Talkšos ežero dugno nuosėdų taršos sunkiaisiais metalais tyrimai ir vertinimas

Abstract

Baigiamajame magistro darbe atlikti sunkiųjų metalų (SM) koncentracijų tyrimai Talkšos ežero dugno nuosėdose ir dirvožemiuose šalia ežero. Darbe pateikiama informacija apie sunkiųjų metalų (SM) paplitimą pasaulio ir Lietuvos dirvožemiuose bei dugno nuosėdose. Taip pat susistemintai pateikiama informacija apie pagrindines taršos SM priežastis ir šaltinius pasaulyje bei Lietuvoje. Apžvelgta Talkšos ežero antropogeninio poveikio istorija ir išanalizuota literatūra aprašanti SM tyrimus Talkšos ež. baseine, susisteminti tų tyrimų rezultatai. Dirvožemio ir ežero dugno nuosėdų mėginiai po cheminio apdorojimo analizuoti atominiu absorbciniu spektrometru, gauti duomenys apdoroti kompiuterine programa „Statistica“. Tyrimų metu nustatyta, kad viršutiniojo Talkšos ež. nuosėdų horizonto (0–0,5 m) ištirtiems metalams suminio užterštumo rodiklis Zd=21,2, antrojo horizonto (0,5-2,7 m) Zd=6,1. Vertinant šiaurinės Talkšos ež. ežero pakrantės sapropelį pagal LAND 20–2005, viršutinysis dumblo horizontas yra priskiriamas II kategorijos dumblui. Antrajame horizonte nuosėdos yra neužterštos sunkiaisiais metalais. Atlikti nuosėdų iš nuskaidrinimo rezervuarų tyrimai parodė, kad iš ežero išsiurbtos nuosėdos dėl jų skirtingų gylių sluoksnių susimaišymo tampa neužterštos SM ir gali būti plačiai naudojamos ūkinėms reikmėms. Šalia ir po dumblo nuskaidrinimo rezervuarais esančių dirvožemių viršutinysis sluoksnis (iki 27,5 cm) yra neužterštas sunkiaisiais metalais. Mineraliniuose dirvožemiuose Zd kito nuo 0,02 iki 1,12, durpiniame – puveningame nuo 3,1 iki 4,7. Durpiniame – puveningame dirvožemyje, esančiame po dumblo nuskaidrinimo baseinais, Zd kito nuo 3,6 iki 5,4. Sunkiųjų metalų migracijos modeliavimui buvo pasirinkta VS2DTI programa. Gauti rezultatai leido pažvelgti į SM migraciją į dirvožemius po dumblo nuskaidrinimo rezervuarais praėjus vieneriems ir dešimčiai metų po dumblo išskleidimo ant dirvožemio.

This master thesis analyzes heavy metals (HM) concentrations in the bottom sediments of Talkša lake and its soils. Literature review of thesis presents information about concentrations of HM in soils and bottom sediments and their main pollution sources on local and global scale. The history of Talkšos lake anthropogenic impacts were reviewed and literature related to HM surveys was systemized and analyzed as well. Samples of soil and lake sediments after chemical treatment were analyzed with Atomic Absorption Spectrometer. Received data was processed by software “Statistica”. Investigation results showed that the total ratio of HM contamination in the upper sediment horizon of Talkšos Lake (0 to 0.5 m) was Zd = 21.2; in the second horizon (0.5 to 2.7 m) - Zd = 6.1. According to the LAND 20-2005, the upper silt horizon of the northern Talkšos lake shore sediments can be classified as category II of sludge. Investigation results showed that sediments in the second horizon are not polluted with HM. Analysis of the sediments from clarifying reservoirs indicated that sediments pumped from the different depth levels of lake were mixed and turned into non-polluted with HM, therefore it could be widely used in household. The upper levels of soils nearby and under clarifying tanks (up to 27.5 cm) were not contaminated with HM as well. Zd of mineral soil varied from 0.02 to 1.12, Zd of peat–muck soil – from 3.1 to 4.7. Zd of peat–muck soil (located under sludge clarifying reservoirs) varied from 3.6 to 5.4. Software VS2DTI was chosen for heavy metals migration modelling. Received results allowed looking at the HM migration into the soil under sludge clarifying reservoirs within one and ten years after the sludge was outspreaded on the soil.