Дипломная (вкр): Дослідження стану річки Сіверський Донець за показниками біогенного насичення

Дослідження стану річки Сіверський Донець за показниками біогенного насичення

Луганський національний аграрний університет

Факультет харчових технологій

Кафедра екологічної безпеки та життєдіяльності людини

Пояснювальна записка до дипломної роботи бакалавра

Дослідження стану річки Сіверський Донець за показниками біогенного насичення

Виконав:

студент 4 курсу, групи 1641

Борисенко Сергій Ігорович

Керівник Баєв О.А.

Луганськ - 2014 рік

Реферат

Борисенко Сергій Ігорович. Дослідження стану річки Сіверський Донець за показниками біогенного насичення. - Луганськ: Бакалаврська робота, 2014. - 63 с.

Дана екологічна характеристика басейну річки Сіверський Донець. Проведена оцінка і одержані нові дані стосовно біогенного насичення вод річки Сіверський Донець. Охарактеризовані сезонні зміни деяких екологічних показників р. Сіверський Донець.

Ключові слова: забруднення, гранично-допустима концентрація, евтрофікація, розчинений кисень, сухий залишок, водневий показник, азот амонійний.

Табл. - 4. Рис. - 9. Бібліограф. - 44. Загальний обсяг - 70 с., основний текст - 66 с.

Перелік умовних позначень, символів, одиниць, скорочень і термінів

ГДК - гранично - допустима концентрація речовини;

ГДК р.г. - гранично - допустима концентрація речовини для водойм рибогосподарського призначення;

ГДК к.п. - гранично - допустима концентрація речовини для водойм культурно-побутового призначення;

км - кілометр;

мг - міліграм;

л - літр;

р - роки;

тис. - тисяча.

Зміст

Вступ

Розділ 1. Огляд літератури

.1 Екологічна характеристика басейну річки Сіверський Донець

1.2 Екологічні умови формування річкового стоку

1.3 Структура та функціонування річкових екосистем

1.4 Проблеми біогенного насичення у річках України

1.5 Нормативно-законодавча база охорони поверхневих вод в Україні

Розділ 2. Природні умови регіону досліджень

.1 Фізико-географічна та кліматична характеристика Луганської області

2.2 Фізико-географічна та гідрологічна характеристика р. Сіверський Донець

Розділ 3. Матеріали та методика дослідження

3.1 Методики визначення показників якості води

Розділ 4. Результати досліджень та їх обговорення

4.1 Оцінка екологічного стану річки Сіверський Донець за показниками біогенного насичення

Розділ 5. Охорона праці

Висновки

Список використаних джерел

Вступ

Актуальність теми. Проблема якості води у річках завжди була і є актуальною, тому що річки - це основне джерело водопостачання, як питного так і господарського. З іншого боку, річки служать основними приймачами побутових та виробничих стічних вод, кількість яких з кожним роком все збільшується. Тому за останні роки проблема забезпечення якості води у річках стала ще більш гострішою. На порядку денному стоїть питання створення систем державного моніторингу якості води у річках [37, 41, 44]. Сіверський Донець - це основна водна артерія Луганської області, об'єкт рибогосподарського призначення, джерело питного і технічного водопостачання. Ріка - приймач стічних вод підприємств промислового, комунального і сільського господарства, шахтних вод. Забезпечення водою населення області в необхідному обсязі ускладнюється незадовільною якістю води у водних об'єктах. Основною проблемою області є збереження і відновлення природних запасів поверхневих і підземних вод [19, 44]. Проблема пов'язана з тим, що територія басейну р. Сіверський Донець у межах Луганської області є найбільш урбанізованим та індустріальним регіоном України і несе величезне антропогенне навантаження. Саме тому об'єктом дослідження була обрана річка Сіверський Донець, на якій розміщена промислова агломерація міст Рубіжне, Сєверодонецьк, та Лисичанськ - це великий промисловий вузол, в якому розміщенні підприємства хімічної, будівельної, харчової, легкої, металопереробної та іншої промисловості [41, 44].

