Науково-дослідницька робота Екологічний стан ґрунтів заплавної частини

Науково-дослідницька робота : «Екологічний стан ґрунтів заплавної частини Дніпра в межах Кременчука» Автор роботи : Джупанас Анастасія Геннадіївна Учениця 11 класу Кременчуцької ЗОШ I-III ст. № 31

Об'єкт дослідження : механічні, фізико-хімічні властивості ґрунтів, вплив підтоплення на генезис ґрунтів заплави, їх екологічні функції, ступінь забруднення важкими металами. Предмет дослідження : природні та насипні ґрунти прируслової, центральної, притерасної заплави Дніпра в межах Кременчука, не задіяні в господарському використанні та проби ґрунтів біля промислових підприємств, розташованих на заплаві. Мета дослідження : виявлення впливу підтоплення на генезис ґрунтів заплави, на їх екологічні функції, забруднення ґрунтів важкими металами, оцінка екологічного стану ґрунтів заплави.

1. Польові дослідження

Закладання ґрунтових шурфів на ділянках прируслової заплави Дніпра

Закладання ґрунтових шурфів на ділянках центральної заплави Дніпра

Шурф 1. Прируслова заплава Шурф 2. Прируслова заплава Шурф 3. Центральна заплава Шурф 4. Центральна заплава

Відібрано 8 ґрунтових монолітів природних ґрунтів та 20 проб ґрунтів біля промислових підприємств міста для визначення вмісту важких металів.

Визначення генетичних горизонтів, їх морфологічних ознак та креслення ґрунтових профілів

Відбір зразків робочого матеріалу для лабораторних робіт та складання ґрунтових профілів.

Схема генетичних горизонтів ґрунту з прируслової заплави р. Дніпро у межах Кременчука Горизонт Но дерновий, 5 см Горизонт Нр гумусово –алювіальний, 10 см РGL річковий алювій з огленням, 60 см Ґрунтова вода

Схема генетичних горизонтів ґрунту з центральної заплави р. Дніпро у межах Кременчука Горизонт Но дернина, 10 см Горизонт Н гумусово – акумулятивний, 30 см Горизонт ІGKL перехідний ільовіальний, 30 см Горизонт РGL материнська порода-шар алювію, 80 см Ґрунтова вода

Схема генетичних горизонтів насипного ґрунту з прируслової заплави р. Дніпро у межах Кременчука Горизонт Но – дернина, 5 см Горизонт Н гумусовоакумулятивний , 35 см Горизонт НІK ілювіальний карбонатний, 160 см Горизонт Н K гумусовоакумулятивний, похований, карбонатний

2. Лабораторні дослідження фізичних та хімічних властивостей ґрунтів

Лабораторні дослідження фізичних та хімічних властивостей ґрунтів на кафедрі екології Кременчуцького університету економіки, інформаційних технологій і управління

Досліджувалися : кількість гумусу в горизонтах, % тип водного режиму, характер зволоження, генетичні горизонти, мінерально-акумулятивні горизонти (карбонатний, гіпсовий, сульфатно - натрієвий), структура горизонтів, гігроскопічна волога, % питома вага, г/см 3 об’ємна вага, г/см 3 пористість, % кількість карбонатів, % Рн, гідролітична кислотність, мг-екв легкорозчинні сполуки, середньорозчинні сполуки.

Лабораторні дослідження фізичних та хімічних ґрунтів властивостей у Кременчуцькій ЗОШ I-III ступенів № 31

3. Результати дослідження

Основні ґрунти заплави та їх характеристика (Таблиця 1. ) Показники Назва грунту Грунт прируслової заплави Грунт центральної заплави Алювіальний дерновий Алювіальний лучний середньокислий шаруватий глеюватий супіщаний глеюватий суглинковий на піщаних відкладах Глибина залягання грунтових вод, м 0, 50 – 1, 00 1, 5 – 2, 0 Тип водного режиму Випітний За характером зволоження Гідроморфний Генетичні горизонти Мінерально-акумулятивні горизонти Аd - дернина, до 5 см; А 1 – гумусово-алювіальний супіщаний, 5 -10 см; Сg. D – горизонт річкового алювію з оглеєнням Структура горизонту А 1 Порошисто-грудкувата Кількість гумусу в горизонті А 1, % 2, 50 – 3, 46 Гігроскопічна волога, % 2, 04 Питома вага, г/см 3 1, 65 3 Об’ємна вага, г/см 1, 23 Об’ Пористість, % 26 - 29 Кількість карбонатів, % Гідролітична кислотність, 1, 05 мг-екв/100 г р. Н 4, 5 Легкорозчинні сполуки 2+, Fe 3+, Са 2+ Середньорозчинні сполуки Fe Аd – дернина, 10 см; А 1 – гумусово-акумулятивний середньосуглинковий, до 30 см; Вkg – перехідний ілювіальний карбонатний глинистий з оглеєнням; С – шар алювію з оглеєнням Гіпсовий Са. SO 4 Са. SO Карбонатний Са. СО 3 Горіхувато-стовбчаста 3, 50 – 3, 67 4, 00 2, 53 1, 40 45 - 47 4, 33 – 4, 45 0, 86 4, 6 – 5, 0 Fe 2+, Fe 3+, Са 2+ Насипний грунт Лучно-чорноземний карбонатний слабокислий супіщаний на важкому суглинку 3, 5 – 7, 0 Непромивний Перехідний автоморфногідроморфний Аd – дернина, 5 см; АT 1 – гумусово-акумулятивний супіщаний, до 35 см; Вk – ілювіальний карбонатний середньосуглинковий, до 160 см; Аk 2 – гумусово-акумулятивний похований карбонатний середньозасолений з сульфатними новоутвореннями важкосуглинковий; Карбонатний Са. СО 3 Гіпсовий Са. SO 4 Са. SO Сульфатно-натрієвий Na 2 SO 4 Зернисто-грудкувата 3, 77 – 6, 00 3, 09 – 4, 00 2, 57 - 2, 70 1, 25 – 1, 85 52, 4 – 55, 0 4, 4 – 6, 6 0, 8 – 0, 7 5, 0 – 6, 0 Са 2+, сульфати Fe 2+, Fe 3+, Са 2+, сульфати

Систематичний опис ґрунтових профілів заплави р. Дніпро Район відбору Класифікація ґрунтів Тип Підтип Рід Вид Різновид Прируслова низька заплава Центральна заплава Алювіальний дерновий Насипні території заплави (насипи з місцевих ґрунтів) Лучно-чорноземний Алювіальний лучний шаруватий глеюватий Лучно-чорноземний Алювіальний дерновий шаруватий кислий Алювіальний лучний шаруватий глеюватий середньокислий Лучно-чорноземний карбонатний слабокислий Алювіальний дерновий шаруватий кислий малогумусний Алювіальний лучний шаруватий глеюватий середньокислий малогумусний Лучно-чорноземний карбонатний слабокислий середньогумусний Алювіальний лучний шаруватий глеюватий середньокислий малогумусний суглинковий на піщаних відкладах Лучно-чорноземний карбонатний слабокислий середньо гумусний супіщаний на важкому суглинку Алювіальний дерновий шаруватий кислий мало гумусний пилуватосупіщаний

Екологічний стан ґрунтів заплави залежно від особливостей масштабів впливу на ґрунти постійного підтоплення водами Дніпродзержинського водосховища Схема підтоплення м. Кременчука

Основні ґрунти заплави та їх характеристика (Таблиця 1. ) Показники Назва грунту Грунт прируслової заплави Грунт центральної заплави Алювіальний дерновий Алювіальний лучний середньокислий шаруватий глеюватий супіщаний глеюватий суглинковий на піщаних відкладах Глибина залягання грунтових вод, м 0, 50 – 1, 00 1, 5 – 2, 0 Тип водного режиму Випітний За характером зволоження Гідроморфний Генетичні горизонти Мінерально-акумулятивні горизонти Аd - дернина, до 5 см; А 1 – гумусово-алювіальний супіщаний, 5 -10 см; Сg. D – горизонт річкового алювію з оглеєнням Структура горизонту А 1 Порошисто-грудкувата Кількість гумусу в горизонті А 1, % 2, 50 – 3, 46 Гігроскопічна волога, % 2, 04 Питома вага, г/см 3 1, 65 3 Об’ємна вага, г/см 1, 23 Об’ Пористість, % 26 - 29 Кількість карбонатів, % Гідролітична кислотність, мг- 1, 05 екв/100 г р. Н 4, 5 Легкорозчинні сполуки 2+, Fe 3+, Са 2+ Середньорозчинні сполуки Fe Аd – дернина, 10 см; А 1 – гумусово-акумулятивний середньосуглинковий, до 30 см; Вkg – перехідний ілювіальний карбонатний глинистий з оглеєнням; С – шар алювію з оглеєнням Гіпсовий Са. SO 4 Са. SO Карбонатний Са. СО 3 Горіхувато-стовбчаста 3, 50 – 3, 67 4, 00 2, 53 1, 40 45 - 47 4, 33 – 4, 45 0, 86 4, 6 – 5, 0 Fe 2+, Fe 3+, Са 2+ Насипний грунт Лучно-чорноземний карбонатний слабокислий супіщаний на важкому суглинку 3, 5 – 7, 0 Непромивний Перехідний автоморфногідроморфний Аd – дернина, 5 см; АT 1 – гумусово-акумулятивний супіщаний, до 35 см; Вk – ілювіальний карбонатний середньосуглинковий, до 160 см; Аk 2 – гумусово-акумулятивний похований карбонатний середньозасолений з сульфатними новоутвореннями важкосуглинковий; Карбонатний Са. СО 3 Гіпсовий Са. SO 4 Са. SO Сульфатно-натрієвий Na 2 SO 4 Зернисто-грудкувата 3, 77 – 6, 00 3, 09 – 4, 00 2, 57 - 2, 70 1, 25 – 1, 85 52, 4 – 55, 0 4, 4 – 6, 6 0, 8 – 0, 7 5, 0 – 6, 0 Са 2+, сульфати Fe 2+, Fe 3+, Са 2+, сульфати

