ВКР начало_Т (Анализ результатов хроматомасс-спектрометрического определения растворенных органических веществ в реке Амур и разработка предложений по изменению состава веществ, используемых в ходе мониторинга качества воды)

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Кафедра «Техносферная безопасность»

К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ

Заведующий кафедрой

профессор, д.б.н.

__________ М.Х. Ахтямов

«____» ________ 2017 г.

АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ХРОМАТО-МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСТВОРЕННЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В РЕКЕ АМУР И РАЗРАБОТКА ПРЕДЛОЖЕНИЙ ПО ИЗМЕНЕНИЮ СОСТАВА ВЕЩЕСТВ, ИССЛЕДУЕМЫХ В ХОДЕ МОНИТОРИНГА КАЧЕСТВА ВОДЫ

Пояснительная записка к выпускной квалификационной работе

ВКР 20.03.01.ТБ.132406 – 2017

Студент 944 гр. ______________ Е.М. Шостова

^{подпись, дата}

Руководитель

доцент, к.б.н. _______________ А.П. Неудачин

^{подпись, дата}

Нормоконтроль

доцент, к.т.н. _______________ К.В. Пупатенко

^{подпись, дата}

Хабаровск – 2017

Содержание

Введение

Вода является важным природным ресурсом. Она играет особенную роль в процессах обмена веществ, которые составляют основу жизни. Рост городов, развитие промышленности, рост сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий и ряд других факторов все больше усложняет проблемы обеспечения водой. Дефицит чистой пресной воды уже сейчас становится мировой проблемой.

Проблема загрязнения воды реки Амур является весьма важной для жителей Хабаровского края, так как качество воды этой крупной реки связано непосредственно со здоровьем жителей, качеством амурской рыбы, и привлекательностью края, как для его жителей, так и для туристов, посещающих Хабаровский край.

Целью выпускной квалификационной работы является необходимость внесения предложений по изменению состава веществ, исследуемых в ходе мониторинга качества воды.

Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:

1) проанализировать результаты измерений, полученные на приборе хромато-масс-спектрометре;

2) изучить свойства вредных веществ, оказывающих негативное влияние на здоровье человека и окружающую среду;

3) разработать предложения по изменению состава веществ в р. Амур.

Проблема истощения водных ресурсов вследствие загрязнения и изменения их качества стала особенно актуальной в последние десятилетия. Антропогенный фактор в трансформации экологического состояния экосистем становится по значимости в одном ряду с природными геохимическими и биологическими процессами, в том числе для трансграничных водных объектов российского Дальнего Востока и провинции Хэйлунцзян Китайской Народной Республики.

Северо-восточные провинции Китая являются одним из 6-и экономических регионов, играющих заметную роль в экономике страны. Ведущую роль в экономике Северо-восточного Китая занимают промышленность, транспорт, связь, строительство. Экономика этого региона испытывает недостаток сырьевых ресурсов: древесины, минеральных удобрений, электроэнергии, цемента и др. С одной стороны, это создаёт благоприятную обстановку для экономических связей с регионами Дальнего Востока России. С другой стороны, это развитие связано с обострением экологической обстановки в приграничных районах юга российского Дальнего Востока.

Проблема загрязнения трансграничных водных объектов весьма актуальна в условиях интенсивной хозяйственной деятельности населения и промышленных предприятий Китая. Согласно опубликованным данным, только провинция Хэйлунцзян сбрасывает в водотоки амурского бассейна более 11 млрд. м³ неочищенных промышленных и бытовых стоков.

Обоснованием проведения совместного российско-китайского мониторинга трансграничных водных объектов является: осуществление водоохранных мероприятий, неотъемлемой частью которых является проведение гидрохимических и гидрологических наблюдений с целью получения объективной информации о качестве вод реки и оценки современного состояния уровня загрязненности водного объекта. Причинами низкого качества водных объектов является поступление загрязнения с территории России и территории Китая. Учитывая местоположение реки, ее значение как естественной водной границы между двумя странами, следует признать, что проблемы снижения высокого загрязнения вод могут быть решены только совместными усилиями России и Китая.

Осуществление мониторинга за состоянием трансграничных водных объектов и наблюдений за состоянием поверхностных водных объектов в местах отсутствия пунктов государственной наблюдательной сети даст возможность получить информацию о качестве поверхностных вод этих объектов, которая будет необходима для осуществления мероприятий по охране водных ресурсов от загрязнения и истощения.

1 Характеристика реки Амур

Река Амур – река на Дальнем Востоке в Восточной Азии. Протекает по территории России и границе России и Китая. Её длина составляет 2824 км, а площадь бассейна 1 855 000 км².

