5. еколого-геохімічна характеристика новодністровського водосховища icon

5. еколого-геохімічна характеристика новодністровського водосховища



Название5. еколого-геохімічна характеристика новодністровського водосховища
Дата конвертации20.10.2012
Размер211.11 Kb.
ТипДокументы

5.ЕКОЛОГО-ГЕОХІМІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА НОВОДНІСТРОВСЬКОГО ВОДОСХОВИЩА


ГЕОХІМІЧНА СПЕЦІАЛІЗАЦІЯ ДОННИХ ВІДКЛАДІВ НОВОДНІСТРОВСЬКОГО ВОДОСХОВИЩА

(За рухливими формами макро- і мікрокомпонентів)


А.Ю.Сеньковський, Л.Б.Кошіль, М.Б.Кошіль

5.1.МЕТОДИКА ВІДБОРУ І ОБРОБКИ ПРОБ.


Під час переддипломної практики в експедиції "Дністер" нами проводився відбір проб донних відкладів по відносно регулярній сітці точок спостережень з наступним вивченням, порівнянням результатів з фоновим вмістом хімічних елементів і виділенням геохімічних асоціацій та аномалій.

Проби донних відкладів відбирались по правому і лівому березі Новодністровського водосховища і в притоках р.Дністер через кожні 2 км (при можливості) (). Всього було відібрано 134 проби. На жаль, збереглося 120 проб (65 проб правого берега і 55 проб лівого берега). Проби відбиралися в прибережній частині з верхнього горизонту донних відкладів на глибину до 10 см (відомо, що максимальна концентрація елементів-забруднювачів проходить в вертикальному шарі грунту чи донних відкладів на глибину до 10 см). В середньому маса кожної проби приблизно становить 200-300 г. Проби зберігалися в поліетиленових мішечках. Таким чином, було проведено еколого-геохімічне опробування території, що досліджується, яке дає можливість виділити ореоли техногенного забруднення або природні аномалії, вивчення яких приводить до встановлення джерел забруднення геологічного середовища.

Відібрані проби були висушені, після чого був зроблений аналіз рухливих форм макро- і мікрокомпонентів (аналіз виконував аналітик Єдинак О., ЛДУ).

За результатами аналізу рухливих форм макро- і мікрокомпонентів було зроблено математично-статистичну обробку результатів, за даними якої було отримано графічну інформацію забруднення донних відкладів хімічними елементами. Інтерпретація отриманих результатів привела до встановлення ймовірних джерел забруднення даної території.
^

5.2.РЕЗУЛЬТАТИ АНАЛІЗУ РУХЛИВИХ ФОРМ МАКРО- І МІКРОКОМПОНЕНТІВ.


В результаті опробування донних відкладів Новодністровського водосховища було отримано 120 проб, в яких виявлені такі макро- і мікрокомпоненти: НСО3-, NH4+, NO2-, NO3-, Fe заг., PO43-, Cl-, SO42-, Са2+, Mg2+, Nа+, К+, F-, Сu, Pb, Со, Mо, Cr, Mn.



Малюнок 5:1. Картосхема пунктів відбору геохімічних проб

Для порівняння вмісту цих елементів в досліджуваних пробах з їх фоновими значеннями в грунтах (Виноградов, Малюга, 1963) приймалося середнє значення кожного елементу на досліджуваній території.


Елемент

Середній вміст в пробах

фонове значення (%)

ГДК в воді (мг/мл)

K

10 мг/л

1.36

-

Fe

5 мг/л

2 10

1.5

Cu

200 мкг/л

2 10

1

Pb

100 мкг/л

1 10

0.03

Co

60 мкг/л

1 10

0.1

Mo

150 мкг/л

2 10

0.25

Cr

50 мкг/л

2 10

0.5

Mn

200 мкг/л

8.5 10

0.1

SO

63 мг/л

-

500

NO

25 мг/л

-

45

NO

2 мг/л

-

3.3

NH

8 мг/л

-

1


З таблиці видно, що середній вміст цих елементів в донних відкладах нижче фонового. Отже, можна зробити висновок, що в донних відкладах проходить розсіяння цих хімічних елементів, порівняно з кларком в грунтах.

Порівнюючи вміст компонентів в донних відкладах з ГДК у воді, видно, що деякі з них значно перевищують гранично допустимі вмісти: F і Pb в 3 рази, Mn в 2 рази, NH4+ в 8 разів. F, Pb і Mn, імовірно, зв'язані з літологічними особливостями порід, розповсюджених на даній території (фосфорити з галенітом, марганцеві мінерали). Суттєві вмісти NH4+ зумовлені наявністю великої кількості органіки, захороненої в донних відкладах. До речі остання може розглядатися як потенційна сировина для використання в якості природного азотного добрива.
^

5.3.МАТЕМАТИЧНО-СТАТИСТИЧНА ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ.


Явище забруднення навколишнього середовища може бути охарактеризоване множиною ознак, які піддаються спостереженням і вимірам і повинно розглядатись як система, яка залежить від великої кількості факторів, і тому потребує для свого опису багатомірного ознакового простору.

Тому для обробки результатів аналізу застосовувались математично-статистичні методи: кореляційний аналіз і факторний аналіз, за допомогою яких зроблено висновки щодо джерел забруднення навколишнього середовища.
^

5.3.1.Кореляційний аналіз.


Кореляційний аналіз – галузь математичної статистики, яка досліджує взаємозв'язок між величинами, що змінюються. "Кореляція" означає співвідношення, від лат. "correlatio". Отже, даний аналіз застосовується для встановлення залежностей між спостереженними значеннями різних характеристик, а також розділення множини ознак за характером їх внутрішніх зв'язків для виділення і групування асоціацій хімічних елементів.

Особливість кореляційного аналізу – намагання не просто встановити взаємний зв'язок тих чи інших показників, а знаходити причину взаємозв'язків, інакше – причинні залежності, представлені коефіцієнтами кореляції.

Статистичні властивості випадкових величин з n – мірним нормальним розподілом задаються їх кореляційними матрицями, які можуть бути обчислені за вихідними матрицями. Для вивчення взаємозв'язку декількох величин обчислюють кореляційні коефіцієнти (коефіцієнти розподілу).

Після введення аналітичних даних в комп'ютер та їх мат. обробки, ми отримали кореляційні матриці ( Таблиці 2, 31).

При розгляді цих таблиць були виділені пари хімічних елементів, взаємозв'язаних між собою.

Кореляційний аналіз зроблений окремо для правого берегу і для лівого берегу. При розгляді результатів кореляційного аналізу дається окремий опис лівого і правого берегів і їх порівняльна характеристика.
^

5.3.2.Правий берег


При розгляді Таблиці 2 виділені наступні пари хімічних компонентів :

При порозі 0.3

NH4+ – HCO3- , Fe – NH4+ , К – F, NH4+ – лж., Fe – тв., Cu – HCO3-, Cu – тв., Cu – NH4+, SO42- – Mn, Mo – Mn, F – орг.

При порозі 0.4

NH4+ – тв., Cl – SO42-, Ca – Fe, Ca – PO43-, Mg – HCO3-, SO42- – K, SO42- – F, Cu – NO3-, Mg – Cu, Cl – Pb, Cl – Mo, Cr – Mn, SO42- – орг., SO42- – Cl.

При порозі 0.5

HCO3- – тв., PO43- – тв., PO43- – NO3-, Ca – NH4+, Ca – NO3-, Cl – орг.,

При порозі 0.6

NO3- – тв., Ca – HCO3-, Mg – PO43-, Ca – Mg, Cl – K, Na – орг.

При порозі 0.7

NO3- – Mg.

При порозі 0.8

Mg – тв.

При порозі 0.9

Ca – тв.
^

5.3.3.Лівий берег


При розгляді Таблиці 3 виділені наступні пари хімічних компонентів:

При порозі 0.3

SO42- – тв., NH4+ – тв., NH4+– HCO3-, NH4+ – Fe, NO3- – PO43-, Mg2+ – Fe, Cl- – Mg2+, SO42- – Mg2+, Ca2+ – SO42-, Mg2+ – NH4+, Mg2+ – NO3-, Na+ – Ca2+, K+ – тв., K+ – Na+, Pb – тв., Mo – тв., Cl- – Mo, Cu – Cr, NH4+ – орг.

При порозі 0.4

Cl- – тв., Cl- – NO3-, Cl- – Ca2+, Mg2+ – Ca2+, Na+ – Cl-, K+ – NH4+, K+ – Fe, K+ – Cl-, K+ – Mg2+, NH4+ – F-, K+ – F-, Co – F-, Mo – HCO3-, Ca2+ – Mo, Na+ – Mo.

При порозі 0.5

HCO3- – тв., Cl- – NO3-, SO42- – NO3-, Ca2+ – NO3-, Cu – HCO3-, Pb – HCO3-, Ca2+ – Pb, K+ – орг.

При порозі 0.6

SO42- – Cl-, Ca2+ – HCO3-.

При порозі 0.8

Ca2+ – тв., Mg2+ – тв.

При порозі 0.9

F- – орг.

Потрібно відмітити, що для досліджуваної території виділилися найбільш сильні зв'язки між парами для правого берегу: NO3- – тв., Ca2+ – HCO3-, Mg2+ – PO43-, Ca2+ – Mg2+, Cl- – K+, Na+ – орг. з силою зв'язку 60%; NO3- – Mg2+ з силою зв'язку 70 %; Mg2+ – тв. з силою зв'язку 80%, Ca2+ – тв. з силою зв'зку 90%. Для лівого берегу: Ca2+ – HCO3-, SO42- – Cl- з силою зв'язку 60 %; Ca2+ – тв., Mg2+ – тв. з силою зв'язку 80%; F- – орг. з силою зв'язку 90%. У решти пар елементів сили зв'язку менші(50%, 40%, 30%).



Малюнок 5:2. Сили зв’язку між парами для правого берега



Малюнок 5:3. Сили зв’язку між парами для лівого берега

Графічно сили зв'язку між парами, які виділились зображені на Малюнок 5:2, Малюнок 5:3.

Кореляційний аналіз дає можливість за виділеними асоціаціями хімічних компонентів встановити можливе спільне джерело надходження їх в донні відклади.

Оскільки для більшості виділених асоціацій, кореляційний зв'язок слабий, говорити про достовірність знаходження цих елементів в асоціаціях в донних відкладах, а тим більше про їх спільне джерело походження ще неможливо.

Для того, щоб з більшою долею ймовірності встановити джерела походження цих елементів в донних відкладах проведемо факторний аналіз.
^

5.4.ФАКТОРНИЙ АНАЛІЗ.


Із збільшенням розмірів ознакового простору збільшується трудоємність вивчення геологічних об'єктів і виникає проблема заміни багаточисельних ознак їх меншою кількістю, без відчутних втрат корисної інформації.

Факторний аналіз, основою якого є метод основних компонент, є одним з методів рішення цієї задачі.

