книги из ГПНТБ / Шишкина, Л. А. Гидрохимия учебное пособие

строчным шрифтом № 3,5. Под общим заглавием шрифтом № 2,5, указывают район работ, время выполнения работ и наименование судна. Все заглавие не должно занимать более 2 см в верхней части чертежа. Пример оформления заглавия приведен на рис. 74.

Основной чертеж размещают ниже заглавия так, чтобы график не был перегружен и оставался удобочитаемым. Все изолинии должны иметь плавные переходы и вычерчиваться от руки. Реко'-

Рис. 74. Образец оформления листа и заглавия.

мендуется на одном листе графика наносить группу изолиний, со­ ответствующих различным элементам. На таких совмещенных гра­ фиках очень хорошо видна взаимосвязь между различными элемен­ тами. Изолинии вычерчивают цветной тушью.

При группировке элементов на совмещенных графиках следует обращать внимание на их взаимосвязь. Например, элементы стан­ дартного комплекса на графиках можно совместить по следующим группам:

а) температура, соленость, плотность; б) кислород, окисляемость, сероводород или кислород, темпе­

ратура, окисляемость;

в) щелочность, pH, щелочно-хлорный коэффициент; г) фосфаты, кремний, нитраты.

261

Таблица 33

Таблицу составил: Туголесова

_________ проверил: Шуваев

Размещение по группам может быть и иным в зависимости от задач, но более трех элементов группировать не следует, так как чертеж будет очень перегружен и неудобен для анализа.

Масштаб графиков для сравнимости при анализе сохраняют одинаковым по элементам для данной экспедиции, а если он удо­ бен, то следует его придерживаться вообще. Масштаб подбирают с учетом глубины станций, протяженности разрезов и пределов из­ менения элементов. Крупных масштабов следует избегать, так как они затрудняют проведение плавных переходов в изолиниях и ус­ ложняют читку чертежа.

Ввиду того что довольно заметные изменения гидрохимических характеристик наблюдаются только в активном слое, часто строят двухмасштабный по глубине график, где в верхнем активном слое

на специально отпечатанных бланках для данного района либо на кальке, на которую нанесен с морской карты контур берега.

Все графики и схемы строят по проверенным материалам свод­ ного гидрохимического журнала ТГМ-4 или таблиц ТГМ-Зм.

В зависимости от типа выполненных работ строят следующие стандартные графики.

Эти графики строят по данным гидрохимических определений многочасовых станций и периодических береговых наблюдений. На оси абсцисс графика откладывают номера серий, время (часы, сутки, месяцы, годы), а по оси ординат— значение гидрохимиче­ ского элемента. Затем, нанося в определенное время значение эле­ мента, соединяют нанесенные точки плавной кривой. Такие кри­ вые строят для каждого горизонта (рис. 75).

Г р а ф и к в е р т и к а л ь н о г о х о д а г и д р о х и м и ч е с к и х э л е м е н т о в . Если на гидрохимической станции разреза, съемки, суточной станции и т. д. наблюдения проводились на нескольких горизонтах (не менее трех), строят график вертикального хода. Для этого по оси ординат откладывают шкалу глубин, а по оси абсцисс — величины гидрохимических характеристик (рис. 76). На одном стандартном листе можно построить графики для не­ скольких станций.

Г р а ф и к р а з р е з а . График строят по данным гидрохимичеческого разреза. По оси ординат откладывают глубины, а по оси абсцисс — номера станций и расстояние. Дальнейшее построение можно выполнять двумя способами — способом интерполяции или способом переноса глубин равных значений элементов с графика

вертикального хода.

При построении методом интерполяции против каждой станции на соответствующих горизонтам глубинах ставят значение данного элемента. Затем с помощью приемов интерполяции проводят изо­ линии равных значений гидрохимических элементов.

264

Очень удобно интерполировать с помощью интерполяционной палетки, которая ускоряет работу в три раза. Устройство и ра­ бота с палеткой описаны подробно в «Информационном письме» № 2 (Гидрометеоиздат, М., 1961 г.). Палетку нетрудно изготовить самостоятельно.

Рис. 77. График гидрохимического разреза.

При втором способе с графиков вертикального хода снимают глубины, на которых наблюдаются величины, соответствующие проводимым изолиниям. Эти значения и наносят на график раз­ реза на соответствующих глубинах. Плавно соединяя нанесенные точки, проводим изолинии разреза.

Все изолинии на графике проводят плавно и подписывают в разрывах по ходу линии (рис. 77).

Интервалы для проведения изолиний выбирают так, чтобы от­ разить все особенности распределения элементов. При выборе ин­ тервалов следует учитывать пределы изменения гидрохимических элементов.

Для большей рельефности график разреза раскрашивают по ступеням изменения величин, чтобы при первом взгляде можно было увидеть все особенности вертикального распределения гидро­ химических характеристик.

К а р т а ( схе ма ) п р о с т р а н с т в е н н о г о р а с п р е д е л е ­ ния г и д р о х и м и ч е с к и х э л е м е н т о в . Результаты определе­ ний на гидрохимической съемке могут быть представлены в виде карт (схем) пространственного распределения элементов на гори­ зонте (рис. 78).

266

Для этого на кальке или на специальном бланке наносят точки, соответствующие координатам станций. У точек проставляют зна­ чение элемента для данной станции и горизонта и методом интер­ поляции проводят изолинии. Схемы могут быть и совмещенными по элементам или горизонтам. Интервалы проведения изолиний выбирают так же, как и при построении графика разреза. При ин­ терполяции удобно пользоваться палетками разного размера, в за­ висимости от расстояния между станциями.

Следует помнить, что при проведении изолиний необходимо учитывать местные особенности исследуемого района: рельеф дна и конфигурацию берегов, наличие речного или промышленного стока, течения, цвет воды и прозрачность и т. д.

При составлении карт пространственного распределения особое внимание надо уделять синхронности наблюдений. В активном слое (0—200 м) нельзя наносить на одну карту данные съемок,

Рис. 78. Схема (карта) горизонтального распределения pH.

Внизу — образец наноски группы элементов.

растянутых во времени на месяц, а в районах с большими ампли­ тудами разница во времени 10— 15 суток уже может дать значи­ тельную погрешность. Если съемка очень обширная и выполняется в длительное время, схемы строят по отдельным, близким по вре­ мени районам.

267

§ 5. Научно-технический отчет

Любое гидрохимическое исследование только тогда можно счи­ тать законченным, когда все наблюдения тщательно обработаны и проверены, когда по ним сделаны соответствующие выводы и оформлены в виде научно-технического отчета. Научно-технический отчет составляют по материалам экспедиционных или исследова­ тельских работ после их окончания.

Отчет включает табличный и графический материал с поясни­ тельным текстом. В текстовой части отчета указывают цель и за­ дачи исследования, объем гидрохимических работ, время и район исследования, методику гидрохимических определений, все откло­ нения от принятой методики, работу приборов и аппаратуры, их за­ мену, выход из строя, обработку материала, отмечают работу лич­ ного состава и т. д.

При составлении отчета необходимо пользоваться записями ра­ бочего дневника, который значительно облегчает составление тек­ стовой части.

В отчете непременно должны быть отмечены характерные осо­ бенности гидрохимического режима исследуемого района и важ­ нейшие научные результаты. В общем случае отчет может быть написан примерно по следующей схеме:

1)цель и задачи экспедиции (исследования);

2)время и продолжительность экспедиционных работ, маршрут плавания;

3)судно, обеспечивающее работы, его тип и краткая характе­

ристика. Личный состав экспедиции;

4)приборы, посуда, оборудование, их установка на судне, ка­ чество;

5)порядок и методика работы, используемые Руководства и Инструкции, условия работы;

6)выполнение программы, объем произведенных работ, их ка­ чество;

7)краткая гидрохимическая характеристика исследуемого рай­ она за период работы экспедиции, важнейшие научные результаты

ивыводы;

8)заключение — цифровые итоги экспедиции, характеризующие проведенную работу. Предварительные технические выводы, кото­ рые характеризуют итоги экспедиции и в дальнейшем могут быть

использованы при подготовке следующих экспедиций или исследо­ вательских работ.

К отчету должны быть приложены: план-программа, список станций и их координат, сводная карта маршрута экспедиции, книжки результатов гидрохимических определений, таблицы, свод­ ный журнал, графики и схемы распределения гидрологических и гидрохимических элементов, а также фотографии, отражающие размещение и установку приборов, этапы работы и т. д.

Законченный отчет сшивают или переплетают в книгу стандарт­ ного (300X210 мм) размера в следующем порядке: обложка, фор-

268

зац, титульный лист, сводная карта маршрута экспедиции, тексто­ вая часть, графики и схемы, таблицы и сводный журнал, форзац, обложка. Палубные книжки не переплетают, а складывают в от­ дельную папку и прилагают к отчету, в котором обязательно должна быть опись прилагаемых палубных книжек.

Обложка и титульный лист должны отразить все основные све­ дения об экспедиции: кем и когда организована, где проводилась и на каком судне.

Необходимо помнить, что научно-технический отчет экспедиции подводит итог проделанной работы и может быть использован в научно-исследовательской работе и при подготовке будущих экс­ педиций, поэтому к составлению и оформлению отчета следует под ­ ходит с большой ответственностью.

§ 6. Особенности изучения гидрохимического режима устьевого взморья

Устьевая область реки, включающая устьевой участок или

дельту и устьевое взморье, представляет собой сложный объект.

Здесь происходит взаимодействие и смешение двух водных масс: речной и морской, с различными гидрологическими и гидрохими­ ческими характеристиками. Этот непрерывно протекающий в при­ роде процесс трансформации вод суши в морские характеризуется не только изменением плотности, солености, но и глубокими хими­ ческими изменениями.

Устьевому взморью принадлежит большая роль в круговороте солевого состава, биогенных веществ и микроэлементов. Исследо­ вание вопросов гидрологии и гидрохимии вод устьевого взморья имеет большое прикладное значение, так как на его берегах со­ средоточена значительная хозяйственная деятельность человека. Поэтому в последние годы широкое развитие получили гидролого­ гидрохимические исследования приустьевых участков моря. В ос­ нову этих исследований положено проведение параллельных комплексов гидрологических и гидрохимических исследований и на­ блюдений локального характера, освещающие все основные осо­ бенности изменчивости характеристик во времени и пространстве. Программа наблюдений составляется с учетом физико-географи­ ческих и гидрологических особенностей приустьевого района моря.

Трудоемкие по исполнению наблюдения обычно проводят в од­ ном-двух устьях, а затем результаты этих наблюдений обобщают и основные выводы распространяют на другие аналогичные по типу взморья.

Гидрологические, гидрохимические и гидробиологические про­ цессы характеризуются суточными, сезонными и многолетними ко­ лебаниями. Кроме того, режим в значительной степени зависит от характерных гидрометеорологических условий: шторм, штиль,

269

выполняются не только по календарным датам, но и приурочи­ ваются к характерным фазам гидрометеорологического режима приустьевых участков. Для этого выполняются многочасовые, су­ точные и многосуточные станции, сезонные гидрохимические раз­ резы и съемки. Комбинация повторных съемок и разрезов с много­ суточными наблюдениями на опорных станциях является наибо­ лее эффективным способом исследования гидрохимических условий во времени и пространстве.

На станциях пробы отбирают на стандартных горизонтах. Ча­ сто к стандартным горизонтам добавляют промежуточные для по­ лучения точных сведений о вертикальном ходе тех или иных ха­ рактеристик.

В состав наблюдений входят наблюдения за гидрометеорологи­ ческими (течение, волнение, прилив, температура воды и воздуха, цвет и прозрачность воды, направление и скорость ветра, атмо­ сферное давление, влажность воздуха) и гидрохимическими харак­ теристиками. Из гидрохимических характеристик определяется хлорность, кальций, магний, щелочность, водородный показатель (pH), кислород, окисляемость, фосфаты, нитриты, нитраты, крем­ ний и др. Следует отметить, что объем и время работ уточняются для каждого конкретного случая.

Методы наблюдений, отбора проб и анализа осуществляются согласно действующим Инструкциям и Руководствам. Однако спе­ цифика режима вод устьевого взморья требует некоторого измене­ ния в общепринятой для открытого моря методике:

1)для отбора проб необходимо пользоваться неопрокидывающимися батометрами (батометрами Молчанова и др.), чтобы не нарушать стратификацию вод;

2)обязательно перед анализом фильтровать пробы для устра­ нения влияний взвесей при гидрохимических определениях;

3)калибровку солемера проводить по субнормальной воде;

4)пробы воды на кислород отбирать сифоном без нарушения стратификации воды.

Для наблюдений и гидрохимических определений должны ис­ пользоваться современные средства и приборы.

Перечень лабораторных работ

1.Подготовка оборудования к учебной практике в море.

2.Подготовка реактивов и растворов к учебной практике в море.

Перечень практических занятий

1.Построение графиков суточного и сезонного хода гидрохимических эле­ ментов.

2.Построение графиков вертикального хода и графиков разреза гидрохими­ ческих элементов.

3.Построение схем пространственного распределения гидрохимических эле­ ментов.

4.Краткий анализ построенных графиков и схем.

270

Глава XXI. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ МОРСКОЙ ВОДЫ

§ 1. Значение изучения загрязнения моря

Развитие промышленности на побережьях морей и океанов, в устьях рек, непосредственно в море и увеличивающийся из года в год грузооборот (особенно танкерного флота) на морских путях приводят к загрязнению морских и океанических вод, особенно в прибрежной зоне.

Стационарные и эпизодические наблюдения, проводимые по стандартной программе в целях изучения гидрохимического ре­ жима, не позволяют в полной мере оценить степень загрязненности морских вод. Поэтому для своевременного принятия мер, направ-’ ленных на охрану морских вод от загрязнения, с 1963 г. (приказ ГУГМС от 30 сентября 1963 г. за № 167) организованы специаль­ ные наблюдения за химическим составом морской воды с учетом ее загрязнения стоком промышленных, хозяйственно-бытовых вод и морским транспортом. Наблюдения за загрязненностью осущест­ вляются морской сетью Гидрометслужбы совместно с другими ор­ ганизациями по единой теме: «Исследования химических загряз­ нений морских вод и процессов их самоочищения».

Гидрохимические лаборатории морских ГМС ведут наблюдения за загрязненностью морских вод по специальной программе, ко­ торая учитывает те или иные особенности района и определяет на основании этого объем гидрохимических анализов.

В наблюдения за загрязнением морских вод включаются опре­ деления нефтепродуктов, фенолов, пестицидов, детергентов, тяже­ лых металлов и т. д.

Следует отметить, что определения элементов загрязненности могут проводиться в лабораториях, оснащенных специальным обо­ рудованием, нестандартной посудой и пр.

§2. Организация наблюдений за загрязнением

Ре к о г н о с ц и р о в о ч н ы е о б с л е д о в а н и я . Организация наблюдений начинается прежде всего с выявления районов загряз­ нения, в которых необходимо в первую очередь организовать спе­ циальные наблюдения за загрязнением. Для этого проводят реко­ гносцировочные обследования с определением химического состава воды, характера и степени загрязнения, границы распространения загрязненных вод в различные сезоны года и при различных по­ годных условиях.

Наблюдения должны быть комплексными (гидрохимическими, гидрологическими и метеорологическими) и носить локальный ха­

рактер в сравнительно небольших районах у источников загрязне­ ния. Рекогносцировочная съемка должна равномерно освещать

271