Автор работы: Пользователь скрыл имя, 03 Декабря 2012 в 22:53, курсовая работа
Рост населения, расширение старых и возникновение новых городов значительно увеличили поступление бытовых стоков во внутренние водоемы. Эти стоки стали источником загрязнения рек и озер болезнетворными бактериями. В еще большей степени загрязняют водоемы моющие синтетические средства, широко используемые в быту. Они находят широкое применение также в промышленности и сельском хозяйстве. Содержащиеся в них химические вещества, поступая со сточными водами в реки и озера, оказывают значительное влияние на биологический и физический режим водоемов.
В ходе учебно-ознакомительной практики организован экологический мониторинг состояния вод с использованием методов фитотестирования, осуществляемый силами студентов-экологов. Данная методика широко применяется за рубежом, однако в России пока делается упор на более трудоемкие и затратные аналитические методы. Такой подход опробован ранее при анализе фитотоксичности поверхностных вод и стоков предприятий в районе г. Стерлитамака. В данном случае мы анализировали степень эвтрофикации вод водохранилища.
Антропогенное загрязнение вод условно разделяют на эвтрофирующее и токсичное. Точнее было бы выделять эвтрофирующее и токсичное действие, а не загрязнение, так как одно и тоже загрязнение может оказывать разное действие на различные группы организмов или изменять характер своего действия с течением времени. Обычно эвтрофирующее действие вязанно с поступлением в водоем биогенных элементов и органических веществ, считающихся традиционно безвредным, и выражается в стимуляции развития отдельных групп организмов (Филенко, Михеева, 2007). В результате этого может происходить нарушение экологического равновесия и вторичное загрязнение разного рода метаболитами.
Пробы отбирали в июне 2011 года в 4-х участках водохранилища: 1- в месте сброса стоков базы «Авиатор»; 2- на участке перед домами отдыха;
3-в месте сбросов БОС «СОЛУНИ»; 4-на участке верхнего бьефа (рисунок 1).
Рисунок 1 – Места отбора проб
Проведена оценка фитотоксичности для следующих параметров кресс-салата сорта «Весенний»: всхожесть семян (VCH, в %), средняя длина проростков (L, в мм). Исследования проводили по следующей методике: использовали неразбавленные воды и их растворы в двукратном, четырехкратном, восьмикратном и шестнадцатикратном разбавлениях в трех повторностях. Продолжительность опыта составляла семь дней. Для контроля использовали водопроводную воду, используемую в столовой учебной базы «СОЛУНИ».
Статистическую обработку данных проводили с использованием стандартных методов по программе «Statistica-5.0 for Windows». Оценку значимости различий среднеарифметических значений проводили с использованием t – критерия Стьюдента при надежности измерений (p<0,05). Параллельно анализировалась эффективность работы БОС «СОЛУНИ» по фитотоксичности стоков на разных стадиях очистки.
Все эксперименты проводили в естественных условиях, что приводит к существенной вариации показателей (в том числе и в контрольных пробах). Для уменьшения их варьирования эксперименты желательно проводить в условиях с фиксированной температурой и влажностью (в климокамерах), а в отсутствие подобных условий увеличивать число повторностей.
На биологических очистных сооружениях «СОЛУНИ» происходит очистка хозяйственно-бытовых сточных вод, поступающих с турбаз УНПП «СОЛУНИ», б/о «Горный воздух», б/о «Башкирская рицца».
Был произведен анализ на эффективность работы БОС «СОЛУНИ» по фитотоксичности стоков на разных стадиях очистки. На БОС исследованы стоки в накопительной емкости, в аэротенке 1 и 2 ступени , в биофильтрах, после емкости с полимерной крошкой и перед сливом в Павловское водохранилище.
Все различия по влиянию кратности разведения стоков на всхожесть недостоверны, но при увеличении продолжительности наблюдений (отметим, что достоверный прогноз в ходе мониторинговых исследований возможен лишь после 7 лет наблюдений) подобная тенденция будет четко фиксироваться.
Анализ данных по БОС «СОЛУНИ» свидетельствует, что в водохранилище попадают стоки, имеющие те же фитотоксикологические характеристики, что и пробы воды в районе сбросов.
Полученные результаты показывают перспективность метода фитотестирования (его простоту, разрешимость и экономичность) и возможность более широкого его использования для оценки качества природных вод и стоков [3].
