Курсовая работа: Динамика изменения значений индекса загрязненности морской воды акватории Северного Каспия с 2001 по 2004 год
Курсовая работа
по дисциплине
«Экологический мониторинг»
Динамика изменения значений
индекса загрязненности морской воды акватории Северного Каспия с 2001 по 2004
год
Содержание
Введение
Глава 1. Литературный обзор
1.1 Экологическое состояние Северного Каспия
1.1.1 Географическая характеристика
1.1.2 Водный баланс и уровень моря
1.1.3 Гидрологическая структура и водные массы
1.1.4 Химический состав и степень загрязнения вод
Северного Каспия
1.1.5 Характеристика биоты Северного Каспия
1.2 Интегральная и комплексная оценка качества
воды
Глава 2. Материалы и методы
2.1 Характеристика места исследования
2.2 Методика взятия проб
2.3 Методика проведение комплексного
экологического исследования
Глава 3. Результаты
Заключение
Выводы
Список литературы
Приложения
Введение
Каспийское
море - самый крупный в мире внутриконтинентальный водоем, не связанный с
мировым океаном, площадью более 398000 км3. Расположено оно на крайнем
юго-востоке Европейской территории России.
Каспийское
море имеет климатообразующее значение и уникально тем, что донесло реликтовую
флору и фауну, в том числе крупнейшее в мире стадо осетровых рыб (90 % мирового
запаса). В Каспийском море обитает более 500 видов растений и 850 видов
животных. Каспий является главнейшим миграционным путем и местом обитания
водоплавающих и береговых птиц. (Касымов А.Г., 1994). В Каспийском регионе
находятся пять государств: Россия, Азербайджан, Казахстан, Туркменистан, Иран,
в прибрежной зоне которых проживает более 5 млн. человек, около 200 крупных
городов с более чем 220 источниками промышленного загрязнения, число которых с
каждым годом растет. Всего за год в водотоки Астраханской области со стоками
промышленных предприятий и коммунального хозяйства сброшено 1616,8 т органических
веществ, 14,3 т нефтепродуктов, 97128,5 т сухого остатка, 28733,3 т хлоридов,
12173 т сульфатов, 611,9 т азота в форме аммиака, 1425,4 т азота в форме
нитратов, 26,0 т азота в форме нитритов, 24,9 т СПАВ, 55,9 т железа, 15,7 т
марганца, 2,34 т цинка, 1,25 т меди, 0,85 т свинца (www.caspinfo.ru)
Каспийское
море подвергается жестоким нагрузкам вследствие промышленного загрязнения,
сброса токсичных и радиоактивных отходов, сельскохозяйственных и иных сточных
вод, а также из-за добычи и переработки нефти. Основными источниками
загрязнения Каспийского моря являются речной сток, эксплуатация и разведка
морских нефтепромыслов, предприятия нефтяной и нефтехимической промышленности,
транспортировка нефти морским путем, коммунальные стоки городов и сброс вод с
сельхозугодий. Ежегодно в Каспийское море сбрасывается примерно 39 км3 сточных
вод, из которых почти 8 км3 загрязнены. В море впадают около 130 рек, хотя 75%
притока поступает лишь от одной – Волги (Жильцов, Зонн, Ушков, 2000).
Сбрасываемые сточные воды содержат более 1000 химических соединений, включая
токсичные, которые накапливаются в рыбе и кормовых гидробионтах) (Катунин Д.Н.,
2000).
Однако, главным загрязнителем, безусловно, является нефть. Каспийское море является первым крупным водоемом в мире, который начал подвергаться масштабному нефтяному загрязнению (Касымов А.Г., 1994). Считается, что источниками углеводородных загрязнений, поступающих в Северный Каспий, являются: транспортировка нефти, естественное просачивание углеводородов, промышленные сбросы и нефтеперерабатывающая индустрия, а также утечки с прибрежных нефтяных разработок.
На практике
для определения уровня загрязнения вод моря используют комплексную оценку
качества вод по индексу загрязненности вод (ИЗВ). ИЗВ – это важный показатель
экологического состояния водоема. При достаточном количестве показателей он
позволяет определить класс качества воды, который является интегральной
характеристикой загрязненности поверхностных и глубинных вод.
Актуальность
темы моей курсовой работы связана с тем, что с каждым годом число предприятий, влияющих
на экологическое состояние вод Северного Каспия неуклонно растет. Вместе с ним
растет и число загрязняющих веществ, уровень загрязнения с каждым годом
меняется. Необходимо отслеживать годовые изменения ИЗВ морской воды Северного
Каспия, чтобы не допустить критического загрязнения и гибели экосистемы.
В связи с вышеизложенным, целью данной работы являлось изучение состояния вод Северного Каспия на основании изменения значений индекса загрязнённости водоёма морской воды в период с 2001 по 2004 год.
Были выделены
следующие задачи исследования:
1.
Определение
уровня загрязнения вод на основании анализа изменения значений ИЗВ морской воды
в период с 2001 по 2004 г.
2.
выявление
динамики распределения ИЗВ морской воды акватории структуры «КНК» с 2001 по 2004
год.
Глава 1. Литературный обзор
1.1
Экологическое
состояние вод Северного Каспия
1.1.1 Географическая характеристика
Море лежит на
границе двух крупных частей единого материка Евразии. Географические координаты
крайних точек современной акватории Каспийского моря (без Кара-Богаз-Гола): на
севере — 47° 07' с.ш., на юге — 36° 33' с.ш.; на западе — 46° 43' в.д. и на
востоке — 54°03'в.д.
По физико-географическим признакам, характеру
рельефа и особенностям гидрологического режима Каспийское море делится на
северную, среднюю и южную части. Северным Каспием считается район,
расположенный к северу от линии, соединяющей восточную оконечность острова
Чечень с мысом Тюб-Караган. Границей между Средним и Южным Каспием является линия,
проходящая от Апшеронского полуострова до мыса Куули (Гюль и др., 1971).
Площадь Северного Каспия при уровне моря 28,0
метров ниже уровня Мирового океана составляет 91942 км2, объем воды 397 км3. На
долю Северного Каспия приходится более 24,3% площади и 0,5% объема моря. Максимальная
глубина Северного Каспия равна 25 м, а средняя составляет 4,4 м. Большая часть
его площади (68%) занята глубинами менее 5 м. В западной части Северного Каспия
области глубин 0-6 м занимают меньшую площадь, чем в восточной (Каспийское
море, 1986).
Северный Каспий по географическому расположению,
морфологии и конфигурации дна, климатическим условиям, водному балансу и другим
особенностям резко отличается от других частей моря.
Северная
часть моря отличается мелководностью, которая ярко выражена в прибрежных
районах. Область малых глубин занимает большую прибрежную зону, распространяясь
в море на расстояние от 11 до 55 км2 (Гюль и др., 1971). Рельеф Северного
Каспия неоднороден.
Донные осадки
Северного Каспия по своему происхождению делятся на терригенные, биогенные и
хемогенные. Каждому типу осадков свойственны определенные особенности
распространения. Терригенные осадки приурочены к дельтам рек (к зонам транзита
речных вод). С увеличением глубины доля биогенных осадков повышается. В
восточной части Северного Каспия весьма заметен вклад хемогенных осадков
(Салманов М.А., 1999). Особенностью Северного Каспия является широкое
распространение наилка, имеющего в основном биогенное происхождение и
играющего важную роль в трофодинамике водоема.
Климат
Северного Каспия – континентальный, который объясняется расположением моря в
центре Евразийского континента, а его северной части - в степной и пустынной
зонах. Однако в последние годы климат Северного Каспия стал более мягким, резко
уменьшилась повторяемость суровых зим.
Мелководность Северного Каспия только увеличивает
континентальность климата и зависимость гидрологических условий от хода
метеорологических процессов. Средняя годовая температура воды северной части
Каспийского моря составляет 11-13°. Низкие пологие берега северной части моря
не препятствуют притоку континентальных воздушных масс, которые свободно
проникают на акваторию моря (Касымов А.Г., 1994 ).
1.1.2 Водный баланс и
уровень моря
На многолетние колебания уровня моря оказывают
влияние многие факторы, основные из которых климатические изменения,
тектонические процессы и хозяйственная деятельность человека. Вклад этих
факторов в многолетние колебания уровня не одинаков. Как показали исследования,
климат - это основной фактор, определяющий вековые и межгодовые изменения уровня
моря.
За исторический период уровень моря претерпевал
значительные колебания (Крицкий С.К., 1975), продолжающиеся и в настоящее
время. В начале XX в. уровень был относительно стабилен. Затем с 1929 по 1941 гг.
произошло его резкое понижение на 1,9 м. В 1956-1970 гг. положение уровня
несколько стабилизировалось, но с 1971 г. уровень снова стал понижаться и в
1977 г. достиг самой низкой отметки за текущее столетие - 29,0 м. С 1978 г.
уровень начал повышаться. В настоящее время среднегодовой уровень Каспийского
моря составляет -27,0 м (www.caspinfo.ru).
Основной приходной статьей водного баланса
является речной сток, а расходной - испарение с водной поверхности моря. Приход
и расход воды может быть оценен в км3 или см уровня моря. Приток речных вод в
среднем обеспечивает приращение уровня моря на 77 ,см. Роль атмосферных осадков
менее существенна. Приращение уровня моря в результате их выпадения на водную
поверхность составляет около 20 см. Наиболее мощным фактором водного баланса
является испарение, за счет которого расход воды с поверхности моря составляет
среднем 97 см в год. В годовом ходе низший среднемесячный уровень наблюдается в
зимний период (январь-февраль), затем идет его подъем с наибольшей
интенсивностью в мае-июне. Наивысший уровень обычно отмечается в июле, потом
идет спад, наиболее интенсивный в августе-сентябре. Среднемноголетний размах
сезонных изменений уровня моря (разность наибольшего и наименьшего
среднемесячных уровней в году) за 1900-1990 гг. составил в среднем по морю
около 30-35 см.
Динамика вод Северного Каспия в основном зависит
от ветра, только мелководной зоне устьевого взморья Волги сильны стоковые
течения. Согласно многолетним данным (Мадат-заде, 1959; Гюль и др., 1971) в
течение года над Северным Каспием преобладают ветра восточных румбов (СВ, В,
ЮВ), наибольшая повторяемость которых наблюдается весной и осенью. Летом и
зимой увеличивается повторяемость западных и северо-западных ветров, но при
этом она все равно не превышает повторяемости восточных ветров (Гидрометеорологические
условия, 1986).
1.1.3 Гидрологическая
структура и водные массы
В Северном Каспии действуют два основные вида
течений: стоковые и ветровые. Постоянно действующие по направлению стоковые
течения заметны до районов с глубинами 6-8 м лишь в период устойчивого штиля. В
западной части моря стоковый поток имеет генеральное направление на юг, в восточной
части - на юго-восток. Средние скорости его составляют 2-5 см/с и действуют
только в поверхностном слое толщиной не более 3-4 м.
При слабых неустойчивых (во времени по скорости и
направлению) ветрах течение обычно несильное (не более 5-8 см/с), неустойчивое
и практически может иметь любое направление. Сток реки Волги в северной части
моря делится на две ветви. Меньшая идет вдоль северного берега на восток,
сливается с водами реки Урал и образует замкнутый круговорот; большая проходит
вдоль западного побережья на юг, севернее Апшеронского полуострова, пересекая
моря, уходит к восточным берегам и вливается в воды, движущиеся на север. Таким
образом, в Северном Каспии формируются воды, движущиеся против часовой стрелки
(Иванов В.П., Сокольский А.Ф., 2000).
Важнейшей
гидрологической характеристикой Северного Каспия является соленость воды, отличающая
широким размахом пространственно-временной изменчивости. Это обусловлено тем,
что поверхностный сток формируется тремя реками - Волгой, Уралом и Тереком.
Главную роль в водном питании (а также в поступлении биогенных и органических
веществ) играет р. Волга. Влияние Урала и Терека носит локальный характер.
Северному Каспию свойственна высокая
неоднородность морской среды, обусловленная взаимодействием речных и морских
вод. Наиболее резкое изменение солености происходит в результате опреснения
волжскими водами (Архипова и др., 1972). В пределах северо-каспийской водной
массы выделено несколько типов вод (Косарев, 1975): опресненные соленостью
менее 6-7%о; промежуточные или смешения соленостью 7-9‰; солоноватые соленостью
9-11 ‰. Однако границы между ними не имеют четкой локализации в пространстве
(КатунинД.Н., ХрипуновИ.В., ПоляниноваА.К., 1998). Это связано с тем, что на
распределение солености влияет условия, которым свойственна высокая степень
изменчивости: речной сток, размах межгодовых колебаний которого равен его
среднемноголетнему значению; динамика вод, особенно, водообмен между восточной
и западной частями Северного Каспия, а также между ним и Средним Каспием;
испарение, формирующее отрицательный пресный баланс в восточной части моря и
т.д. (Каспийское море: гидрология и гидрохимия, 1986). С учетом этих обстоятельств
Д.Н. Катуниным было выделено в Северном Каспии три зоны (КатунинД.Н.,
ХрипуновИ.В., ПоляниноваА.К.,1998):
- зона, где происходит устойчивая адвекция речных
вод;
- зона, где
воздействие речного стока велико, максимум опреснения в июне - августе;
- зона, где влияние речных вод нивелируется
воздействием ветровых течений.
Годовой максимум солености в западной части
Северного Каспия имеет два максимума (зимний и летний) и два минимума (летний и
осенний). Повышение солености в зимние месяцы связано с уменьшением расходов
воды в зимнюю межень. Летний максимум, который, как правило, наблюдается в
августе, обусловлен уменьшением водности в летнюю межень, усилением
компенсационного подтока вод из Среднего Каспия и увеличением испарения.
Минимум годового хода солености в июне-июле объясняется прохождением
максимальных расходов р. Волги. Второй минимум солености (осенний) вызывается
преобладанием в это время северо-западных сгонных ветров (Каспий, 1986).
Страницы: 1, 2, 3, 4
| 