На концентрацію хімічних елементів в грунтах діє множина факторів. В даному випадку для всієї досліджуваної території виділились 7 факторів. Величина дії цих факторів виражена в процентах і показана в таблицях.

Факторний аналіз проведений окремо для лівого і правого берегу.
^

5.4.1.Правий берег


В таблиці2 для 7 факторів видно, що максимальну вагу має фактор F1 і становить вона 22.849%, далі фактор F2 – 13.910%, фактор F3 – 8.829%, фактор F4 – 7.669% і фактор F5 – 7.131%. Значення факторів F6 і F7 малі і вони мають незначний вплив на концентрацію і поширення хімічних елементів.

Оскільки перші п'ять факторів, як найсильніші і впливові, були виділені окремо, то для цих факторів були побудовані графіки розподілу хімічних елементів в групах.

Аналізуючи графіки факторів, можна сказати наступне :

  1. Для правого берегу Новодністровського водосховища фактор F1 має безпосередній вплив на поширення в донних відкладах таких компонентів як HCO3-, Сa2+ і Mg2+.

  2. Фактор F2 має вплив на поширення в донних відкладах Cl-, SO42-, K+, F- і органічної речовини, між якими прослідковується дуже тісний зв'язок. Дуже незначний вплив фактор F2 має на Мо.

  3. Фактор F3 впливає на поширення в донних відкладах HCO3-, Pb, Cr, Mn.

  4. Фактор F4 має не такий значний вплив на поширення компонентів у донних відкладах порівняно з попередніми факторами. Незначний вплив фактор F4 має на поширення NO2-, Cl-, Cu, і Pb в донних відкладах.

  5. Вплив фактору F5 на поширення компонентів в донних відкладах також незначний. Елементи, на поширення яких впливає цей фактор – Na, Mo, Cr, Mn.

На графіках показано виділення на даній території аномальних точок в залежності від впливу тих чи інших факторів.

Аномальними є точки, які відхиляються від заданого фону.

Невипадкова компонента, яка характеризує основну частину поля, що моделюється називається його фоном.

Фонова частина поля виявляє область відносно підвищених і понижених значень ознаки, яка вивчається і несе в собі цінну геологічну інформацію про природу даного об'єкту. Для виділення фону потрібна генерація основних властивостей поля з придушенням більш чи менш суттєвих окремих часткових відхилень.

В кожному конкретному випадку відхилення від фону називаються і розглядаються як аномальні.

На графіку факторів F1 і F2 показано виділення на правому березі Новодністровського водосховища таких аномальних точок : 31 (проба 68) – околиця села Велика Мукша – зони дії Mg2+, Ca2+, NO2-, PO43-, HCO3-, і 24 (проба 51) – напроти села Сокіл – зона дії Mn, Mо, Cr, Na.

На графіку факторів F1 і F3 аномальними точками є 12 (проба 28) – 2 км від села Перківці гирло пересохлого потічка, 55 (проба 124) – напроти річки Калюс, 31 (проба 68) – зони дії Pb, Cr, і Mn.

На графіку факторів F1 і F4 аномальні точки 29 ( проба 58) – за селом Вороновиця.

На графіку факторів F1 і F5 аномальна точка 31 (проба 68).

На графіку факторів F2 і F3 аномальні точки : 24 (проба 51), 55 (проба 124), 12 (проба 28), 13 (проба 29) – затока біля околиці села Анадоли – зони дії Mn, Cr, Pb, HCO3- .

На графіку факторів F2 і F4 аномальні точки 24 (проба 51) і 31 (проба 68).

На графіку факторів F2 і F5 аномальна точка 24 (проба 51).

На графіку факторів F3 і F4 аномальними точками є 31 (проба 68), 55 (проба 124), 12 (проба 28), 13 (проба 29).

На графіку факторів F3 і F5 аномальні точки : 31 (проба 68), 13 (проба 29), 55 (проба 124).

На графіку F4 і F5 аномальні точки: 31 (проба 68), 55 (проба 124), 13 (проба 29), 24 (проба 51), 12 (проба 28).

Отже, аномальні точки: 31 (проба 68), 24 (проба 51), 12 (проба 28), 55 (проба 124), 29 (проба 58), 13 (проба 29).
^

5.4.2.Лівий берег


В таблиці для 7 факторів видно, що максимальну вагу має фактор F1 – 21.92%. Вага фактору F2 – 13.68%, F3 – 10.7%, F4 – 8.45%, F5 – 7.74%. Вага F6 і F7 в порівнянні з попередніми мала, значить вони мають незначний вплив на поширення хімічних компонентів і розглядатись не будуть.

Оскільки перші п'ять факторів найвагоміші, тому для цих факторів були побудовані графіки розподілу хімічних компонентів.

Розглянувши графіки факторів можна сказати слідуюче :

  1. для лівого берегу Новодністровського водосховища фактор F1 має безпосередній вплив на поширення в донних відкладах таких компонентів як HCO3-, твердість, Ca2+, Mg2+.

  2. Фактор F2 має вплив на поширення в донних відкладах NH4+, K+, F-, органіки.

  3. Фактор F3 – на NO2- , Cl-, SO42-.

  4. Фактор F4 впливає на поширення в донних відкладах Fe.

  5. Фактор F5 на NO3- , PO43-, NO2-.

Отже :

  • F1 – HCO3-, Ca2+, Mg2+, твердість

  • F2 – NH4+, K+, F-, органіка

  • F3 – NO2- , Cl-, SO42-

  • F4 – Fезаг

  • F5 – NO3- , PO43-, NO2-

На графіках показано виділення на даній території аномальних точок в залежності від впливу тих чи інших факторів.

