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:

Больбух Татьяна Владимировна. Распределение и природно-антропогенная трансформация химического состава поверхностных вод в бассейне реки Катунь : Горный Алтай : диссертация ... кандидата географических наук : 25.00.36. - Горно-Алтайск, 2005. - 146 с. : ил. РГБ ОД,

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 4

Глава 1. Природные условия формирования ионного стока

гидрохимическая изученность и эндогенные процессы на

территории бассейн 12

1.1. Физико-географическое описание бассейна Катуни 12

  1. Рельеф бассейна 12

  2. Геологическое строение 17

1.1.3. Почвы и растительность 20

  1. Климатические условия 23

  2. Подземные воды 28

  3. Ледники бассейна Катуни 34

  4. Речная сеть, формирование стока и водный режим рек 35

  5. Озёра Катунских Альп 42

1.2.Гидрохимическая изученность региона 44

І.З.Условия и процессы формирования химического состава и

экологического состояния поверхностных вод в бассейне Катуни 45 1 АСовременные эндогенные процессы на территории бассейна

р.Катунь 47

1.4.1.Основные особенности морфотектонических структур

Горного Алтая 48

1.4.2.Сейсмопассивные и сейсмоактивные блоки Горного Алтая 49 Глава 2. Химический состав воды рек в бассейне Катуни и его

изменения под влиянием хозяйственной деятельности 52

2.1.Особенности распределения химического состава речных вод в различные фазы гидрологического режима рек верхней части

бассейна 52

2.2.Антропогенное влияние на химический состав воды рек в
высокогорной зоне бассейна р.Катунь 62

2.3.Особенности химического состава речных вод в различные фазы

гидрологического режима рек среднегорья 67

2.4.Хозяйственная деятельность в среднегорной зоне и её влияние

на химический состав воды рек 69

2.5.0собенности химического состава воды в различные фазы

гидрологического режима рек низкогорной зоны 72

2.6.Хозяйственная деятельность в низкогорной зоне и влияние её на

химический состав речных вод 78

Глава 3. Минерализация, химический состав воды озёр и их изменения

под влиянием антропогенных факторов 86

  1. Озёра Катунского хребта 88

  2. Озёра высокогорного плато Укок 92

  3. Озёра среднегорной и низкогорно-предгорной зон (Теньгинское, Манжерок, Айское и др.) 99

Глава 4. Влияние активизации эндогенных процессов на химический

состав подземных и поверхностных вод 105

4.1 .Гидрогеологические особенности эпицентральной части

Чуйского землетрясения 105

4.2.Гидрохимические изменения после Чуйского землетрясения

4.3.Результаты мониторинга гидрохимического режима подземных 109 и поверхностных вод после землетрясений в предгорной зоне

бассейна Катуни 113

Заключение 121

Литература 124

Приложение ij 138

Введение к работе:

Актуальность работы. Химический состав поверхностных и
подземных вод является отражением биогеохимической эволюции
распределения химических элементов. На проходившем в 2004 году VI
Всероссийском гидрологическом съезде в качестве первостепенных задач
гидрохимических исследований определены: «-...изучение

пространственных закономерностей изменения гидрохимических параметров поверхностной гидросферы Земли и влияния антропогенных факторов на гидрохимическую зональность; исследование энергоактивных зон поверхности Земли на гидрохимические процессы» (Никаноров, 2004).

Природные особенности Горного Алтая и разнообразие условий формирования химического состава воды в бассейне его крупнейшей реки Катунь, активизация в последние годы эндогенных процессов, хозяйственной деятельности и рекреационного использования территории бассейна определяют значительную актуальность исследований для решения поставленных гидрологическим съездом задач.

Любое изменение сложившегося в природе равновесия может привести к непредсказуемым последствиям, рассматриваемым в современной экологии как катастрофические, в силу того, что нарушившееся равновесие восстанавливается чрезвычайно медленно.

Химический состав вод Горного Алтая, как показали исследования последних лет, подвержен как эндогенному, так и техногенному воздействию.

Эндогенный процесс обусловлен, в основном, влиянием на химический состав поверхностных вод металлов. Известно, что тяжелые металлы (ТМ), такие, как Hg2+, Cu2+, Cd 2+, РЬ, и биогенные вещества при определенных условиях оказывают отрицательное воздействие на биоту и

5 здоровье человека. Особенно ярко это проявляется в районах

месторождений и рудных полей. На территории Республики Алтай именно

в бассейне Катуни находится два крупных месторождения ртути и около

тринадцати ее рудопроявлении и минерализации с сопутствующими

металлами (Sb, As, Ag, Zn, Cd). Кроме того, известно Холзунское

марганцево-железорудное месторождение, рудопроявления золота,

серебра, редких металлов и др.

В Горном Алтае немаловажный вклад в эндогенные воздействия

вносят чрезвычайные ситуации природного характера, например,

землетрясения с эпицентрами в бассейне Катуни, а также участившиеся

наводнения, вызванные современными климатическими изменениями и

т.д. (Семенов, 2005).

