Введение 3
1. Общая характеристика Белгородского района 7
1.1. Геологическое строение 9
1.2. Рельеф 10
1.3. Климат 11
1.4. Гидрографическая сеть Белгородского района 13
1.5. Почвенный покров 14
1.6. Растительный и животный мир 15
1.7. Экологическая ситуация 16
2. Изучение экологического состояния водных объектов и информационная
обеспеченность 19
2.1. Методы изучения 19
2.2. Практика изучения 23
3. Методы определения содержания нитратного, нитритного и аммонийного
азота в природных водных объектах 28
3.1. Определения нитратов 28
3.2. Определения нитритов 29
3.3. Определения аммонийного азота 31
4. Анализ гидроэкологического состояния водных объектов Белгородского
района 34
4.1. Антропофункциональный анализ водосборной территории исследуемых
водных объектов 35
4.2. Содержание нитритов в водных объектах района 52
4.3. Содержание нитратов в водных объектах района 56
4.4. Содержание аммонийного азота в водных объектах района 57
Заключение 64
Библиографический список 65
Приложение 71
Белгородская область является густозаселенным староосвоенным регионом, что является причиной антропогенной нагрузки повышенного типа на водные объекты [1, 4]. Попадание соединений азота в большом количестве в водоемы природного происхождения обусловлено наличием канализационных стоков, отходами фермерского животноводческого хозяйства, внесением минеральных удобрений, а также фиксацией азота в почве из атмосферы, вследствие естественных процессов. Также одним из главных негативных факторов является деятельность горно-обогатительных комбинатов, которые используют взрывчатые вещества [2], содержащие азот, что не может не отражаться на состоянии водных объектов.
В связи с большой долей пашни, процента которой на сегодня составляет 60% [3], именно для Белгородской области актуальной стоит проблема загрязнения азотом поверхностных вод прудов и рек.
Цель нашей работы - оценка качества поверхностных вод Белгородского района в части содержания нитратов, нитритов и аммонийного азота. Для достижения поставленных целей необходимо решить следующие задачи:
1. Описать природные факторы формирования гидрологического и экологического состояния рек Белгородского района;
2. Изучить гидрологические характеристики родников, прудов и рек района;
3. Описать методы и практику изучения экологического состояния водных объектов и информационная обеспеченность;
4. Провести антропофункциональный анализ водосборной территории исследуемых водных объектов;
5. Проанализировать качество поверхностных вод района.
В период с апреля 2016 до мая 2017 года из разных водных объектов Белгородского района было отобрано несколько образцов воды для изучения.
Объектами исследования выступали поверхностные воды района:
а) реки, испытывающие воздействие неорганизованного стока с территорий угодий сельского хозяйства, селитебно-промышленных, а также сельских населенных пунктов - где имеются посты Росгидрометра.
б) пруды и другие локальные объекты
Предмет исследования - качество поверхностных вод на территории Белгородского района.
Научная новизна. Впервые на ряде водных объектов Белгородского района была исследована гидроэкологическая ситуация, с учетом совокупности биоценотических условий и иных факторов антропогенной нагрузки природного происхождения. Были применены методы экспресс- наблюдения (содержание аммонийного азота, нитритов и нитратов, которые являются индикатором способности воды к самоочищению). Также был исследован вклад наиболее весомых факторов антропогенной нагрузки (селитебно-промышленной, селитебно-сельскохозяйственной), имеющих влияние на водную среду.
На защиту выносятся основные положения работы: методы исследования в совокупности с исходными материалами. Основу работы составляют картографические источники, статистические и справочные данные, источники отечественного и зарубежного происхождения, результаты авторских полевых исследований за 2016-2017 гг., фондовые материалы Отдела воспроизводства подземных и наземных водных ресурсов Департамента агропромышленного комплекса и воспроизводства окружающей среды Белгородской области, Центрально-Черноземного управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей природной среды.
В ходе работы были применены методы географических исследований традиционного типа: экспедиционный, ГИС-технологий, сравнительно¬описательный, математико-статистический и ландшафтно-гидрологический.
Также в использовании было специальное ПО: Статистика (версия 6.0) и БелГИС (1.7.90).
Личный вклад. Автором произведено экспедиционное исследование гидроэкологической ситуации в сфере водных объектов Белгородского района с использованием экспресс-наблюдений, было рассмотрено практическая возможность реализации популярных методов изучения водных объектов, а также сделан анализ статистических данных касательно гидрохимического состава в речных водах.
Результаты, представленные в диссертации, имеют практическое значение для реализации системы геоэкологического мониторинга регионального уровня природных водных объектов и обоснования мероприятий по охране водных ресурсов. Полученные автором результаты могут использоваться использовались при разработке практических и лекционных занятий по различным дисциплинам, читаемых в НИУ «БелГУ».
Апробация работы. Результаты и основные положения данной диссертационной работы излагались для обсуждения во время конференций «Экология и рациональное природопользование агропромышленных регионов» (Белгород, 10-11 ноября 2016 г.), Международной студенческой научной конференции (Белгород, 9-10 февраля 2017 г.).
Публикации. Материалы диссертации послужили основой для написания 2 работы:
1) Марыныч С.Н., Корнилов А.Г., Колмыков С.Н. Азотное загрязнение водных объектов Белгородского района Белгородской области в летний период 2016 года // Развитие современной науки: теоретические и прикладные аспекты: сборник статей студентов, магистрантов, аспирантов, молодых ученых и преподавателей (5 октября 2016) / Под общ. ред. Т.М. Сигитова. - Пермь: ИП Сигитов Т.М., 2016. - С. 10-12. РИНЦ
2) Марыныч С.Н., Корнилов А.Г., Колмыков С.Н. Азотное загрязнение водных объектов Белгородского района Белгородской области в весенний период 2016 года // Современные тенденции развития науки и технологий: Периодический научный сборник по материалам XVI Международной научно-практической конференции (г. Белгород 30 июля 2016 г.) / Под общ. ред. Е.П. Ткачевой. - Белгород: ИП Ткачева Е.П., 2016. - № 7-1. - С. 65-67. РИНЦ.
Результаты изучения гидроэкологических параметров водных объектов Белгородского района Белгородской области позволяет сделать вывод о том, что гидроэкологическая ситуация на водных объектах Белгородского района существенно дифференцирована. Отмечена динамика гидроэкологических показателей в ходе смены фаз половодья.
При этом выявлена сопряженность расположенных в непосредственной близости населенных пунктов с ухудшенным качеством воды в исследуемых объектах. Необходима системная организация работы местного самоуправления, природоохранных органов, мониторинга
природопользователей и предприятий по внедрению методов очистки коммунально-бытовых и производственных сточных вод современного типа.
По исследованным химическим показателям водные объекты могут считаться «умеренно загрязненными», и это для Белгородской области является фоновым состоянием [28, 29]. Основные факторы, способствующие увеличению концентрации азота в водных объектах, являются неканализованные частные застройки и близкое размещение агроландшафтов.
Содержание нитратов и нитритов по сравнению с пространственной изменчивостью, имеет более выраженную сезонную динамику, что особенно характерным является для содержания нитрит-ионов.
При этом во времени они изменяются разнонаправлено: снижение концентрации нитрат-ионов и рост концентрации нитрит-ионов происходит в летний период. Наибольшая концентрация нитритов связана с активностью фитопланктона в конце лета (в частности, способность зеленых водорослей и диатомовых восстанавливать нитраты до нитритов).
В поверхностных водах концентрация нитратов подвержена заметным сезонным колебаниям: она увеличивается осенью и достигает максимума зимой, при минимализации в вегетационный период.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
