Экологический анализ и мониторинг почвенного покрова...

Экологический Экологический анализ и мониторинг анализ и мониторинг почвенного покрова почвенного покрова

и природных вод и природных вод урочища Садохинаурочища Садохина

щель щель Сочинского НПСочинского НП

Работу выполнили: Е.Н. Стыкина – ученица ГОУ ЦО № 422 г. Москвы, 10 классА.С. Щекутьев - ученик ГОУ ЦО № 422 г. Москвы, 10 класс

Научные руководители: Научные руководители: Л.А. Герасина – инженер - Л.А. Герасина – инженер -

эколог, заместитель эколог, заместитель директора по УВР ГОУ ЦО № директора по УВР ГОУ ЦО №

422 «Перово» г. Москвы422 «Перово» г. Москвы

В.В. Скибенко – к.т.н., доцент В.В. Скибенко – к.т.н., доцент кафедры инженерной экологии кафедры инженерной экологии

и охраны труда МЭИ (ТУ)и охраны труда МЭИ (ТУ)

Научные консультанты: Научные консультанты:

Л.А. Коваленко – д.б.н., Л.А. Коваленко – д.б.н., профессор кафедры профессор кафедры

инженерной экологии и инженерной экологии и охраны труда охраны труда

МЭИ (ТУ)МЭИ (ТУ)

Н.Е. Кручинина – д.х.н., Н.Е. Кручинина – д.х.н., профессор инженерно-профессор инженерно-

экологического факультета экологического факультета РХТУ им. Д.И. МенделееваРХТУ им. Д.И. Менделеева

Экологический мониторинг - это комплексная система наблюдений за состоянием

окружающей среды, оценки и прогноза изменений состояния

окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов

Цель:Цель:

Изучение возможного влияния Изучение возможного влияния длительного антропогенного длительного антропогенного

воздействия на биологическую воздействия на биологическую активность почвенного покрова, активность почвенного покрова,

мониторинг почвы на каталазную мониторинг почвы на каталазную активность, анализ почвы на активность, анализ почвы на

содержание тяжелых металлов и других содержание тяжелых металлов и других поллютантов, комплексный анализ поллютантов, комплексный анализ

водных объектов урочища Садохина водных объектов урочища Садохина щель Сочинского НП.щель Сочинского НП.

Задачи:

• Отбор почвенных проб с исследуемой территории.Отбор почвенных проб с исследуемой территории.• Мониторинг проб почв на каталазную активность Мониторинг проб почв на каталазную активность

газометрическим методом.газометрическим методом.• Определение кислотности почв потенциометрическим Определение кислотности почв потенциометрическим

методом.методом.• Анализ проб почв на содержание тяжелых металлов и Анализ проб почв на содержание тяжелых металлов и

других поллютантов методами атомной абсорбции, ИК- других поллютантов методами атомной абсорбции, ИК- спектрометрии, жидкостной хроматографии.спектрометрии, жидкостной хроматографии.

• Отбор проб воды, пробоподготовка.Отбор проб воды, пробоподготовка.• Анализ проб воды методом комплексной Анализ проб воды методом комплексной

потенциометрии, кондуктометрическим и потенциометрии, кондуктометрическим и фотометрическим методами.фотометрическим методами.

• Расчет ИЗВ (индекса загрязнения водных сред).Расчет ИЗВ (индекса загрязнения водных сред).• Анализ состояния почвенного покрова и природных вод Анализ состояния почвенного покрова и природных вод

урочища Садохина щель Сочинского НП.урочища Садохина щель Сочинского НП.

Место отбора проб у ручья

Место отбора проб на поляне

Место отбора проб на хребте

рН почв урочища Садохина щельрН почв урочища Садохина щель

Учас-Учас-токток

Поляна Поляна нижний нижний слойслой

ПолянПоляна верха верхний ний стройстрой

Хребет Хребет нижнижний ний слойслой

Хребет Хребет верхверхний ний слойслой

Ручей Ручей нижнижний ний слойслой

Ручей Ручей верхверхний ний слойслой

Ручей Ручей подподстилкастилка

рН ноябрь 2008

7,687,68 7,467,46 7,637,63 7,497,49 7,507,50 7,417,41 7,117,11

рН март 2009

6,796,79 6,386,38 6,426,42 6,896,89 7,897,89 7,887,88 7,867,86

рН июль 2010

6,506,50 7,007,00 6,006,00 6,506,50 6,506,50 7,507,50 7,307,30

Газометрический методГазометрический метод

• Газометри• ческий • метод- • основан на • изменении • скорости Разложения перекиси водорода при

ее взаимодействии с почвой, по объему выделившегося кислорода.

