Мониторинг компонентов окружающей среды Северо-Казахстанской области. мониторинг. Мониторинг компонентов окружающей среды СевероКазахстанской области
 Скачать 27.98 Kb.
|
|
СРО№2 По дисциплине: «Большой экологический практикум» На тему: «Мониторинг компонентов окружающей среды Северо-Казахстанской области» по специальности - «Экология» группа Петропавловск 2021г Общая характеристика исследуемой территории Петропавловск— город на севере Казахстана, административный центр Северо-Казахстанской области. Находится в Северном Казахстане в 40 км к югу от границы с Россией и в 185 км от Кокшетау, в 428 км к северу от столицы Нур-Султана, в 278 км к западу от Омска и в 273 км к юго-востоку от Кургана. Город занимает площадь 224,91 км2. Климат резко континентальный, со значительными колебаниями температуры (зима-лето). Весной преобладает ясная и сухая погода, с большим количеством солнечных дней. Лето довольно жаркое, с преобладанием ясной и часто сухой погоды; в отдельные годы дожди могут идти с разной периодичностью, от разреженного лета до пасмурного и дождливого лета. Сезон дождей начинается в августе-сентябре. Осенью наблюдается погода от ясной в начале сезона, до пасмурной в октябре-ноябре, для данной местности характерен осенний период в течение одной-двух недель с тёплой и сухой погодой и ясным небом, посреди пасмурной и холодной осени, так называемое «бабье лето». Зима морозная и продолжительная (около 5 месяцев), с устойчивым снежным покровом в среднем до 40-50 см, с преобладанием ясной погоды, в отдельные годы с нечастыми метелями и метелями. Среднегодовая температура воздуха — +2,3 °C. Относительная влажность воздуха — 73,8 %. Средняя скорость ветра — 4,3 м/с. Среднегодовое количество осадков — 379 мм. Методы исследдования состояния атмосферного воздуха Экологическая оценка состояния атмосферного воздуха. Методы ля определения концентрации примесей в атмосфере: Хроматографический. Хроматографией называют физико-химический метод, основанный на различии скорости переноса растворенных веществ в системе двух фаз, одна из которых подвижна. Отличительной чертой хроматографического метода является разделение смеси веществ на основе распределения между двумя несмешивающимися фазами, одна из которых неподвижная, а другая - подвижная, непрерывно протекающая через неподвижную фазу. В роли подвижной фазы чаще всего выступает газ или жидкость, а в качестве неподвижной фазы - жидкость или твердое вещество. Спектральный. Он основан на свойстве газов поглощать определенную часть электромагнитного излучения. Метод позволяет определить состав, структуру и концентрацию веществ в пробах. Различают следующие методы спектрального анализа: колориметрия, ультрафиолетовая и инфракрасная спектроскопия, люминесцентный метод. Электрохимические методы анализа основаны на использовании зависимости электрических параметров от концентрации, природы и структуры вещества, участвующего в электродной (электрохимической) реакции или электрохимическом процессе переноса зарядов между электродами. Методы оценки радиационной обстановки Два вида проведения исследований оценки радиационной обстановки: полевые методы, при которых результат измерений и из анализа доступен непосредственно на участке измерений; лабораторные методы, при которых на анализируемом участке проводятся заборы грунта, воздуха, проведение простейших измерений, а результаты анализа оформляются после проведения различного вида лабораторных исследований пород и сред с учетом результатов проведенных измерений на местности. Лабораторные методы обычно обладают более высокой точностью и качеством проведенного анализа, однако их применение целесообразно в исключительных случаях сложной радиационной обстановки на участке обследования, наличии большого числа аномальных радиоактивных участков (источников), явного радиоактивного загрязнения исследуемого участка. В большинстве случаев достаточным является полевое исследование радиационной обстановки. Дизиметрическое исследование. Изучение объемной активности изотопов и исследования плотности потока ионизирующего излучения. Дозиметрическое исследование. Физические и химические методы регистрации и количественного измерения ионизационного, сцинтилляционного, фотографического и других эффектов, возникающих при взаимодействии радиоактивного излучения с веществом. Методы исследования состояния водных ресурсов 2.1 Поверхностные воды Гидробиологический анализ поверхностных вод. Биоценоз и его биотоп существуют в единстве взаимной обусловленности. Биоценоз реагирует на изменения, происходящие в биотопе, в частности на антропогенное загрязнение биотопа, изменением интенсивности и характера его метаболизма, степени участия в нем фотолитотрофов, хемолитотрофов, фотоорганотрофов и хемоорганотрофов, его видового состава и т. д. В водной экосистеме характеристики биоценоза определяют скорость и эффективность процессов самоочищения, условия образования чистой воды. Характеристики биоценоза полностью отражают характеристики биотопа, на которых основаны все методы гидробиологического анализа качества вод и донных отложений. Для гидробиологического анализа качества воды могут быть использованы практически все группы организмов, населяющих водоемы и водотоки: планктонные и донные беспозвоночные, простейшие, макрофиты, бактерии и рыбы. Каждая группа организмов как биологический индикатор имеет свои преимущества и недостатки, которые определяют пределы ее использования при решении задач биоиндикации.