В результаті дії фактору F1 можна виділити такі аномальні точки: 37 (проба 77), 48 (проба 98), 49 (проба 99), 30 (проба 64).

Проба 77 взята в 2 км від гирла р.Тернави.

Проба 98 – р.Студениця.

Проба 99 – 2 км вниз по течії від гирла р.Студениці.

Проба 64 – с.Велика Слобідка, 1 км не доходячи до гирла р.Мукші.

Внаслідок дії фактору F2 виділяються така аномальна точка як 27, яка відповідає пробі 60, яка взята напроти с.Вороновиця. В результаті дії фактору F3 виділяються такі аномальні точки 64 (проба 129) – гирло річки Калюс, 42 (проба 87) – 2 км від околиці села Субич, 16 (проба 34) – затока за селом Малинівці, 15 (проба 32) – село Гринчук, 27 (проба 60) – напроти села Вороновиця.

В результаті дії фактору F4 виділяються такі аномальні точки: 30 (проба 64), 37 (проба 77), 38 (проба 78), 12 (проба 20), 27 (проба 60), 31 (проба 66).

Аномальна точка 30 відповідає пробі 64, яка взята в с.Велика Слобідка, 1 км не доходячи до гирла р.Мукша.

Аномальна точка 37 відповідає пробі 77 – 2 км не доходячи до гирла р.Тернава.

Аномальна точка 38 відповідає пробі 78 – старе гирло р.Тернава.

Аномальна точка 12 – проба 20 – село Бабшин.

Аномальна точка 27 – проба 60 – напроти села Вороновиця.

Аномальна точка 31 – проба 66 – р. Мукша, 5 км вверх по течії.

В результаті дії фактору F5 виділяються такі аномальні точки : 48 (проба 98) – р.Студениця, 11 (проба 19) – напроти с.Анадоли, 42 (проба 87) – 2 км від околиці с.Субич.

Отже, в результаті факторного аналізу була підтверджена коректність кореляційного аналізу, оскільки виділились ті ж асоціації хімичних компонентів, що і при кореляційному аналізі: були виявлені спільні фактори для виділення асоціацій хімічних елементів.

За асоціаціями хімічних елементів, які виділились при факторному аналізі, встановлені джерела походження чи надходження цих елементів у донних відкладах. Вони розглянуті нижче.
^

5.5.ІНТЕРПРЕТАЦІЯ ДАНИХ ЕКОЛОГО-ГЕОХІМІЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ


Результати кореляційного і факторного аналізів дозволили виділити асоціації компонентів природного та техногенного походження за спільними джерелами. Нижче приведені дані окремо для лівого і правого берегів.
^

5.5.1.Лівий берег


В результаті кореляційного аналізу виділились такі асоціації компонентів:

1. NH4+ – K+ – орг., NH4+ – K+ – F- (середня сила зв'язку).

2. NO2- – Cl- – SO42- (середня сила зв'язку).

В результаті факторного аналізу чітко виділяються наступні асоціації хімічних компонентів :

1. HCO3- – тв. – Ca2+ – Mg2+ (асоціація, пов'язана з дією фактору F1);

2. NH4+ – F- – K+ – орг. (асоціація пов'язана з дією фактору F2);

3. NO2- – Cl- – SO42- (асоціація пов'язана з дією фактору F3);

4. Fe (фактор F4);

5. NO3- – PO43- – NO2- (асоціація пов'язана з дією фактору F5).

Спробуємо пояснити природу і дію цих факторів, виділити природні і техногенні фактори. Щоб правильно зрозуміти і пояснити ці фактори, згадаємо, що вода – це "кров ландшафту", вона знаходиться в складних зворотніх взаємовідношеннях з організмами, гірськими породами, атмосферою.

Найпотужніший фактор F1 (вага 21.92%) впливає на асоціацію наступних компонентів : HCO3-, тв., Ca2+, Mg2+ і можливо обумовлює їх поступання з гірських порід.

За рахунок порід в воді формуються макро- і мікрокомпоненти, в число яких входять HCO3-, SO42-, Cl-, Ca2+, Mg2+, Na+ і більше 60 мікроелементів. Роль гірських порід у формуванні складу вод значно перевищує роль інших джерел (Питьйова, 1974). Кожний з головних макрокомпонентів води утворюється за участю певних порід і мінеральних сполук, що присутні в породах в різних формах. У формуванні карбонатних іонів бере участь вуглець кальциту і доломіту, мінералів, широко розповсюджених в карбонатних відкладах Середнього Придністров'я :

CaCO3 + CO2 + H2O = Ca2+ + 2HCO3-

Кальцій-іон поступає в воду з осадових теригенних порід, де він присутній в складі поглиненого комплексу. Суттєве джерело надходження кальцію, крім карбонатних порід (вапняків, доломітів, мергелів), представляють сульфатні породи (гіпси, ангідрити):

CaSO4 + 2H2O = Сa2+ + SO42- + 2H2O

Магній-іон формується у воді за рахунок поглиненого комплексу глинистих різновидів порід континентального генезису при взаємодії з доломітизованими відмінами карбонатних порід.

Сульфат-іон формується у воді при дії сірки, що поступає в воду з сульфатних порід.

Хлор-іон утворюється при поступанні з глинистих і доломітизованих порід.

Фактор F1, який обумовлює сукупність таких компонентів як HCO3-, Ca2+, Mg2+, виходячи з приведеного вище, може пояснюватись природним складом води, сформованої в межах розвитку вапняково-доломітової товщі силурійських відкладів Придністров'я ("природний фактор").

Розглядаючи фактор F2 з вагою 13.68%, що впливає на асоціацію компонентів NH4+ – F- – K+, орг., попередньо можна назвати його "біогенним" або "органічним". Органічні речовини порід, подібно мінеральним, беруть участь у формуванні хімічного складу води. При розкладанні органічної речовини в воду поступають органічні сполуки і мінеральні компоненти (Cl, F, Br, B, K, N). Породи досліджуваного району збагачені органічною речовиною (глинисті породи верхнього венду і силуру, фосфорити і фосфатні породи верхнього венду і крейди, карбонатні породи крейди і неогену, сучасні захоронення при створенні Новодністровського водосховища).

Фактор F3 з вагою 10.7%, що впливає на сукупність компонентів NO2- – Cl- – SO42- на відміну від попередніх можна назвати "техногенним". Джерелами надходження цих забруднювачів можуть бути стоки побутові, з тваринницьких ферм і колгоспних полів.

Фактор F4 з вагою 8.5% впливає на підвищений вміст Fe. Природу цього фактору з'ясувати неможливо на даному етапі досліджень.

Фактор F5 з вагою 7.74%, який зумовлює сукупність PO43-, NO2-, NO3-, по аналогії з фактором F3 можна охарактеризувати як "техногенний", пов'язаний з використанням азотних добрив на сільськогосподарських угіддях і як такий, що разом з фактором F3 представляє негативний вплив сільського господарства на стан і якість природних вод, зв'язаних з

а) застосуванням різних засобів хімізації (добрива, отрутохімікати, стоки і їх осадки), які поступають у водні об'єкти з поверхневим і грунтовим стоком;

б) впливом сточних вод і відходів тваринництва;

в) впливом стоку поверхневих і грунтових вод з території пасовищ;

г) прискореною ерозією сільськогосподарських територій.

В водотоках сільськогосподарських районів формуються агрогенні потоки розсіяння широкої групи хімічних елементів і сполук, в тому числі і високотоксичних. Найсильніший, але локальний вплив зв'язаний з тваринницьким комплексом. Контрасність аномалій в районах землеробства невелика, але вони фіксуються на значних територіях. При подальших темпах хімізації можна очікувати прогресуючої геохімічної трансформації водних систем в агроландшафтах. Це вказує на необхідність проведення спеціальних досліджень, направлених на вивчення поступлення, розподілу і міграції хімічних елементів в водних об'єктах і оцінки екологічних наслідків, зв'язаних з їх негативною дією.
^

5.5.2.Правий берег


Результати кореляційного аналізу дозволили виділити асоціації хімічних компонентів природного та техногенного походження за спільними джерелами, а саме :

1. Ca2+ – тв. – HCO3- (з середнім зв’язком)

Ca2+ – тв. – NO2- (з середнім зв’язком)

2. F- – K+ – SO42- – Cl- – орг. (з слабким зв’язком)

Cu – Mg2+ – HCO3- (з слабким зв’язком)

Ca2+ – Fe – NH4+ (з слабким зв’язком)

NH4+ – HCO3- – Cu (з слабким зв’язком)

NH4+ – тв. – Cu (з слабким зв’язком)

NH4+ – тв. – Feзаг (з слабким зв’язком)

Факторний аналіз дозволив виділити наступні асоціації компонентів :

Ca, 2+ Mg2+, HCO3-, тв. – зона дії фактору F1

Cl-, SO42-, F-, Mo, орг. – зона дії фактору F2

Pb, Cr, HCO3-, Mn – зона дії фактору F3

NO3-, Cl-, Cu, Pb – зона дії фактору F4

Na, Mo, Cr, Mn – зона дії фактору F5

Найпотужніший фактор F1 з максимальною вагою 22.85% впливає на асоціацію HCO3- – тв. – Ca2+ – Mg2+. Цей фактор ідентичний фактору F1 лівого берегу і обумовлений поступанням цих компонентів з гірських порід (“природний фактор”).

Фактор F2 вагою 19.91 % впливає на асоціацію Cl- – SO42- – K+ – F- – орг. Цей фактор пов’язаний з підвищеним вмістом органічної речовини і збігається з фактором F2 лівого берегу. Інтерпретація цього фактору була подана вище, але є імовірність впливу на нього аварії на Стебницькому комбінаті у 1983 році.

Фактори F3, F4 і F5 за природою, складом і дією відрізняються від аналогічних факторів лівого берегу.

Фактор F3, вага якого 8.83 % впливає на асоціацію HCO3- – Pb – Cr – Mn, може бути зумовлений літологічними особливостями гірських порід даного регіону (вендські карбонатні фосфоритвміщуючі породи з галенітом і мінералами марганцю) (“природний фактор”).

Визначити природу факторів F4 і F5 на даному етапі досліджень неможливо
^

5.6.ПРОСТОРОВИЙ МОНІТОРИНГ МАКРО- І МІКРОКОМПОНЕНТІВ В ДОННИХ ВІДКЛАДАХ НОВОДНІСТРОВСЬКОГО ВОДОСХОВИЩА


Оскільки ширина Новодністровського водосховища в середньому складає 1 – 2 км, просторовий моніторинг рухливих компонентів в донних відкладах проводився по двох берегах. Для цього побудовано графіки розподілу усіх компонентів, що визначалися, у цьому депонуючому середовищі3.

Розподіл копонентів по правому березі.

