Геохимическая оценка уровня загрязнения участка территории города

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Курсовая работа

по предмету: «Прикладная литоэкология»

на тему: «Геохимическая оценка уровня загрязнения участка территории города»

Содержание

Введение

1. Ландшафтная характеристика территории

2. Основные источники загрязнения

3. Методика проведения геохимических работ

4. Привязка точек отбора проб

5. Гидрографическая сеть г. Харькова

6. Исходные данные

7. Расчёт среднего уровня загрязнения данного участка

8. Расчёт максимального уровня загрязнения участка

9. Расчет биогеохимических показателей

Выводы

Список литературы

Приложение

Введение

Целью данной курсовой работы является приобретение практических навыков проведения оценки уровня и опасности загрязнения территории на основе геохимических данных о содержании химических элементов в почвах и золе растений (иве белой - Salix alba).

Оценка степени опасности загрязнения депонирующих сред как потенциальных источников вторичного загрязнения атмосферы проводится путем расчета суммарного загрязнения Zc.

Для городских условий загрязненные почвы рассматривают, прежде всего, как источник вторичного загрязнения атмосферного воздуха. На основе сопряженных геохимических и гигиенических исследований установлена возможность использования уровня химического загрязнения почв как индикатора неблагополучного состояния атмосферы и оценки степени опасности загрязнения территории для здоровья населения. Базой для оценки уровня загрязнения почв в этом случае является значение фоновой концентрации рассматриваемого вещества в почвах региона.

В процессе работы была составлена выборка данных - содержание химических элементов в почве и золе ивы белой в нескольких точках около р. Немышля. На основании этих данных проводим расчет местного геохимического фона, максимального и среднего уровня загрязнения почв, а также расчет коэффициентов перехода химических элементов из минерального субстрата в растения и уровень их аккумуляции в сухом веществе растений - почвенно-растительный коэффициент, биогеохимическая активность данного вида, концентрация элементов в сухом веществе.

1. Ландшафтная характеристика территории

Сама по себе река Немышля берет свое начало в с. Кулиничи, которое находится на востоке Харьковской области, Харьковского района. Р. Немышля впадает в р. Харьков, и является ее левым притоком.

Длина реки 12 км, площадь водосбора 67,2 км, средний уклон водной поверхности 1,7 ⁰/_00.

На рассматриваемых точках р. Немышли преобладают черноземы, из растительности встречается:

· Крапива (точки Н5, Н6, Н7, Н13):

· Рогоз;

· Чистотел;

· Одуванчик;

· Чертополох;

· Мох;

· Чистяк;

· Спирея;

· Клен канадский;

· Черная рябина (точка Н 10).

· Ива белая (точки Н 3, Н5, Н6, Н9);

· Тополь;

· В точках Н11, Н8 абрикоса и вишня.

Проходя маршрут, который был задан мне в задании, я увидела такую картину:



По всей видимости, в этом месте (точка Н2) река получает очень маленькое питание, да еще к тому же завалена мусором. Поэтому мы наблюдаем картину, в которой наглядно видно, что река истощена, но уже в последующих точках мы видим возобновление нормального русла.

Место впадения р. Немышля в р. Харьков (точка Н1)

Табл. 1. - Особенности ландшафта территории

Код точки	Особенности рельефа	Особенности растительности	Антропогенное влияние
Н1	Место слияния р. Харьков и р. Немышля	Травянистый покров, местами сильно ослаблен	В 300 м - фабрика «Красная Нить»,
Н2	Истощение вод р. Немышля	Травянистый покров, небольшие кустики	На левом берегу - мусорка
Н3	Равнинная поверхность	Растительность влаголюбивая, произрастание ивы белой	Завод «ХЭЛЗ»
Н4	Пологая балка	Травянистый покров, небольшие кустики, клен	Большая неорганизованная свалка
Н5	Крутые берега	Крапива, ива белая	На правом берегу - мусорка
Н6	Крутые берега	Крапива, ива белая	Сток с асфальтной площадки
Н7	Высокие берега	Обильный травянистый покров, крапива, небольшие кустарники	Открытый трубопровод-сток в реку
Н8	Искусственные земляные насыпи	Травянистый покров, произрастание абрикосы и вишни	Завод «Поршень»
Н9	Пологая балка	Растительность влаголюбивая, произрастание ивы белой	Поверхностный сток с набережной Крупской
Н10	Высокие берега, склоны	Рябина черная	Бензозаправочная станция
Н11	Равнинная поверхность	Травянистый покров, произрастание абрикосы и вишни	Неорганизованная свалка на правом берегу
Н12	Пологая балка	Рогоз, ива	Неорганизованный выброс мусора с Московского рынка
Н13	Равнинная поверхность	Крапива, рогоз	Общее загрязнение мусором

Подтопление.

На территории Харьковской промышленно-городской агломерации широкомасштабные и интенсивные темпы освоения новых площадей города под высотную застройку и антропогенное воздействие привело к значительным преобразованиям геологической среды, нарушению естественных условий питания, циркуляции и разгрузки подземных вод. Т.е. нарушению условий естественного водообмена и, как следствие, к созданию новых техногенных горизонтов грунтовых вод и верховодки и отсюда - к подтоплению.

Рис. 1. - Подтопление территории Харьковской промышленно-

городской агломерации

Немышлянский жилмассив, долина р. Немышля - подтоплено 180 га, из них 50 га - земли первой категории, и 130 га - второй категории.

2. Основные источники загрязнения

Наибольшее воздействие на качество воды и, как следствие, химический состав почв оказывает поверхностный сток с прибрежной территории. Он поступает в реку организованно при помощи специальных каналов и неорганизованно по рельефу местности.

