Министерство образования и науки Российской Федерации
УДК 502.51
ГРНТИ 87.19.00
Инв. № 00000212
Регистрационный номер 01201058468
|
УТВЕРЖДЕНО:
|
|
Исполнитель:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова"
|
|
От имени Руководителя организации
_______________________/Карамурзов Б.С./
|
|
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ
ОТЧЕТ
о выполнении 1 этапа Государственного контракта
№ П376 от 07 мая 2010 г.
Исполнитель: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова"
|
Программа (мероприятие): Федеральная целевая программ «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг., в рамках реализации мероприятия № 1.3.2 Проведение научных исследований целевыми аспирантами.
|
Проект: Исследование изменения химического состава вод горных озер вследствие загрязнения атмосферы
|
Руководитель проекта:
______________/Машуков Азамат Султанович/
(подпись) М.П.
|
Нальчик
2010 г.
СПИСОК ОСНОВНЫХ ИСПОЛНИТЕЛЕЙ
по Государственному контракту П376 от 07 мая 2010 на выполнение поисковых научно-исследовательских работ для государственных нужд
Организация-Исполнитель: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования \"Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова\"
Руководитель темы
|
|
|
аспирант
|
28.07.2010г.
|
Машуков А. С. (введение, раздел 1-4)
|
Исполнители темы
|
|
|
д.б.н.,
профессор
|
28.07.2010г.
|
Моисеенко Т. И. (раздел 4)
|
аспирант
|
28.07.2010г.
|
Дину М. И. (раздел 1, заключение)
|
Нормоконтролёр,
начальник ОСМО
|
28.07.2010г.
|
Кольченко Е.А.
|
Реферат
Отчет 62 с., рис. 18, источников 28, приложений 1
ПРИРОДА, БИОСФЕРА, КСЕНОБИОТИКИ, ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ, ЗАГРЯЗНЕНИЕ, ЭКОСИСТЕМА, ТОКСИЧНОСТЬ.
Целью данной работы является изучение взаимосвязи экосистем горных озёр с изменением климата и антропогенной деятельностью. Как говорил великий учёный А. И. Воейков: «Озёра - зеркала изменения климата». Так как изменяется состав атмосферных осадков, то изменяется и химический состав вод горных водоёмов. Изменяется рН и содержание ионов металлов. Наибольший вклад в рН атмосферных осадков вносят соединения серы, азота и углерода. Тяжёлые металлы попадают в водный объект различными путями и участвуют в процессах гидролиза, сорбции, десорбции, комплексообразования, осаждения и биопоглощения. Подкислению озерной воды сопутствует повышение концентрации токсических металлов, таких, как алюминий, марганец, кадмий, свинец, ртуть, за счет их высвобождения из почв и донных осадков. В озерных водах с повышенной бикарбонатной щелочностью образуются дополнительные количества свободной угольной кислоты, оказывающей токсическое действие на гидробионты.
Металл-токсикант, попав в водоем или реку, распределяется между компонентами этой водной экосистемы. Однако не всякое количество металла вызывает расстройство данной системы. При оценке способности экосистемы сопротивляться внешнему токсическому воздействию принято говорить о буферной емкости экосистемы. Миграционная способность ионов тяжелых металлов в конкретных ландшафтных условиях зависит от состава гумусовых кислот почв и вод и во многом определяется конкуренцией процессов комплексообразования ионов металлов с фульво - и гуминовыми кислотами. В присутствии гумусовых кислот концентрация ионов металлов, существующих в виде комплексов, намного превышает концентрацию свободных ионов, и без учета комплексообразующей роли гумусовых кислот невозможно понять процессы, происходящие в природных системах. При промывании почв атмосферными осадками фульвокислоты выносятся в реки. В природных водах их содержание на три-пять порядков превышает концентрацию микрокомпонентов и приближается к концентрации неорганических макрокомпонентов (ионов калия, натрия, магния, кальция, хлорид-, сульфат-, карбонат-ионов и др.). В водах большинство металлов находится в форме фульватных комплексов, растворимость которых на один-три выше растворимости соответствующих гидроксидов. В противоположность фульвокислотам гуминовые кислоты растворимы только в сильнощелочных растворах. В природных системах такие условия не встречаются, и гуминовые кислоты ведут себя как комплексообразующие сорбенты, удерживая и концентрируя элементы в почвах, взвесях вод, донных отложениях, углеродистых породах. Отсюда можно сделать вывод, что гуминовые кислоты - эффективный геохимический барьер, ограничивающий подвижность ионов металлов.
Одним из методов изучения изменения окружающей среды является анализ диатомовых отложений. При изучении неоплейстоценовых отложений повсеместно применяется спорово-пыльцевой метод. Использование исследователями различных временных шкал: радиоуглеродной, гляциологической, по ленточным глинам, календарной, имеющих различную погрешность, затрудняет, а иногда делает невозможным хронологическую привязку выделенных фаз изменения климата и сопоставление данных разных авторов. Радиоуглеродное датирование отложений в наиболее ранних работах чаще всего отсутствует. Сравнение диатомовых и спорово-пыльцевых данных по разрезам отложений позволяет проводить их причинно-следственную интерпретацию, то есть обосновывать взаимообусловленность событий, происходящих на водосборных бассейнах и в водоёмах. Таяние ледникового льда следует сезонным температурным флуктуациям. Поскольку климатические условия не повторяются полностью от года к году, растущие слои имеют характерные особенности. Последовательность таких характеристик за определенный период образует характерную сигнатуру, которую можно использовать для исследования корреляций. Индивидуальные методы датировки, которые здесь могут быть только слегка затронуты, имеют, благодаря их очень высокому временному разрешению, особенно большое значение для позднеледникового периода и голоцена с их резкими климатическими изменениями.
Талые воды, образующиеся, летом, переносят сравнительно большое количество крупнозернистых частиц кластических горных пород. С падением температуры возможность переноса снижается. Таким образом, в ледниковых озерах формируются периодические годичные отложения. Каждый последующий слой резко начинается с крупнозернистых отложений. В зависимости от летних температур образуются слои разной толщины, формирующие характерную последовательность, отражающую историю климата. При совместном изучении диатомовых комплексов и ленточных глин можно получить данные о периодах потепление - похолодание.
Реконструкции изменений климата из косвенных голоценовых данных, указывают на то, что и в более удаленном прошлом; около 5400-4700, 8500-7800 лет назад имело место значительное изменение климата. Эти интервалы времени близко совпадают с высокими потоками галактических космических лучей, попадающих в земную атмосферу.
В результате сопоставления ископаемых и рецентных комплексов диатомей появилась возможность охарактеризовать состояние водных систем в условиях антропогенного воздействия и выделить среди низших водорослей (диатомовых) виды-индикаторы загрязнения, а также прогнозировать модели их дальнейшего развития, в том числе и глобальные. Современный мониторинг показывает тотально неблагополучие состояния среды водных экосистем.
Содержание
Реферат 2
Введение 7
Глава 1 Аналитический обзор 9
1.1 Определение степени закисленности и загрязнения горных озер ионами тяжелых металлов и сезонная динамика химического состава вод 9
1.2 Определение возраста донных отложений радиоуглеродным методом 11
1.3 Исследование качественных особенностей гумусовых веществ и фракций 15
1.4 Исследование процессов комплексообразования с тяжелыми металлами гумусовых веществ 18
1.5 Теоретический расчет форм нахождения тяжелых металлов в природных водах 23
Глава 2 Выбор и обоснование оптимального варианта направления исследований 26
Глава 3 План проведения экспериментальных и теоретических исследований 29
Глава 4 Экспериментальные и теоретические исследования I этапа 30
4.1 Сезонная динамика химического состава 30
4.2 Стратиграфия донных отложений методом диатомового анализа 32
4.3 Реконструкция изменений климата по данным стратиграфического анализа 42
4.4 Изучение озер Кабардино-Балкарии: цели, проблемы, задачи 48
Заключение 56
Список использованных источников 58
|
