РЕФЕРАТ НА ТЕМУ:Основні напрямки досліджень іонного стоку в басейні Дніпра - Географія - Реферати - Каталог статей

Основні напрямки досліджень іонного стоку в басейні Дніпра Фундаментальною роботою по вивченню стоку розчинених речовин з території колишнього СРСР і, зокрема, України стала робота О.О.Алекіна і Л.В.Бражникової [2]. Її треба розглянути детальніше. Авторами був використаний матеріал по хімічному складу води річок і водному режиму, зібраний мережею Гідрометслужби країни з 1936 по 1957 р. (в окремих випадках до 1957 р.), а також відомості з деяких літературних джерел. Відзначається, що повнота матеріалу по хімічному складу води річок була далеко не однакова: краще охарактеризовані великі річки, гірше - середні і зовсім слабко - малі. Відомості по річках європейської частини значно повніші, ніж по річках азіатської території. Для більшості великих річок розрахунок середньобагаторічного іонного стоку зроблений на основі багаторічних спостережень за хімічним складом з використанням результатів аналізів 100 і більше проб (зокрема для р.Дніпро). Для більшої частини річок (понад 65% від загальної кількості) розрахунок виконаний на основі результатів спостережень за хімічним складом води протягом кількох років. Для інших річок розрахунок виконаний за даними одного року. У роботі зроблена оцінка методів розрахунків іонного стоку: прямих, кореляційних і опосередкованих. У більшості випадків авторами застосовувався прямий метод, який грунтується на використанні розрахунку іонного стоку за величиною водного стоку і концентрацією певного іона. Іонний стік (стік головних іонів) окремих річкових басейнів відповідно до фізико-географічних умов досить різноманітний. Величина показника іонного стоку змінюється від кількох десятих часток тонни з 1 км2 на рік (у напівпустелях Казахстану) до 200-500 т/(км2 рік) у деяких річок Кавказу. Для ілюстрації цієї картини Л.В.Бражниковою була створена карта іонного стоку території колишнього СРСР [6]. В роботі [2] вказується, що р.Дніпро, маючи велику водність, має порівняно невеликі величини іонного стоку. Показники іонного стоку для всього басейну р.Дніпро досить близькі на різних ділянках, а зокрема: м.Київ - 17,8; м.Кременчук - 19,1; с.Розумовка - 16,5 т/ (км2 рік). Для р.Південний Буг показник іонного стоку досягає 20 т/(км2 рік). Кримський півострів стосовно величин показника іонного стоку різко поділяється на дві частини: південно-західну - гірську і північно-східну - рівнинну. Друга в результаті посушливого клімату не має річкової мережі, тому як водний, так й іонний стік її практично мізерний. Навпаки, значна вологість, податливість порід вивітрюванню і хороший дренаж створюють у гірській частині Криму сприятливі умови для хімічної ерозії. Тому в південній частині Криму показники іонного стоку досягають 50 т/ км2 рік), а для деяких річок південного берегу Криму - до 90 т (км2 рік). Малі річки Приазов`я мають високі величини показника іонного стоку. Більшість з них мають показники понад 50 т/ (км2 рік). Підвищенню величин іонного стоку сприяють засолені породи третинних морських відкладів і посушливий клімат. В роботі досліджено сезонний розподіл іонного стоку річок і створена відповідна карта за даними 314 пунктів спостережень. На території України виділяються дві з трьох зон, виділених авторами по розподілу іонного стоку протягом року: перша - зона з переважанням іонного стоку у весняний період (найбільш поширена) і третя - зона з переважанням іонного стоку у зимовий період (Карпати, південна частина Криму). При розгляді іонного стоку великих річок країни, автори по р.