Поверхностный сток содержит:

· мусор с поверхности покрытий;

· мусор с площадок сбора бытового мусора и неорганизованных свалок;

· продукты разрушения дорожных покрытий и автомобильных шин;

· выбросы веществ в атмосферу промышленными предприятиями (заводы “ХЭЛЗ”, ”СЕРП и МОЛОТ”), автотранспортом;

· продукты эрозии грунтовых покрытий;

· проливы нефтепродуктов на поверхности покрытий;

Точка Н 3 Точка Н 5

Точка Н 4 Точка Н 7 - трубопровод

Точка Н 6 Точка Н 10

На некоторых точках по оба берега реки находились частные сектора. Так в точке Н 13 по одну сторону дома не снабжены канализацией и имеют выгребные ямы, можно предположить загрязнение реки в этой точке фильтратом с этих ям.

Высокий уровень загрязненности поверхностного стока определяется интенсивным движением транспорта в центре города, большим количеством СТО, заправок, близостью предприятий, хозяйственной деятельностью жителей частного сектора и большим числом неорганизованных свалок бытового мусора в частном секторе.

3. Методика проведения геохимических работ

Сущность геолого-экологического обследования заключается в отборе проб с определенной частотой по изучаемым средам (донные отложения, почвы, растительность), с последующим аналитическим исследованием их и сравнением полученных результатов с фоновым.

Основными нормативными документами, определяющими порядок отбора, подготовку проб к выполнению лабораторных исследований являются ГОСТ 17.4.3.03-83, ГОСТ 17.4.4.02-84, ГОСТ 28168-89(почвы),

ГОСТ 17.1.5.01-80(донные осадки). Для изучения влияния геохимического загрязнения на биологические объекты, опробованию подлежат также заранее определенные виды растительности.

Для проведения геолого-экологических маршрутов отбирают пробы почв (грунтов) на обоих берегах рек, русловые донные отложения, древесную и травянистую растительность. Для условий Харькова в качестве биологических объектов опробования выбраны повсеместно распространенные в долинах рек виды: ива и крапива.

Частота отбора проб 500-1000 м (если иная частота отбора проб не оговорена дополнительно). В соответствии с «временными методическими рекомендациями по проведению геолого-экологических исследований при геологоразведочных работах» (для условий Украины) рекомендуется следующий порядок отбора и документирования проб:

1. Пробы почвы или грунтов (литогеохимическое опробование) отбирают «по конверту» (в углах и в центре площадки размером 5х5 м). Глубина отбора пробы 0-5 см. Из пробы удаляют камешки, корни растений, промышленные и бытовые отходы. Масса средней почвенной пробы, составленной из частных проб, не должна превышать 400-500 г. Пробу упаковывают в специально подготовленный мешочек.

2. Литогеохимические пробы донных отложений (литогеохимическое опробование) отбирают в 3-5 местах вблизи заданной точки опробования. В пробу не включают остатки растительности, мусор, крупнообломочный материал. Пробу упаковывают в полиэтиленовый пакет. Масса средней донной пробы должна быть не менее 500-600 г.

3. Для фотогеохимического опробования используют наземную часть 5-6 растений крапивы и 4-5 молодых побегов ивы, которые укладывают в бумажные пакеты. Упаковка фитопробы в полиэтиленовые мешочки недопустима.

4. Каждая проба получает индекс, который составляется из начальной буквы названия реки, в долине которой проводится опробование, порядкового номера точки отбора пробы и буквы, характеризующей тип пробы (П - почва, Д - донные, Ф - фитопроба). При отборе нескольких проб различных растительных форм в одной точке при индексе ф используют дроби: Ф/1, Ф/2 и т.д.

5. Индекс пробы проставляют на мешочке или пакете, куда отбирается проба. В мешочек вкладывают бирку-этикетку, в которой указывают индекс пробы, место взятия пробы, ее характеристику, дату отбора, фамилию отбирающего пробу.

6. Место отбора пробы фиксируется на карте и отмечается в дневнике.

Подготовка литогеохимических проб к анализу.

Перед началом обработки все пробы должны быть высушены до воздушно-сухого состояния на солнце или в сушильных шкафах. Обработка влажных проб запрещается.

Обработка проб должна осуществляться в строгом соответствии с единой схемой обработки.

При просеивании запрещается использовать сита с бронзовой, латунной или луженой сеткой. Просеивание следует проводить на чистые стекла, кровельного железа или алюминия.

Растирание должно производиться в условиях, исключающих условия заражения проб ранее истиравшимся материалом, до «состояния пудры». При растирании вручную следует использовать агатовые ступки.

Пробные мешочки после обработки проб тщательно очищаются от остатков почвы и пыли и передаются для последующего использования. По мере загрязнения, но не реже чем после пятиразового использования, мешочки необходимо стирать.

Подготовка биогеохимических проб к анализу.

Высушенные и измельченные пробы подвергаются озолению, которое целесообразно проводить в лабораторных условиях в специальных электрических цепях. Последние позволяют выдерживать определенный температурный режим, что резко увеличивает производительность работ при улучшении качества.

Озоление можно проводить в фарфоровых и металлических тиглях, предварительно установив, что данные тигли не вызывают загрязнения проб. Показателем полного озоления является появление равномерной окраски золы (от белой до пепельно-серой и коричневой) и отсутствие черных углей.

Золу подвергают растиранию и отправляют в лабораторию на анализ. Учитывая большую гигроскопичность золы многих растений, а также повышенную «слипаемость» ее отдельных частичек, спектральный анализ золы биогеохимических проб «методом просыпки» в большинстве случаев невозможен.

Определение содержания химических элементов в почвах, водах и растениях, а также других показателей, характеризующих состояние окружающей среды, может проводиться различными методами или совокупностью нескольких методов.

В настоящее время наиболее распространены спектральный, атомно-адсорбционный и различные собственно химические методы определений.