Заключение
Биологические методы контроля качества среды не требуют предварительной идентификации конкретных химических соединений или физических воздействий, они достаточны просты в исполнении, многие экспрессны, дешевы и позволяют вести контроль качества среды в непрерывном движении.
В настоящее время растет интерес к биотест – системам, которые способны интегрально и оперативно дать токсикологическую характеристику природных и техногенных сред.
Важным преимуществом биологических методов является их простота, отсутствие дорогостоящего и сложного оборудования, необходимого для указанных выше методов. Избирательность этих методов, которая не всегда достаточно высока, может быть повышена обычными способами: разделением, маскированием, изменением параметров среды (рН, температуры). Биологические методы часто не являются экспрессными, но их достоинства заключаются в том, что они не требуют специальной пробоподготовки и выделения определяемого соединения; позволяют проводить анализ вод, почв в экспедиционных условиях непосредственно на месте отбора проб. С их помощью возможно значительно упростить анализ самых разных, в частности природных, объектов, оценивая на первой его стадии степень общего загрязнения и общей токсичности объекта для живого организма и целесообразность его дальнейшего детального анализа другими более сложными и дорогостоящими методами.
Полученные результаты показывают, что использование тестов с кресс-салатом для интегральной оценки токсичности сточных вод многокомпонентного состава может успешно применяться наряду с методами физико-химического анализа. Данный метод может использоваться как при осуществлении экологического мониторинга, так и при производственном экологическом контроле деятельности хозяйствующих субъектов.
По уязвимости водной экосистемы к эвтрофированию Павловское водохранилище (по классификации В.В. Дмитриева, 1999) относится к классу ПБ (достаточно устойчивое), а по уязвимости водного объекта к эвтрофированию и загрязненности воды к классу III. Оценка водного объекта по большему количеству показателей характеризует его как более уязвимую.
Работа БОС «СОЛУНИ» является удовлетворительной, более точную оценку можно будет предоставить после проведения наблюдений и тестирований на протяжении не менее 5 лет. В сравнении с работой БОС «Авиатор», работа БОС «СОЛУНИ» является более эффективной.
Глоссарий
Аккумуляция – процесс накопления рыхлого минерального материала и органических остатков на поверхности суши и на дне водоемов.
Бактериальное загрязнение выражается в появлении в воде патогенных бактерий, вирусов (до 700 видов), простейших, грибов и др. Этот вид загрязнений носит временный характер.
Биоиндикаторы – живые организмы, по наличию, состоянию и поведению которых можно судить о степени изменения окружающей среды, в том числе о присутствии концепции загрязняющих веществ.
Водохранилище — искусственный водоём, образованный, как правило, в долине реки водоподпорными сооружениями для накопления и хранения воды в целях её использования в народном хозяйстве.
Воздействие на окружающую среду (отрицательное антропогенное воздействие на окружающую среду)- любые потоки вещества, энергии и информации, непосредственно образующиеся в окружающей среде или планируемые в результате антропогенной деятельности и приводящие к отрицательным изменениям окружающей среды.
Гидробионты — морские и пресноводные организмы, постоянно обитающие в водной среде. К гидробионтам также относятся организмы, живущие в воде часть жизненного цикла, то есть земноводные.
Плотины – это гидротехнические сооружения, предназначенные для создания и поддержания подпора или напора воды. В большинстве случаев они возводятся в русловой части ручьев и рек.
Фитотоксичность – способность химических веществ подавлять рост и развитие растений.
химическое загрязнение – наличие в воде содержащих и неорганических веществ токсического и нетоксического воздействия.
Химическое загрязнение — наиболее распространенное, стойкое и далеко распространяющееся. Оно может быть органическим (фенолы, нафтеновые кислоты, пестициды и др.) и неорганическим (соли, кислоты, щелочи), токсичным (мышьяк, соединения ртути, свинца, кадмия и др.) и нетоксичным. Очаг химического загрязнения подземных вод в сильно проницаемых грунтах может распространяться до 10 км и более.
Эвтрофикация – обогащение рек, озёр и морей биогенами, сопровождающееся повышением продуктивности растительности в водоёмах. Эвтрофикация может быть результатом как естественного старения водоёма, так и антропогенных воздействий.
Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоемов опасной для использования, нанося ущерб экосистеме, здоровью и безопасности населения.
Список использованных источников