Транссекта НП «Смоленское Поозерье»

Активность каталазы в свежеотобранных образцах почвы и подстилки НП «Смоленское Поозерье»,

(см³О2)№ колышка

Тип почв

34 106склон

58склон

130 82верши

на

142болот

о

50вершина

92склон

103 78ложбин

а

102пологий склон

54вершин

а

0101 9,59,515,515,526,026,0

13,013,021,021,036,036,0

13,013,019,519,535,035,0

8,08,015,015,025,025,0

17,017,027,027,038,038,0

8,08,017,517,522,022,0

14,014,019,019,023,523,5

8,08,014,014,023,023,0

6,06,010,510,517,517,5

8,58,514,514,524,024,0

5,55,59,59,5

15,515,5

9,09,015,515,525,025,0

0202 6,06,010,510,518,018,0

13,013,019,019,030,030,0

7,57,513,013,019,319,3

9,09,015,515,524,524,5

14,014,023,523,550,050,0

13,013,025,025,036,036,0

13,013,020,020,029,029,0

10,010,018,018,027,027,0

8,58,516,016,021,521,5

7,57,512,012,019,019,0

4,54,59,09,0

14,014,0

10,010,017,017,029,029,0

А1А1 6,86,812,012,020,020,0

4,54,57,07,0

13,013,0

5,55,59,09,0

14,514,5

5,55,59,59,5

15,515,5

6,06,010,010,016,016,0

5,05,07,07,0

13,013,0

13,013,019,019,029,029,0

6,56,511,511,519,019,0

6,06,010,010,016,016,0

8,08,014,014,023,023,0

3,53,56,06,09,59,5

4,54,57,07,0

12,012,0

Мультисенсорный анализаторМультисенсорный анализатор

Мультисенсорный анализатор предна-значен для количес-твенного и качест-венного определе-ния состава проб веществ в водных и водно-органических растворов методом прямой потенциометрии, а также потенциометрического титрованиях.

Металлы.Металлы.

При определении в образцах почв При определении в образцах почв металловметаллов использовался метод использовался метод атомной абсорбцииатомной абсорбции. Анализ . Анализ проводился на спектрометре атомно-проводился на спектрометре атомно-абсорбционном КВАНТ-АФАабсорбционном КВАНТ-АФА

Нефтепродукты.

Анализ проб почв на содержание Анализ проб почв на содержание нефтепродуктовнефтепродуктов проводили проводили ИК-ИК-спектрометрическимспектрометрическим методом на методом на концентратомере КН-2.концентратомере КН-2.

3,4-бенз(а)пирен3,4-бенз(а)пирен

Анализ проб почв Анализ проб почв на содержание на содержание 3,4-3,4-бенз(а)пиренабенз(а)пирена проводили проводили методом методом высокоэффективвысокоэффективной ной жидкостной жидкостной хроматографиихроматографии на хроматографе на хроматографе жидкостном жидкостном «Стайер», ФЛД.«Стайер», ФЛД.

река Псезуапсе

горный ручей

ручей водопадаБуковый родник

1

2

3

4

5 61 – исток Букового родника2 - горный ручей3 - чаша водопада4 – горный ручей, после впадения ручья от водопада5 – центр реки Псезуапсе до места просачивания горного ручья6- центр реки Псезуапсе после населенного пункта

Схема водных артерий урочища Садохина щель

Анализируемый показатель

Способ консервации и количество консерванта на 1л воды

Максимальное время хранения пробы

Особенности отбора и хранения проб

Биохимическое потребление кислорода (БПК)

Не консервируют 3 часаОтбирать только в стеклянные бутыли

То же 1 сут. Хранить при 40 С

Железо общее

Не консервируют 4 часа -

3 мл концентрированной соляной кислоты (до рН = 2)

2 суток -

Металлы тяжелые (медь,свинец, цинк)

Не консервируют В день отбора -

3 мл азотной кислоты (до рН2) 3 суток -

То же 1 мес. Хранить при 40 С

Фториды Не консервируют 7 сутокОтбирать в полиэтиленовую посуду

Хлориды Не консервируют 7 суток -

Способы консервации, особенности хранения и отбора проб воды

рН почв урочища Садохина рН почв урочища Садохина щельщель

Учас-Учас-токток

Поляна Поляна нижний нижний слойслой

ПолянПоляна верха верхний ний стройстрой

Хребет Хребет нижнижний ний слойслой

Хребет Хребет верхверхний ний слойслой

Ручей Ручей нижнижний ний слойслой

Ручей Ручей верхверхний ний слойслой

Ручей Ручей подподстилкастилка

рН ноябрь 2008

7,687,68 7,467,46 7,637,63 7,497,49 7,507,50 7,417,41 7,117,11

рН март 2009

6,796,79 6,386,38 6,426,42 6,896,89 7,897,89 7,887,88 7,867,86

рН июль 2010

6,506,50 7,007,00 6,006,00 6,506,50 6,506,50 7,507,50 7,307,30

Показатель Ед. измерения

Усредненная проба на поляне

Усредненная проба у ручья

Усредненная проба на

хребте

ПДК, мг/кг

рН Ед. рН 4,0 5,8 6,4

Нефтепродукты мг/кг 50,4 47,3 46,1 300

3,4-бенз(а)пирен

<0,004 <0,004 <0,004 0,02

Мышьяк 0,92 3,04 2,91 2

Ртуть 0,02 0,07 0,13 2,1

Медь 29,38 8,48 78,00 55

Цинк 69,75 61,00 160,50 100

Свинец 12,23 14,15 16,55 32

Кадмий 0,23 0,23 0,20 3

Никель 16,28 16,15 29,68 85

Марганец 543,75 560,25 904,50 1500

Zc 0,34 0,42 0,71 -

Результаты анализа проб почв и подстилки на содержание основных загрязняющих веществ

(июль 2010)

Арсенопирит FeAsS

Халькопирит(медный колчедан)

CuFeS2

Zс = (Сi/ПДК) / (n – 1)

Суммарный показатель загрязнения почв (Zс)

Значение показателя Zc

Степень загрязнения

земель

Коэффициент К3

<2 Допустимая 0

2-8 Слабая 0,3

8-32 Средняя 0,6

32-64 Сильная 1,0

>64 Очень сильная 2,0

Кз = Ci / ПДК Коэффициент загрязнения (Кз)

11БуковыБуковый й родникродник

22Горный Горный ручейручей

33Чаша Чаша водопаводопадада

44Слияние Слияние двух двух ручьёвручьёв

55До До просачивания просачивания горного ручьягорного ручья

66после после населеннонаселенногого пунктапункта

ПДКПДКх-пх-пмг/лмг/л

ПДКПДКр-хр-хмг/лмг/л

Температура, ºС

15,515,5 20,820,8 21,321,3 21,421,4 21,521,5 22,022,0 -- --

Запах, баллы 11 22 33 33 22 22 22 22

Цветность, ºЦ 1010 1818 2121 2020 1818 1818 2020 2020

Электропро-водность, мСм/см

420420 250250 370370 320320 300300 300300 10001000 10001000

рН 77 77 77 77 6,56,5 6,56,5 6,5-8,56,5-8,5 6,5-8,56,5-8,5

Растворенный О2, мгО2/л

8,38,3 7,07,0 7,27,2 7,57,5 8,48,4 8,08,0 >4>4 >>66

Железо общее, мг/л

0,250,25 0,170,17 0,200,20 0,190,19 0,140,14 0,150,15 0,300,30 0,300,30

Медь, мг/л 00,,00930093 00,,00840084 00,,00790079 00,,00800080 00,,00900090 00,,00870087 11 00,,0101

Свинец, мг/л 00,,0012001288

00,,0015400154 00,,0014001488

00,,0015700157 00,,0014200142 00,,0013900139 00,,0303 00,,11

Фториды, мг/л 0,03110,0311 0,03460,0346 0,03180,0318 0,03140,0314 0,04120,0412 0,04080,0408 0,70,7 0,050,05

Хлориды, мг/л 157157 114114 128128 117117 109109 112112 350350 350350

Нитраты, мг/л 2,62,6 3,03,0 3,23,2 3,43,4 3,03,0 3,23,2 4,54,5 4,54,5

БПК 5 1,31,3 1,71,7 2,72,7 1,81,8 1,81,8 1,61,6 33 33

Жесткость, мг-экв/л

2,82,8 2,52,5 2,62,6 2,52,5 3,03,0 2,52,5 1010 1010

ИЗВ 0,420,42 0,580,58 0,650,65 0,620,62 0,560,56 0,550,55 -- --

Класс качества

IIIIчистыечистые

IIIIчистыечистые

IIIIчистыечистые

IIIIчистыечистые

IIIIчистыечистые

IIIIчистыечистые

-- --

ИЗВ = ( Сфi / ПДКi ) / n

Индекс загрязненности воды

ИЗВ Класс качества воды

Оценка качества (характеристика) воды

Менее и равно 0,2

I Очень чистые

Более 02,-1 II Чистые

Более 1-2 III Умеренно загрязненные

Более 2-4 IV Загрязненные

Более 4-6 V Грязные

Более 6-10 VI Очень грязные

Свыше 10 VII Чрезвычайно грязные

Ciclamen caucasicum-Цикламен кавказский

Спасибо за внимание !