Метою роботи є аналіз біогенного насичення річки Сіверський Донець. Для досягнення поставленої мети вирішувались наступні завдання:

1.       Охарактеризувати сучасний екологічний стан басейну річки Сіверський Донець.

2.       Дослідити стан біогенного насичення річки Сіверський Донець за низкою екологічних показників.

3.       Вивчити особливості параметрів біогенного насичення залежно від пори року.

Об'єкт дослідження - екологічний стан річки Сіверський Донець.

Предмет дослідження - динаміка показників біогенного насичення річки Сіверський Донець.

Наукова новизна. Проведена оцінка і одержані нові дані стосовно біогенного насичення вод річки Сіверський Донець. Вперше охарактеризована сезонна динаміка показників біогенного насичення р. Сіверський Донець.

Практичне значення. Оцінка якості води річки Сіверський Донець дає можливість орієнтуватися в ситуації щодо її змін у процесі водокористування, прогнозувати динаміку подальшу їх динаміку, обирати та впроваджувати відповідні природоохоронні заходи і технології.

Апробація результатів бакалаврської роботи. Основні положення дипломної роботи доповідались і обговорювались на засіданнях кафедри екологічної безпеки та життєдіяльності людини Луганського національного аграрного університету.

Розділ 1. Огляд літератури

.1 Екологічна характеристика басейну річки Сіверський Донець

Сіверський Донець - основна водна артерія області, рибогосподарське водосховище, джерело питного і технічного водопостачання. Сіверський Донець приймач стічних вод підприємств промислового, комунального і сільського господарства, шахтних вод.

Сіверський Донець бере свій початок біля с. Підвільхи (Сагайдачне) Прохоровського району, в глибокому яру з крутими глинистими осипами, на висоті 270 м над рівнем моря. Ріка пересікає область з півночі на південь, протікаючи по території 4-х районів. Довжина річки складає 1053 км., і протікає через землі 4-х областей, у тому числі по території Харківської, Донецької, Луганської областей і впадає в річку Дон на території Ростовської області. По території Білгородської області р. Сіверський Донець протікає впродовж 110 км.

Довжина ділянки Сіверського Дінця в межах Луганської області складає 265 км., площу водозбору 98900 км². Басейн річки складають 10 припливів 1-го порядку, 60 припливів 2-го порядку, 22 припливів 3-го порядку (таблиця. 1.1).

Таблиця 1.1 Гідрографічна характеристика річки Сіверський Донець

Джерелами живлення річки є підземні води. У зв'язку з тим, що територія Білгородської області знаходиться у відносно посушливій зоні (особливо в літні місяці), атмосферні осідання у меншій мірі беруть участь у формуванні водного потоку. Впродовж ряду років в області наголошуються малосніжні зими, з невеликою кількістю опадів, що ще більш знижує їх роль у формуванні річки. У верхів'ях річки екологічна обстановка сприятлива (територія Прохоровського, Яковльовського і частково Білгородського районів). По своїй якості вода в річці порівнянна з якістю підземних вод четвертинного і палеогенового водоносного горизонтів. Проте ситуація різко міняється при проходженні річки по території м. Білгорода.

Основні припливи: Червона, Борова, Верхньо-біла, Нижнє-біленька, Айдар, Лугань, Деркул, Велика Кам'янка, Кундрюча. В межах міської території практично відсутні водозахисні зони, як на самій річці, так і на її припливах: р. Разуменка, р. Везеліца, Гостенька. Останніми роками цим проблемам мало приділялося уваги. В результаті значні площі прибережних територій виявилися розораними і використовуються населенням під городи. З указаних причин спостерігається інтенсивне змивання порушених ґрунтів, швидке замулювання русел і забруднення поверхневих вод. Наприклад, глибина русла Сіверського Дінця в районі мостового переходу (вул. Студентська) складає зараз 90 см, а в довоєнні роки була 3,8 р. Ряд дрібних річечок і струмків зовсім зникли. Негативний вплив сильно забруднених припливів р. Сіверський Донець зменшується за рахунок самоочищення Білгородського водосховища, розташованого нижче впадання рр. Везеліца і Разуменка в р. Сіверський Донець.