На стадии региональных работ в почвах, илах и золе растений целесообразно первоочередное определение спектральным анализом Be, B, P, Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Se, As, Sr, Zr, Nb, Mo, Ag, Sn, Sb, Ba, La, W, Hg, Pb, Bi, U.

Эмиссионный спектральный анализ основан на способности атомов химических элементов в состоянии возбуждения испускать спектры в световом и У.Ф. спектре волн, причем каждый элемент характеризуется некоторыми определенными линиями, проявляющимися при минимальной концентрации данного элемента, которые называются - аналитическими. Длина волны выражается в ангстремах А^о, а так же они могут выражаться нанометрах. Аналитические линии характеризуют определенный интервал концентрации элемента, они сведены в специальный атлас «Атлас спектральных линий». Диапазон спектра составляет 1900-6900 А^о (190-690 нм). Спектры испускания элементов регистрируются спектрографом на фотопластинках или пленках, фотоэлектрической или компьютерной регистрацией. Процедура эмиссионного анализа имеет ряд следующих операций:

1. Испарение пробы, атомизация вещества, возбуждение с последующим изучением.

2. Получение спектра в определенном диапазоне волн.

Оценка интенсивности аналитических линий и элементов в спектре и выдача результата.

В водах, водных вытяжках из почв и илов при региональных работах с целью определения класса водной миграции необходима проверка на наличие Al⁺³, Fe⁺², Fe⁺³, Ca⁺², Na⁺, K⁺, Cl^-, HCO₃^-, SO₄^-2, SiO₂.

4. Привязка точек отбора проб

загрязнение геохимический почва растение

H1	Немышля	устье
H2		500 м выше устья, правый берег
H3		1050 м выше устья правый берег (ул. Искринская)
H4		1500 м выше устья правый берег (ул. Вятская)
H5		1450 м выше устья левый берег (набережная, здоровье)
H6		1700 м выше устья левый берег (ул. Леси Украинки)
H7		2200 м выше устья (ул. Академика Павлова)
H8		2700 м выше устья (ул. Школьная)
H9		3000 м выше устья правый берег (ул. Крупской)
H10		3500 м выше устья, правый берег (пер. Словацкий)
H11		3900 м выше устья, правый берег (пер. Раевский)
H12		4250 м выше устья, правый берег (просп. 50- лет СССР)
H13		4600 м выше устья, правый берег (550 м вверх от моста на Московском пр-кте)