По разнообразию ихтиофауны Амур не знает себе равных среди рек России. Здесь водится 108 (по последним данным ~139) видов и подвидов рыб, относящихся к пяти фаунистическим ихтиокомплексам. Из них только 36 видов имеют промысловое значение. Для сравнения, в Сырдарье – 42 вида рыб, в Лене – 46, Оби – 47, Енисей – 63, Волга – 77. Наряду с типичными видами бореального равнинного, предгорного и арктического пресноводного комплексов в Амуре обычны представители «китайского» (ауха, белый и чёрный амуры, толстолоб, верхогляд и др.) и «индийского» (змееголов, косатка, ротан). Здесь обитает один из крупнейших представителей осетровых – калуга, достигающая 4-5 м в длину; встречаются амурский и сахалинский осётры. Амур – богатейшая лососевая река Евразии, здесь нерестится 9 видов лососевых рыб. Эндемики амурского бассейна: калуга, желтощёк, ауха (китайский окунь), косатка-скрипун и змееголов.[1]

1.1 Географическое положение

Бассейн реки Амур расположен в умеренных широтах Восточной Азии. В пределах бассейна Амура представлены четыре физико-географические зоны: лесная (с подзонами хвойно-широколиственных лесов, средней и южной тайги), лесостепная, степная и полупустынная (с северной подзоной полупустынь и подзоной сухих степей). Количество годовых осадков колеблется от 250—300 миллиметров в наиболее аридной юго-западной части бассейна истоков Амура и до 750 миллиметров в юго-восточной части хребта Сихоте-Алинь.

Амур образуется слиянием рек Шилка и Аргунь (за начало реки принято считать восточную оконечность острова Безумный). В научно-популярной прессе присутствует также мнение, согласно которому истоком реки можно принять безымянный ручей, впадающий в реку Онон, который, сливаясь с рекой Ингода, образует реку Шилка, которая, сливаясь с рекой Аргунь, и образует собственно Амур. Длина реки – 2824 километров от места слияния рек Шилка и Аргунь до его впадения в Амурский лиман. Относительно принадлежности Амурского лимана к Сахалинскому заливу и, следовательно, Охотскому морю, либо к Татарскому проливу и, соответственно, к Японскому морю, мнения различных авторов расходятся (БСЭ относит Амурский лиман к Татарскому проливу и Японскому морю). БСЭ указывает, что устьем Амура принято считать створ мысов Озерпах и Пронге на выходе Амура в Амурский лиман. В системе Онон – Шилка – Амур длина Амура составляет 4279 километров. От истока Хайлар – Аргуни и до устья –4049 километров. От истока реки Керулен, через Аргунь и до устья 5052 км. Бассейн реки Амур расположен в пределах трёх государств – России (995 тысяч км2, около 54 % территории), также Китая (44,2 %) и Монголии (1,8 %). Российский сектор бассейна реки, в свою очередь может быть разделён на две неравные части – сибирскую, к которой относятся соответствующие участки бассейнов рек Шилка и Аргунь, и дальневосточную, в пределах которой расположена по существу вся долина Амура – левобережье верхнего и среднего Амура и весь нижний Амур, с соответствующими этим участкам бассейнами притоков.

В соответствии с российской лоцией Амур делится на: верхний Амур – до Благовещенска; средний Амур – от Благовещенска до Хабаровска и нижний Амур – ниже Хабаровска.

1.2 Гидрология реки

По площади бассейна (1855 тысяч км2) Амур занимает четвёртое место среди рек России (после Енисея, Оби и Лены) и десятое место среди рек мира. Средний расход воды в районе Комсомольска-на-Амуре 9819 м³/с, в районе устья – 11 400 м³/с. По особенностям долины река разделяется на три основных участка: верхний Амур (до устья реки Зея; 883 километров), скорость течения 5,3 км/ч, средний Амур (от устья реки Зея до устья реки Уссури включительно; 975 километров), скорость течения 5,5 км/ч и нижний Амур (от устья реки Уссури до Николаевска-на-Амуре; 966 километров), скорость течения 4,2 км/ч. Важнейшая особенность гидрологического режима Амура – значительные колебания уровня воды, обусловленные почти исключительно летне-осенними муссоными дождями, которые составляют до 75 % годового стока. Колебания уровня в русле реки относительно межени составляют от 10-15 метров в верхнем и среднем и до 6-8 на нижнем Амуре. При этом во время наиболее сильных ливней разливы на среднем и нижнем Амуре могут достигать 10-25 километров и держаться до 70 дней. После строительства гидроузлов на основных притоках Зея, Бурея и Сунгари, летне–осенние паводки на реке менее выражены и в нижнем течении реки изменения уровня составляют 3-4 м.[2]

1.3 Притоки реки Амур

Одним из самых крупных притоков являются река Зея с длиной 1242 км. По глубине и ширине она превосходит Амур, но считается его левым притоком. На реке построена Зейская ГЭС. Карта реки Зея приведена на рисунке 1.1