Дніпро наводять дані О.М.Алмазова [4]. Крім того, розрахований стік великих річок світу і висвітлені питання зв`язку іонного стоку та ерозії. В Україні дослідженнями іонного стоку великих річок першим почав займатися О.М.Алмазов. Одна з перших публікацій з цього питання присвячена гідрохімічному стоку (термін автора) р.Дунай і р.Дніпро в Чорне море [3]. Матеріали подальших досліджень [5] були фундаментально узагальнені в монографії, присвяченій гідрохімії гирлових областей річок і лиманів північної та північно-західної частини Чорного моря [4]. В основу роботи покладені дані експедиційних досліджень Інституту гідробіології НАН України з 1948 по 1959 р. Згідно результатів розрахунків за п`ять років (1948-1950 рр. і 1958-1959 рр.), іонний стік р.Дунай у Чорне море за рік коливався в межах від 40,9-42,9 млн. т до 59,2-63,5 млн. т. В середній за водністю рік (об`єм стоку 203 км3) ця величина становить 59,4 млн. т на рік, тобто не набагато менша, ніж іонний стік р.Волга (60-68 млн. т/рік). Основна маса солей стікає по Кілійському рукаву р.Дунай - 64-66% всього стоку. Для р.Дніпро розрахунки іонного стоку виконувалися за періоди 1951-1954 рр., тобто до спорудження Каховського водосховища, і за 1956-1959 рр. - після спорудження цього водосховища. Співставлення даних для названих періодів показало, що іонний стік річки після зарегулювання водного стоку не змінився: в середньому за 1951-1954 рр. при водному стоку в 41,87 км3 іонний стік становив 10,8 млн. т на рік, в другий період, при водному стоку 42,07 км3, він становив 10,7 млн. т на рік. Середній водний стік протягом року за вказані 8 років становив 51,64 км3, а середній іонний стік - 13,4 млн. т. Ця величина є близькою до результатів, отриманих О.О.Алекіним в 1948 р. - 13,4 млн. т [1]. Крім іонного стоку, О.М.Алмазовим у роботі висвітлено питання стоку біогенних речовин: сполук азоту, фосфору, кремнію і заліза. У зв`язку з будівництвом Київського водосховища на р.Дніпро Інститутом гідробіології НАН України виконувалися дослідження в басейні Верхнього Дніпра (р.Дніпро до м.Києва). Результати вивчення іонного стоку річок цієї території були опубліковані в роботі О.П.Нахшиної [32]. Вона виконала розрахунки за фондовими даними Гідрометслужби України за 1952-1960 рр. та власними експедиційними даними за 1963 р. по пунктах: р.Прип`ять-м.Мозир, р.Десна - м.Чернігів, р.Дніпро - вище гирла р.Прип`ять і р.Дніпро - м.Київ. Автором установлено, що іонний стік р.Дніпро до його зарегулювання греблею Київської ГЕС становив 9,1 106 т, з них 23% солей вносить р.Прип`ять, 29% - р.Десна (відповідно 2,1 106 т і 2,6 106 т). Між величинами водного й іонного стоку р.Дніпро і його найбільших приток - р.Прип`ять і р.Десна існує пряма залежність. Всі річки басейну Верхнього Дніпра знаходяться в зоні, в якій переважає винос солей у весняний період (41-50% стоку за рік), влітку виноситься 23-33%, взимку - 27-33%. В роботі також досліджувався стік біогенних речовин. Питаннями іонного стоку, стоку біогенних і органічних речовин у зв`язку з формуванням гідрохімічного режиму водосховищ дніпровського каскаду і методами його прогнозування займалась О.І.Денисова [12-15]. Результати досліджень показали, зокрема, що середній іонний стік р.Дніпро нижче Каховського водосховища становив за період 1956-1968 рр. 11,5 млн. т, тобто на 5% перевищував іонний стік річки до її зарегулювання (1951-1954 рр.). У цих роботах відзначається, що частково збільшення іонного стоку могло відбутися за рахунок надходження хімічних речовин з площі водозбору з господарсько-побутовими і промисловими стічними водами. Збільшився стік SO42-, Cl-, Na+, K+, а Са2+ і Mg2+ - дещо зменшився. В результаті акумуляції у водосховищах весняного стоку відбувся різкий перерозподіл водного стоку протягом сезонів року. В роботі [13] наводяться також дані про стік органічного і мінерального азоту і фосфору, органічного вуглецю. Винос азоту, фосфору і калію р.Горинь досліджували Г.Д.Коненко, І.Г.Гарасевич та І.Г.Єнакі [27], органічних речовин р.Дніпро і р.Дунаю - Ю.Г.Майстренко [29, 30]. В роботах В.І. Пелешенка [35, 36], виконаних у проблемній науково-дослідній гідрохімічній лабораторії Київського національного університету імена Тараса Шевченка, на прикладі великих (в тому числі р.Дніпро) і середніх річок України розроблена методика оцінки антропогенної складової іонного стоку, її динаміка та прогноз. Порівнюючи величини іонного стоку, розрахованого за даними відносного гідрохімічного фону, з величинами сучасного іонного стоку (при цьому, вносячи поправку на зміну водного стоку), автор оцінює антропогенну складову за рахунок Cl-, SO42-, Na+, K+, Mg2+. Розрахунки показали, що внесок антропогенної складової в сумарний іонний стік річок в цілому становить 30%, в тому числі для річок зони мішаних лісів - 2%, лісостепової зони - 12% і степової - 49%. За рахунок антропогенної складової формується 60% стоку хлоридів, 50% - сульфатів, 49% - натрію і калію, 34% - магнію. Згодом, методика розрахунків антропогенної складової іонного стоку при розрахунках гідрохімічного балансу була вдосконалена Л.М.Горєвим і В.І.Пелешенком [8, 9]. Іонний стік басейну Верхнього Дніпра досліджував В.К.Хільчевський [41]. Його робота відрізнялася від повередніх тим, що, крім створів на річках басейну Верхнього Дніпра на території України, були включені репрезентативні створи на притоках, які знаходяться в Білорусі (на р.Дніпро, р.Березина, р.Сож, р.Прип`ять, р.Піна, р.Ясельда) і Росії (на р.Десна, р.Судость, р.Свапа). Автором узагальнені дані Гідрометслужби з 1947 по 1982 рр., виділені періоди з різним антропогенним навантаженням на іонний стік Верхнього Дніпра (1947-1962 рр. - період відносного гідрохімічного фону; 1961-1975 рр. - період початкового антропогенного навантаження; 1976-1982 рр. - період сучасного антропогенного навантаження. Розрахунок антропогенної складової іонного стоку показав, що найбільш піддається антропогенному впливу стік іонів Cl- (63%) і SO42- (48%), Mg2+, Na++K+ - менше, ніж на 30%. Отримані значущі коефіцієнти кореляції між стоком SO42- і модулями випадання SO42- з атмосферними опадами. Виконано прогноз зміни іонного стоку до 1990 р. за набором згладжувальних функцій. Важливою з точки зору обсягу опрацьованих даних і задач, які при цьому вирішувалися, стала робота Д.В.Закревського, В.І.Пелешенка і В.К.Хільчевського [25]. В ній за період 1971-1980 рр. по трьох сезонах (весняна повінь, літньо-осіння і зимова межень) розрахований стік хімічних компонентів з річковими водами України. Розрахунки виконані за трьома групами хімічних компонентів (головні іони, біогенні елементи - NH4+, NO2-, NO3-, Nьін i Pмін та органічні речовини) по 59 створах. Найбільше створів представлено в басейні Дніпра. Були зроблені карти-схеми показників іонного стоку та стоку біогенних елементів з території країни. При розрахунках стоку хімічних компонентів з водами Дніпра в Чорне море стік розглядався як сумарний по створах Каховської ГЕС і по р.Інгулець (с.Могилівка), а концентрація хімічних компонентів бралася по створу м.