Исследование химического и биологического загрязне-ния донных отложений и природных вод акватории Калининградского морского канала (в р

Санкт-Петербургский  государственный университет

геологический факультет

кафедра экологической  геологии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

 

Исследование  химического и биологического загрязнения донных отложений и природных вод акватории

Калининградского морского канала

(в районе  пос. Волочаевское)

 

 

 

 

 

 

Студентки V курса

вечернего отделения

Ивановой Ю. К.

 

Научный руководитель:

канд. геол.-мин. наук,

доцент Лебедев С.В.

 

Зав. кафедрой:

доктор геол.-мин. наук,

проф. Куриленко В. В.

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2009 г.

 

Оглавление

 

Введение

Материалы проведенных  исследований необходимы при  оценке влияния процессов дноуглубления и намыва территории в подводные отвалы на состояние водных ресурсов и ихтиофауну, предоставляющейся в объеме раздела «Охрана окружающей среды», способствующих принятию экологически ориентированного решения о реализации намечаемого намыва территории посредством определения возможных неблагоприятных воздействий, разработки мер по уменьшению и предотвращению воздействий. Эти материалы используются также при эколого-технологическом контроле и экологическом сопровождении дноуглубительных работ.

Целью курсовой работы является изучение химического и биологического загрязнения в районе пос. Волочаевское Светловского городского округа Калининградской области, на акватории Калининградского морского канала исходя из результатов обследования донных отложений и природных вод в объеме инженерно-геологических изысканий.

Для достижения поставленной цели было необходимо  выполнить следующие  задачи:

• собрать и изучить фондовый материал по общей климатической обстановке региона и эколого-геохимическому состоянию компонентов природной среды (почвы, грунты), пользуясь архивом ОАО «Ленморниипроект»;
• освоить методику и технику проботбора донных отложений и поверхностных вод на различные виды анализа;
• ознакомиться с аппаратурой для определения параметров загрязнения природной среды в полевых и лабораторных условиях;
• собрать фактический материал для эколого-геохимической оценки состояния компонентов природной среды (донные отложения, природная вода);
• Рассчитать показатель суммарно загрязнения донных осадков (Zc).
• Рассчитать класс опасности донных осадков.

Инженерно-экологическое обследование донных отложений и природных  вод проводилось с участием автора в акватории Калининградского морского канала вблизи территории комплекса ЗАО «Содружество – СОЯ» в феврале 2009 года в рамках договора «Образование территории из грунтов акватории Производственного терминального комплекса по глубокой переработке маслосодержащих культур" - вторая очередь», заключенным между ОАО «Ленморниипроект» и ЗАО «Содружество - СОЯ». В работе использованы данные анализа 54 проб донных отложений и 4 проб воды на химическое и биологическое загрязнение поллютантами.

1. Природные условия района работ

1.1. Описание участка работ

Район обследования расположен в Светловском округе Калининградской области южнее поселка Волочаевское на берегу Калининградского морского канала.

Территория  второй очереди комплекса создается  за счет освоения мелководной прибрежной зоны КМК путем намыва грунтов дноуглубления акватории комплекса. В настоящее время территория ранее для хозяйственной деятельности не использовалась, занята прибрежной естественной растительностью.

Схема расположения участка работ представлена на рис 1.1.и на рис. 1.2

Рис.. 1.1 – Схема расположения участка работ. Общий план.

 

Рис.. 1.2 – Схема расположения участка  работ. М 1:20000.

 

В северной части исследуемый участок  захватывает береговую полосу протяженностью 1100 м с запада на восток и шириной от 10 м до 100 м, которая представляет собой заторфованное болото в зарослях тростника. Высота тростника до 2,5 м. Отметки высот на берегу изменяются от 0,0 до 0,8 м и достигают 1,5 м на валах вдоль двух канав, вырытых перпендикулярно линии берега. Одна из них ограничивает участок с востока, другая удалена от нее на 350 м к западу и находится примерно посередине обследуемого участка.

Вал, располагающийся вдоль восточной  границы участка, продолжается в  акваторию канала в виде песчаной отмели более чем на 100 м. Южная  граница участка проходит параллельно Калининградскому морскому каналу в 350 м от береговой линии. Глубина воды изменяется равномерно от 0,3 м у берега до 1,8 м на южной границе участка. Общая площадь участка составляет 39 га.

Калининградский морской канал (КМК) проходит вдоль  северного берега Калининградского залива от устья р.Преголя до Балтийского пролива и длина его составляет около 32 км. Калининградский залив является восточной частью Вислинского залива, отделенного от Балтийского моря узкой песчаной косой длиной около 50 км, имеет форму равнобедренного треугольника протяженностью около 30 км с вершиной в устье р.Преголя. Западной границей является условная линия, соединяющая восточный берег Приморской бухты с вершиной мыса Северный.

От  мелководного залива (ср. глубина около 3 м) канал отделяется серией насыпных дамб с проходами между ними шириной до 30 м. Фарватер канала шириной 60-70 м и глубиной 9-10 м проходит в нескольких десятках метров от дамб, с другой стороны канала расстояние между фарватером и берегом меняется из-за извилистости береговой линии от 100-150 м до 500 м в районе пос.Ижевское.

Рельеф  дна Калининградского залива сохранил общие черты затопленной древней  долины, характеризующейся пологими склонами постепенно переходящими в срединное понижение поверхности дна, расположенное на глубинах 3-5 м. В устье р.Преголя располагается предустьевая отмель с глубинами 1-2,5 м, пересеченная старым фарватером и морским каналом.

Водный  режим Калининградского залива формируется  в результате взаимодействия стока реки Преголя и водообмена вод через Балтийский залив, которые по своему объему существенно различаются.

Средний многолетний годовой сток р. Преголя  оценивается в 1,45 км³. Внутригодовое распределение стока по сезонам характеризуется  выраженной сезонностью: весна - 38%, лето-осень - 33% , зима - 29%. Река относится к типу  равнинных рек с паводочным режимом в течение всего года.

Водообмен залива с морем оценивается в 37 км³ и зависит от многих факторов, основными из которых являются  ветровой режим на прилежащей части Балтийского моря и разность уровней залива и моря.

Ветровые  расходы воды могут быть входными и выходными.

В первом случае вода поступает из моря в залив под действием нагонных ветров западных направлений, во втором - происходит отток воды из залива в море под действием сгонных ветров восточных направлений. Как показали наблюдения в Балтийском проливе, уровень воды в заливе при нагонных ветрах повышается до определенного для конкретной ситуации предела, после чего обычно начинается компенсационный отток воды из залива в море, который может продолжаться  при дальнейшем действии нагонного ветра и даже его усилении. Максимальные колебания уровня воды в заливе в результате водообмена с морем могут составить 0,8 -1,0 м., а под действием ветра - достигать 1,0- 1,5 м.

Климат.

Климат Калининградской области относится к морскому климату умеренных широт. Для него характерны: небольшие колебания температуры воздуха внутри года, высокая влажность, облачность и большое количество выпадающих за год осадков. Зима здесь теплая, малоснежная, часто прерывается оттепелями и дождями; весна ранняя, холодная и относительно сухая; лето умеренно теплое и дождливое, нередко засушливое; осень теплая. На формирование климата основное влияние оказывают морские воздушные массы, поступающие с Атлантики. Зимой они смягчают термический режим, вызывая возникновение частых оттепелей, в тёплый период - являются причиной пасмурной и прохладной погоды.

Температура воздуха.

Средняя годовая температура воздуха по данным метеостанции Калининград составляет 7,1 °°С. Наиболее теплым месяцем в году является июль со среднемесячной температурой 17,3 °°С, самый холодный месяц – январь со среднемесячной температурой минус 3,1°°С. Абсолютный максимум температуры – 36 °°С, абсолютный минимум - минус 33 °°С.

Ветер.

Ветровой режим характеризуется  доминированием ветров западных направлений (ЮЗ, З, СЗ) на протяжении всего года. В холодное время в районе Калининграда преобладают юго-западные, южные и юго-восточные ветры, летом – ветры западных направлений. Среднегодовая скорость ветра 3,5-3,7 м/с.

Наиболее сильные ветры наблюдаются в осенне-зимний период, их скорость достигает 26-28 м/с. Весной и летом они бывают меньшей силы - до 17-20 м/с.

Туманы, влажность, осадки. 

Морской климат и высокая влажность  воздуха обусловливает частое образование туманов. Наибольшее их количество регистрируется в декабре – 7 дней, наименьшее в июне – 2 дня. За год отмечается в среднем 55 дней с туманами. Наиболее высокая относительная влажность отмечается в ноябре–январе и составляет 84-87 %. Средняя за год величина относительной влажности равна 81 %.

В тёплый период погода часто бывает прохладной и дождливой. Большая часть осадков (63–65 %) выпадает именно в это время. Максимум осадков приходится на июль–август (90-96 мм), минимум - на март (41 мм). Годовое количество осадков составляет  788 мм.

Грозы.

Теплый морской климат и наличие  оттепелей определяет возможность появления конвективной облачности и связанных с нею грозовых явлений. Отмечались случаи гроз даже в наиболее холодном зимнем месяце – январе.

Снежный покров и лед.

Средняя продолжительность безморозного периода 169 дней, наименьшая – 125 дней, наибольшая - 210 дней.  Обычно устойчивые морозы, следовательно, устойчивое промерзание почвы и установление снежного покрова наступает через месяц после устойчивого перехода среднесуточной температуры через 0 °°С, который приходится на первую декаду декабря. Снежный покров появляется обычно в конце ноября, а сход снежного покрова отмечается в конце марта – начале апреля.  Для  47 % всех зим в Калининградской области характерен неустойчивый снежный покров с продолжительностью залегания не более 65-80 дней. Средняя дата последнего заморозка – 29 апреля, самая ранняя и самая поздняя дата – 4 апреля и 5 мая соответственно. Средняя дата первого заморозка – 16 октября, самая ранняя и самая поздняя дата – 24 сентября  и 13 ноября соответственно.

Лед на территории Калининградского морского канала появляется каждую зиму. Средняя продолжительность сохранения ледового покрова составляет 105 суток. Наибольшая толщина льда достигает 0,5 м. В среднем первый лёд появляется ежегодно в начале декабря, неподвижный – во второй декаде декабря. Разрушение неподвижного льда происходит в начале марта, а окончательное его исчезновение – в третьей декаде марта.

1.2. Геоморфология

Территория Калининградской области  расположена на западной окраине Восточно-Европейской равнины и представляет собой низинную поверхность, полого занижающуюся в сторону моря.

Основным рельефообразующим фактором была деятельность ледников, многократно  покрывающих территорию области во время оледенений. Кроме того, в образовании форм поверхностей, особенно в прибрежной зоне, известную роль могли играть проявления новейших тектонических движений. В результате непосредственной деятельности ледников образовались цепи холмистых возвышенностей, а под действием ледниковых вод - пониженные плоские равнины. Абсолютные высоты поверхности рельефа Калининградской области колеблются от 0 до 231 м над уровнем моря.

На территории области по гипсометрическим особенностям выделяется ряд районов:

−Донно-моренная равнина со значительными  площадями озерно-ледникового бассейна представляет собой обширную слабоволнистую равнину с отдельными холмами и увалами вдоль побережья Балтийского моря. На востоке и юге равнинные участки характеризуются абсолютными отметками с 5 до 20 м. Относительная высота плоских повышенных участков и отдельных холмов здесь не превышает 2-3 м. Холмы и увалы имеют различное очертание. Вершины их плоские; склоны крайне пологие.

−Холмисто-моренная область занимает центральную часть и протягивается  почти в широтном направлении. Этот район характеризуется абсолютными отметками от 30 до 80.3 м и представляет собой всхолмленную область. Холмы и гряды здесь имеют разнообразные очертания. Между холмами и грядами развиты западины, часть которых заполнены водой и превращены в озера или заболочены. Эта область характеризуется глубоко врезанными долинами рек.

По берегам Калининградского залива отмечаются древнеаллювиальные формы. Это плоские или слабо всхолмленные равнины, сложенные песками. Слабо  всхолмленный рельеф равнины обусловлен вторичным образованием эоловых форм в виде дюн, формирование которых в настоящее время приостановилось в результате закрепления их древесной растительностью.

1.3. Ландшафты

На рис. 1.3 приведена схема распределения  ландшафтов Калининградской области.

 

Рис. 1.3  Схема распределения ландшафтов.

 

На карте выделяются три группы природных комплексов:

• холмисто-грядовые и холмисто-котловинные природные комплексы с частой сменой условий увлажнения;
• равнинные природные комплексы с нормальным или кратковременно-избыточным увлажнением;
• равнинные природные комплексы с длительным избыточным увлажнением.