Программа xежегодной конференции молодых ученых ивэп со ран 08. 02. 2010 г. 10. 00
| Вид материала | Программа |
- Программа Всероссийской научно-практической школы-конференции молодых ученых История, 191.86kb.
- Готовится обширная культурная программа. Оргкомитет конференции: Председатель член-корреспондент, 47.76kb.
- Готовится обширная культурная программа. Оргкомитет конференции: Председатель член-корреспондент, 47.51kb.
- Algological newsletter (Kiev) №11 november 2001, 139.12kb.
- Программа IV международной конференции молодых ученых психология наука будущего, 408.59kb.
- Программа 62-й научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (19-23 апреля), 895.83kb.
- И программа V международной научно-практической конференции «вклад молодых ученых, 94.45kb.
- Программа всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых, 1095.52kb.
- Программа II международной межвузовской конференции молодых ученых психология наука, 171.44kb.
- Программа конференции молодых ученых «диагностика, профилактика и лечение инфекционных, 117.74kb.
ИЗМЕНЕНИЕ МОРФОМЕТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НОВОСИБИРСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА ЗА 50-ти ЛЕТНИЙ ПЕРИОД ЭКСПЛУАТАЦИИ
Федорова Е.А.
Новосибирское водохранилище было создано в 1957-1959 гг. Его паспортные параметры были определены в начале 1960-х годов и больше не обновлялись. В связи с этим была проведена работа по определению современных морфометрических характеристик Новосибирского водохранилища.
Для этого была проведена съемка рельефа дна Новосибирского водохранилища в 2008-2009 г.г. в соответствии с «Правилами гидрографической службы. Съемка рельефа дна: требования и методы» [1]. Промерные работы выполнялись навигационным эхолотом Lowrance 117-03 LMS 480M (угол обзора – 600, частота излучения – 200 кГц, глубина измерений – 0.5÷305.0 м, точность измерения – 0.1 м) с антенной LGC-3000 (GPS/WAAS) на теплоходах и маломерных судах ИВЭП СО РАН.
Картографическое обеспечение работ составили государственные топографические карты масштаба 1:25000 и 1:50000 на изучаемый район, охватывающие побережья и акваторию водоема на период наполнения водохранилища (1958 – 1960 гг.) и за 1990-е годы. Также были использованы космические панхромные снимки SPOT2 на всю акваторию водохранилища с разрешением 10 м, даты съемки май – август 2008 г.
Сопоставление космических снимков с картографическими материалами и данными полевых наблюдений позволило точно идентифицировать современное положение береговой линии водоема и повысило надежность определения основных морфометрических характеристик водохранилища, таких как протяженность береговой линии, площадь водоема, площадь островов на его акватории и др.
Для проведения расчетов были построены трехмерные модели ложа и 200 метровой прибрежной полосы водохранилища методом триангуляции в ArcGIS 9.2. Вычисление полного и полезного объёмов водохранилища, объема продуктов размыва берегов, площадей акватории (включая острова), водного зеркала, мелководных участков, размытых территорий и аккумулятивных форм с отметками ≥ 113.5 м БС, максимальной глубины и ширины при разных уровнях воды, а также длины береговой линии проводилось программными средствами ArcGIS 9.2 по трехмерным моделям; результаты расчетов заносились в таблицу (табл. 1).
Таблица 1.
Основные морфометрические характеристики Новосибирского водохранилища по данным 2008-2009 гг. и паспортные данные (с дополнениями) 1960 г. при отметке НПУ=113,5 м БС.
