Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций
Каталог

Обратная связь

Я ищу:

Содержимое электронного каталога российских диссертаций

Диссертационная работа:

Кадацкая, Ольга Владимировна. Гидрохимическая структура бассейнов как показатель хемотрансформации геосистем Белоруссии : Дис. ... канд. географические науки : 11.00.01.- Москва, 2007


Для получения доступа к работе, заполните представленную ниже форму:


*Имя Отчество:
*email



Содержание диссертации:

Стр.

ВВЕДЕНИЕ 3

Глава I. НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ИЗУЧЕНИЮ ХЕМО-

ТРАНСШОРМАЦИИ ГЕОСИСТЕМ II

Глава П. ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ АНАЛИЗ ГИДРОХИМИЧЕС
КОЙ СТРУКТУРЫ БАССЕЙНОВ 31

П.І. Природные факторы формирования гидрохими
ческого фона территории 31

П.2. Гидрохимические особенности речных бассей
нов как отражение природных условий регио
на 49

П.З. Тенденции изменения природного гидрохими
ческого фона бассейнов 75

IL4. Особенности режима компонентов солевого

состава речных вод 112

Щ5. Характер зависимости содержаний макроком
понентов от водности рек 128

Глава Ш. ОТРАЖЕНИЕ ХЕМОТРАНСФОРМАЦИИ ГЕОСИСТЕМ В ХИМИ
ЧЕСКОМ СОСТАВЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД 159

Ш.І. Макрокомпонентный состав поверхностных вод
как показатель антропогенного воздействия
на водосборы 160

Ш.2. Гидрохимическая индикация хемотрансформа-

ции водосборов 191

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 206

ЛИТЕРАТУРА 211



Введение диссертации:

Актуальность темы. Развитие современного общества сопровождается прогрессивным увеличением масштабов антропогенного воздействия на компоненты ландшафта. Вторгаясь в природные процессы, человек нередко нарушает закономерности их протекания, вызывая своей деятельностью изменения окружающей среды, различные по характеру и площади проявления. В нашей стране рачительное, бережное отношение к природе стало всенародным делом, обрело силу конституционных положений, закреплено в ряде законодательных актов, получило конкретную и ясную трактовку в директивных документах партии и правительства (Об охране окружающей среды, 1981). В качестве одной из важнейших задач Советского государства на І98І-І985 гг. и на период до 1090.г. ОТІ съездом КПСС названа задача по обеспечению "рационального использования и воспроизводства природных ресурсов, повышения эффективности мероприятий в области охраны окружающей среды" (Материалы ХХУІ съезда КПСС, 1981).

Оптимизация природной среды, понимаемая как "комплекс мер по рациональному использованию естественных ресурсов, охране, оздоровлению и обогащению природного окружения человечества" (Исаченко, 1980, с.5) Принадлежит к числу актуальнейших проблем современности. Решение этой проблемы, осуществляемое в условиях роста масштабов и темпов эксплуатации природных ресурсов, невозможно без анализа и оценки трансформирующего влияния хозяйственной деятельности человека на природную среду, отсутствие которых может привести к истощению ее природных ресурсов и к значительным материальным потерям. В этой связи возникла необходимость в создании специальной системы наблюдений и контроля за состоянием биосферы (мониторинга), которая позволила бы объективно оценить сложные изменения, происходящие в биосфере, опасность последствий ее загрязнения и дегра-

_ 4 -дации (Ананшев, 1975; Герасимов, 1976; Израэль, 1976, 1980; Лу-кашев, Лукашев, 1980 и др.). Осуществление программы экологического мониторинга предполагает использование широкого круга показателей, с помощью которых регистрируются пространственно-временные изменения пефаметров окружающей среды, обусловленные как влиянием природных факторов, так и антропогенньм воздействием. В ряду таких индикаторов состояния и изменения ландшафтных компонентов важное место занимают геохимические характеристики природных вод.

Многогранная хозяйственная деятельность человека вносит свои коррективы в характер естественных колебаний и изменений общего солевого состава поверхностных вод, тем самым предопределяя возможность использования его в качестве одного из показателей степени антропогенного воздействия на водный компонент ландшафтов (Пе-лешенко, 1975; Заславская, Сороковиков и др., 1978, 1980; Леонов, 1979; Захаре|нков, Силина и др., 1979; Скакальский, Фертман, 1980 и др.). Изучение ионного состава как параметра качества воды обусловливается їй тем, что для него накоплена наибольшая информация," отражающая Пространственно-временные закономерности формирования химизма вод,! Наличие многолетних гидрохимических данных, охватывающих периоды, характеризуемые различным уровнем хозяйственного освоения водосборных пространств, дает возможность проследить трансформацию природного гидрохимического фона, выявить тенденции количественных изменений компонентов минерализации речных вод. Тот факт, Що концентрации макрокомпонентов определяются сравнительно быстрыми и доступными методами, а вопросы их генезиса хорошо разработаны, позволяет провести оценку влияния деятельности человека на водную среду в бассейнах рек, где отсутствуют стационарные наблюдения.

Вместе с тем диапазон применения традиционных характеристик общего солевого состава речных вод может быть расширен за счёт

использования их для диагностики характера антропогенного воздействия на геосистемы, оценки геохимического состояния и тенденций изменений водосборных пространств. В пределах освоенных в "хозяйственном отношении водосборов трансформируются условия протекания процессов миграции, концентрации и рассеяния вещества, т.е. получает развитие так называемый процесс хемошрансформаций, который находит свое отражение в неоднозначном, зависящем от природной специфики водосбора и характера его освоения, изменении ингредиентов ионного стока и гидрохимического режима рек.

Являясь одной из важнейших геохимических характеристик ландшафтов водосборов, характеризующей их химическую денудацию, общий солевой состав дает возможность получить количественную оценку антропогенных преобразований в пределах геосистем бассейнового типа.

Таким Образом изучение индикационного значения геохимических параметров речных вод представляется интересным и перспективным не только с точки зрения качественной оценки поверхностных источников,, но и при исследовании антропогенных изменений ландшафтов (Ш^хрвицкая, Кадацкая, 1980; Аношко, Брезгунов, 1980; Козлова, Комиссарова, 1982; Хомич, Кадацкая, 1982).

Цель и задачи исследования. Кратко перечисленные выше положения явились исходными при выборе темы настоящего исследования, цель которого заключается в изучении основных закономерностей , трансформации солевого состава поверхностных вод в условиях антропогенных нагрузок на водосборные пространства, в обосновании возможности применения гидрохимической информации для индикации хе-мотрансформации геосистем бассейнового типа.

Согласно поставленной цели перед автором стояли следующие задачи: I) выполнить анализ многолетних^гидрохимических данных с учетом различных уровней хозяйственного воздействия на водосбо-

ры рек Белоруссии; 2) выявить тенденции изменения природного гидрохимического фона территории в условиях техногенеза; 3) провести анализ пространственно-временной неоднородности гидрохимических полей, выяснить их зависимость от колебаний речного стока (расходов воды) в природных и техногенных условиях; 4) на примере ключевых водосборов установить характер влияния отдельных техногенных факторов на формирование солевого состава вод местного стока; 5) дать оценку направленности хемотрансформации геосистем бассейнового типа.

Фактический материал и методика исследования. В основу диссертации положены собранные и обработанные автором многолетние данные по общему солевому составу речных вод, опубликованные в Гидрологических ежегодниках за 1948-1975 гг., а также результаты собственных; гидрохимических наблюдений автора на 34 малых и средних реках региона, выполненных на протяжении I976-I98I гг.

Многолетние гидрохимические данные по 24 рекам Белоруссии, с рядами наблюдений от б до 25 лет ( ^ 20000 данных по содержанию главных ионов), сгруппированные по основным фазам водного режима и отнесенные к двум полупериодам с различньм уровнем хозяйственного освоения водосборов, обрабатывались методами математической статистики, применяемыми для анализа временных рядов и корреляционного анализа. Все вычисления проводились на ЭВМ EC-I020 по программам использующим алгоритм Г.И.Сачка и А.П.Косило (1975, 1976).

Для выяснения пространственной выраженности процесса трансформации солевого состава речных вод привлекались материалы гидрохимических исследований, проведенных автором в бассейнах рек Зап.Двины, Йемана, Днепра и Припяти. Детальное изучение гидрохимии местного стока с учетом площадных и точечных факторов антропогенного воздействия проводилось на г : ключевых водосборах в

_ 7 -бассейне Зап.Двины. МакрокомпоиентныЙ состав определялся общепринятыми методами (Алекин,Семенов и др., 1973) в лаборатории региональной геохимии Института геохимии и геофизики АН БССР. Результаты, полученные в ходе изучения природно-техногенных закономерностей! изменения гидрохимического режима рек в условиях тех-ногенеза исйользовались для индикации хемотрансформации геосистем. Б этой связи химический состав речных вод и расходы воды рек рассматривались как интегральные показатели состояния и функционирования такой природной системы как водосбор. Реализация подобного методического приема, как будет показано в главе I, стала возможной благодаря союзу географо-гидрологического подхода к изучению гидрологических процессов и явлений и системных концепций в географии (Корытный, 1974; Борсук, 1975; Сергин, 1980; Антипов, Ко-рытный, 1981 и др.). С их позиций речной бассейн рассматривается как функционально-целостная система, главным цистемообразующим началом которой являются потоки гравитационной влаги, а интегральными показателями функционирования выступают объемы водного стока и его химический состав. Любое антропогенное воздействие на структуру.бассейна, в силу мобильности и восприимчивости потоков влаги, сказывается на интегральных показателях геосистемы.

Научнаія новизна. Установлена и обоснована информативность и индикационное значение химического состава речных вод как интегрального показателя современного природно-техногенного состояния геосистем. С географо-гидрологических позиций интерпретированы полученные автором данные, характеризующие гидрохимическую обстановку Белорусского региона в условиях техногенеза. Выявлены тенденции изменения солевого состава речных вод и причины их обусловившие. Раскрыт механизм формирования химического состава вод местного стіока в зависимости от хозяйственного использования водосборов.

Практическая значимость и реализация работы. Химический состав речных вод, характеризуя один из самых мобильных и восприимчивых компонентов ландшафта - природные воды, является диагностическим показателем техногенного влияния на процессы функционирования геосистем. Предложенные геохимические показатели — характеристики макрокомпонентного состава речных вод — позволяют установить наиболее ранние стадии перехода природных геосистем в ранг природно-техногенных. Эти показатели являются чувствительными ин-дикаторами агрохозяйственного и мелиоративного воздействия в регионах с гуМидным климатом и могут использоваться для целей геосистемного мониторинга.

Результаты, полученные по оценке изменения гидрохимического режима рек в условиях техногенеза,могут быть использованы при проведении работ по характеристике состояния и прогнозирования качества поверхностных источников питьевых вод, при нормировании сброса сточных вод для проектируемых и действующих предприятий, для обоснования возможных изъятий стока рек на различные хозяйственные нужды. Полученные результаты необходимо учитывать при определении антропогенных нагрузок на водные экосистемы и при планировании мероприятий по охране окружающей среды.

Основные результаты исследования и полученные на их основе рекомендаций переданы для внедрения Государственному комитету по охране природы БССР, Республиканскому совету Белорусского общества охраны природы. Материалы исследования использованы при разработке "Указаний по изучению и определению выноса минеральных, органических веществ и ядохимикатов дренажными и грунтовыми водами с мелиорируемых земель", расчетный экономический эффект от внедрения "^казаний" составил 54 тыс. руб.

Материалы диссертационной работы экспонировались на ВДНХ СССР и отмечены бронзовой медалью выставки за 1982 г.

Апробация работы. Основные положения диссертации вошли в качестве самостоятельных разделов в отчеты лаборатории рационального природопользования и лаборатории геохимии ландшафтов за 1975-80 гг.: Материалы диссертации докладывались на 2-ой конференции молодых ученых ИГиГ АН БССР (Минск, 1976), координационном совещании Белорусско-Прибалтийского межведомственного совета (Минск, 1979), Всесоюзной конференции по мелиорации, использованию и охране почв Нечерноземной зоны (Москва, 1980), рабочем совещании по-современным проблемам геохимии ландшафтов (Минск, 1983). научной конференции "Конструктивные задачи географических исследований в Белорусской ССР" (Минск, 1984), семинаре "Геохимическое картографирование техногенных изменений окружающей среды" (Вильнюс, 1984), включены в материалы 1-го Всесоюзного совещания по геохимии ландшафтов при поисках полезных ископаемых и охране окружающей ср;еды (Новороссийск, 1982), 28-ого Всесоюзного гидрохимического совещания (Ростов-на-ДонуJ 1984), республиканской научно-технической конференции по малым рекам Белорусской ССР, их использованию и охране (Гомель, 1984), приняты для публикации в материалах 3-гоіМеждународного съезда по экологии.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 научных статей, общим объемом 4,0 п.л. и 4 находятся в печати.

Объем [и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения, содержит 129 страниц машинописного текста, 41 таблицу, 21 рисунок, общий объем работы 228 страниц . Список использованной литературы включает 194 названия отечественных и зарубежных авторов.

Диссертация выполнена в лаборатории рационального природопользования; Института геохимии и геофизики АН БССР под руководством кандидата географических наук А.А.Хомича.

Большая консультативная помощь оказана автору академиком АН БССР К.И.Лукашевшм. При окончательном оформлении рукописи учтены замечания, сделанные при ее предварительном обсуждении доктором геолого-минералогических наук В.А.Кузнецовым, доктором геолого-минералогических, наук А.В.Матвеевым, кандидатами геолого-минералогических наук А.Л.Жуховицкой, Г.И.Сачком, кандидатом географических наук В.А.Прокопеней и кандидатом сельскохозяйственных наук А.М.Максимовичем. При сборе материалов диссертации, в ее оформлении и в выполнении аналитических работ автор пользовался помощью старшего инженера Е.П.Красуцкой, инженера С.Л.Романова, старшего техника М.З.Жук. Всем названньм товарищам автор выражает свою глубокую признательность.

- II -

Реклама


2006-20011 © Каталог российских диссертаций