Якість води в Білгородському водосховищі і в р. Сіверський Донець, змінюється відповідно до сезонних коливань. Це обумовлено змінами гідродинамічного режиму в різні періоди часу. В цілому якість води нижче за гирло р. Разуменка відповідає 5 і 6 класам (брудна і дуже брудна). Тут спостерігається перевищення норм ГДК для водоймищ господарського користування по ряду важких металів, таких як цинк, мідь, нікель, хром. Проте у міру видалення від гирла р. Разуменка якість води у водосховищі відповідає 3 класу чистоти (помірно забруднена).

Висока швидкість перебігу р. Сіверський Донець нижче за вихідний створ водосховища сприяє активному насиченню води киснем. У 30 метрах від місця впадання р. Нежеголь в р. Сіверський Донець спостерігається зниження вмісту важких металів, таких як цинк, мідь, нікель і хром. Вода по рівню чистоти може бути віднесена до 3 класу. Проте, після впадання в р. Сіверський Донець р. Нежеголь, картина різко змінюється, оскільки в р. Нежеголь є підвищений вміст органічних речовин, у тому числі поверхнево активних. Не дивлячись на те, що річка характеризується високою здатністю, що самоочищається, виявляється періодичний викид фекалій в 1,5 км. нижче за санаторій. Руйнування греблі з регульованим водоскидом в районі Ново-Таволжанського цукрзавода наводить до інтенсивного заростання русла річки в бази відпочинку АТ "Белвітаміни", евтрофні властивості води підвищуються. Далі до кордони з Україною річка протікає по екологічно сприятливій території, швидкий перебіг річки сприяє перемішуванню води, активному насиченню киснем, активний водообмін і заповнення води за рахунок підземних вод наводять до розбавлення вод річки високоякісною водою. Поєднання сприятливих чинників наводить до підвищення класу чистоти води і вже на території Волчанського району України вона знов відповідає 3 класу

При пересіченні з кордоном України води річки Сіверський Донець характеризуються наступними показниками:

· клас чистоти - З

· мінералізація - 440 мг/л

· насичення киснем - 65%

· вміст нафтопродуктів -0,007 мг/л

· вміст ЛІГ - 0,26 мг/л

Річка Сіверський Донець пересікає кордон з Україною в с. Гатіще Вовчанського району.

На забруднення вод річки Сіверський Донець відчутний вплив надає промисловість м. Харкова (приплив Уди і Межа).

По класу якості вод, води р. Сіверський Донець на території Харківської області змінюються таким чином: ось Печенізького водосховища к г. Змієва вони характеризуються як 4 клас, потім до каналу Дніпро-Донбас погіршують свою якість до 5 класу. Після каналу якість води підвищується і відноситься до 3-4 класів. Найбільшим припливом на кордоні Харківської і Донецької областей є р. Оскол, води якої по класу забрудненості відносяться до 6 класу. Значному забрудненню річка піддається на території найбільш розвинених в промисловому відношенні міст, таких як: Донецьк, Лисичанськ, Сєверодонецьк, Луганськ, де води за якістю досягають 5-6 класу забрудненості [19, 41, 44].

Якість води Сіверського Дінця оцінюється за вимогами гранично допустимих концентрацій (ГДК) водосховищ рибогосподарського водокористування. Якість води припливів оцінюється за вимогами санітарних норм для водоймищ культурно-питного водокористування (ПДКк.п.).

1.2 Екологічні умови формування річкового стоку

Сьогодні річкова мережа значно ослаблена, а наслідки екологічно необґрунтованої господарської діяльності у її басейнах досить відчутні.

Річковий басейн - це частина суші, зайнята річковою системою, що забезпечує її функціонування та відповідне формування якості води. Водозбірний басейн - це поверхня суші, з якої річкова система збирає воду, що надходить у русло річки. Водозбірний басейн не включає саму річку, а є складовою частиною річкового басейну як більше загального поняття. Головній складовій річкового басейну є русло або русло ріки, яким вода стікає до устя. Устя ріки - це частина або ділянка території річкового басейну в місці впадіння річки до іншого водного об'єкта. Протилежним до устя - початок ріки. Це місце, звідки починається ріка, їм може бути джерело, болото або інший водний об'єкт - озеро, ставок та інше. Від джерела до устя ріки вода рухається руслом за рахунок перепаду висот. Різниця висот над рівнем моря між різними ділянками річки розраховуючи на одиницю довжини русла називається ухилом ріки.

Для зручності вивчення та порівняльної характеристики території басейну й самої ріки від джерела до устя умовно розділяють на три частини, які не обов'язково повинні мати однакову площу або довжину. Це верхній, середній і нижній плини ріки. Середній плин річки характеризується зменшенням ухилу та значним ростом живого перерізу русла. Ріка стає більше звивистою і повноводною, з'являються широкі плеси. У нижньому плині ще більше зменшується ухил, але збільшується живий переріз русла та витрати води. Ріка стає більше повноводною, а русло більше глибоким і розмитим.

Рівень води в ріках може коливатися в досить широких межах. Його зміна обумовлена порами року, кількістю опадів та обсягом води, що надходить із водозбірного басейну.

Весняна повінь на ріках є наслідком танення снігів на площі водозбору й весняних дощів. Крім основних весняних повеней, у різних фізико-географічних зонах спостерігаються тимчасові паводки - короткочасні підвищення рівня води внаслідок значних дощів або швидкого танення снігу взимку (під час таких паводків також можливий вихід води з русла на заплаву).

Частина русла ріки, що заповнена водою в посушливу пору року, називається корінним руслом, або руслом. Ще цю частину ріки називають "меженне русло", що походить від назви вже згаданого періоду в житті ріки. Частина річкової долини, що вкривається водою під час найвищої повені або паводків має назву заплави. Заплава у свою чергу ділиться на прируслову, центральну та притерасну частини. Остання, як правило, найбільш знижена і заболочена. На прирусловій частині може бути добре помітне прируслове підвищення, що утворюється в результаті осідання зважених у воді твердих часточок, винесених з русла ріки під час повені.

За рахунок активної діяльності ріки її русло на окремих ділянках може мати рукави або протоки. Головним руслом у такому випадку вважають протоку, що має цього року найбільшу витрату води. Згодом окремі рукави можуть губити зв'язок з руслом, утворюючи "старі" - подовжені руслоподобні водойми в заплаві ріки. Найменша швидкість плину ріки характерна в нижній частині. У зв'язку із цим тут відкладається основна маса наносів. Особливо це стосується устя рік, де утворюються широкі дельти. Ріка в межах дельти створює кілька рукавів, які пробиваються через шари відкладень.

Таким чином, у формуванні річкового русла беруть участь два процеси: ерозія - розмивання та процес нагромадження річкових відкладень. Нагромадження відкладень відбувається в основному в середньому та нижньому плині річки. Відкладення по різних причинах переміщаються з місця на місце, змінюючи свою форму. У зв'язку із цим у руслі річки утворюються плеси та перекати. Плеси - це ділянки ріки з досить більшими глибинами, які мають значну площу, довжину. Перекати - це порівняно короткі, дрібні ділянки русла. Протягом всієї довжини русла ріки, як правило, часто зустрічається чергування плесів і перекатів. Місцезнаходження перекатів у руслі річки постійно змінюється. Також змінюється висота перекатів. Це визначає утворення мілин і цілих островів, які сприяють постійній зміні напрямку і форми русла [16].

Розрізняють два типи живлення: ґрунтове (підземне) і поверхневе, які в різні періоди року змінюють один одного. У весняно-літній період живлення ріки в основному за рахунок поверхневого стоку. Узимку, коли ріки замерзають, єдиним джерелом їхнього живлення служать ґрунтові води. Другий спосіб живлення присутній і влітку, але його відносна частина менша. Поверхневе живлення рік відбувається за рахунок опадів. Рівень води в ріках протягом року коливається в досить значних межах.

До складу річкового басейну входить і придаткова система ріки. Це всі водойми, які перебувають у долині корінної ріки і тим або іншим образом пов'язані з нею. Всі придаткові водойми долини ріки можна розділити на два типи: