Введение 3
1. Методы оценки качества поверхностных вод 5
2. Физико-географическая характеристика региона исследования 13
2.1. Географическое положение 13
2.2. Рельеф и геологическое строение 13
2.3. Климат 14
2.4. Поверхностные и подземные воды 16
2.5. Почвы и растительность 18
3. Материалы и методика 20
4. Региональные нормативы содержания главных ионов в реках севера
Русской равнины 26
4.1. Региональные нормативы содержания ионов кальция, магния и
гидрокарбонатов 26
4.2. Региональные нормативы содержания натрия и калия, хлоридов,
сульфатов и минерализации 31
4.3. Региональные нормативы содержания азота неорганического и
тяжелых металлов 46
Выводы 54
Список литературы 56
Приложение
Проблема истощения природных ресурсов, загрязнения и деградации окружающей природной среды в процессе производственной деятельности человека стала одной из актуальнейших проблем нашего времени. Задача сохранения окружающей среды (ОС) в пригодном для жизни состоянии не только для будущих поколений, а уже для нынешних обитателей планеты, носит морально-этический характер.
Деятельность человека нарушает естественные процессы растворения и миграции вещества в геосистемах, что приводит к изменению гидрохимического режима природных вод и ухудшению их качественного состава. Одной из актуальных задач современности является сохранение и, по возможности, улучшение состояния поверхностных и подземных вод. Для этого необходимо правильно осуществлять управление водными ресурсами. Управление заключается в том, чтобы не допустить критических параметров, при которых геосистемы могут выйти из динамического равновесия.
Неудовлетворительное качество водных объектов доказывает, что действующая в настоящее время система регулирования антропогенного воздействия на водные объекты является недостаточно эффективной. В большей степени такое положение обусловлено, с одной стороны, несовершенством методики нормирования антропогенной нагрузки от точечных источников загрязнения, а с другой - отсутствием реально действующих экономических, административно-правовых и организационных механизмов поэтапного снижения нагрузки на водные экосистемы (Селезнев, Селезнева, 1998).
Для достоверной оценки качества поверхностных вод ряд исследователей предлагает использовать данные многолетнего мониторинга за содержанием различных ингредиентов. Эта информация объективно
отражает изменения химического состава поверхностных вод в периоды с различной степенью антропогенной нагрузки. Таким образом, при осуществлении оценки состояния водного объекта в качестве нормативов возможным становится использовать природно-обусловленные концентрации различных компонентов. Известно, что природно- обусловленные концентрации могут существенно отличаться в различных бассейнах, и это должно учитываться при разработке экологических нормативов. Кроме того, в настоящее время на формирование химического состава поверхностных вод определенное влияние оказывают антропогенные факторы. В связи с этим возникает необходимость принятия более «реальных» на данный момент нормативов, чем рассчитанные на основе природно-обусловленных концентраций веществ.
Цель работы: Рассчитать региональные нормативы содержания главных ионов в воде рек севера Русской равнины на основе данных многолетнего мониторинга (1939 - 2007 гг.).
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Рассчитать региональные нормативы содержания главных ионов, неорганического азота и тяжелых металлов на основе данных многолетних наблюдений (1939 - 2007 гг.).
2. Сравнить нормативы содержания Са2+, Mg2+, НСОз-, рассчитанные на основе данных за 1939-1995 гг. и 1939-2007 гг., а также нормативы содержания ионов Na++K+, SO42-, Cl-, минерализации, рассчитанные исходя из информации 1985-1995 гг. и 1997-2007 гг.
3. Обосновать необходимость (или ее отсутствие) периодической корректировки региональных нормативов в связи с изменением состояния водных объектов.
4. Провести анализ пространственной дифференциации региональных нормативов содержания растворенных веществ в поверхностных водах севера Русской равнины.
1. Вследствие того, что ионы кальция, магния, гидрокарбонатов поступают в речные воды в результате растворения горных пород, содержание их в речных водах севера Русской равнины остаётся сравнительно стабильным. Сравнение двух периодов (1939 - 1995 гг. и 1939 - 2007 гг.) показало, что нормативные диапазоны кальция, магния и гидрокарбонатов на большинстве постов не изменились либо изменились очень незначительно (в 1,04 - 1,5 раза). Небольшие колебания концентраций данных ионов обусловлены исключительно флуктуациями жидкого стока. Таким образом, необходимость периодической корректировки региональных нормативов отсутствует.
2. Существенных изменений в содержании сульфатов за период 1997 - 2007 гг. по сравнению с 1985 - 1995 гг. на рассматриваемых постах не произошло, что свидетельствует об относительно стабильной антропогенной нагрузке, а, следовательно, при оценке качества воды можно ориентироваться на ранее рассчитанные значения нормативов на основе данных о содержании сульфатов за 1985 - 1995 гг.
3. При сравнении нормативных диапазонов содержания хлоридов двух периодов (1985 - 1995 и 1997 - 2007 гг.), на 19 постах (73% от общего количества) значения концентрации хлоридов не изменились либо снизились в 1,1 - 3 раза, а на 4 постах (15% от общего количества) значения увеличились в 1,1 - 1,5 раза. Более существенное увеличение нормативных значений хлоридов фиксируется лишь на 3 постах для концентраций, соответствующих 50% и 90%-ной обеспеченности и составляет 1,3 - 2,5 раза (рр. Вологда, Ухта, Юг).
Изменение состояния рек на протяжении современного периода несущественно и, на наш взгляд, на данном этапе пока не требуется введение более жестких экологических нормативов. Нормативы содержания ионов 54
хлора, рассчитанные на основе данных наблюдений за период 1985 - 1995 гг. остаются достоверными и для последующего периода (1997 - 2007). Это обусловлено тем, что концентрации либо уменьшаются в незначительных пределах, либо остаются неизменными.
4. Сравнение приемлемых нормативов содержания натрия и калия, рассчитанных на основе данных 1985 - 1995 и 1997 - 2007 гг. позволяет сделать вывод о незначительных расхождениях нормативных диапазонов. На большинстве исследуемых постов (88% от общего количества) нормативные значения натрия и калия осталась на уровне значений 1985 - 1995 гг. или же изменились в среднем в 1,08 - 1,5 раза. Таким образом, корректировка нормативов содержания ионов натрия и калия приемлемого уровня, как и уже рассмотренных компонентов, не является целесообразной в виду достаточной стабильности значений в современный период.