Санітарна функція ґрунтів заплави Назва ґрунту Виконання функцій Ґрунт прируслової Ґрунт центральної заплави Алювіальний лучний середньокислий шаруватий, глеюватий, суглинковий, на піщаних відкладах Насипний ґрунт Лучночорноземний карбонатний слабокислий супіщаний важкому суглинку № з/п Показники 1 Об'ємна вага, г/см 2 до 16 16 -64 > 64 1, 23 1, 4 -1, 71 1, 25 -1, 85 2 Вміст гумусу, % 3 -6 1 -3 <1 2, 5 -3, 46 3, 5 -3, 67 3, 77 -6, 0 3 К зв. > 1 < 1 - < 1 <1 < 1 4 р. Н 6, 5 -7, 5 6, 6 -6, 0 7, 5 -8, 0 > 8, 0 < 6, 0 4, 5 4, 6 -5, 0 5, 0 -6, 0 функція Алювіальний функція не виконується дерновий виконується повністю частково середньокислий, шаруватий , глеюватий, супіщаний

Таблиця 5

Забруднення ґрунтів важкими металами 1. Купрум ( Cu ) – перевищення в 7, 5 разів від фонового значення в техногенних ґрунтах; 2. Плюмбум ( Pb ) – перевищення в 3 -6 разів від фонового значення в техногенних ґрунтах. Геохімічні аномалії на сході підприємств. Перевищення у 2, 5 від фонового у природних ґрунтах заплави; 3. Цинк ( Zn ) -перевищення > 2 ГДК – біля ВАТ КСЛЗ; 4. Нікол ( Ni ) – перевищення > 0, 9 ГДК – біля шосе; 5. Молібден ( Mo ) – перевищення фонового значення в 1, 5 рази в техногенних ґрунтах, у 500 разів – на сході ПАТ «Кредмаш» ; 6. Кобальт ( Co ) – перевищення > 1, 2 ГДК біля підприємств; 7. Арсен ( As ) – показники вищі за фонові у техногенних ґрунтах.

Забруднення плюмбумом та його сполуками м. Кременчука

Забруднення ґрунтів важкими металами 1. Купрум ( Cu ) – перевищення в 7, 5 разів від фонового значення в техногенних ґрунтах; 2. Плюмбум ( Pb ) – перевищення в 3 -6 разів від фонового значення в техногенних ґрунтах. Геохімічні аномалії на сході підприємств. Перевищення у 2, 5 від фонового у природних ґрунтах заплави; 3. Цинк ( Zn ) -перевищення > 2 ГДК – біля ВАТ КСЛЗ; 4. Нікол ( Ni ) – перевищення > 0, 9 ГДК – біля шосе; 5. Молібден ( Mo ) – перевищення фонового значення в 1, 5 рази в техногенних ґрунтах, у 500 разів – на сході ПАТ «Кредмаш» ; 6. Кобальт ( Co ) – перевищення > 1, 2 ГДК біля підприємств; 7. Арсен ( As ) – показники вищі за фонові у техногенних ґрунтах.

Висновки : 1. Вплив постійного підтоплення заплави ґрунтовими водами на генезис та екологічний стан є основним, унаслідок чого ґрунти деградують. 2. Серед важких металів основними забруднювачами ґрунтів заплави є Pb, Zn, Ni, Mo, Co. Екологічно небезпечна ситуація склалася біля промислових підприємств, де акумуляція важких металів суттєво вища, ніж у природних ґрунтах заплави.

Дякуємо за увагу!