Введение 2
Глава 1. Исторические предпосылки по теме исследования 4
Глава 2. Природно-антропогенная характеристика исследуемых речных бассейнов 8
Глава 3. Исходные материалы и методика исследования 19
Глава 4. Анализ полученных результатов 22
4.1. Анализ многолетней динамики речного стока и выпадения
суммы ионов с осадками 22
4.2. Анализ временной изменчивости стока суммы ионов
методом сезонной декомпозиции 29
4.3. Оценка взаимосвязи между выбросами загрязняющих
веществ, выпадением ионов с осадками и речным стоком ионов 31
Заключение 32
Список литературы
Развитие народного хозяйства Вологодской области тесно связано с широким использованием рек и озер для водного транспорта, водоснабжения, рыбного хозяйства, гидроэнергетики, лесосплава и других целей. Отсюда понятна важность всестороннего изучения поверхностных вод рассматриваемой территории (Филенко, 1966).
Главный миграционный поток натрия в биосфере связан с водным стоком с суши, с которым ежегодно выносится 0,185-109 т ионов этого элемента. Одновременно натрий выносится в составе твердого стока, находясь преимущественно в сорбированном состоянии.
В организмах соли натрия (главным образом хлориды) имеют важное значение. Хлорид натрия является обязательным компонентом жидких тканей животных (плазмы, крови, лимфы) и клеточного сока растений, играет важную роль в поддержании кислотно-щелочного равновесия, регулирует осмотическое давление и влияет на содержание воды в тканях. В силу важной физиологической роли хлорид натрия в большом количестве поглощается растительными и особенно животными организмами, его недостаток вызывает тяжелые заболевания (Добровольский,2003).
В качестве объекта исследования в работе выступает ионный сток Na+ и К+ по двум гидролого-гидрохимическим постам на реках Кичменьга (д. Захарово) и Юг (д. Пермас).
Натрий - один из наиболее распространенных элементов на Земле, также он обнаружен в атмосфере солнца и в межзвездном пространстве. Важнейшие минералы натрия: NaCl (каменная соль, галит), Na2SOi 101 ГО (мирабилит, глауберова соль), Na3AlF6 (криолит), Na2B4O? х10Н2О (бура) и другие соединения. В сочетании с другими элементами он входит в состав многих природных силикатов и алюмосиликатов, а также огромно содержание солей натрия в гидросфере - около 1,5х1016т (Ахметов, 2001).
Калий играет важную роль в жизни растений и животных. Он принимает участие в фотосинтезе, влияет на обмен углеводов, азота, фосфора. В растениях он концентрируется в плодах, семенах и интенсивно растущих органах. При недостатке калия в почве урожай сельскохозяйственных культур резко снижается и, таким образом, калий активно поглощается растениями и включается в биологический круговорот.
В биологический круговорот на суше на протяжении года вовлекается около 1,8-109 т калия. В океане через многократно возобновляемую массу фотосинтетиков проходит около 121-107 т/год калия. Освобождающаяся из системы биологического круговорота на суше масса калия частично задерживается в мертвом органическом веществе и сорбируется педосферой, частично вовлекается в водную миграцию. Ежегодно с континентальным водным стоком выносится в океан более 61-106 т свободных ионов калия. Значительно большая масса элемента переносится в составе дисперсных, преимущественно глинистых частиц в форме взвесей — около 283-106 т/год (Добровольский,2003).
Цель работы: изучение пространственно-временной изменчивости стока ионов натрия и калия Вологодской области на примере бассейнов рек Кичменьга и Юг.
Исходя из целей работы были поставлены следующие задачи:
1. Провести обзор литературы и исторических предпосылок по теме исследования.
2. Рассмотреть природно-антропогенную характеристику исследуемых речных бассейнов.
3. Проанализировать полученные результаты.
1. Анализ многолетней изменчивости стока суммы ионов натрия и калия бассейнов изучаемых рек показал среднее значение выпадения суммы ионов с атмосферными осадками для реки Кичменьга - 550 кг/км2, а для реки Юг этот показатель равен 549 кг/км2; то есть практически одинаковы; среднемноголетняя величина стока суммы ионов частично различается - для бассейна реки Кичменьга 1165 кг/км2, а для бассейна реки Юг - 1028 кг/км2.
2. В бассейне р. Кичменьга максимальное значение выпадения суммы ионов с атмосферными осадками приходится на период 1993-1997 гг, минимальные показатели были зафиксированы в 1988-1992 гг. Максимум стока суммы ионов натрия и калия приходится на 1988-1992 гг., а минимум на 1993-1997.
3. Для бассейна р. Юг выявил максимальные выпадения суммы ионов с атмосферными осадками выявлены в период 1993-1997 гг, а минимальные в 1990-1992 гг. Максимальный сток суммы ионов натрия и калия отмечался в 1993-1997гг, а минимальный 1990-1992 гг.
4. В бассейне р. Кичменьга наблюдается небольшое снижение выпадения суммы ионов Na+ и К+ с атмосферными осадками k- линия тренда (y = -1,5557x + 566,84) равно -1,555, для стока суммы ионов k-линия тренда (у = -19,23x + 1463), равна -19,23, существенное снижение количества загрязняющих веществ k-линия тренда (y = -31,891x + 946,06) равно - 31,891, что является наибольшим снижением по нашим данным.
5. Для бассейна р. Юг наблюдается небольшое снижение выпадения суммы ионов Na+ и К+ с атмосферными осадками k-линия тренда (у = -1,7466x + 567,59) равно -1,746; существенное снижение количества загрязняющих веществ k-линия тренда (у = -31,891x + 946,06) равно - 31,891, для стока суммы ионов k-линия тренда (у = -
42,152x + 1246,7), равна - -42,152, что является наибольшим снижением по нашим данным.
6. Анализ процентного соотношения показателей декомпозиции в формировании стока ионов для бассейна реки Кичменьга выявил наибольший вклад цикл-тренда, далее по степени убывания тренда и нерегулярной компоненты; в формировании ионного стока в бассейне реки Юг примерно одинаковое значение имеют цикл-тренд и показатель нерегулярности, а показатель тренда имеет наименьшее значение.
7. Для реки Кичменьга выявлены следующие корреляционные связи: слабая прямая корреляционная между суммарным объемом выбросов загрязняющих веществ в Вологодской области и выпадением суммы изучаемых ионов (0,186816597) и средняя корреляционная между суммарным объемом выбросов загрязняющих веществ в Вологодской области и выпадением суммы ионов с атмосферными осадками (-0,373375039).
8. Для реки Юг выявлены следующие корреляционные связи: слабая прямая между суммарным объемом выбросов загрязняющих веществ и выпадением суммы ионов Na+ и К+ (0,23340853) и
слабая прямая между суммарным объемом выбросов загрязняющих веществ и выпадением суммы ионов с атмосферными осадками (0,146959287).