5. Гидрографическая сеть г. Харькова

6. Исходные данные

Табл. 2. - Почва

Индекс	Бассейн реки	№ точки	Вид пробы	Дата отбора	Лаборатория	C(Ba),% *10E-3	C(Be),% *10E-3	C(P),% *10E-3	C(Cr),% *10E-3	C(Pb),% *10E-3	C(Sn),% *10E-3
фон	все	регион	почва	1991-1992	"Укрюжгео"	36	0,086	70	7	2	0,3
Н001П	Немышля	1	почва	сен.91	"Укрюжгео"	100	-	100	30	7	1,5
Н002П	Немышля	2	почва	сен.91	"Укрюжгео"	30	0,1	100	20	5	1
Н003П	Немышля	3	почва	сен.91	"Укрюжгео"	70	0,1	100	15	7	1
Н004П	Немышля	4	почва	сен.91	"Укрюжгео"	60	0,1	100	20	7	1,5
Н005П	Немышля	5	почва	сен.91	"Укрюжгео"	150	-	100	20	20	2
Н006П	Немышля	6	почва	сен.91	"Укрюжгео"	100	-	100	20	7	2
Н007П	Немышля	7	почва	сен.91	"Укрюжгео"	70	-	100	10	2	1,5
Н008П	Немышля	8	почва	сен.91	"Укрюжгео"
Н009П	Немышля	9	почва	сен.91	"Укрюжгео"	50	0,1	70	10	3	-
Н010П	Немышля	10	почва	сен.91	"Укрюжгео"	-	0,1	70	7	3	-
Н011П	Немышля	11	почва	сен.91	"Укрюжгео"	-	0,1	100	15	2	-
Н012П	Немышля	12	почва	сен.91	"Укрюжгео"
Н013П	Немышля	13	почва	сен.91	"Укрюжгео"	50	0,1	70	10	2	0,7
Индекс	Бассейн реки	№ точки	Вид пробы	Дата отбора	Лаборатория	C(Ga),% *10E-3	C(Ni),% *10E-3	C(Y),% *10E-3	C(Yb),% *10E-3	C(Zn),% *10E-3	C(Zr),% *10E-3
фон	все	регион	почва	1991-1992	"Укрюжгео"	0,89	3,8	1,27	0,1	7	24
Н001П	Немышля	1	почва	сен.91	"Укрюжгео"	1	15	2	0,2	15	40
Н002П	Немышля	2	почва	сен.91	"Укрюжгео"	1	5	1,5	-	20	50
Н003П	Немышля	3	почва	сен.91	"Укрюжгео"	1	5	2	0,2	20	40
Н004П	Немышля	4	почва	сен.91	"Укрюжгео"	1	5	1,5	-	20	60
Н005П	Немышля	5	почва	сен.91	"Укрюжгео"	1	7	2	0,2	20	70
Н006П	Немышля	6	почва	сен.91	"Укрюжгео"	1	7	2	0,2	20	50
Н007П	Немышля	7	почва	сен.91	"Укрюжгео"	0,7	5	1,5	-	15	50
Н008П	Немышля	8	почва	сен.91	"Укрюжгео"
Н009П	Немышля	9	почва	сен.91	"Укрюжгео"	-	5	-	-	5	20
Н010П	Немышля	10	почва	сен.91	"Укрюжгео"	0,2	3	0,5	-	10	20
Н011П	Немышля	11	почва	сен.91	"Укрюжгео"	-	5	0,5	-	15	30
Н012П	Немышля	12	почва	сен.91	"Укрюжгео"
Н013П	Немышля	13	почва	сен.91	"Укрюжгео"	0,7	3	0,5	-	10	20
Индекс	Бассейн реки	№ точки	Вид пробы	Дата отбора	Лаборатория	C(Со),% *10E-3	C(Ti),% *10E-3	C(Cu),% *10E-3	C(V),% *10E-3	C(Ge),% *10E-3	C(Mo),% *10E-3
фон	все	регион	почва	1991-1992	"Укрюжгео"	1,1	460	2.7	7	0.14	0,15
Н001П	Немышля	1	почва	сен.91	"Укрюжгео"	1,5	500	20	7	0.1	0.15
Н002П	Немышля	2	почва	сен.91	"Укрюжгео"	1	500	5	7	0.15	0.15
Н003П	Немышля	3	почва	сен.91	"Укрюжгео"	1,5	500	3	5	0.1	0.15
Н004П	Немышля	4	почва	сен.91	"Укрюжгео"	1	500	20	7	0.15	0.2
Н005П	Немышля	5	почва	сен.91	"Укрюжгео"	1,5	500	20	5	0.1	0.2
Н006П	Немышля	6	почва	сен.91	"Укрюжгео"	1,5	500	20	7	0.15	0.2
Н007П	Немышля	7	почва	сен.91	"Укрюжгео"	1	500	20	5	0.15	0.15
Н008П	Немышля	8	почва	сен.91	"Укрюжгео"
Н009П	Немышля	9	почва	сен.91	"Укрюжгео"	-	500	10	7	0.1	0.15
Н010П	Немышля	10	почва	сен.91	"Укрюжгео"	-	500	5	10	0.1	0.1
Н011П	Немышля	11	почва	сен.91	"Укрюжгео"	-	500	5	10	0.15	0.15
Н012П	Немышля	12	почва	сен.91	"Укрюжгео"
Н013П	Немышля	13	почва	сен.91	"Укрюжгео"	-	500	5	7	0.1	0.1
Индекс	Бассейн реки	№точки	Вид пробы	Дата отбора	Лаборатория	C(Li),% *10E-3	C(La),% *10E-3	C(Sr),% *10E-3	C(Mn),% *10E-3	C(Tl,W),% *10E-3	C(Bi),% *10E-3
фон	все	регион	почва	1991-1992	"Укрюжгео"	1.26	1.29	10	66	-/-	0.11
Н001П	Немышля	1	почва	сен.91	"Укрюжгео"	1.5	-	15	70	-	0.15
Н002П	Немышля	2	почва	сен.91	"Укрюжгео"	1	-	7	100	-	0.1
Н003П	Немышля	3	почва	сен.91	"Укрюжгео"	1	-	7	70	-	0.1
Н004П	Немышля	4	почва	сен.91	"Укрюжгео"	-	-	7	70	-	0.21
Н005П	Немышля	5	почва	сен.91	"Укрюжгео"	1.5	-	10	70	-	0.16
Н006П	Немышля	6	почва	сен.91	"Укрюжгео"	1.5	-	10	70	-	0.16
Н007П	Немышля	7	почва	сен.91	"Укрюжгео"	1	-	7	70	-	0.15
Н008П	Немышля	8	почва	сен.91	"Укрюжгео"
Н009П	Немышля	9	почва	сен.91	"Укрюжгео"	-	2	-	70	-	0.1
Н010П	Немышля	10	почва	сен.91	"Укрюжгео"	0.5	2	-	70	-	0.1
Н011П	Немышля	11	почва	сен.91	"Укрюжгео"	0.5	2	-	70	-	0.15
Н012П	Немышля	12	почва	сен.91	"Укрюжгео"
Н013П	Немышля	13	почва	сен.91	"Укрюжгео"	0.5	-	-	70	-	0.1
Индекс	Бассейн реки	№ точки	Вид пробы	Дата отбора	Лаборатория	C(Nb),% *10E-3	C(Ag),% *10E-3
фон	все	регион	почва	1991-1992	"Укрюжгео"	1.04	3
Н001П	Немышля	1	почва	сен.91	"Укрюжгео"	1	100
Н002П	Немышля	2	почва	сен.91	"Укрюжгео"	1	30
Н003П	Немышля	3	почва	сен.91	"Укрюжгео"	1	50
Н004П	Немышля	4	почва	сен.91	"Укрюжгео"	1	70
Н005П	Немышля	5	почва	сен.91	"Укрюжгео"	1	70
Н006П	Немышля	6	почва	сен.91	"Укрюжгео"	1	70
Н007П	Немышля	7	почва	сен.91	"Укрюжгео"	1	15
Н008П	Немышля	8	почва	сен.91	"Укрюжгео"
Н009П	Немышля	9	почва	сен.91	"Укрюжгео"	-	7
Н010П	Немышля	10	почва	сен.91	"Укрюжгео"	1	5
Н011П	Немышля	11	почва	сен.91	"Укрюжгео"	-	7
Н012П	Немышля	12	почва	сен.91	"Укрюжгео"
Н013П	Немышля	13	почва	сен.91	"Укрюжгео"	0.5	3