Херсон. Крім того, стік хімічних компонентів вивчався по басейнах річок на території України, тому для Дніпра дані по водному стоку взяті з відніманням стоку, що надходить з території Росії і Білорусі. Встановлено, що за досліджуваний період іонний стік Дніпра під час весняної повені становить 215,9 104 т, в період літньо-осінньої межені через зарегульованість річки - зростає (311,6 104 т), хоча річка знаходиться в зоні з переважанням іонного стоку під час весняної повені. Авторами виконано порівняння отриманих результатів з даними О.М.Алмазова [7]. Під час виконання цих досліджень В.І.Пелешенком, Д.В.Закревським, В.К.Хільчевським та ін. [38], на основі даних експедиційних робіт у гирлі р.Прип`ять (м.Прип`ять), була виконана оцінка точності розрахунків іонного стоку за різною частотою відбору проб. Значні дослідження гідрохімічного режиму, а також складових солеобміну Дніпровсько-Бузького лиману і Чорного моря були виконані Л.О.Журавльовою [16]. Пізніше, в роботах [17, 18] був проаналізований стік завислих речовин і фосфору з річковими водами Дніпра і Південного Бугу в Чорне море. Результати цих досліджень були узагальнені в роботі А.О.Морозової [31]. Узагальненою щодо вивчення стоку біогенних елементів з річковими водами у басейні Дніпра стала робота С.І.Сніжка [39]. В ній, з виділенням двох періодів (1961-1970 рр. - період відносного гідрохімічного фону і 1971-1985 рр. - період активної господарської діяльності), встановлено збільшення стоку сполук мінерального азоту (в 1,7 рази) і фосфору (в 1,5 рази) за рахунок антропогенного впливу і зменшення стоку кремнію (в 0,8 рази). Виявлено зменшення показників стоку біогенних елементів з верхів`я річок до гирла під впливом зарегульованості їх стоку ставками і водосховищами, які сприяють створенню умов для акумуляції біогенних елементів [37, 40]. Дослідженням впливу зрошувальних меліорацій на іонний стік річок басейну Дніпра займався Л.М.Горєв [7]. Детальне вивчення впливу осушувальних меліорацій на іонний стік річок Правобережного Полісся провів Д.В.Закревський [19-21]. Ним встановлено, що переважна частина антропогенних складових у концентраціях та іонному стоку хлоридів, магнію і сульфатів (відповідно 74, 58 і 50%) у водах приток Прип`яті формується під впливом осушувальних меліорацій. Збільшення у воді річок - водоприймачів вмісту хлоридів, сульфатів і магнію при стабільному зменшенні концентрацій гідрокарбонатів і кальцію викликало певні зміни у хімічному типі вод, які нехарактерні для природного стану [22-24,26]. Дослідженням впливу агрохімічних засобів на формування стоку хімічних речовин з річковими водами в басейні Дніпра присвячені роботи В.К.Хільчевського, опубліковані одноосібно [41-43] та у співавторстві [44-46]. В цих роботах показано, що в басейні Дніпра за рахунок виносу поживних речовин добрив з сільгоспугідь формується 7% річного стоку нітратів, 11% - нітритів, 8% - фосфатів. За рахунок виносу баластних речовин добрив у басейні Дніпра формується 11% річного стоку хлоридів, 3-сульфатів, 8-натрію і калію, 3% - суми іонів. Вивченню стоку важких металів з поверхневими водами на окремих водозборах у басейні Дніпра із застосуванням експедиційних досліджень, зокрема в басейні р.Рось, присвячені роботи В.І.Осадчого [34] і В.В.Гребеня [11]. В цих роботах отримані поглиблені дані щодо виносу важких металів з різних типів водозборів у порівнянні з отриманими раніше даними Г.С.Коноваловим та А.О.Івановою [28] для басейну Дніпра в роботі, яка стосувалася басейнів великих річок колишнього СРСР. Певні узагальнюючі дані стосовно іонного стоку річок басейну Дніпра наводяться в роботах Л.М.Горєва, В.І.Пелешенка і В.К.Хільчевського [10] та В.К.Хільчевського і К.О.Чеботька [47], які стосуються всієї території України. Серед досліджень останнього періоду треба відзначити роботу М.В.Яцюка [48], в якій на прикладі р.Самара моделюються процеси формування іонного стоку річки, що знаходиться під значним антропогеним впливом. Слід зазначити, що в цілому проблемі охорони вод від забруднення в басейні Дніпра приділяється значна увага з боку держави. Зокрема, Постановою Верховної Ради України від 27 лютого 1997 р. була затверджена “Національна програма екологічного оздоровлення басейну Дніпра та поліпшення якості питної води” [33]. В констатуючій частині Національної програми наводяться дані по скидах із стічними водами в річки басейну сульфатів, хлоридів, нітратів, міді, цинку, нікелю, хрому, нафтопродуктів, фенолів. Національна програма по Дніпру передбачає пріоритетні завдання і комплекс заходів (які вже реалізуються) за основними напрямами дій: охорона поверхневих і підземних вод від забруднення; екологічно безпечне використання водних ресурсів; відродження та підтримання сприятливого гідрологічного стану річок; впровадження басейнового принципу управління водокористуванням та охороною водних ресурсів; поліпшення якості питної води; зменшення впливу радіоактивного забруднення. Для дієвості програми заплановане розширення науково-технічного забезпечення її реалізації, виконані орієнтовні розрахунки вартості заходів та джерела її фінансування. Список літератури 1. Алекин О.А. Ионный сток и средний состав речной воды для территории СССР. - Труды Гос. гидрол. ин-та, 1951, вып.33 (87). - С.43-63. 2. Алекин О.А., Бражникова Л.В. Сток растворенных веществ с территоории СССР. - М.: Наука, 1964. - 144 с. 3. Алмазов А.М. Гидрохимический сток рек Дуная и Днепра в Черное море. - Гидрохим. мат-лы, 1955, т.23. - С.39-47. 4. Алмазов О.М. Гидрохимия устьевых областей рек (Северное и Северо-западное Причорноморье). -К.: Изд-во АН УССР, 1962. - 255 с. 5. Алмазов О.М. Стік розчинених солей і біогенних речовин, які виносяться річками УРСР в Чорне море // Наукові записки Одеської біологічної станції, 1961, вип.3. - С.99-107. 6. Бражникова Л.В. Карта ионного стока рек территории СССР // Гидрохим. мат-лы, 1960, т.30. - С.3-9. 7. Горев Л.Н. Теоретические и методологические основы гидрохимии орошаемых земель. - Автореф. дис. ... доктора геогр. наук. - Ростов-на-Дону, 1986. - 49 с. 8. Горев Л.Н., Пелешенко В.И. Методика гидрохимических исследований. - К.: Вища школа, 1985. - 215 с. 9. Горев Л.Н., Пелешенко В.И. Расчет гидрохимического баланса и прогнозирование солевого состава рек. - К.: Изд-во Киев. ун-та, 1978. - 74 с. 10. Горєв Л.М., Пелешенко В.І., Хільчевський В.К. Гідрохімія України. - К.: Вища школа, 1995. - 307 с. 11. Гребінь В.В. Формування стоку важких металів у лісостеповій зоні України (на прикладі басейну р.Рось). - Автореф. дис. ... канд. геогр. наук, К.: 1998. - 17 с. 12. Денисова А.И. Сток и основные элементы баланса биогенных веществ и главных ионов в Киевское водохранилище. - Гидробиол. журнал, 1974, 10, №6. - С.5-13. 13. Денисова А.И. Формирование гидрохимического режима водохранилищ Днепра и методы его прогнозирования. - К.: Наукова думка, 1979. - 292 с. 14. Денисова А.И., Паламарчук И.К. Сток биогенных и органических веществ с водосборной площади Кременчугского водохранилища // Формирование и контроль качества поверхностных вод. - К.: Наукова думка, 1976, вып.3. - С.96-101.
1 2 3 4 5 Категория: Географія \| Добавил: DoceNt (17.02.2015)
Просмотров: 559 \| Рейтинг: 0.0/0

Всего комментариев: 0


Имя *:
Email *:

Код *: