Система дистанційного моніторингу Каховського водосховища

 

МІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ ТА ПРОДОВОЛЬСТВА УКРАЇНИ

ЖИТОМИРСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРОЕКОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Екологічний факультет

Кафедра моніторингу НПС

 

 

 

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

з дисципліни "Моніторинг навколишнього середовища"

на тему:

Система дистанційного  моніторингу Каховського водосховища

 

 

 

 

Виконала:

студентка 3 курсу 2 групи

екологічного факультету

Новак С.О.

Перевірила :

Бордюг Н.С.

 

 

 

 

 

Житомир 2013

ЗМІСТ

ВСТУП  ............................................................................................................3

РОЗДІЛ 1 ПРОВЕДЕННЯ РЕКОГНОСЦИРУВАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ

1. Фізико-географічні, геологічні, та метеорологічні характеристики…….4      
2. Характеристика головних забруднювачів та їх впливу на екологічну ситуацію досліджуваної території…………………………………………6                           
3. Законодавчо–правова база охорони досліджуваного середовища…….8

РОЗДІЛ 2 Розроблення  проекту мережі екологічного моніторингу……9

2.1 Визначення місць та  періодичність спостережень………………………9

2.2 Вибір методів і  засобів вимірювання……………………………………15

2.3 Відбір та підготовка проб………………………………………………….17

РОЗДІЛ 3 ІНТЕРПРЕТАЦІЯ РЕЗУЛЬТАТІВ МОНІТОРИНГУ……….20

3.1 Статистичний аналіз результатів…………………………………………20

3.2  Оцінка екологічного  стану досліджуваної території…………………..22

ВИСНОВКИ……………………………………………………………………30

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ……………………………………………………  32

 

 

ВСТУП

Актуальність  теми. В наш час практично відсутні незмінені антропогенною діяльністю водні екосистеми. Причини змін можуть бути різноманітними – гідротехнічне будівництво (врегулювання річного стоку при будівництві гребель, направлення русел річок, поглиблення дна), скид у водні об’єкти підігрітих та забруднених вод, забруднення водних екосистем. Під впливом даних факторів суттєво змінюються фізико-хімічні та біологічні процеси. Це призводить до різкого погіршення стану екосистеми та втрати її природної стійкості, до зниження якості води й біологічної продуктивності водойм.

Одним з найбільш шкідливих проявів  антропогенного впливу на водні екосистеми, зокрема на водосховища та гідросферу в цілому є токсичне забруднення, яке може призводити до отруєння водного  середовища та його живого населення. Тому моніторинг водних об’єктів при дії токсичного забруднення є одним із пріоритетних завдань сучасної екології.

Об’єкт  дослідження – загальний екологічний стан Каховського водосховища.

Предмет дослідження – водні екосистеми Каховського водосховища, забруднювачі  екосистем водосховища.

Мета  і завдання досліджень.

 Мета досліджень – оцінка якості води Каховського водосховища внаслідок дії антропогенних факторів.

Завдання досліджень:

• провести рекогносцирувальні дослідження Каховського водосховища;
• встановити особливості токсичного забруднення водних екосистем в Каховського водосховища;
• визначити шляхи надходження забруднюючих речовин у водні екосистеми;

Параметри дослідження : розчинений кисень,завислі речовини, мутність, сульфати, нітрити, нітрати, фосфати, сума органічних сполук за ХСК, важкі метали.

Розділ 1. Проведення рекогносцирувальних досліджень.

1. Фізико-географічні , геологічні та метеорологічні характеристики досліджуваної території.

Нижче найбільшої на Дніпрі греблю Дніпрогесу (перепад води більше 45м) плескаються  хвилі Каховського водосховища. Це одне з найбільш великих на Дніпрі, що замикає каскад і поки найбільш південне водосховище. Розташоване  воно в степовій зоні країни на ділянці  Дніпра від Запоріжжя до Нової Каховки, в Херсонській ,  Дніпропетровській і Запорізькій областях України.

Створене греблею Каховської ГЕС (гребля — біля міста Нової Каховки). Заповнено в 1955–1958 роках.

Довжина водосховища 230 км, пересічна ширина 9,4 (максимальна — 24 км). Площа 2155 км², об'єм води 18,2 км³. Довжина берегової лінії 896 км. Має сезонне регулювання стоку. Коливання рівня води до 3,3 м, водообмін відбувається 2—3 рази на рік. Береги переважно круті, розчленовані глибокими балками, лише на окремих ділянках пологі (див. Кам'янський під), піщані. Є багато островів (наприклад Великі і Малі Кучугури). Температура води влітку до +24. Замерзає наприкінці листопада — на початку грудня, скресає у середині лютого — на початку березня. Товщина криги 17—37 см. У липні — серпні відбувається «цвітіння води», яке охоплює до 80—95 % акваторії.

Водосховище достатньо глибоководне (мілководдя займають близько 5 % площі) і малопроточне (водообмін 1,5-3,0 рази на рік), має поки найнижчу проточність у каскаді (в середньому 1,6 см/с). У зв'язку з цим і в результаті досить складної морфометрії його чаші водосховище в достатньо сильному ступені замулене: загальна площа замулювання рівна 79,8 %, а середня потужність шару мулу досягає 17,6 см, максимальна до 1 м.

Як найбільш південне Каховське  водосховище характеризується достатньо  високими показниками сумарної сонячної радіації, що сприяє його заростанню, особливо в мілководій верхній частині  і "цвітінню" води синій зеленими водоростями на значній частині акваторії .

Прозорість води в Каховському  водосховищі вище, ніж у вище розташованому, що пояснюється хорошим відстоєм води. Кольоровість води мінімальна і  складає в основному 15-30 град.

Мінералізація води змінюється за роками, сезонами і ділянками водосховища  і коливається в межах 253-433 мг/л [9]. Переважаючим катіоном у воді є  кальцій, аніоном – НСО^3–. Рівні коливання у воді вмісту біогенних елементів свідчать про значне евтрофування водосховища. Концентрація заліза у воді мінімальна в порівнянні з іншими водосховищами каскаду.

Вміст кисню у воді коливається  в межах 6-12,5 мг/л (61-142 % насичення). На основній частині акваторії водосховища  вміст кисню в придонному шарі води нижче 40 % насичення не падає. Зниження концентрації розчиненого кисню  спостерігається в місцях викиду стічних вод, по затоках, в плямах "цвітіння" водоростей.

Концентрація марганцю у воді дуже стабільна, за винятком верхньої частини  водосховища (де спостерігається його підвищення до 200 мкг/л), а також районів скидання стічних вод окремих міст [19]. Вміст зваженого цинку у воді водосховища в середньому складає 16-30 мкг/л, міді – в межах 2,1-3,9 мкг/л, що в цілому знаходиться в межах ПДК для поверхневих вод України.

Використовується для судноплавства, зрошення, водопостачання, рибного господарства, рекреації.

З водоймища починаються Каховський канал, Північно-Кримський канал і канал Дніпро-Кривий Ріг. На Каховському водосховищі розташований порт Нікополь. Уздовж лівого берега водоймища проходить залізнична магістраль із Запоріжжя в Сімферополь і Херсон.

Є місцем відпочинку, а також аматорського й спортивного рибальства.

Фауна включає понад 150 видів зоопланктону, понад 180 — безхребетних, 56 — риб. У прибережних заростях — місце гніздування птахів (качка, кулик тощо).

 

2.1.Характеристика головних забруднювачів техногенних викидів та їх впливу на екологічну ситуацію.

Найбільші гідроелектростанції зосереджені  на Дніпрі (Київська, Канівська, Кременчуцька, Дніпродзержинська, Запорізька, Каховська). ГЕС вважаються екологічно найбезпечнішими. Та в процесі створення каскаду  водосховищ на Дніпрі було затоплено  близько 7 тис. км2 прекрасних родючих  заплавних земель. За період свого  існування водосховища перетворилися  на нагромаджувачів відходів і забруднень із прилеглих регіонів.

Найбільшими забруднювачами водних об'єктів басейну Дніпра є  комунальне господарство, чорна та кольорова металургія, коксохімія, важке, енергетичне, транспортне машинобудування  та сільське господарство. Так, тільки каналізаційні системи міст Дніпропетровська і Запоріжжя щорічно скидають у Дніпро відповідно 196 та 172 млн. куб. м забруднених стічних вод. Найбільшими промисловими об'єктами-забруднювачами є металургійний завод імені Дзержинського (м.Дніпродзержинськ), комбінат "Запоріжсталь" (м.Запоріжжя), металургійний завод імені Петровського (м.Дніпропетровськ). Щорічно вони скидають у Дніпро відповідно 156, 104 та 98 млн. куб. м забруднених стічних вод. Однак фактично у Дніпро та його водосховища скидається значно більше забруднених стічних вод і забруднюючих речовин. Внаслідок об'єктивних труднощів, що мають місце у народному господарстві, значно зросло неконтрольоване скидання неочищених стічних вод з очисних споруд підприємств і організацій, накопичувачів промислових та сільськогосподарських стоків. Особливу занепокоєність викликає зростання концентрації синтетичних поверхнево-активних речовин (СПАР), які негативно впливають на якість води та життєдіяльність гідробіонтів, але при цьому практично не знешкоджуються наявними очисними спорудами. Зі стічними водами у водні об'єкти басейну Дніпра потрапляють надмірна кількість біогенних речовин, важкі метали, а також невластиві будь-яким природним водам штучні неорганічні та органічні речовини токсичної групи (пестициди, бенз-а-пірен).

Крім того, значно впливають  на якість води забруднені донні відклади, які за певних умов можуть стати  джерелом вторинного забруднення водних мас важкими металами, органічними  сполуками, нафтопродуктами та іншими речовинами.

Значну частку (до 10 відсотків) забруднення  водних об'єктів басейну Дніпра дають  атмосферні опади.( Постанова Верховної Ради України «Про Національну програму екологічного оздоровлення басейну Дніпра та поліпшення якості питної води»)

Найбільш поширеними забруднюючими речовинами Каховського водосховища є нітрити, азот амонійний, біогенні та органічні речовини, важкі метали, нафтопродукти і феноли. Концентрація їх свідчить про порушення нормативів якості води, прийнятої для водойм рибогосподарського та культурно–побутового призначення. За рівнем хімічного і бактеріального забруднення вода річок і водосховищ басейну Дніпра класифікується як забруднена і брудна.

Це зумовлено розміщенням на берегах водосховища Запоріжського комбінату, який  спеціалізується на розробці Південно-Білозерського та Переверзевського залізорудних родовищ Білозерського залізорудного району та виробництві товарної залізної руди , заводу залізобетонних конструкцій , Дніпрорудненського сироробного комбінату , Василівського  заводу технологічного обладнання, заводу «Оліс» та ін.. підприємств харчової, хімічної, нафтопереробної промисловості, комунальних підприємств.

Негативним фактором, що впливає  на якість природних вод, є низька ефективність існуючих очисних споруд. Централізованими системами каналізації забезпечено 94 відсотка міст, 50 відсотків селищ міського типу, і біля 3 відсотків сільських населених пунктів. Дефіцит пропускної спроможності комунальних очисних споруд біологічної очистки у містах і селищах міського типу для попередження скиду забруднених стічних вод у басейн Дніпра складає більш ніж 442 тис. куб. м на добу. За даними Українського наукового центру охорони вод (УкрНЦОВ), стік з сільськогосподарських угідь у балансі надходження, зокрема азоту і фосфору у водні об’єкти Дніпра складає 28 і 7,4 відсотки відповідно. Таким чином, сільське господарство є одним з джерел надходження біогенних елементів.

1.3.Законодавчо-правова база охорони водного середовища в Україні.

Зміни у навколишньому природному середовищі відбуваються під впливом  природних і антропогенних (зумовлених діяльністю людини) біосферних факторів. Пізнання цих змін неможливе без  виокремлення антропогенних процесів на фоні природних, для чого й організовують  спеціальні спостереження за різноманітними параметрами біосфери, які змінюються внаслідок людської діяльності.

Регулювання у сфері моніторингу  водного середовища здійснюється за допомогою таких законів і  нормативно-правових актів як :

• Конституція України
• Водний кодекс України прийнятий Верховною Радою України (06.06.1995).
• Закон України «Про охорону навколишнього природного середовища» (25.06.1991)
• Закон України «Про питну воду та питне водопостачання»  (10.01.2002)
• Закон України «Про Загальнодержавну програму розвитку водного господарства» від 17 січня 2002 року
• Водний кодекс "Державний моніторинг вод" ст.21
• Водний кодекс "Державний моніторинг у сфері питної води та питного водопостачання" ст.39