Візуальний аналіз графіків розподілу привів до наступних висновків :

  1. чітко прявляється тренд зменшення значень наступних компонентів HCO3-, SO42-, Ca2+, Mg2+;

  2. дещо менше проявлена контрасність пониження концентрацій іонів PO43- і NO3-;

  3. підвищується до т.с. 92 (с.Нагоряни) вміст К-іону, а потім тренд відсутній.

Розподіл копонентів по лівому березі.

Графіки варіацій вмісту компонентів в донних відкладах по лівому березі вказують на те, що

  1. проявлений тренд зменшення в східному напрямку NO3-, K+, Na+, NH4+;

  2. вміст Mn закономірно зменшується до т.с. 98, а далі зростає;

  3. для решти компонентів тренд зміни вмістів визначити неможливо.

В загальному аналіз графіків розподілу компонентів в донних відкладах показав їх стибкоподібний характер і дав можливість виявити аномальні точки.

Для більш коректних висновків щодо присутності тренду в розподілі компонентів виконаний аналіз поліноміальної регресії (для компонентів, тренд зміни яких візуально визначався по графіках розподілу).

Поліноми розподілу макрокомпонентів групуються по характеру їх зміни в донних відкладах з заходу на схід.

  1. Для обох берегів характерне зменшення вмісту кальцію, магнію і гідрокарбонат-іону у донних відкладах, що зумовлене зміною літології корінних порід (доломити і вапняки силуру змінюються теригенною товщею верхнього венду) (Error: Reference source not found).

  2. Вміст калію і натрію для обох берегів досягає апогею у центральній частині водосховища, зменшуючись в західному і східному напрямках (Малюнок 5:5, Малюнок 5:6).

  3. Крива поліноміальної регресії для сульфат-іону має бімодальний характер, імовірно відображаючи ступінь розповсюдження гіпсо-ангідритової товщі неогену (Малюнок 5:7).

  4. Збільшення вмісту фосфат-іону в східному напрямку по лівому березі зв’язане з появою верхньовендських фосфоритвміщуючих товщ (Малюнок 5:7).

  5. Синусоїдальний характер регресії для іону амонію може свідчити про підвищений вміст органіки донних відкладів в західній частині водосховища і зменшення її в східному напрямку, що відображає специфіку процесів розкладання органічної речовини при затопленні (Малюнок 5:8).




Малюнок 5:4. Монотонне зниження вмісту компонентів вздовж водосховища (кальцій, гідрокарбонат)



Малюнок 5:5. Максимум вмісту компонентів у центрі водосховища (калій, натрій)



Малюнок 5:6. Максимум вмісту компонентів у центрі водосховища (калій, натрій, нітрит)



Малюнок 5:7. Монотонне зростання вмісту компонентів вздовж водосховища (фосфат)



Малюнок 5:8. Коливання вмісту компонентів вздовж водосховища (амоній)
^

5.7.РАДІОЕКОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ НОВОДНІСТРОВСЬКОГО ВОДОСХОВИЩА


З метою виявлення можливості забруднення донних відкладів радіонуклідами техногенного походження було проведено гамма-спектрометричний аналіз 20 з 134 відібраних проб намулу р.Дністер на вміст в них цезію – 137. Дослідження проводились на паспортизованій і метрологічно перевіреній установці, зібраній на базі аналізатора АМА-ОЗФ та напівпровідникового германій-літієвого детектора гамма-випромінювання типу ДГДК-90. Всі роботи виконувались згідно з "Рекомендаціями Української міжвідомчої комісії радіаційного контролю за забрудненням природного середовища" (Київ, 1991. – 37 с.). Набір спектрів здійснювався в режимі живого часу в межах 3600 – 10800 с з метою чіткої ідентифікації Cs137.

Комп'ютерна обробка результатів здійснювалась за допомогою пакету прикладних програм, розроблених НВЦ "Атомприладсервіс".

Рахунок питомої активності окремих радіонуклідів здійснювався за формулою :

Аі=Nіі*qі*tv*m,

де Nі – кількість -квантів певної енергії, зареєстрованої детектором за час набору спектру t; Еі – абсолютна ефективність реєстрації квантів з даною енергією; qі- квантовий вихід; m – маса проби, відібраної для аналізу.

Серед 20 представлених проб виявлено забруднення Cs137 в 9 випадках, причому в 2 пробах виявлені лише"сліди" цезію (питома активність Бк/кг, стаб. похибка вимірювань >100% ). В інших 7 пробах вміст радіонукліду Cs137 змінюється в широких межах від 7 до 98 Бк/кг (вклад в загальну активність відповідно 1-8%).

Найбільший вклад в сумарну активність проб вносять радіонукліди природнього походження: К40, Tl208, Рb212, Рb214, Ві212, Ас228. Питома активність природнього К40 змінюється в межах 200 – 834 Бк/кг.

Було б цікавим в майбутньому відібрати проби намулу і проби грунтів в місцях зносу води, оскільки основна частина Cs137 в післяаварійний період могла попасти в річку, а потім в донні відклади лише за рахунок міграції з прилеглих грунтів.

Отримані значення питомої активності Cs137 в пробах намулу р.Дністер свідчать про незначне забруднення цим радіонуклідом, за винятком проб 111 та 74 (98 та 91 Бк/кг).

5.8.Висновки


За результатами досліджень Новодністровського водосховища зроблено наступні висновки.