| Параметры | Данные 2008–2009 гг. | Данные 1960 г. |
| V, км3 | 7,93 | 8,80 |
| S, км2 | 1081,79 | 1070,00 |
| H1, м | 7,33 | 9,00 |
| H2, м | 24,20 | 25,00 |
| W1, м | 5,90 | 10,00 |
| W2, м | 22,00 | 22,00 |
| Кол-во / площадь островов, км2 | 406 / 87,35 | 490 / 68,23 |
| Lб, км | 725,64 | 550,00 |
| Lо, км | 980,41 | 933,89 |
| Sм, км2 | 228,16 | - |
| Vg , км3 (108.5÷ 113.5) | 4,45 | 4,40 |
| ά | 21,15 | 22,85 |
| Lв, км | 183,40 | 200,00 |
| Где V – полный объем; Vg – полезный объем; S – площадь водного зеркала; Sм – площадь мелководных участков с глубинами ≤3 м; Н1 – средняя глубина; H2 – максимальная глубина; W1 – средняя ширина; W2 – максимальная ширина; Lб – протяженность береговой линии (коренной берег); Lо – протяженность береговой линии островов; Lв – Длина водохранилища по судовому ходу от плотины гидроузла до моста в г. Камень-на-Оби; ά – степень изрезанности береговой линии | ||
| Примечание: длина водохранилища определена по расположению точек с наибольшими глубинами (в геоморфологическом контексте – по затопленному руслу). | ||
Судя по полученным результатам Объем заиления Новосибирского водохранилища составляет 0.93 км3. Приходная часть бюджета накопленных наносов представлена твердым стоком р. Обь и рыхлыми продуктами размыва берегов водохранилища. При этом доля твердого стока составляет 94.26% (0.509 км3), а доля продуктов размыва берегов – только 5.74%.(0.031 км3).
Распределение площадей размытых территорий и площадей аккумулятивных образований по основным обстановкам рельефообразования и осадконакопления Новосибирского водохранилища показано в табл. 2.
Таблица 2.
Масштабы размыва берегов Новосибирского водохранилища.
| Площадь размытых территорий, км2 | Площадь аккумулятивных форм, км2 | ||||||
| Sо | Sф | Sп | Sв | Sо | Sф | Sп | Sв |
| 31.203 | 28.728 | 1.125 | 1.350 | 40.841 | 8.269 | 0.611 | 31.961 |
| Sо – общая площадь размыва/аккумуляции; Sф – площадь размыва/аккумуляции в области преимущественно флювиального морфолитогенеза; Sп – площадь размыва/аккумуляции в переходной области; Sв – площадь размыва/аккумуляции в области преимущественно волнового морфолитогенеза. | |||||||
Накопление твердого стока р. Оби происходит, главным образом в области преимущественно флювиального морфолитогенеза, являющейся аналогом дельт выполнения; причем значительная часть этого материала расходуется на образование новых островов и выдвижение береговой линии. Так, если в области преимущественно волнового морфолитогенеза за период эксплуатации водохранилища количество островов сократилось с 231 до 133 (их суммарная площадь уменьшилась с 19.321 км2 до 13.510 км2), в обстановке переходного типа количество островов сократилось с 2 до 1 (площадь которого на 0.028 км2 превысила суммарную величину островов в 1960 г. и составляет сегодня 5.608 км2), то в области преимущественно флювиального морфолитогенеза количество островов возросло с 257 до 272, а их суммарная площадь изменилась с 43.330 км2 до 68.233 км2. В области переходного типа аккумулятивные явления в значительной степени также связаны с накоплением тонкозернистых продуктов твердого стока образующей водоем реки, в меньшей степени – продуктов абразии берега. В области преимущественно волнового морфолитогенеза возникновение аккумулятивных образований в береговой зоне обусловлено занесением заливов с последующим выравниванием береговой линии, накоплением наносов в результате деятельности природных процессов и берегозащитным строительством, а на ложе водоема – отложением привносимого с твердым стоком р. Оби илистого материала.
ПИТЬЕВЫЕ ВОДЫ РАЗЛИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ ВОДСНАБЖЕНИЯ КАК ФАКТОР РИСКА ЗДОРОВЬЮ НАСЕЛЕНИЯ СЕВЕРО-КАЗАХСТАНСКОЙ ОБЛАСТИ
И.Н. Лиходумова1, С.В. Бабошкина2, А.В. Пузанов2, Горбачев И.В2, Балыкин Д.Н.2
1Северо-казахстанский государственный университет
Представлены результаты совместных исследований, проведенных Северо-Казахстанским госуниверситетом (г. Петропавловск) и Институтом водных и экологических проблем (г. Барнаул) в рамках программы «Реализация казахстанских научных проектов с привлечением иностранных ученых…» по теме «Технологии водообеспечения и здоровье населения».
Цель исследований: изучить макро- и микроэлементный состав питьевых вод Северо-Казахстанской области (СКО) и его влияние на здоровье населения.
Проблема обеспечения населения Казахстана качественной питьевой водой является одной из самых актуальных для Республики. Расположение СКО преимущественно в полуаридной зоне, а также геолого-структурные особенности территории в целом определяют неблагоприятные условия формирования ресурсов поверхностных и подземных вод.
При выборе пунктов отбора проб – источников питьевых вод – и определении количества исследуемых децентрализованных и централизованных источников водоснабжения для каждого района учитывались данные Департамента природных ресурсов о процентном соотношении жителей районов, получающих воду из различных источников.
Отбор проб воды осуществлялся с соблюдением всех правил, существующих при исследовании водных объектов (ГОСТ 17.1.5.01-80; ГОСТ 17.1.5.05-85; ГОСТ Р 51592-2000). Образцы питьевых вод СКО отбирались в чистую полиэтиленовую посуду. Пробы воды на общий анализ не консервировались, случаи выпадения рыжего осадка (возможно, Fe3+) фиксировались в дневнике. Пробы воды на тяжелые металлы (общее содержание) не фильтровались, консервировались азотной кислотой (2 мл на 0,5 л). Определение ионного состава питьевых вод СКО проводилось по стандартным методикам, с титриметрическим окончанием в лаборатории биогеохимии. Определение содержания микроэлементов: Al, As, Cd, Fe, Mn, Ni, Zn, Pb, Cr проводилось в химико-аналитическом центре ИВЭП СО РАН и в ИГиМ СО РАН (г. Новосибирск) методом атомно-абсорбционной спектрометрии с использованием электротермической атомизации.
В результате исследования в питьевых водах СКО выявлен повышенный (по сравнению с водами р. Ишим) уровень концентрации основных макроионов (CO32-, HCO-, Cl-, SO42-, Ca2+, Mg2+), общей минерализации, содержания железа и марганца, а также (в некоторых случаях) цинка, свинца и алюминия, что обусловлено вторичным загрязнением вод в системе водоводов. Установлена прямая зависимость между содержанием в питьевой воде ряда химических веществ (суммы солей, нитратов, железа, алюминия) и уровнем заболеваемости населения районов различными водообусловленными болезнями (соответственно: мочекаменной болезнью, болезнями эндокринной системы, анемией у детей, психическими расстройствами). Установлено, что в районах, куда не поступает, и не поступала вода по групповым магистральным водопроводам, онкозаболеваемость населения значительно ниже, чем в районах, обеспечиваемых ею в течение последних десятилетий.
Пространственное распределение тяжелых металлов в речной экосистеме Обь (в районе г. Барнаула)
Е.Ю. Дрюпина
Тяжелые металлы (ТМ) являются непременными компонентами речных вод и значительным образом влияют на качество водной среды и функционирование водных экосистем. Исследование содержания тяжелых металлов в водном потоке позволяет проследить их пространственное распределение, оценить уровни загрязнения рек и выявить источники поступления в русловую сеть. При экологических прогнозах уровня загрязненности водных экосистем микроэлементами, наиболее важной задачей является установление факторов, влияющих на их поведение в водных объектах. Изучение распределения тяжелых металлов по компонентам речной экосистемы позволяет не только проследить их цикл в природных водах, но и установить закономерности их трансформаций.
Изучение сосуществующих форм микроэлементов в речных экосистемах является важным аспектом при экологических исследованиях водоемов, так как дает возможность провести оценку токсичности и биодоступности загрязняющих веществ.
Целью данной работы является изучение особенностей распределения тяжелых металлов (Cd, Co, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn) по компонентам водной экосистемы (вода, взвешенные вещества) и оценка уровня загрязнённости р. Обь (в районе г. Барнаула).
Исследование содержания растворенных и взвешенных форм тяжелых металлов проводилось в поверхностной и поровой водах р. Обь.
При изучении пространственного распределения тяжелых металлов следует отметить различие в содержании растворенных форм микроэлементов в точках наблюдения по длине изучаемого участка реки. Результаты анализа показывают, что наибольшее загрязнение поверхностной воды тяжелыми металлами наблюдалось в точке, находящейся в черте города. Для оценки уровня загрязненности поверхностных вод микроэлементами было проведено сравнение определяемых концентраций растворенных форм элементов с законодательно регламентированными предельно допустимыми концентрациями (ПДКв) для вод хозяйственно-бытового назначения и ПДКвр для рыбохозяйственных водоемов. Среди определяемых металлов превышение ПДКв не наблюдалось. Отмечено превышение ПДКвр только по содержанию Fe (1,2 ПДК), Cu (4,9 ПДК).
Однако, определение содержания растворенных форм микроэлементов в воде не отражает полностью картину их миграции в водной экосистеме. Поэтому так же проводилось определение содержания взвешенных форм тяжелых металлов. Установлено, что существенная доля металлов (Co, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn) в воде р. Обь переносится в составе взвешенных веществ.
Распределение растворенных форм микроэлементов по вертикальной составляющей реки показывает значительную неравномерность. Так, в придонном и поровом слоях водоема концентрации элементов отличаются от поверхностной. Разность концентраций растворенных форм металлов поверхностной воды в одной и той же точке отбора изменяется в 1,5-3 раза. Содержание растворенных форм металлов поверхностной и поровой воды в одной и той же точке отбора может отличаться в 10 раз.
На содержание тяжелых металлов в поровой воде большую роль оказывают донные отложения. Верхний слой донных отложений (0-10 см) активно участвует в обменных процессах с поровыми и придонными водами. И в зависимости от гидрологического режима реки (скорость потока, изменение сезона, температуры и т. д.) в них могут преобладать либо окислительные, либо восстановительные условия, которые, в свою очередь, влияют на содержание микроэлементов в поровой воде. Результаты анализа показали, что в пробах поровой воды в окислительных условиях содержание микроэлементов выше, чем в восстановительных.
Заключение.
- Содержание растворенных форм микроэлементов в воде не превышает уровень ПДКв, но отмечено превышение ПДКвр для Mn и Cu.
- Микроэлементы (Co, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn) переносятся преимущественно в составе взвешенных веществ (57,2 – 99,8 %).
- Содержание микроэлементов в поровой воде в 3 – 10 раз превышает их концентрацию в поверхностной.
- Окислительно-восстановительные условия влияют на содержание микроэлементов в системе вода – поровый раствор донных отложений. Содержание микроэлементов в пробах поровой воды в окислительных условиях выше, чем в восстановительных.
ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ В РАСТЕНИЯХ БАССЕЙНА РЕКИ МАЙМЫ
Лапина О.С.
Горно-Алтайский филиал ИВЭП СО РАН
Нами были проведены исследования по установлению содержания тяжелых металлов в произрастающих на территории бассейна р. Маймы растениях, являющихся лекарственными и кормовыми. Результаты исследования представлены на рисунке 1.
Рис. 1. Содержание Cu, Zn, Cd и Pb в растениях бассейна р. Маймы
Из рисунка видно, что биогенные элементы Cu, Zn в растениях накапливаются в больших количествах, нежели токсиканты Cd, Pb. Для различных видов растений накопление микроэлементов осуществляется по-разному. Например, содержание меди в растениях, произрастающих на одной территории (левобережье р.Акая – притока 2-го порядка), сильно варьирует: от 0,77 в душице обыкновенной до 3,4 мг/кг в зверобое продырявленном. Самым низким содержанием свинца характеризуется тысячелистник обыкновенный (0,03 мг/кг), а кадмия – зверобой продырявленный (0,015 мг/кг). Медь в большей степени накапливает зверобой продырявленный, а для какалии копьевидной характерно большее накопление цинка. Кадмий и свинец в большей степени накапливают тысячелистник обыкновенный и сныть обыкновенная соответственно. Содержание данных элементов находится в пределах фоновых значений. Но для некоторых из них показатели находятся на верхней границе допустимых значений (Cd для Achillea millefolium), что уже должно настораживать.
Опираясь на литературные данные (Кабата-Пендиас, 1989) можно сказать, что содержание Cu, Zn и Pb на территории бассейна р. Маймы характеризуется как дефицитное (для Cu – 2-5 мг/кг, для Zn – 10-20 мг/кг – дефицитное; и для Pb - 5-10 мг/кг - нормальное). В то время как содержание Cd находится на границе между нормальным и избыточным (нормальное содержание Cd – 0,05-0,2 мг/кг).
Таким образом, содержание всех рассмотренных элементов в растениях, произрастающих в бассейне р. Маймы не превышает фоновых значений.