Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Географические науки
Географическая экология

Диссертационная работа:

Самарина Вера Петровна. Формирование качества поверхностных вод природно-хозяйственной системы (На примере Оскольского горно-металлургического промышленного комплекса) : Дис. ... канд. геогр. наук : 25.00.36 : Москва, 2004 159 c. РГБ ОД, 61:04-11/177

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

  1. ПОВЕРХНОСТНЫЕ ВОДЫ В СТРУКТУРЕ ПРИРОДНО-ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ (ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ) 10

  2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 14

  1. Основные методы комплексного исследования ПХС 14

  2. Методы анализа поверхностных вод 19

3.ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЕГИОНА 27

  1. Геолого-геоморфологическое описание и рельеф 28

  2. Климат 30

  3. Подземные и поверхностные воды 32

/# 3.4. Почвы 34

3.5. Растительный и животный мир 35

4. ОСОБЕННОСТИ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

В РЕГИОНЕ 37

  1. Характеристика хозяйственной деятельности 38

  2. Техногенный морфогенез территорий 42

  3. Аэротехногенное загрязнение 45

  4. Деградация почвенного покрова 49

  5. Загрязнение подземных вод 51

5. ФОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД 55

  1. Источники загрязнения поверхностных водотоков региона 56

  2. Основные солеобразующие ионы 62

  3. Тяжелые металлы 67

*

5.4. Биогенные элементы.

  1. Растворенный кислород и БПК? 81

  2. Нефтепродукты, СПАВ и фенолы 84

  3. Комплексная оценка влияния антропогенной нагрузки на качество вод....89 6. СИСТЕМА МОНИТОРИНГА ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ И КАЧЕСТВА ВОД РЕГИОНА 100

  1. Мониторинг поверхностных вод. Планирование гидрохимических исследований и определение оптимального количества проб воды 101

  2. Комплексный геоэкологический мониторинг. 104

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 109

ВЫВОДЫ 121

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 124

ПРИЛОЖЕНИЕ 141

Введение к работе:

Актуальность темы. К числу одной из важнейших проблем современности относится истощение водных ресурсов. Быстрый рост населения и бурное развитие промышленности привели к тому, что недостаток воды уже начали испытывать многие страны мира (Экологические императивы..., 1996; Данилов-Данильян, Лосев, 2000; Хесле, 2003; Klimuszro, 2000; Intergovermental..., 2001). В России достаточно остро стоит вопрос в регионах, которые имеют малую водообеспеченность.

Одним из районов, где обозначилась проблема качественного истощения водных ресурсов, является Оскольский регион, расположенный на территории Курской магнитной аномалии (КМА). Из-за уникальности и богатства минерально-сырьевых ресурсов он обладает высоким промышленным потенциалом. Здесь сосредоточены, мощные горнодобывающие, горноперерабатывающие и металлургические предприятия и создана соответствующая инфраструктура. Благоприятных климатических условий и распространение черноземов на территории региона обусловило также интенсивное развитие сельского хозяйства. Геоэкологическое состояние территории зависит от разных источников техногенеза, однако, ключевое место в инфраструктуре региона занимает горно-металлургический комплекс (ГМК). Именно горная и металлургическая индустрия активно изменяет исторически сложившиеся геохимические циклы в природе, «перекачивает» на земную поверхность элементы, извлекая их из недр и обогащая в технологических циклах (Моисеенко, 1999).

В связи с этим десятки тонн минеральных солей, взвешенных веществ, биогенных элементов и тонны тяжелых металлов (ТМ) поступали и продолжают поступать в водные объекты и, прежде всего, в речную сеть со сбросами отработанных промышленных вод. Кроме промышленных загрязнений, в реки поступает большое количество удобрения, сносимые с полей, смывов с загрязненных почв, хозяйственно-бытовых стоков, органических отходов промышленности и сельского хозяйства. В результате резко

активизируются процессы эвтрофирования, увеличивается биомасса водных растений, разложение которой в свою очередь приводит к дефициту кислорода и экологической деградации водотока. Аэротехногенным путем на территорию водосбора поступают большие количества пыли, содержащие ТМ и другие загрязняющие вещества (ЗВ), например, соединения серы, хлора, азота.

Нарастание антропогенной нагрузки на водные ресурсы Оскольского региона шло с 30-х до 90-х годов прошлого века в соответствии с увеличение мощности производства. Введение на предприятиях очистных сооружений и повышение доли водооборотного водоснабжения не приводило к заметному улучшению геоэкологического состояния водоемов и водотоков, загрязнение продолжало увеличиваться и достигло максимума к середине 90-х гг. К концу XX века довольно существенный спад производства, связанный с общим экономическим положением в стане, привел к незначительному сокращению антропогенной нагрузки.

Изучение закономерностей формирования качества поверхностных вод было начато с начала 30-х гг. прошлого века в рамках исследований водных ресурсов ЦЧО (Потапов, 1932; Воскресенский, 1948; Цыкало, 1968; Курдов, 1995). Однако в указанных работах основное внимание было уделено водному и ледовому режиму реки Оскол, оценены годовые, весенние и минимальные объемы речного стока. Обработка результатов химико-аналитических исследований носила эпизодический характер, а число изучаемых параметров было довольно ограничено. Гидрохимическое состояние малых рек региона, имеющих значительное народно-хозяйственное значение, в литературе остается недостаточно освещенным.

Таким образом, анализ имеющихся научных материалов выявил низкую изученность процессов формирования качества поверхностных вод в условиях природно-хозяйственной системы горно-металлургической направленности. Поэтому особую актуальность в современных условиях приобретают обоснование комплексных подходов в

оценке геоэкологической ситуации региона и особенностей антропогенной миграции загрязняющих веществ. Актуальность решаемых в диссертационной работе задач определяется также и практической потребностью изучения техногенного воздействия на качество поверхностных водотоков в связи с реализацией природоохранных программ различного уровня в интенсивно осваиваемом Оскольском регионе.

Цель настоящей работы состоит в выявлении особенностей формирования химического состава поверхностных вод в условиях функционирования ПХС Старооскольского горно-металлургического комплекса и совершенствовании методики мониторинговых исследований территории.

Для достижения поставленной цели была осуществлена постановка и решение следующих задач:

1. Оценить территорию водосбора р. Оскол по уровню интенсивности антропогенной
нагрузки, а также выявить гидрометеорологические факторы миграции загрязняющих
веществ, способствующие или препятствующие загрязнению поверхностных водотоков.

  1. Исследовать пространственно-временную динамику основных загрязняющих веществ в водотоках региона: солеобразующих ионов; тяжелых металлов (ТМ), нефтепродуктов, СПАВ, фосфора, азотосодержащих элементов и органических веществ.

  2. Выявить влияние различных геоэкологических факторов на формирование качества вод.

4. Разработать концепцию геоэкологического мониторинга региона.

Научная новизна работы. Проанализирована геоэкологическая обстановка, сложившаяся на территории ПХС горно-металлургической направленности: аэротехногенное загрязнение водосбора; деградация почвенного покрова; техногенный морфогенез рельефа; состояние подземных вод; источники загрязнения поверхностных водотоков. Составлена картосхема геоэкологического состояния территории Оскольской ПХС и выделены зоны с различными уровнями антропогенной нагрузки. Дана

характеристика пространственно-временной изменчивости гидрохимических показателей поверхностных вод Оскольского региона, определены закономерности распространения загрязняющих веществ в водотоках с учетом ландшафтно-географических условий формирования качества вод и факторов антропогенной нагрузки. На основе статистически-вероятностных методов проведена классификация поверхностных вод на генетически однородные гидрохимические группировки с использованием градиента отличия и коэффициента пропорционального сходства Имбри-Парди. В зависимости от уровня. и характера антропогенной нагрузки выделены основные негативные процессы изменения качества поверхностных вод. Разработана система концептуальных положений по организации контроля качества поверхностных водотоков и геоэкологического мониторинга, учитывающего различные компоненты природной среды. Основные защищаемые положения:

  1. Районирование речной сети с учетом региональных особенностей распределения загрязняющих веществ на водосборе.

  2. Система методических решений по выявлению влияния отдельных источников загрязнения на химический состав вод и оценке качества поверхностных вод.

3. Оценка геоэкологической ситуации на территории, в пределах которой
фиксируются различные уровни интенсивности антропогенной нагрузки.

4. Концепция геоэкологического мониторинга региона.