1. Середній вміст хімічних компонентів в донних відкладах нижче фонового, тобто в донних відкладах проходить розсіяння цих компонентів, порівняно з кларокм у грунтах. Проівнюючи вміст компонентів в донних відкладах з ГДК у воді, видно, що деякі з них значно перевищують гранично допустимі вмісти : F і Pb в 3 рази, Mn в 2 рази, NH4+ в 8 разів. F, Pb і Mn, імовірно, зв’язані з літологічними особливостями порід, розповсюджених на даній території (фосфорити з галієном, марганцеві мінерали). Суттєві вмісти NH4+ зумовлені наявністю великої кількості органіки, захороненої в донних відкладах. До речі, останні можуть розглядатися як потенційна сировина для використання в якості природного азотного добрива.

2. Простровоий моніторинг рухливих компонентів в донних відкладах показав такий розподіл компонентів :

Правий берег

  • чітко проявляється тренд зменшення значень НСО3- , SO42-, Mg2+, Са2+;

  • дещо менше проявлена контрасність пониження концентрацій іонів PO43- , NO2-;

  • вміст К+-іону підвищується до т.с. 93 (с.Нагоряни), потім тренд відсутній.

Лівий берег

  • проявлений тренд зменшення в східному напрямку NO2-, К+, Nа+, NH4+;

  • вміст Mn закономірно зменшується до т.с. 98 (р.Студениця), далі зростає.

Для більш коректних висновків щодо присутності тренду в розподілі компонентів виконано аналіз поліноміальної регресії. Поліноми розподілу групуються по характеру їх зміни в донних відкладах з заходу на сіхд.

Для обох берегів характерне зменшення вмісту кальцію, магнію, гідрокарбонат-іону у донних відкладах, що зумовлене зміною літології корінних порід (доломіти і вапняки силуру змінюються теригенною товщею верхнього венду).

Вміст калію і натрію для обох берегів досягає апогею в центральній частині водосховища, зменшуючись у західному та східному напрямках.

Крива поліноміальної регресії для сульфат-іону має бімодальний характер, імовірно відображаючи ступінь розповсюдження гіспо-ангідритової товщі неогену.

Синусоїдальний характер регресії для іону амонію може свідчити про підвищений вміст органіки донних відкладів в західній частині водосховища і зменшення її в східному напрямку, що відображає специфіку процесів розкладання органічної речовини при затопленні.

Збільшення вмісту фосфат-іону в східному напрямку по лівому берегу зв’язане з появою верхньовендських фосфоритвміщуючих товщ.

3. Для лівого берега характерний підвищенний зміст таких асоциацій хімічних компонентів :

  • НСО3-, Са2+, Mg2+, тв., підвищений вміст яких спостерігається в 2 км нижче по течії від гирла р.Студениця, на р.Студениця, в с.Велика Слобідка в 1 км не доходячи до гирла р.Мукші. Наявність таких компонентів може пояснюватись природним складом води, сформованої в межах вапняково-доломітової товщі сілурійських відкладів Придністров’я.

  • NH4+, К+, F-, орг. Підвищений вміст цих компонентів спостерігається напроти с.Вороновиця. Наявність сукупності таких компонентів зумовлюється збагаченням органічною речовиною порід досліджуваного району (глинисті породи верхнього венду і силуру, фосфорити і фосфатні породи верхнього венду і крейди, карбонатні породи крейди і неогену, сучасні захоронення при створенні Новодністровського водосховища.

  • NO2- , Cl-, SO42-, підвищений вміст яких спостерігається у гирлі р.Калюс, в околиці с.Субич, затоці за с.Малинівці, біля с.Гринчук, напроти с.Вороновиця. Джерелами надходження цих забруднювачів можуть бути стоки – побутові, з тваринницьких ферм і колгоспних полів.

  • NO2- , PO43- , NO3-, збільшення вмісту яких спостерігається на р.Студениця, напроти с.Анадоли, в 2 км від околиці с.Субич. Дана асоциація пов’язана з використанням азотних і фосфатних добрив на сільськогосподарських угіддях.

Правий берег

  • НСО3- , Са2+, Mg2+, тв., підвищений вміст яких спостерігається в околицях с.Велика Мукша. Наявність сукупності цих компонентів (як і для лівого берега) може пояснюватись природним складом води, сформованої в межах розвитку вапняково-доломітової товщі силурійських відкладів Придністров’я.

  • К+, Cl-, SO42-, F-, Mо, орг. Підвищений вміст спостерігається напроти с.Сокіл. Асоциація пов’язана з підвищеним вмістом органічної речовини (можливо на підвищений вміст цих компонентів має вплив аварія на Стебницькому комбінаті в 1988 р.).

  • Pb, Cr, НСО3-, Mn, підвищений вміст яких спостерігається в околицях с.Велика Мукша, в 2 км від с.Перківці, напроти р.Калюс, в затоці біля с.Анадоли. Перераховані компоненти зумовлені літологічними особливостями гірських порід даного регіону (вендські карбонатні фосфоритвміщуючі породи з галенітом і мінералами марганцю).

4. Отримані результати гама-спектрометричного аналізу 20 проб зі 120 відібраних проб намулу р.Дністер на вміст в них Cs137 свідчать про незначне забруднення цим радіонуклідом, за винятком проб 111 (сучасне гирло р.Жван, околиця с.Стара Ушиця) і 74 (р.Сурша). Було б цікавим в майбутньому відібрати проби намулу і проби грунтів в місцях зносу води, оскільки основна частина Cs137 в післяаварійний період могла попасти в річку, а потім в донні відклади лише за рахунок міграції з прилеглих грунтів.

В цілому на основі аналізу даних геохімічного опробування донних відкладів можна зробити висновок про задовільний стан водної системи Новодністровського водосховища. Основним фактором, що впливає на склад мулових вод, безперечно є ліитологічні особливості порід даного регіону.

