Гидрохимическая характеристика реки Охты в районе города Мурино
|
Введение 4
Глава 1: Физико-географическая характеристика района исследований .... 6
1.1 Гидрологическая характеристика р. Охты и гидрография ее бассейна. 6
1.2 Рельеф, геологическое строение, растительность и почвенный покров
района исследований 8
1.3 Климат 10
1.4 Гидрологический и гидрохимический режим р. Охты 11
1.4.1 Гидрологический режим 11
1.4.2 Гидрохимический режим 12
Глава 2: Информация об использовании р. Охты в хозяйственных целях и о качестве ее вод 13
2.1 Хозяйственная деятельность на водосборе 13
2.2 Качество вод реки Охты по литературным данным 16
Глава 3: Материалы и методы исследований 20
3.1 Материалы и методы полевых работ 20
3.2 Материалы и методы лабораторных исследований 21
3.2.1 Методика определения жесткости воды и содержания ионов кальция
и магния в поверхностных водах 22
3.2.2 Методика определения содержания железа общего в поверхностных
водах 23
3.2.3 Методики определения концентрации растворенного кислорода и
биологического потребления кислорода (БПК5) в поверхностных водах 24
3.2.4 Методики определения содержания нитритного азота, аммонийного
азота, фосфатного фосфора в поверхностных водах 25
3.2.5 Методика определения токсичности поверхностных вод 26
Глава 4: Межгодовая динамика загрязнения 28
4.1 Результаты химического анализа и биотестирования 28
4.1.1 Межгодовая динамика жесткости и концентраций ионов кальция и
магния 29
4.1.2 Межгодовая динамика концентраций железа общего 33
4.1.3 Межгодовая динамика концентраций растворенного кислорода и
биохимического потребления кислорода (БПК5) 35
4.1.4 Межгодовая динамика концентраций элементов азотной группы и
фосфатов 39
4.1.5 Межгодовая динамика токсичности исследуемых природных вод .. 46
4.2 Оценка однородности исследуемых рядов наблюдений 47
Заключение 50
Список использованной литературы 53
Глава 1: Физико-географическая характеристика района исследований .... 6
1.1 Гидрологическая характеристика р. Охты и гидрография ее бассейна. 6
1.2 Рельеф, геологическое строение, растительность и почвенный покров
района исследований 8
1.3 Климат 10
1.4 Гидрологический и гидрохимический режим р. Охты 11
1.4.1 Гидрологический режим 11
1.4.2 Гидрохимический режим 12
Глава 2: Информация об использовании р. Охты в хозяйственных целях и о качестве ее вод 13
2.1 Хозяйственная деятельность на водосборе 13
2.2 Качество вод реки Охты по литературным данным 16
Глава 3: Материалы и методы исследований 20
3.1 Материалы и методы полевых работ 20
3.2 Материалы и методы лабораторных исследований 21
3.2.1 Методика определения жесткости воды и содержания ионов кальция
и магния в поверхностных водах 22
3.2.2 Методика определения содержания железа общего в поверхностных
водах 23
3.2.3 Методики определения концентрации растворенного кислорода и
биологического потребления кислорода (БПК5) в поверхностных водах 24
3.2.4 Методики определения содержания нитритного азота, аммонийного
азота, фосфатного фосфора в поверхностных водах 25
3.2.5 Методика определения токсичности поверхностных вод 26
Глава 4: Межгодовая динамика загрязнения 28
4.1 Результаты химического анализа и биотестирования 28
4.1.1 Межгодовая динамика жесткости и концентраций ионов кальция и
магния 29
4.1.2 Межгодовая динамика концентраций железа общего 33
4.1.3 Межгодовая динамика концентраций растворенного кислорода и
биохимического потребления кислорода (БПК5) 35
4.1.4 Межгодовая динамика концентраций элементов азотной группы и
фосфатов 39
4.1.5 Межгодовая динамика токсичности исследуемых природных вод .. 46
4.2 Оценка однородности исследуемых рядов наблюдений 47
Заключение 50
Список использованной литературы 53
В основе жизни любого населенного пункта, от сельского поселка до мегаполиса, лежит много факторов и ресурсов, но всегда одно из важнейших мест в этом списке занимает оснащенность территории водными ресурсами. Водоснабжение населенного пункта невозможно переоценить в условиях современного темпа жизни и уровня ее комфортности.