Табл. 3. - Содержание элементов в золе ивы

Индекс	Бассейн реки	№ точки	Вид пробы	Дата отбора	Лаборатория	C(Ba),% *10E-3	C(Be),% *10E-3	C(P),% *10E-3	C(Cr),% *10E-3	C(Pb),% *10E-3	C(Sn),% *10E-3
фон	все	регион	Salix alba	1991-1992	"Укрюжгео"	36	0,086	70	7	2	0,3
Н003П	Немышля	3	Salix alba	сен.91	"Укрюжгео"	500	0	7000	5000	10	1
Н005П	Немышля	5	Salix alba	сен.91	"Укрюжгео"	500	0	7000	20	20	1
Н006П	Немышля	6	Salix alba	сен.91	"Укрюжгео"	500	0	5000	70	70	1
Н009П	Немышля	9	Salix alba	сен.91	"Укрюжгео"	500	0	7000	5000	10	0
Индекс	Бассейн реки	№ точки	Вид пробы	Дата отбора	Лаборатория	C(Ga),% *10E-3	C(Ni),% *10E-3	C(Y),% *10E-3	C(Yb),% *10E-3	C(Zn),% *10E-3	C(Zr),% *10E-3
фон	все	регион		1991-1992	"Укрюжгео"	0,89	3,8	1,27	0,1	7	24
Н003П	Немышля	3	Salix alba	сен.91	"Укрюжгео"	0	50			70	50
Н005П	Немышля	5	Salix alba	сен.91	"Укрюжгео"	0	3			70	50
Н006П	Немышля	6	Salix alba	сен.91	"Укрюжгео"	0	5			70	50
Н009П	Немышля	9	Salix alba	сен.91	"Укрюжгео"	0	70			300	70
Индекс	Бассейн реки	№точки	Вид пробы	Дата отбора	Лаборатория	C(Co),% *10E-3	C(Ti),% *10E-3	C(Cu),% *10E-3	C(V),% *10E-3	C(Ge),% *10E-3	C(Mo),% *10E-3
фон	все	регион	Донные отложения	1991-1992	"Укрюжгео"	1,1	460	2,7	7	0,14	0,15
Н003П	Немышля	3	Salix alba	сен.91	"Укрюжгео"	1	500	20	0	0	3
Н005П	Немышля	5	Salix alba	сен.91	"Укрюжгео"	0	300	20	0	0	2
Н006П	Немышля	6	Salix alba	сен.91	"Укрюжгео"	1	500	20	0	0	3
Н009П	Немышля	9	Salix alba	сен.91	"Укрюжгео"	0	500	20	0	0	10
Индекс	Бассейн реки	№ точки	Вид пробы	Дата отбора	Лаборатория	C(Li),% *10E-3	C(La),% *10E-3	C(Sr),% *10E-3	C(Mn),% *10E-3	C(Tl),% *10E-3	C(W),% *10E-3
фон	все	регион	почва	1991-1992	"Укрюжгео"	1,26	1,29	10	66	-	-
Н003П	Немышля	3	Salix alba	сен.91	"Укрюжгео"		20	100	200
Н005П	Немышля	5	Salix alba	сен.91	"Укрюжгео"		0	300	100
Н006П	Немышля	6	Salix alba	сен.91	"Укрюжгео"		20	70	100
Н009П	Немышля	9	Salix alba	сен.91	"Укрюжгео"		20	100	100
Индекс	Бассейн реки	№точки	Вид пробы	Дата отбора	Лаборатория	C(Bi),% *10E-3	C(Nb),% *10E-3	C(Ag),% *10E-6	Зольность, доли ед.
фон	все	регион	почва	1991-1992	"Укрюжгео"	0,11	1,04	3
Н003П	Немышля	3	Salix alba	сен.91	"Укрюжгео"			0	0,040
Н005П	Немышля	5	Salix alba	сен.91	"Укрюжгео"			0	0,017
Н006П	Немышля	6	Salix alba	сен.91	"Укрюжгео"			0	0,013
Н009П	Немышля	9	Salix alba	сен.91	"Укрюжгео"			0	0,014

7. Расчёт среднего уровня загрязнения данного участка

Определяем значение местного фона для каждого из химических элементов.

Местным геохимическим фоном является средняя величина вариации содержания химического элемента в почвах, грунтах, донных отложениях.

· средним значением концентрации

· стандартным отклонением

· коэффициентом вариации V

При величине V>0,3 в выборке геохимических данных можно ожидать аномальных значений.

Определяем максимальное и минимальное отклонение по формулам:

Определяем максимальное и минимальное относительное отклонение:



Рассчитываем критическое значение отклонения, используя табличное значение критерия Стьюдента при =0,05 (Р=0,95).

Для расчета используем формулу:

где n - количество значений в выборке,

t_(б,n-2) - табличное значение критерия Стьюдента. Табличное значение критерия Стьюдента находим, исходя из принятого уровня значимости , который обычно принимается равным 0,05, и количества членов данной выборки N.

Сравниваем полученные значения отклонения. Если ф > ф_р,п, удаляем из выборки для расчета фона максимальное или минимальное значение концентрации. При скорректированной выборке повторяем расчет. Средне арифметическое значение концентрации в окончательном варианте принимаем за местный фон. Процедуру расчета продолжают до удовлетворения отклонения требованиям критерия. Полученное для скорректированной выборки принимают за значение местного фона для данного элемента. Средний уровень загрязнения рассчитываем аналогично ниже лежащему разделу.

8. Расчёт максимального уровня загрязнения участка

1. Для каждого элемента в каждой точке находим коэффициент концентрации:

К_i = /С_ф

где - концентрация элемента в данной точке;

С_ф - значение регионального фона для данного элемента.

2. Суммарный показатель загрязнения

Z_с = УК_i - (m - 1)

В формулу подставляются только К_i > 1.

m - количество элементов, К_i которых больше 1.