Антропогенное воздействие обусловлено целым рядом техногенных процессов, из которых основными для Горного Алтая можно считать:

-трансграничный перенос загрязняющих веществ, в основном, токсичных металлов с предприятий Восточного Казахстана;

-горнодобывающая промышленность (Калгутинское горнодобывающее предприятие; Холзунское горно-добывающее предприятие; Акташское горно-металлургическое предприятие и

др.);

-топливно-энергетический комплекс (многочисленные котельные и частный сектор);

- автотранспорт;

-сельскохозяйственная отрасль (маслосырзаводы, мясокомбинаты, сельскохозяйственные фермы, дойки, стоянки, отгонные пастбища и т.д.).

Установлено, что антропогенная нагрузка на гидросферу увеличивается даже для такого сравнительно слабо развитого в

промышленном отношении региона, как Горный Алтай. Качество воды ухудшается вследствие загрязнения ТМ, нитратами, пестицидами и другими поллютантами. В то же время, поверхностная вода Катуни, как в Республике Алтай, так и за её пределами, используется для питьевого водоснабжения. В сложившихся для Горного Алтая экологических условиях комплексная оценка антропогенного воздействия на поверхностные и подземные воды, степени их экологической трансформации (изменение химического состава и гидрохимического режима) весьма актуальна. Полученные данные уже сейчас используются в системе регулирования водопользования.

Целями диссертационной работы являются:

изучение специфики распределения химического состава поверхностных вод в высокогорьях, среднегорьях и низкогорьях Горного Алтая и оценка его трансформации под влиянием антропогенной нагрузки в бассейне реки Катунь;

комплексная оценка экологического состояния водных объектов и разработка рекомендаций по предотвращению негативного воздействия экологически опасных источников загрязнения на гидросферу региона.

Для достижения поставленных целей были сформулированы следующие задачи: -изучение пространственного распределения и сезонной динамики основных компонентов химического состава вод бассейна Катуни;

изучение влияния активизации эндогенных процессов на химический состав подземных и поверхностных вод;

оценка количественного содержания антропогенных загрязнителей в исследуемых водах и выделение наиболее опасных источников их поступления в поверхностные воды бассейна Катуни;

7 -создание базы экспериментальных данных для мобильного

реагирования на их изменения. Объекты исследования:

-реки бассейна Катуни, формирующие её сток с поверхности водосбора с учетом сезонных вкладов ледников, снежников, сезонного снежного покрова в альпийской и лесной зонах высокогорья, а также смешанного снегодождевого и подземного питания в среднегорье и низкогорье;

-озера в гляциально-нивальной зоне, на высокогорных плато, в межгорных и внутригорных котловинах, как наиболее чувствительные объекты к воздействию хозяйственной деятельности, рекреационной нагрузке;

-подземные воды как вспомогательный элемент, позволяющий оценивать составляющую питания рек и озёр.

Предмет исследования - химический состав и гидрохимический режим поверхностных вод и процессы, приводящие к изменению содержания химических элементов в природной воде.

В качестве теоретической основы исследования выступают закономерности в распределении химических элементов, впервые выявленные при экспедиционных лимнологических исследованиях в Катунских Альпах в 1932-1933 гг. Алекиным О.А. (1935) и развитых в его последующих работах.

Методы исследования. В работе использован комплексный подход к оценке воздействия на окружающую среду, преимущественно на гидросферу, эндогенных процессов и любой хозяйственной деятельности. При этом окружающая природная среда рассматривалась как целостная система, включающая взаимодействующие и взаимовлияющие друг на друга компоненты (почвы, поверхностные и подземные воды, растительные сообщества и т.д.).

8 В работе использованы современные физико-химические методы

(инверсионная вольтамперометрия, спектрофотометрия,

фотоколориметрия и т.д.), с учетом метрологического обеспечения количественного химического анализа (КХА), а также методики, регламентируемые нормативной документацией, утвержденной в установленном порядке для целей мониторинга и экологического контроля (РД, ПНД.Ф, ГОСТ), а так же сравнительно - географический, вероятно-статистический методы.

Информационной базой послужили собственные данные, полученные в ходе экспедиционных исследований в период 2000-2004 гг., и результаты мониторинговых исследований, проводимых на базе РНИХЭЛ Горно-Алтайского государственного университета по заданию Управления Природных Ресурсов Министерства Природы Российской Федерации по Республике Алтай.

Для оценки загрязнения ледников, снежников, воды рек и озер при трансграничном переносе использованы литературные данные: В.П. Галахова (1999; 2002), Н.М. Коркиной (1983), A.M. Маринина (1987), Ю.К.Нарожного (1998; 1999), В. А. Семенова (1968; 2001; 2003), В.Г.Ушаковой (2000; 2001).

Химическое загрязнение водных объектов в результате хозяйственной деятельности на их водосборах оценивалось по результатам авторских исследований, выполненных на базе аккредитованной Горно-Алтайской Республиканской химико-экологической лаборатории (РНИХЭЛ) (аттестат аккредитации РОСС RU 0001.510063) в период с 1992 по 2004 гг.

Научная новизна работы. В работе первые дана достаточно подробная оценка поясного распределения химического состава природных вод и его трансформации соотносительно с динамикой

9 антропогенной нагрузки. Выявлена специфика изменения химического

состава под воздействием комплекса эндогенных и антропогенных

факторов. Дана комплексная экологическая оценка состояния

поверхностных вод исследуемой территории.

Практическая значимость. Данные используются при подготовке

отчетов к изданию ежегодных Докладов о состоянии окружающей среды

Республики Алтай 2000-2003 гг. (отв. к.х.н., доц. Ушакова В.Г.).

Накопленная экспериментальная база обобщается графически и

картографически, и статистически, что позволит в комплексе предвидеть

пути негативного развития экологической ситуации в регионе и

выработать меры по предотвращению ущерба, наносимого не только

окружающей природной среде, но и этнокультуре Горного Алтая.

Результаты работы апробированы в научно-практических мероприятиях

при формировании современного экологического мышления студентов

(спецкурсы, семинары, практикумы).

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались

автором на:

- международной конференции «Сопряженные задачи механики и
экологии», тема «Гидрохимические исследования водных объектов в
зоне сейсмической активности бассейна Катуни» (г. Томск, июль 2004

г);

5-ом семинаре молодых ученых, объединяемых Межвузовским научно-координационным советом по проблеме эрозионных и устьевых процессов при МГУ, тема «Гидрохимия водных объектов бассейна р. Катунь (Горный Алтай)» (г. Москва, 2004);

Всероссийском гляциологическом съезде, тема: «Гидролого-гидрохимическая характеристика водных объектов высокогорий

10 бассейна р. Катунь (Горный Алтай) на пороге XXI века» (г. Санкт-Петербург, май 2004);

- VI Всероссийском гидрологическом съезде (секция 4 — экологическое
состояние водных объектов, качество вод и научные основы их
охраны), тема: «Гидрохимия и антропогенное изменение качества
поверхностных вод в Горном Алтае» (г. Санкт-Петербург, 2004).

Защищаемые положения:

Условия формирования химического состава и минерализация природных вод в бассейне Катуни существенно различны даже в пределах одной высотной зоны, зависят от совокупности природно-климатических факторов, особенностей биогеохимии региона и обусловливают большее разнообразие химического состава и минерализации воды рек, чем это было установлено по данным стационарных наблюдений.

Изменение водородного показателя рН воды высокогорных озёр Катунского хребта за 70-летний период свидетельствует о их закислении, а наибольшие изменения химического состава воды происходят в озёрах низкогорной зоны, подвергающихся большой рекреационной нагрузке.

Активизация эндогенных процессов влияет на химический состав, суммарную минерализацию и гидродинамический режим подземных вод, а в эпицентрах землетрясений оказывает влияние и на химический состав поверхностных вод.

Горные реки обладают большой трансформирующей способностью, но даже в воде крупных рек любые воздействия на поверхностные и подземные воды фиксируются на значительных расстояниях от источников загрязнения.

Структура и содержание диссертации состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемой литературы и приложения. Основное содержание изложено на 137 страницах машинописного текста, иллюстрировано 18 рисунками и 33 таблицами, литературных источников 142, приложением. По теме исследования опубликовано 9 работ, 3 находятся в печати. Работа выполнялась на кафедре физической географии Горно-Алтайского государственного университета.

Подобные работы
Долинина Ирина Александровна
Техногенная трансформация состава подземных вод полигонов твердых бытовых и промышленных отходов Среднего Урала
Михалевская-Целуйко Вера Сергеевна
Оценка загрязнения воды рек бассейна Верхней Оки на урбанизированных территориях : На примере Калужской области
Замараева Виктория Сергеевна
Методика обоснования допустимых параметров сброса сточных вод для бассейнов малых рек
Хорошавин Виталий Юрьевич
Техногенная трансформация гидрологического режима и качества вод малых рек в пределах нефтегазовых месторождений бассейна Пура
Овсепян Ася Эмильевна
Распределение, миграция и трансформация ртути в устьевой области р. Северная Двина
Даувальтер Маргарита Васильевна
Формирование химического состава природных вод в зоне влияния горно-металлургического комбината "Североникель"
Юрташкина Людмила Владимировна
Исследование состава и свойств карьерных вод разрезов Кузбасса для оценки их утилизируемости
Левшина Светлана Ивановна
Содержание и динамика органического вещества поверхностных вод бассейна р. Амур и его геоэкологическое значение
Круговых Александр Николаевич
Геоэкологическая оценка подземных вод бассейна Верхнего Оскола
Симонова Наталья Леонидовна
Комплексный анализ формирования и прогноз загрязнения речных вод в бассейне Средней и Нижней Оби

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