При выборе места отбора гидробиологических проб чрезвычайно важно учитывать гидрологические факторы, преимущественно определяющие характер распределения и распространения загрязнения в контролируемом водном объекте. Для взятия проб на предмет оценки качества воды в реках особенно подходящим местом являются перекаты. Перифитон с различных подводных предметов, находящихся на быстром течении перекатов и быстрин, благодаря быстрой смене окружающей их воды совершенно свободен от влияния случайных местных загрязнений и показывает среднее загрязнение, господствующее в данном водотоке. Особенностью бактериологического анализа воды, сближающей его с химическим анализом и определяющей его место в системе мониторинга загрязнения водных объектов, является возможность характеризовать качество воды только сразу после ее сбора. Если гидробиологические показатели определяют экологическое состояние водоема в целом, бактериологические показатели характеризуют не столько водоем, сколько воду или донные отложения. Бактерии могут служить хорошими индикаторами органического и токсического загрязнения. Метод изучения макрозообентоса При контроле качества поверхностных вод проводится структурный анализ популяций, биоценозов донных (бентосных) организмов. Видовой состав и количественное развитие биоценозов донных организмов надежно характеризуют степень загрязнения грунта и придонного слоя воды. Состав биоценозов относительно постоянен, пока он находится в условиях, в которых он сформирован. В достаточно чистых водах донные сообщества в хорошо аэрируемых участках дна характеризуются высоким видовым разнообразием, что свидетельствует о нормальном состоянии водной экосистемы. В загрязненных водоемах выпадают группы животных, наиболее чувствительные к отдельным загрязняющим веществам. Происходит видоизменение состава биоценозов, иногда катастрофическое, приводящее к замене его другим составом. Организмы зообентоса занимают в водоеме два основных биотопа: грунт (поверхность и толщу) и растительность. Сбор организмов макро- и мезобентоса осуществляется одними орудиями лова, а обработка проб производится однотипными методами, кроме промывки грунта через сита с разной ячеей. Подземные воды Изучение источников подземных вод. Каждый источник обозначается своим номером и наносится на картосхему. Описывается его точное местонахождение. Подробно характеризуют местоположение источника по отношению к элементам рельефа и рельеф в месте выхода; составляют глазомерную схему и схематический разрез. Определяют относительную (по отношению к ближайшему поверхностному водоему или дну долины) отметку выхода, которую привязывают и к абсолютной высоте. Для этого можно использовать GPS или Глонас навигатор, или топографическую карту. Описывают геологическое строение места выхода подземных вод: литологический состав водоносного и водоупорного слоев; их положение, наличие и характер трещин; наличие контакта различных горных пород. Определяют расход источника с указанием места, времени и способа замера. Для определения количества выходящей воды в сутки нужно сделать водослив и подставить под него ведро, засечь время по секундомеру или часам с секундной стрелкой и, когда ведро будет полным, опять засечь время. Разница между вторым и первым отсчетами укажет на время заполнения ведра водой. Затем при помощи литровой банки или мерной ёмкости нужно измерить количество литров воды в ведре. Нам будет известно, что за время t сек, источник дал v л воды. Определим, сколько литров воды подается в секунду v/t. Умножив частное на число секунд в сутки (24*60*60), определяем количество выходящей воды в течение одних суток. Умножив затем полученное число на 30 (суток), узнаем, сколько выходит из источника воды в месяц, а по месячному дебиту, умножив его на 12 (месяцев), узнаем количество выходящей воды за год, т. е. годовой дебит. Для получения более точных сведений данные измерения целесообразно провести несколько раз в год (чем больше измерений, тем точнее результат). По возможности следует пронаблюдать колебания расхода в связи с временем года; выяснить, постоянный источник или временный; увеличивается ли расход при выпадении дождей, существует ли он зимой. Определение направления и скорости движения воды в подземных водоносных горизонтах. При удобном для исследования расположении колодцев можно определить скорость течения грунтовых вод. Для этого в верхний (по абсолютной высоте на местности) колодец нужно бросить поваренную соль, а через некоторое время (5-10 