Полученный результат оцениваем по приведённой шкале

Ориентировочная шкала оценки уровня загрязнения почв

Z16 допустимый уровень

Z 16 - 32 умеренно-опасный уровень

Z 32 - 128 опасный уровень

Z > 128 чрезвычайно-опасный уровень

9. Расчет биогеохимических показателей

Рассчитываем коэффициент биологического поглощения химических элементов из донных отложений, который характеризует интенсивность поглощения элементов растениями

где С_зол - содержание химического элемента в золе растений, мг/кг

С_ф. - геохимический фон, мг/кг

1. Масса сухого вещества, кг

М_{с. в.} =

3. Концентрация элементов в сухом веществе

где С_зол - содержание химического элемента в золе растений, мг/кг

Z - зольность - отношение массы золы образовавшейся из растительных остатков при их озолении к массе исходного сухого вещества, доли.

Табл. 4. - Расчет коэффициента биологического поглощения

Индекс	Коэффициент биологического поглощения, А
Элемент	C(Ba), мг/кг	C(P), мг/кг	C(Cr), мг/кг	C(Pb), мг/кг	C(Sn), мг/кг	C(Ni), мг/кг	C(Zn), мг/кг	C(Zr), мг/кг	C(Co), мг/кг
Кларк	47	100	9,3	1,3	0,23	7	6,8	16	2,3
Н003П	10,6	70	537,63	7,69	4,34	7,14	10,29	3,125	0,43
Н005П	10,6	70	2,15	15,38	4,34	0,42	10,29	3,125	1,5
Н006П	10,6	50	7,52	53,84	4,34	0,71	10,29	3,125	0,43
Н009П	10,6	70	537,63	7,69	0,5	10	44,42	4,375	1,5
Ах ср	10,6	65	138,7	21,15	3,38	4,57	18,82	3,44	0,965
Индекс	Коэффициент биологического поглощения, А	Биогеохимическая активность вида
Элемент	C(Ti), мг/кг	C(Cu), мг/кг	C(Mo), мг/кг	C(La), мг/кг	C(Sr), мг/кг	C(Mn), мг/кг
Кларк	530	5,3	0,12	3	37	90
Н003П	0,94	3,77	25	6,66	2,7	2,22	692,535
Н005П	0,560	3,77	16,6	7,5	8,108	1,11	155,453
Н006П	0,94	3,77	25	6,66	1,89	1,11	180,225
Н009П	0,94	3,77	83,33	6,66	2,7	1,11	785,225
Ах ср	0,845	3,77	37,48	6,87	3,85	1,39

Табл. 5. - Расчет концентрации элементов в сухом веществе растения

	Масса сухого вещества в 100%, кг	Концентрация элемента в сухом веществе растения, мг/кг
Элемент		C(Ba), мг/кг	C(P), мг/кг	C(Cr), мг/кг	C(Pb), мг/кг	C(Sn), мг/кг	C(Ni), мг/кг	C(Zn), мг/кг	C(Zr), мг/кг
Н003П	25	200	280	200	0,4	0,04	2	2,8	2,0
Н005П	58,82	8,5	119	0,34	0,34	0,017	0,051	1,19	0,85
Н006П	76,92	6,5	65	0,91	0,91	0,013	0,065	0,91	0,65
Н009П	71,42	7	98,01	70	0,14	0	0,98	4,2	0,98
Элемент	C(Co), мг/кг	C(Ti), мг/кг	C(Cu), мг/кг	C(Mo), мг/кг	C(La), мг/кг	C(Sr), мг/кг	C(Mn), мг/кг
Н003П	0,04	20	0,8	0,12	0,8	4	8
Н005П	0	5,1	0,34	0,034	0	5,1	1,7
Н006П	0,013	6,5	0,26	0,039	0,26	0,91	1,3
Н009П	0	0,28	0,28	0,14	0,28	1,4	1,4

Расчет почвенно-растительного коэффициента

ПРК=,%,

где С- содержание элемента в почве (субстрате);

С - содержание элемента в золе растения.

Табл. 6

Почвенно-растительный коэффициент
Точка	C(Ba)	C(P)	C(Cr)	C(Pb)	C(Sn)	C(Ni)	C(Zn)	C(Zr)	C(Co)
Н003П	1,39	10	71,43	0,5	3,33	1,32	1	0,21	0,09
Н005П	1,39	10	0,29	1	3,33	0,08	1	0,21	1,5
Н006П	1,39	7,14	1	3,5	3,33	0,13	1	0,21	0,09
Н009П	1,39	10	71,43	0,5	0,5	1,84	5	0,29	1,5
Точка	C(Ti)	C(Cu)	C(Mo)	C(La)	C(Sr)	C(Mn)
Н003П	0,11	0,74	2	1,55	1	0,3
Н005П	0,06	0,74	1,33	7,5	3	0,15
Н006П	0,11	0,74	2	1,55	0,7	0,15
Н009П	0,11	0,74	6,67	1,55	1	0,15

По этой таблице видно, что такой вид как ива белая (Salix alba) накапливает больше всего такие элементы: Cr, P, Ba, La, Mo. Самое большое накопление этих элементов происходит в точке Н 9, потому что именно здесь находится столярный цех.

