Menu

Эколого-биохимическая оценка малых водоемов городских ландшафтов

Малые водоемы городских ландшафтов испытывают наибольшую антропогенную нагрузку. С аэровыпадениями и с поверхностным стоком в них в больших количествах поступают тяжелые металлы, нефтепродукты, синтетические поверхностно-активные вещества, соли аммония, хлориды, сульфаты и прочие загрязняющие вещества (ЗВ).

В связи с этим актуальной является проблема оценки их устойчивости к действию указанных загрязняющих веществ.

Устойчивость экосистем к антропогенным воздействиям зависит от их самоочищающей способности. Под самоочищающей способностью водного объекта понимают совокупность физических, биологических и химических внутриводоемных процессов, направленных на снижение содержания ЗВ. Вклад отдельных процессов в самоочищение воды зависит от природы ЗВ, температуры, видового состава микробиоценоза и гидрохимических показателей водоема.

Для эколого-биохимической оценки состояния прудов и озер, расположенных на территории г. Владимира и его пригородах, нами определены их сапробность, самоочищающая и нитрифицирующая способности, а также изучено влияние меди (II) на нитрифицирующую и самоочищающую способность одного из озер города.

Сапробность оценивали методом биоиндикации с использованием макрофитов. В настоящее время большинство водоемов города являются полисапробными или мезосапробными. Для количественной оценки самоочищающей способности водных объектов использовали метод, основанный на определении величины изменения полного биохимического потребления кислорода (БПКП) после внесения в исследуемую пробу воды определенного количества загрязняющего вещества (БПКЗВ). При этом в пробу исследуемой воды вносили такое количество загрязняющего вещества, чтобы его концентрация в исследуемой пробе была равна 0,04 ммоль/л. Параллельно определяли величину полного биохимического потребления кислорода в той же пробе воды, но без внесения в нее загрязняющего вещества (БПКК). По полученным данным рассчитывали коэффициент самоочищающей способности (КСАМ) водного объекта по соотношению

КСАМ = (БПКЗВ – БПКК )/ БПКП, где

БПКТ – теоретическое значение полного биохимического потребления кислорода, необходимого для полного окисления загрязняющего вещества при его концентрации в пробе 0,04 ммоль/л. Как следует из соотношения, если загрязняющее вещество не подвергается биохимическому окислению вследствие утраты самоочищающей способности водным объектом, то БПКЗВ = БПКК и КСАМ = 0. Если же загрязняющее вещество почти полностью окисляется за 20 дней, то КСАМ →1.

Биохимическое потребление кислорода в пробах определяли стандартным методом. Полноту протекания процессов нитрификации оценивали по концентрации нитрат-ионов через 30 дней после введения в анализируемые пробы различных доз сульфата аммония и соединений Сu (II). Концентрацию нитрат-ионов в пробах воды определяли потенциометрическим методом с использованием нитрат-селективного электрода.

Было установлено, что в 2002 - 2003 годах в изученных водных объектах г. Владимира коэффициент самоочищающей способности колебался в пределах от 0,35 до 0,66, к 2005 году произошло некоторое снижение этих коэффициентов, что связано с возросшей нагрузкой на экосистемы города от автотранспорта (табл. 1).

Таблица 1

Самоочищающая способность водоемов

№ объекта

Название (расположение) объекта

КСАМ

2002 г.

2003 г.

2005 г.

1.

Семязинское озеро

0,63

0,64

0,60

2.

Озеро Глубокое (Загородный парк)

0,65

0,66

0,60

3.

Пруд у гаражей ВлГУ

0,35

0,35

0,22

4.

Озеро у спорткомплекса ВлГУ

0,40

0,40

0,33

5.

Кукушкин пруд

0,42

0,41

0,28

6.

Глазовский пруд

0,49

0,48

0,52

7.

Озеро в районе общежитий ВГПУ

0,58

0,58

0,49

 

Некоторое увеличение самоочищающей способности Глазовского пруда связано с комплексом природоохранных мероприятий, проведенных в 2003-2004 гг. учащимися 28-ой школы города.

Как свидетельствуют данные таблицы 1, степень деградации изученных водоемов достаточно высока. Причем, чем меньше водный объект, тем меньше его самоочищающая способность (№ 3-6). Менее деградированы более крупные водоемы, расположенные в загородной зоне (№ 1 и 2). Наибольшая скорость деградации выявлена у водоемов с меньшей самоочищающей способностью (КСАМ < 0,5).

Выявлена количественная зависимость процессов нитрификации, биохимического потребления кислорода и самоочищающей способности воды от концентрации соединений меди (II) (табл. 2 и 3).

 

Таблица 2

Влияние меди (II) на процессы нитрификации

С (NH4+), мг/л

С (Сu2+), мг/л

Ингибирование нитрификации по отношению к контролю, %

5

0,1

1,0

6,0

6,8

10

1,0

2,0

11,0

16,0

20

2,0

4,0

6,0

21,0

36,0

38,9

Как видно из таблиц 2 и 3, загрязнение водоемов соединениями меди приводит к снижению их устойчивости к антропогенным воздействиям.

Таблица 3

Влияние меди на самоочищающую способность

С (Сu2), мг/л

КСАМ

С (Cu[image]), мг/л

КСАМ

1

0,56

4

0,44

2

0,50

5

0,41

3

0,48

6

0,40

Допустимой можно считать такую антропогенную нагрузку, при которой самоочищающая способность водоема снижается менее чем на 50%.

Таким образом, самоочищающая способность водных объектов может быть использована для интегральной оценки антропогенной нагрузки на экосистемы водоемов и прогнозирования скорости их деградации.

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

25-08-2013 Просмотров:4891 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

25-08-2013 Просмотров:8080 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

25-08-2013 Просмотров:4927 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Еще материалы

Уравнения равновесия моноопоры

Характерной особенностью расчета сжато-изогнутых стержней, и моноопоры в частности, является то, что пренебрегать перемещениями их оси под действием нагрузок при составлении уравнений равновесия упругой линии в отличие от большинства задач...

12-01-2011 Просмотров:5235 Морские буровые моноопорные основания

Электрические приборы

Наиболее точными, многоканальными и быстродействующими приборами для записи виброграмм являются осциллографы, магнитографы и самопишущие приборы, получающие сигнал от вибродатчиков или тензорезисторов. Датчики-преобразователи во время колебаний вырабатывают сигналы, передаваемые по проводам...

19-03-2013 Просмотров:5201 Обследование и испытание сооружений

Частотная зависимость электрических свой…

Частотная зависимость электрических свойств мерзлых пород в переменных электромагнитных полях Особенности электрических свойств льда и мерзлых пород должны проявиться и при наложении переменных электромагнитных полей. В этом случае в соответствии с основными физическими...

27-09-2011 Просмотров:8693 Электрические и упругие свойства криогенных пород