Однако интенсивное развитие городов и миграция в города сельского населения, несомненное, оказывает влияние на городские водные артерии: повышается антропогенная нагрузка на водные экосистемы и другие экосистемы, неизменно связанные с ними. В отсутствии должного мониторинга качества водных объектов мы рискуем столкнуться с нарушением баланса водных экосистем и их возможным разрушением в будущем, что повлияет на все сопряженные экосистемы и жизнь города, зависящую от доступности водных ресурсов.
Уже много лет мы можем наблюдать бурное развитие и увеличение численности населения города Санкт-Петербурга и населенных пунктов Ленинградской области, об одном из которых далее пойдет речь.
С 2010 года на границе города Санкт-Петербурга и Ленинградской области (Всеволожский район) активно развивается город Мурино, чьей основной водной артерией является река Охта, приток реки Невы. За последние 10 лет население Мурино стремительно увеличилось более, чем на 70 тыс. человек и составило 78 тыс. человек в 2019 году. В связи с таким бурным развитием города нельзя не обратить внимание на повышение антропогенной нагрузки на водотоки в городской черте.
На фоне такой стремительной урбанизации города Мурино актуальным является изучение динамики гидрохимических характеристик городских водотоков, а именно реки Охты - основной водной артерии города Мурино.
Цель настоящей выпускной квалификационной работы заключается в оценке качества вод реки Охты по данным гидрохимических и гидробиологических показателей за 2020-2021 гг.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи были сформированы следующие задачи:
1. Выявить физико-географические особенности бассейна реки Охты;
2. Проанализировать хозяйственную деятельность на водосборе р. Охты;
3. Оценить качество вод по гидрохимическим показателям;
4. Выполнить токсикологическую оценку качества вод с помощью методов биотестирования.
Научная новизна настоящей выпускной квалификационной работы заключается в том, что на исследуемом участке р. Охты впервые была выполнена комплексная оценка качества вод, включающая в себя методы биотестирования.
Актуальность дипломной работы состоит в том, что полученные результаты позволят планировать хозяйственную деятельность и определять допустимую нагрузку на водную экосистему.
Объем дипломной работы - 54 страницы. Работа состоит из Введения, 4 разделов, 10 подразделов, 12 пунктов, Заключения, Списка использованной литературы.
Однако интенсивное развитие городов и миграция в города сельского населения, несомненное, оказывает влияние на городские водные артерии: повышается антропогенная нагрузка на водные экосистемы и другие экосистемы, неизменно связанные с ними. В отсутствии должного мониторинга качества водных объектов мы рискуем столкнуться с нарушением баланса водных экосистем и их возможным разрушением в будущем, что повлияет на все сопряженные экосистемы и жизнь города, зависящую от доступности водных ресурсов.
Уже много лет мы можем наблюдать бурное развитие и увеличение численности населения города Санкт-Петербурга и населенных пунктов Ленинградской области, об одном из которых далее пойдет речь.
С 2010 года на границе города Санкт-Петербурга и Ленинградской области (Всеволожский район) активно развивается город Мурино, чьей основной водной артерией является река Охта, приток реки Невы. За последние 10 лет население Мурино стремительно увеличилось более, чем на 70 тыс. человек и составило 78 тыс. человек в 2019 году. В связи с таким бурным развитием города нельзя не обратить внимание на повышение антропогенной нагрузки на водотоки в городской черте.
На фоне такой стремительной урбанизации города Мурино актуальным является изучение динамики гидрохимических характеристик городских водотоков, а именно реки Охты - основной водной артерии города Мурино.
Цель настоящей выпускной квалификационной работы заключается в оценке качества вод реки Охты по данным гидрохимических и гидробиологических показателей за 2020-2021 гг.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи были сформированы следующие задачи:
1. Выявить физико-географические особенности бассейна реки Охты;
2. Проанализировать хозяйственную деятельность на водосборе р. Охты;
3. Оценить качество вод по гидрохимическим показателям;
4. Выполнить токсикологическую оценку качества вод с помощью методов биотестирования.
Научная новизна настоящей выпускной квалификационной работы заключается в том, что на исследуемом участке р. Охты впервые была выполнена комплексная оценка качества вод, включающая в себя методы биотестирования.
Актуальность дипломной работы состоит в том, что полученные результаты позволят планировать хозяйственную деятельность и определять допустимую нагрузку на водную экосистему.
Объем дипломной работы - 54 страницы. Работа состоит из Введения, 4 разделов, 10 подразделов, 12 пунктов, Заключения, Списка использованной литературы.
Водные ресурсы реки Охты интенсивно используются населением Ленинградской области в различных целях, среди которых можно выделить питьевое и коммунально-бытовое назначение, а также воды реки используют различные сельско-хозяйственные комплексы и промышленные предприятия. Принимая во внимание отсутствие на территории г. Мурино качественной очистки сточных вод, сбрасываемых в р. Охту, которое связано с высоким износом оборудования и возможной необходимостью его замены, мы можем еще раз подтвердить, что вопрос оценки качества поверхностных вод р. Охты является крайне актуальным в сложившихся условиях.
Анализ литературных данных помог нам сделать первичные выводы о качестве вод р. Охты, по результатам которых мы можем утверждать, что для исследуемого водотока характерна пониженная жесткость (воды р. Охты мягкие и ультрапресные), сильно пониженное содержание растворенного кислорода, превышение ПДК содержания железа, марганца, меди и тяжелых металлов. Также за пределами допустимых норм оказалось значение биохимического потребления кислорода (БПК5), дающее нам основание сделать предположение о загрязненности водного объекта, которое было подтверждено ежегодными отчетами комитета по природопользованию г. Санкт-Петербурга и другой литературой, где р. Охта относилась к классу 4-а, «загрязненная».
Полученные в ходе исследования результаты химического анализа и биотестирования, которые были проведены в соответствии со всеми действующими РД и ПНД, подтвердили информацию, полученную вследствие обзора литературных данных - предельно-допустимые концентрации превысил целый ряд гидрохимических компонентов. Значительно выше нормы оказались концентрации содержания железа общего, БПК5, биогенных элементов
(соединения азотной группы и фосфаты), сильно снижено было содержание растворенного в воде кислорода. И если мы можем обосновать повышенные концентрации железа геохимическими особенностями территории, на которой 50
расположена исследуемая река, то остальные результаты говорят нам о явном загрязнении речных вод.
Неизменными, однако, остались показатели жесткости: воды р. Охты являются мягкими, концентрации ионов кальция были незначительно снижены, ионов магния - незначительно повышены в 2021 г.
На основе гидробиологического анализа вод все исследуемые пробы были отнесены к I степени токсичности (допустимая). Межгодовая динамика показала заметное снижение индекса токсичности от 2020 г. к 2021 г.
Исследование межгодовой динамики содержания гидрохимических компонентов, проведенное с помощью расчета непараметрического критерия Манна-Уитни, показало нам отсутствие однородности концентраций 2020¬2021 гг. у большого числа определенных химических веществ. Так концентрации железа общего, нитритного азота и фосфатного фосфора были значительно выше именно в 2021 г. Также в 2021 г. концентрации растворенного кислорода были существенно ниже, чем в 2020 г.
Таким образом, гидрохимическими компонентами, концентрации которых в 2020-2021 гг. мы можем назвать однородными, являются аммонийный азот и БПК5. Концентрации остальных компонентов значительно различались, что не позволило рассуждать о наличии достоверной связи между ними.
Выводы
1. Физико-географические особенности бассейна реки Охты обуславливают мягкость ее вод и повышенное содержание в них железа общего;
2. Анализ литературных данных позволяет нам сделать вывод о том, что река Охта является одним из наиболее загрязненных водотоков города Санкт - Петербурга;
3. На исследуемом участке реки Охты ПДК превышены по ряду показателей таких, как железо общее, а также фосфаты, соединения азотной группы, БПК5. Существенно снижены концентрации растворенного кислорода относительно нормы;
4. Отмечается допустимая степень токсичности вод на исследуемом участке за 2020-2021 г.
Подводя общий итог проделанной работы, мы можем говорить о том, что поверхностные воды реки Охты действительно загрязнены различными веществами в связи с тем, что водоток подвержен некоторой антропогенной нагрузке, при этом не происходит должной очистки сточных вод различного генеза, попадающих в данную речную экосистему.
Результаты этого и подобных исследований могут быть использованы для планирования хозяйственной деятельности и определения допустимой нагрузки на водную экосистему.
Анализ литературных данных помог нам сделать первичные выводы о качестве вод р. Охты, по результатам которых мы можем утверждать, что для исследуемого водотока характерна пониженная жесткость (воды р. Охты мягкие и ультрапресные), сильно пониженное содержание растворенного кислорода, превышение ПДК содержания железа, марганца, меди и тяжелых металлов. Также за пределами допустимых норм оказалось значение биохимического потребления кислорода (БПК5), дающее нам основание сделать предположение о загрязненности водного объекта, которое было подтверждено ежегодными отчетами комитета по природопользованию г. Санкт-Петербурга и другой литературой, где р. Охта относилась к классу 4-а, «загрязненная».
Полученные в ходе исследования результаты химического анализа и биотестирования, которые были проведены в соответствии со всеми действующими РД и ПНД, подтвердили информацию, полученную вследствие обзора литературных данных - предельно-допустимые концентрации превысил целый ряд гидрохимических компонентов. Значительно выше нормы оказались концентрации содержания железа общего, БПК5, биогенных элементов
(соединения азотной группы и фосфаты), сильно снижено было содержание растворенного в воде кислорода. И если мы можем обосновать повышенные концентрации железа геохимическими особенностями территории, на которой 50
расположена исследуемая река, то остальные результаты говорят нам о явном загрязнении речных вод.
Неизменными, однако, остались показатели жесткости: воды р. Охты являются мягкими, концентрации ионов кальция были незначительно снижены, ионов магния - незначительно повышены в 2021 г.
На основе гидробиологического анализа вод все исследуемые пробы были отнесены к I степени токсичности (допустимая). Межгодовая динамика показала заметное снижение индекса токсичности от 2020 г. к 2021 г.
Исследование межгодовой динамики содержания гидрохимических компонентов, проведенное с помощью расчета непараметрического критерия Манна-Уитни, показало нам отсутствие однородности концентраций 2020¬2021 гг. у большого числа определенных химических веществ. Так концентрации железа общего, нитритного азота и фосфатного фосфора были значительно выше именно в 2021 г. Также в 2021 г. концентрации растворенного кислорода были существенно ниже, чем в 2020 г.
Таким образом, гидрохимическими компонентами, концентрации которых в 2020-2021 гг. мы можем назвать однородными, являются аммонийный азот и БПК5. Концентрации остальных компонентов значительно различались, что не позволило рассуждать о наличии достоверной связи между ними.
Выводы
1. Физико-географические особенности бассейна реки Охты обуславливают мягкость ее вод и повышенное содержание в них железа общего;
2. Анализ литературных данных позволяет нам сделать вывод о том, что река Охта является одним из наиболее загрязненных водотоков города Санкт - Петербурга;
3. На исследуемом участке реки Охты ПДК превышены по ряду показателей таких, как железо общее, а также фосфаты, соединения азотной группы, БПК5. Существенно снижены концентрации растворенного кислорода относительно нормы;
4. Отмечается допустимая степень токсичности вод на исследуемом участке за 2020-2021 г.
Подводя общий итог проделанной работы, мы можем говорить о том, что поверхностные воды реки Охты действительно загрязнены различными веществами в связи с тем, что водоток подвержен некоторой антропогенной нагрузке, при этом не происходит должной очистки сточных вод различного генеза, попадающих в данную речную экосистему.
Результаты этого и подобных исследований могут быть использованы для планирования хозяйственной деятельности и определения допустимой нагрузки на водную экосистему.
Подобные работы
- Оценка загрязненности реки Охта в летний период
Магистерская диссертация, экология и природопользование. Язык работы: Русский. Цена: 5500 р. Год сдачи: 2022 - Оценка загрязненности реки Охта
Бакалаврская работа, экология и природопользование. Язык работы: Русский. Цена: 4850 р. Год сдачи: 2023