Индивидуальное задание на тему:«Заиление водоемов»
СодержаниеВступление1.Донные отложения как неотъемлемая составляющая гидроэкосистемы2.Накопление загрязняющих веществ в донных отложениях3.Процессы, влияющие на заиление водоемовВыводыСписокиспользованных источников
ВведениеПри экологической оценке гидроэкосистемы одним из наиболееинформативных объектов изучения являются донные отложения. Аккумулируязагрязнения, которые поступают в водоём на протяжении продолжительного периода,донные отложения являются индикатором экологического состояния территории,своеобразным интегральным показателем уровня загрязненности.Донные отложения представляют собой неразрывное единствосложного комплекса минералов и водного раствора, который пропитывает отложения.Процесс накопления донных отложений в водоеме называется заилением. При этомизменяются морфометрические показатели водоёмов, химические и биологическиепроцессы. Процессы, которые происходят в донных отложениях и придонном пластеводы приводят к изменениям состава воды, а также её оптических свойств [1].Цель работы: рассмотреть донные накопления, заилениеводоемов и процессы, влияющие на это состояние.Задачи работы:1. Рассмотреть донные накопления как неотъемлемуюсоставляющую гидроэкосистемы.2. Охарактеризовать накопление загрязняющих веществ вдонных отложениях.3. Выяснить, какие процессы влияют на заиление водоемов.
1. Донные отложения как неотъемлемая составляющаягидроэкосистемыПри экологической оценке гидроэкосистемы одним из наиболееинформативных объектов изучения являются донные отложения. Аккумулируязагрязнения, которые поступают в водоём на протяжении продолжительного периода,донные отложения являются индикатором экологического состояния территории,своеобразным интегральным показателем уровня загрязненности.Донные отложения представляют собой неразрывное единствосложного комплекса минералов и водного раствора, который пропитывает отложения.Именно этот водный раствор физически и химически объединяет совокупностьдискретных зёрен, минеральных фаз и органических остатков в целостную систему.Благодаря нему, через его посредство осуществляется многостороннеевзаимодействие её частей. В нём и на поверхностях его раздела с твердымичастицами протекают разнообразные химические реакции, происходит перенос иперераспределение растворенных компонентов. В водном растворе и на поверхностизерен живет донная микрофлора, которая осуществляет важное влияние напротекание химических процессов в донных отложениях и жизнедеятельностьорганизмов зообентоса [2].Донные отложения – это открытая физико-химическая система,через границы которой (водная толща – донные отложения) осуществляется материальныйобмен с окружающей средой.Процесс накопления в водоёмах поступающих взвешенныхнаносов и растворенных элементов наиболее четко обнаруживается в формированиидонных отложений.При накоплении донных отложений (заилении) изменяютсяморфометрические показатели водоёмов, химические и биологические процессы.Процессы, которые происходят в донных отложениях и придонном пласте водыприводят к изменениям состава воды, а также её оптических свойств [3].Донные отложения содержат как автохтонные (получающиеся всамых водоемах), так и аллохтонные (поступающие извне) частицы. Автохтонныекомпоненты включают продукты разрушения (абразии) берегов, элементы, которыевыпадают из раствора, остатки отмерших гидробионтов. Аллохтонные компонентыприносятся стоком, ветром, могут поступать в результате хозяйственнойдеятельности человека (сброс сточных вод).Интенсивность формирования, мощность, гранулометричний ихимический состав донных отложений зависят от физико-географических условийбассейна и совокупности процессов, которые происходят в самых водоёмах. По мерехозяйственного освоения водосборов и водоёмов всё большее значение вформировании донных отложений приобретает антропогенное влияние (распашкаводосборов, сбрасывание сточных вод и др.) [4].2. Накоплениезагрязняющих веществ в донных отложенияхДонные отложения поверхностных водотоков традиционноиспользуются как индикатор для выявления состава, интенсивности и масштабатехногенного загрязнения. В большой степени это обусловлено тем, что русловыеотложения, как важнейшие компоненты гидроэкосистем, являются конечным звеномместных ландшафтных соединений, в силу чего их состав отражает геохимическиеособенности водосборных территорий.Особенно ярко подобная зависимость обнаруживается вбассейнах рек урбанизированных районов, где большинство водотоков являютсяосновными приёмниками сточных вод и загрязненного промышленными выбросами,отходами и агромелиорантами поверхностного стока с освоенных территорий [5].Это приводит к коренному изменению экологического состоянияводотоков, которое, в частности, обусловлено формированием в них протяжных икомплексных по составу геохимических аномалий, которые наиболее полнопроявляются в современных русловых отложениях. Образование техногенныхотложений обусловлено изменением условий формирования твердого стока рек ипоступлением в водные объекты значительных масс твердого материала, которыйимеет специфические геохимические свойства. Именно техногенные отложенияявляются концентраторами основной массы загрязняющих водные системы веществ,которые в значительной мере определяет необходимость детальных исследований ихвещественного состава, геохимических особенностей и экологического значения [6].Эти исследования должны проводиться с учетом следующихположений:1. донныеотложения рек играют важную роль в формировании химического составаестественных вод и определяют много особенностей экологии водных систем;2. донныеотложения рек служат надёжным индикатором техногенного загрязнения; изучение ихлитолого-геохимических особенностей позволяет определить состав, установитьмасштабы и оценить интенсивность техногенного влияния на водотоки, обнаружитьструктурно-морфологические особенности зон техногенного загрязнения;3. масштабыи интенсивность техногенного осадонакопления в рекахпромышленно-урбанизированных районов настолько велики, что здесь формируетсяособый тип аллювиальных отложений (техногенные отложения, или технопель), чтоопределяют эколого-геохимические особенности речных систем, спецификупроявления русловых процессов и часто представляют непосредственную угрозу весьживому;4. техногенныеотложения, депонируя загрязняющие вещества, в определенной степениобезвреживают токсичные выбросы техногенеза, в особенности на начальных этапахзагрязнения; однако буферная способность отложений относительно загрязнителейне безграничная; даже при полном прекращении сбрасывания сточных вод в водотокиотложения продолжительное время являются вторичным источником загрязненияводной массы, биоты, пойменных ландшафтов, а химические реакции имикробиологические процессы, которые происходят в них, оказывают содействиеобразованию подвижных и токсичных соединений многих загрязнителей;5. оценкаэкологического состояния речных систем обязательно должна проводиться с учётомвещественного состава, геохимических свойств и токсикологической опасноститехногенных отложений [7].Техногенные отложения могут быть охарактеризованы каксложные органоминеральные образования, вещественной основой которых служитматериал, который поступает в водотоки преимущественно с промышленно-бытовымисточными водами, и русловый аллювий. В большинстве случаев именно техногенныеотложения являются концентраторами основной массы загрязнителей, активно влияютна ход руслового процесса и определяют экологическое состояние речных систем.Можно считать, что техногенные отложения, которые формируютсяв руслах рек промышленно-урбанизированных районов, представляют собойспецифический техногенный вид руслового аллювия и является новым типомсовременных осадочных образований, совокупность процессов образования которыхможет быть названная техногенным аллювиальным седиментогенезом.Распространяясь в водной среде, ядовитые вещества(токсиканты) не только растворяются в воде, а и частично инактивируются,вступая во взаимодействие между собой (нейтрализация, комплексообразование ипрочие реакции), или же образовывают новые соединения, более токсичные, чемисходные. Значительная часть токсикантов адсорбируется взвешенными веществами ипод влиянием гравитационных сил оседает на дно, где накапливается в донныхотложениях, в особенности иле, включается в кругооборот веществ дна или жемигрирует в глубинные пласты донных отложений, где подлежит диагенетическимпреобразованием [8].Возрастающие темпы антропогенного действия на водныеэкосистемы приводят к значительному накоплению загрязняющих веществ в твердофазныхобъектах водных экосистем (в донных отложениях и взвешенных веществах).Донные отложения – важный компонент водных экосистем.Аккумулируя тяжёлые металлы, высокотоксичные органические вещества, донныеотложения с одной стороны оказывают содействие самоочищению водной среды, темне менее, с другой – представляют собой постоянный источник вторичногозагрязнения водоёмов.Основная часть загрязняющих веществ в экосистемах из водыпереходит в донные отложения, в результате чего грунты часто содержат высокиеконцентрации загрязняющих веществ, в то время как их концентрация в воде можети не быть повышенной [9].3.Процессы, влияющие на заиление водоемовТак как заиление – это отложение в водных объектахвзвешенных и влекомых наносов, то в первую очередь на этот процесс влияют частицы,вносимые поверхностным стоком, а также в результате разрушения берегов. К такимотложениям относят ил, песок, гравий, глина, остатки растений и другие. 3аилениеособенно характерно для оросительных каналов, водохранилищ, в водоемах сзастойной или медленно текущей водой. Очень часто низкая скорость теченияявляется фактором постепенного накопления и отложения частиц, которые поступаютв водоем извне. Так, при абразии и размыва берегов вследствие влияния природныхфакторов в воду попадают высокодисперсные и мелкодисперсные частицы песка,глины, различных минералов. Они оседают на дно, а из-за низкой скорости теченияне способны переносится на какое либо расстояние [10,11].При антропогенной нагрузке в водоемы скидываютсяминеральные, органические и неорганические вещества, часть из которых нерастворяются в воде и способны оседать на дно, вызывая заиление водоемов.Заиление тесно связано с эрозией на водосборе, загрязнениями,зарегулированием, ухудшением самоочищающейся способности, обеднением генофондаполезных животных и растений, мелиоративными работами. Строение плотин вызываетравномерное отложение наносов в мертвом объеме водохранилищ. Интенсивностьобложений наносов и период заиления зависит от стока наноса реки и объемесамого водохранилища.Превышение пределов допустимых площадей сельскохозяйственныхкультур наряду с распашкой склонов долин является одной из причин заиления.Ведь посевы однолетних культур по сравнению с лесным и многолетней травянойрастительностью значительно слабее выполняют почвозащитную роль, поскольку ониразмещаются на рыхлой почве, которая более поддается размыву талыми и дождевымиводами. Нарушение правильного соотношения между площадью лесов и многолетнейтравянистой растительности и пахотными землями в пользу последних, недооценкапротивоэрозионных мероприятий, несоблюдение правил агротехники и являются темиосновными причинами, под воздействием которых усилилось поверхностный сток ускорилосьзаиление русел малых рек [12].
Выводы1. Донные отложения – это открытая физико-химическаясистема, через границы которой (водная толща – донные отложения) осуществляетсяматериальный обмен с окружающей средой. При накоплении донных отложений(заилении) изменяются морфометрические показатели водоёмов, химические ибиологические процессы. Интенсивность формирования, мощность, гранулометричнийи химический состав донных отложений зависят от физико-географических условийбассейна и совокупности процессов, которые происходят в самых водоёмах.2. Донные отложения поверхностных водотоков традиционно используютсякак индикатор для выявления состава, интенсивности и масштаба техногенногозагрязнения. Образование техногенных отложений обусловлено изменением условийформирования твердого стока рек и поступлением в водные объекты значительныхмасс твердого материала, который имеет специфические геохимические свойства.Именно техногенные отложения являются концентраторами основной массызагрязняющих водные системы веществ, которые в значительной мере определяетнеобходимость детальных исследований их вещественного состава, геохимическихособенностей и экологического значения.3. На этот процесс заиления влияют частицы, вносимыеповерхностным стоком, а также в результате разрушения берегов. К такимотложениям относят ил, песок, гравий, глина, остатки растений и другие. Заилениетакже вызывается низкой скоростью течения, антропогенной нагрузкой,загрязнениями, зарегулированием, ухудшением самоочищающейся способности,обеднением генофонда полезных животных и растений, мелиоративными работами.
Списокиспользованных источников1. МизандронцевИ.Б. Химические процессы в донных отложениях водоемов. – Новосибирск: Наука,1990. – 176 с.2. БілявськийГ.О., Бутченко Л.І., Навроцький В.М. Основи екології: теорія та практикум:Навчальний посібник. – К.: Лібра, 2002. – 351 с.3. Гідроекологічнатоксикометрія та біоіндикація забруднень: Теорія, методи, практика використання/ Під ред. Олексіва І.Т., Брагінського Л.П. – Львів: Світ, 1995. – 440 с.4. РоманенкоВ.Д. Основи гідроекології. – К.: Обереги, 2001. – 728 с.
5. Левківський С.С. Раціональневикористання і охорона водних ресурсів: Підручник. – К.: Либідь, 2006. – 280с.
6. Чернова Н.М. Общая экология: ученикдля студентов педагогических
вузов. – М.: Дрофа, 2004. – 416 с.
7. Афанасьев Ю.А., Фомин С.А.Мониторинг и методы контроля окружающей среды: Учебное пособие. В 2-х частях. –М.: МНЭПУ, 1998. – 368 с.
8. 18. Руденко Ф.А., Попов О.Є.Гідрогеологія. – К.: Вид-во Київського ун-ту, 1959. – 198с.
9. Львович А.И. Защита вод отзагрязнения. – Л.: Гидрометиоиздат, 1977. – 168с.
10. Хімко Р.В., Мережко О.І., БабкоР.В. Малі річки: дослідження, охорона, відновлення. – К.: Інститут екології,2003. – 380 с.
11. Михайлов В.Н., ДобровольскийА.Д. Общая гидрология: Учеб. для геогр. спец. вузов. – М.: Высш. шк., 1991. –368 с.
12. Денисова А.И., Тимченко В.М.,Новиков Б.И. Гидрология и гидрохимия Днепра и его водохранилищ. – К.: Наук.думка, 1989. – 216 с.