ч) из нижних колодцев взять пробу воды и капнуть туда раствором азотнокислого серебра. Белый осадок укажет на наличие в пробе воды поваренной соли. Время появления поваренной соли даст возможность определения скорости течения грунтовых вод (кроме поваренной соли, можно применить и другие вещества, например флуоресцеин, окрашивающий воду в желто-зеленый цвет). Нужно только помнить, что скорость движения грунтовых вод сравнительно небольшая: в очень мелкозернистых песках – меньше 1 м в сутки, в крупнозернистых – несколько метров в сутки и только в породах трещиноватых скорость достигает нескольких километров в сутки. Зная расстояние между колодцами и время между моментом растворения соли в верхнем колодце и ее появления в нижнем, определяем скорость течения грунтовых вод по формуле используемой для определения скорости. Расстояние между колодцами можно определить рулеткой, а направление по компасу или карте. Методы исследования почвенного покрова Морфологический метод — метод изучения строения почвенного профиля по морфологическим признакам, на применении которого основываются все полевые почвенные исследования. Основой полевых почвенных исследований служит профильный метод, с помощью которого происходит изучение почвы по всем генетическим горизонтам. Метод адекватно отражает природные закономерности формирования почвенного покрова. В лабораторных условиях исследуются физико-химические свойства почв с помощью сравнительно-аналитического метода, позволяющего путем применения системы химических, физико-химических, физических и других методов анализа судить о составе и свойствах почвы. Определение химических свойств основано на методе почвенных вытяжек, сущность которого состоит в том, что каждый растворитель (вода, растворы разных кислот, щелочей или солей разной концентрации, органические растворители — спирт, ацетон, бензол и т.п.) экстрагирует из почвы определенную группу соединений элемента. Стационарный метод — метод изучения процессов и режимов почв в полевой обстановке. Метод почвенных монолитов предполагает физическое моделирование почвенных процессов (передвижение влаги, солей, обмен ионов и т.д.) на почвенных колонках (монолитах) ненарушенного строения, взятых особым образом из почвенного разреза. Радиоизотопные методы в почвоведении позволяют изучать процессы миграции химических элементов и их соединений в почвах на основе меченых атомов (радиоактивных изотопов). Соотношение различных изотопов в почвах, например, i2C:14C, используется для определения возраста почв. Методы исследования состояния растительного покрова Маршрутные методы исследования — класс методов, которые характеризуются проведением однократных учетов по ходу маршрута (рекогносцировка или более подробные исследования). Маршрутные исследования могут быть разными по масштабу (охватывать как небольшие участки растительности, так и значительные области), по степени точности (опираться как на чисто визуальные оценки, так и на точные методы учета роли видов в растительных сообществах). В результате маршрутных исследований может быть получена некоторая информация для построения классификации растительности, геоботанического картографирования, оценена связь с рельефом и т. д. Метод пробных площадей (ПП) — исследование фитоценозов путем сбора информации об их признаках (покрытии, проективном обилии видов, биомассе и пр.) на пробных площадках разной формы и размеров. Наиболее часто используемый метод изучения растительных сообществ и растительного покрова в целом, являющийся основным источником информации для всех видов геоботанического исследования (классификации растительности, ординации, геоботанической индикации, изучения структуры фитоценоза). Экспериментальные методы исследования — класс методов, которые реализуются путем активного вмешательства в наблюдаемую растительность и среду. К таким методам относятся, например, изучение влияния удобрений на растительность и среду, создание искусственных ценозов и моделирование фитоценотических систем. Особо охраняемые природные территории В области функционирует 3 заказника: “Смирновский”-200 тыс. га (республиканского значения), “Согровский”-144,5 тыс.га, “Мамлютский”-50,3 тыс.га. В 1998 году в Тимирязевском районе организовано решением акима области 2 заказника по сохранению сурка: “Аксуатский” - 10,5тыс.га и “Айжанский” - 27,0тыс.га. В Айыртауском районе на площади 344 тыс.га находится часть территории государственного национального природного парка “Кокшетау” (ГНПП “Кокшетау”, остальная часть которого располагается в Акмолинской области), учрежденного постановлением Правительства РК № 415 от 10.04.96г., которая включает горно-лесные массивы и озерные акватории Шалкарской, Имантауской и Зерендинской природных зон. В перспективе планируется заповедание ряда других особо охраняемых природных территорий (ООПТ), выявленных специальными исследованиями: заповедника "Жанажол", Национального парка "Согровский", нескольких заказников и около 50 памятников природы. |