Рассчитанные значения - местный фон по почвам

Средний уровень загрязнения

Первый этап

	C(Ba),% *10E-3	C(Be),% *10E-3	C(P),% *10E-3	C(Cr),% *10E-3	C(Pb),% *10E-3	C(Sn),% *10E-3	C(Ga),% *10E-3	C(Ni),% *10E-3	C(Y),% *10E-3	C(Yb),% *10E-3	C(Zn),% *10E-3	C(Zr),% *10E-3	C(Co),% *10E-3
Среднее значение	663,6364	0,818182	918,1818	160,9091	59,0909	10,31818	6,181818	59,09091	13,18182	непрезентабельная выборка	154,5455	409,0909	8,727273
Стандартное отклонение	364,3743	0,240523	133,6085	64,02479	49,2589	7,094405	4,080289	31,17532	6,492208		49,79296	162,1141	5,808942
Коэффициент вариации	0,549	0,2939	0,1455	0,3979	0,8336	0,6876	0,66	0,5276	0,4925		0,3222	0,3963	0,6656
Максимальное отклонение по мин. значению	413,6364	Коэф-т вариации меньше 0,3 - расчет не ведется	Коэф-т вариации меньше 0,3 - расчет не ведется	90,9091	39,0909	9,81818	5,681818	29,09091	8,18182		104,5455	209,0909	7,227273
Максимальное отклонение по макс. значению	836,3636			139,0909	140,909	9,68182	3,818182	90,90909	6,81818		45,4545	290,9091	6,272727
Максимальное относительное отклонение	2,295			2,17	2,86	1,38	1,39	2,91	1,26		2,09	1,79	1,24
фр,п	1,95			1,95	1,95	1,95	1,95	1,95	1,95		1,95	1,95	1,95
сравниваем	Вычёрки-ваем 150			Вычёрки-ваем 30	Вычерки-ваем 20	оставляем все	оставля-ем все	вычёрки-ваем 15	оставляя-ем все		вычёрки-ваем 20	оставляя-ем все	оставляя-ем все



	C(Ti),% *10E-3	C(Cu),% *10E-3	C(V),% *10E-3	C(Ge),% *10E-3	C(Mo),% *10E-3	C(Li),% *10E-3	C(La),% *10E-3	C(Sr),% *10E-3	C(Mn),% *10E-3	C(Bi),% *10E-3	C(Nb),% *10E-3	C(Ag),% *10E-6
Среднее значение	5000	120,9091	70	1,227273	1,545455	9,090909	непрезентабельная выборка	70	727,2727	1,345455	8,636364	0,388182
Стандартное отклонение	0	73,91082	16,51446	0,248965	0,334021	4,165978		34,50955	86,24394	0,369767	2,335497	0,344697
Коэффициент вариации	0	0,6113	0,2359	0,2029	0,2161	0,4582		0,49	0,1186	0,2748	0,2704	0,8879
Максимальное отклонение по мин. значению	Коэф-т вариации меньше 0,3 - расчет не ведется	90,9091	Коэф-т вариации меньше 0,3 - расчет не ведется	Коэф-т вариации меньше 0,3 - расчет не ведется	Коэф-т вариации меньше 0,3 - расчет не ведется	4,090909		55	Коэф-т вариации меньше 0,3 - расчет не ведется	Коэф-т вариации меньше 0,3 - расчет не ведется	Коэф-т вариации меньше 0,3 - расчет не ведется	0,318182
Максимальное отклонение по макс. значению		79,0909				5,909091		60				0,611818
Максимальное относительное отклонение		1,23				1,42		1,74				1,77
фр,п		1,95				1,95		1,95				1,95
сравниваем		оставля-ем все				оставля-ем все		оставля-ем все				оставля-ем все

Для элементов Ва, Cr, Pb, Ni, Zn делаем повторные расчеты, не учитывая максимальные значения. Перед тем как приступить ко второму этапу расчета в выборке по элементу, где ›, удаляем максимальное значение.

Второй этап

	C(Ba),% *10E-3	C(Cr),% *10E-3	C(Pb),% *10E-3	C(Ni),% *10E-3
Среднее значение	580	147	45	50
Стандартное отклонение	262,8688	48,79549	22,02272	12,64911
Коэффициент вариации	0,4532	0,33	0,49	0,25
Максимальное отклонение по мин. значению	330	77	25	Коэф-т вариации меньше 0,3 - расчет не ведется
Максимальное отклонение по макс. значению	420	53	25
Максимальное относительное отклонение	1,59	1,58	1,13
фр,п	1,87	1,87	1,87
сравниваем	Оставляем все	Оставляем все	Оставляем все

Для Ве в точках 1,5,6,7 отсутствует значение концентрации, в этой ячейке было подставлено Ѕ предела обнаружения, т.е. 0,5. Для Ва в т. 10, 11 - 250. Для Sn в т. 9, 10, 11 - 0,5. Ga в т. 9,11 - 0,5. Y в т. 9 - 5. Со в т. 9,10,11 - 1,5. Li в т. 4 - 5. Sr в т. 9, 10, 11, 13 - 35

Yb и La были исключены из расчёта сразу, так как для них известна концентрация только в 3 точках

При отсеивании значений концентраций из расчёта исключается Zn, из-за маленького размера выборки.

Рассчитанные значения - максимальный уровень загрязнения

№ точки	C(Ba),% *10E-3	C(Be),% *10E-3	C(P),% *10E-3	C(Cr),% *10E-3	C(Pb),% *10E-3	C(Sn),% *10E-3	C(Ga),% *10E-3	C(Ni),% *10E-3	C(Y),% *10E-3	C(Yb),% *10E-3	C(Zr),% *10E-3	C(Со),% *10E-3	C(Ti),% *10E-3	C(Cu),% *10E-3	C(V),% *10E-3
1	2,78	0,581	1,428	0	3,5	5	11,24	0	1,57		1,66	1,36	1,09	7.41	1
2	0,83	1,163	1,428	2,857	2,5	3,33	1,124	1,316	1,18		2,08	0,9	1,09	1.85	1
3	1,94	1,163	1,428	2,143	3,5	3,33	1,124	1,316	1,57		1,66	1,36	1,09	1.11	0.71
4	1,67	1,163	1,428	2,857	3,5	5	1,124	1,316	1,18		2,5	0,9	1,09	7.41	1
5	0	0,581	1,428	2,857	0	6,66	1,124	1,842	1,57		2,92	1,36	1,09	7.41	0.71
6	2,78	0,581	1,428	2,857	3,5	6,66	1,124	1,842	1,57		2,08	1,36	1,09	7.41	1
7	1,94	0,581	1,428	1,428	1	5	0,786	1,316	1,18		2,08	0,9	1,09	7.41	0.71
8	1,38	1,163	1	1,428	1,5	0,16	0,06	1,316	0,39		0,83	0,14	1,09	3.70	1
9	0,69	1,163	1	1	1,5	0,16	0,23	0,79	0,39		0,83	0,14	1,09	1.85	1.43
10	0,69	1,163	1,428	2,142	1	0,16	0,06	1,316	0,39		1,25	0,14	1,09	1.85	1.43
11	1,38	1,163	1	1,428	1	2,33	0,786	0,79	0,39		0,83	0,14	1,09	1.85	1