Практическая значимость работы. Материалы и результаты работы могут быть использованы в сфере природоохранного законодательства, при проведении экологической экспертизы и регламентации хозяйственной деятельности для разрабатываемых в будущем проектов индустриального развития региона, в прогнозировании изменений природной среды при дальнейшем промышленно-экономическом развитии Оскольского региона, а также в разделах учебных курсов, посвященных промышленной геоэкологии и рациональному природопользованию.

Результаты исследований нашли применение при разработке и внедрении программы экологического менеджмента на ОАО «Оскольский электрометаллургический комбинат», принятой 8 декабря 2003 г.

Полученные результаты используются автором при чтении курса «Экология» в Старооскольском филиале Воронежского государственного университета. Подготовлено и находится в печати методическое пособие по этому курсу.

Апробация работы и публикации Основные положения диссертации были доложены на 10 всероссийских и региональных конгрессах, конференциях, научных сессиях и научно-практических семинарах. В их числе: конгресс «Экватек-2002» (Москва, 2002); всероссийская конференция с участием специалистов из стран ближнего и дальнего зарубежья «Современные проблемы водной токсикологии» (Борок, 2002); V всероссийская научно-практическая конференция «Территориальная организация общества и управление в регионах» (Воронеж, 2002); межрегиональная научно-практическая конференция «География и региональные исследования» (Чебоксары, 2002); общественно-научная конференция «Природные и культурные ландшафты: проблемы экологии и устойчивого развития» (Псков, 2002); научная сессия Воронежского госуниверситета (итоги работы 2001 года) (Воронеж, 2002); конференция молодых ученых ИВП РАН (Москва, 2002); конференция молодых ученых «Современные проблемы экологии, микробиологии и иммунологии» (Пермь, 2002) симпозиум «Внедрение системы экологического менеджмента» (Старый Оскол, 2004).

Автором по теме диссертации опубликованы 5 тезисов докладов и 4 статьи; одна статья и методическое пособие находятся в печати.

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, 6 глав основного текста, заключения, списка литературы и приложений. Основной текст изложен на 140 страницах, включая 14 таблиц, 14 рисунков и список литературы,

состоящий из 192 наименований, в том числе 45 иностранных. Работа содержит 14 приложений.

Личный вклад автора Автору принадлежит организация и проведение некоторых экспедиционных работ, связанных с отбором проб воды, участие в опробовании поверхностных вод региона совместно с Госкомгидрометом ЦЧО в 2000 г., сбор и анализ данных по характеристике природных сфер, обработка и обобщение полученных результатов.

Автор диссертации выражает глубокую признательность сотрудникам Госкомгидромета ЦЧО, в особенности Подлеснюк Л.В., сотрудникам центральной водно-воздушной лаборатории ОАО «Оскольский электрометаллургический комбинат», в особенности Писаревой Г.Г., за действенную помощь в сборе фактического материала, ценные советы и рекомендации.

Подобные работы
Мазаев Антон Викторович
Методика формирования и изучения объектов природных комплексов крупных мегаполисов (На примере природного комплекса Москвы и ландшафтного заказника "Теплый Стан")
Черепанова Татьяна Васильевна
Геоэкологическая оценка водообеспечения и формирования качества вод в субъекте Российской Федерации с целью их поэтапного улучшения :На примере Читинской области
Верхозина Валентина Александровна
Формирование качества пресных вод крупнейших рифтовых озер мира и их рациональное использование (На примере озер Байкал и Ньяса)
Зеленова Мария Сергеевна
Формирование стока и качества вод реки в современных климатических условиях
Носаль Андрей Павлович
Геоэкологические проблемы управления качеством вод и их решение на основе системы регионального нормирования воздействия на водные объекты
Гаврилов Сергей Вадимович
Оценка качества воды с применением ЯМР-спектроскопии при геоэкологическом мониторинге природно-технических систем
Журани Виктория Вячеславовна
Обоснование площадей особо охраняемых природных территорий для устойчивого функционирования природных комплексов : На примере Пермской области
Цырендоржиева Татьяна Баировна
Геэкологические основы организации территориальных рекреационных комплексов : На примере Республики Бурятия
Евстропьева Оксана Владимировна
Эколого-географические основы территориальной организации рекреационной деятельности : На примере инженерно-архитектурного комплекса Кругобайкальской железной дороги
Акользина Алла Викторовна
Разработка комплекса экологически безопасных методов борьбы с коррозией (На примере защиты подземных трубопроводов тепло- и водоснабжения)

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net