Можливо, в західній частині водосховища ще відчуваються незначні відгуки Стебницької аварії, але значна глибина водосховища, що зумовлює відсутність підйому намулу на поверхню при повенях, відновлення біологічного балансу водної системи (за даними вивчення зоопланктону), просторовий моніторинг розподілу компонентів дозволяють говорити про встановлення екологічної рівноваги на Новодністровському водосховищі. Порушення цієї рівноваги, що може виникнути в результаті прийняття проекту “зелених” про спуск водосховища, може дійсно привести до непередбачуваних катастрофічних наслідків.

ЛІТЕРАТУРА


1. Алексенко В.А. Ландшафтно-геохимические исследования и окружающая среда. – Ростов : Изд-во Ростовского ун-та, 1989. – 128 с.

2. Геология запада Восточно-Европейской платформы. Под ред. Р.Г.Гарецкого. – Мн.: Наука и техника, 1981. – 188 с.

3. Геохимия окружающей среды / Ю.Е.Сает, Б.А.Ревич, Е.П.Янин и др. – М. : Недра, 1990. – 335 с.

4. Дригант Д.М., Гаврилишин В.І., Гінда В.А. Верхній докембрій – нижній палеозой Середнього Придністров'я – К. : Наукова думка, 1982. – 104 с.

5. Крайнов С.Р., Швец В.М. Геохимия подземных вод хозяйственно-питьевого назначения. – М. : Недра, 1987. – 237 с.

6. Лазаренко Є.К., Сребродольський Б.І. Мінералогія Поділля. – В-цтво Львівського у-ту, 1969. – 344 с.

7. Орлов Д.С. Химия почв. – М. : Изд-во МГУ, 1992. – 400 с.

8. Пастернак С.І., Сеньковський Ю.М., Гаврилишин В.І. Волино-Поділля у крейдовому періоді. – К. : Наукова думка, 1987. – 260 с.

9. Пастернак С.І., Гаврилишин В.І., Гінда В.А., Сеньковський Ю.М. Стратиграфія і фауна крейдових відкладів заходу України (без Карпат). – К. : Наукова думка, 1968. – 271 с.

10. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. – М. : Высшая школа, 1975.

11. Питьева К.Е. Гидрогеохимия. – М. : Изд-во МГУ, 1988. – 316 с.

12. Справочник по геохимии / Г.В.Войткевич, А.В.Кохин, М.Е.Мирошниченко и др. – М. : Недра, 1990.

13. Шестаков Ю.Г. Математические методы в геологии. – Красноярск : Изд-во Краснояр. ун-та, 1988. – 208 с.


1 â äàíîìó çâ³ò³ íå íàâîäÿòüñÿ.

2 â äàíîìó çâ³ò³ íå íàâîäÿòüñÿ á³ëÿ 45 ñòîð³íîê òàáëèöü òà ä³àãðàì – ïðîì³æíèõ ðåçóëüòàòà³â ôàêòîðíîãî àíàë³çó.

3 ö³ ïðîì³æí³ ðåçóëüòàòà – 22 ãðàô³êè – â äàíîìó çâ³ò³ íå íàâîäÿòüñÿ.



Похожие:

5. еколого-геохімічна характеристика новодністровського водосховища icon14. 3 Гідрохімічна та літохімічна характеристика басейну Дністра та Дністровського водосховища
Українські гідрохіміки у тому ж році робили колорометричні та титрометричні визначення. Поза тим, німецькі екологи проводили виміри...
5. еколого-геохімічна характеристика новодністровського водосховища iconВідділення комп’ютерних наук
Василенко Тетяну Сергіївну, учениця 9 класу Кам’янського еколого-економічного ліцею Кам’янської районної ради
5. еколого-геохімічна характеристика новодністровського водосховища icon1. 1літохімічні дослідження дністровського водосховища
В умовах техногенного навантаження на об'єкти довкілля першочергово актуальним їх дослідження появи у грунтах надмірних кількостей...
5. еколого-геохімічна характеристика новодністровського водосховища iconХарактеристика на аттестуемого педагогического работника (примерная форма)
Характеристика объема и видов деятельности аттестуемого в данном учреждении образования
5. еколого-геохімічна характеристика новодністровського водосховища iconПравовая характеристика убийства
Правовая характеристика умышленного причинения тяжкого вреда здоровью, повлекшего по неосторожности смерть потерпевшего
5. еколого-геохімічна характеристика новодністровського водосховища iconДокументы
1. /ХАРАКТЕРИСТИКА ОЯТ/ХАРАКТЕРИСТИКА ОЯТ.doc
5. еколого-геохімічна характеристика новодністровського водосховища icon1. Строение растительной клетки
Характеристика класса Саркодовые на примере Обыкновенной амебе. Б характеристика класса Жгутиковые на примере Эвглены зеленой
5. еколого-геохімічна характеристика новодністровського водосховища iconАмплитудно-частотная характеристика
Амплитудно-частотная характеристика линейного осциллятора ачх зависимость амплитуды его колебаний от частоты
5. еколого-геохімічна характеристика новодністровського водосховища icon1. Общая характеристика общеобразовательного учреждения Формальная характеристика образовательного учреждения
Общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №2 является правопреемником муниципального общеобразовательного...
5. еколого-геохімічна характеристика новодністровського водосховища iconБаталова Гульнара Загитовна, учитель английского языка Содержание: I. Характеристика класса с. 1 II. Характеристика урок
Данный урок является 4-ым в системе уроков по лексической теме "Личностные черты человека. Способности." (общее количество уроков...
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©podelise.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы