осадков проводился на базе РЦ «Рентгенодифракционные методы исследования» методом порошковой дифрактометрии на Rigaku MiniFlex, в данном случае нам не требовалось узнать фазовый состав каждой отобранной пробы, здесь задача состояла в том, чтобы иметь представление о том, какими минералами в среднем сложены донные осадки озёр, для этого был выбран ряд проб, в котором представлены образцы, взятые с разных глубин нескольких озёр. Для определения количества органического вещества и подвижных форм металлов в донных отложениях также было взято несколько проб, отобранных с разной глубины, но в этом случае основной сложностью является то, что процесс пробоподготовки занимает достаточно длительный срок: одна проба выщелачивается на протяжении пяти стадий, а полученные из этого вытяжки требуют дальнейшей подготовки к измерениям. Пробоподготовка и измерение подвижных форм тяжёлых металлов производилось в химической лаборатории кафедры геохимии и на базе РОЦ по направлению химия.
На основании данных элементного состава, значений Eh, pH, концентрации растворённого кислорода вод озёр национального парка «Смоленское Поозерье», полученных от смоленского отделения Росгидромета, были рассчитаны модельные данные по миграционным формам тяжёлых металлов в воде в программе Geochemist’s Workbench.

Купить