№ точки	C(Ge),% *10E-3	C(Mo),% *10E-3	C(Li),% *10E-3	C(La),% *10E-3	C(Sr),% *10E-3	C(Mn),% *10E-3	C(Tl),% *10E-3	C(W),% *10E-3	C(Bi),% *10E-3	C(Nb),% *10E-3	C(Ag),% *10E-3	Zc	Оценка участка загр-я
1	0.71	1	1.19		1.5	10.6			1.36	0.96	33.3	60.87	Опасный уровень
2	1.07	1	0.79		0.7	15.1			0.9	0.96	10	33.08	Опасный уровень
3	0.71	1	0.79		0.7	10.6			0.9	0.96	16.67	36	Опасный уровень
4	1.07	1.33	0.39		0.7	10.6			1.9	0.96	23.3	52.44	Опасный уровень
5	0.71	1.33	1.19		1	10.6			1.45	0.96	23.3	52.13	Опасный уровень
6	1.07	1.33	1.19		1	10.6			1.45	0.96	23.3	55.64	Опасный уровень
7	1.07	1	0.79		0.7	10.6			1.36	0.96	5	28.9	Умеренно-опасный уровень
8	0.71	1	0.39		0.35	10.6			0.9	0.48	2.3	16.48	Умеренно-опасный уровень
9	0.71	0.66	0.39		0.35	10.6			0.9	0.96	1.67	13.3	Допустимый уровень
10	1.07	1	0.39		0.35	10.6			1.36	0.48	2.3	15.9	Допустимый уровень
11	0.71	0.66	0.39		0.35	10.6			0.9	0.48	1	13.84	Допустимый уровень

Из полученных данных видно, что наибольшим коэффициентом концентраций обладает элемент серебро и марганец. Другие элементы, по которым наблюдается значительное превышение регионального фона - медь, олово, свинец. По фосфору, титану, бериллию, никелю превышения весьма незначительны.

Наибольшая величина Z_с в точке №1, также высок этот показатель в точке №6, 5, 4.

Геохимические ассоциации будут выглядеть следующим образом:

Номер точки	Элементы по убыванию
Н001П	Ag 33.3 Mn 10.6 Ga 11.24 Cu 7.41 Ba 2.78
Н002П	Mn 15.1 Sn 3.33 Cr 2.857 Pb 2.5 Zr 2.08
Н003П	Ag 16.67 Mn 10.6 Pb 3.5 Sn 3.33 Cr 2.143
Н004П	Ag 23.3 Mn 10.6 Cu 7.41 Sn 5 Cr 2.857 Zr 2.5
Н005П	Ag 23.3 Mn 10.6 Cu 7.41 Sn 6.66 Zr 2.92 Cr 2.857
Н006П	Ag 23.3 Mn 10.6 Cu 7.41 Sn 6.66 Cr 2.857 Ba 2.78 Zr 2.08
Н007П	Mn 10.6 Ag 5 Cu 7.41 Sn 5 Zr 2.08
Н009П	Mn 10.6 Cu 3.7 Ag 2.3
Н0010П	Mn 10.6
Н0011П	Mn 10.6 Ag 2.3 Cr 2.142
Н0013П	Mn 10.6 Sn 2.33

Выводы

В результате выполнения данной курсовой работы были приобретены практические навыки выполнения оценки уровня опасности загрязнения территории на основе геохимических данных о содержании химических элементов в почвах, донных отложениях и золе растений (иве белой).

Проведя тщательный анализ проведенной мною работы, я могу сделать вывод, что наибольшей концентрацией в почве обладает серебро и марганец, а такое растение как ива белая больше всего накапливает Cr, P, La, Ni, Mo, Ba.

Больше всего загрязнение в точках Н001П - Н006П (это опасный уровень загрязнения); в точках Н007П и Н009П - умеренно - опасный уровень; а вот в точках Н010П, Н011П, Н013П - допустимый уровень.

Для защиты реки от поверхностного стока необходимы насаждения древесно-кустарниковой растительности, которые будут выполнять роль фильтра, а так же поглотителя вредных веществ. Так же необходимо очистить берега от свалок, обеспечить местное население мусорными контейнерами, тем самым исчезнет необходимость сброса мусора населением в реку и ее берега.

Немышля - река, неравнодушная к заводам. От всех остальных местных рек она отличается тем, что дважды протекает по заводской территории. Первая - обанкротившийся завод «Серп и молот», вторая - завод «Укрэлектромаш» (бывший ХЭЛЗ).

Исходя из этого, можно сделать вывод, что р. Немышля, подвергается очень большому техногенному воздействию как со стороны производств, так и со стороны хозяйственной деятельности человека.

Список литературы

1. Экология города: Учебник. - К.: Либра, 2000.

2. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Прикладная литоэкология и радиоэкология». / Свиренко Л.П., Дядин Д.В. - ХНАГХ, 2007 - 18 с.

3. Карта - схема. Г.Харьков. Масштаб 1: 21000. ВКЧ ТС ВС Украины. - Издательство Харьков. 2004.

4. Немышля - Википедия: http://ru.wikipedia.org/wiki

Приложение

Размещено на Allbest.ru