мая 23 2003

 УДК 553.1:543/504.06

Опубликовано в 16:07 в категории Проблемы Черного моря

 УДК 553.1:543/504.06

ЛИТОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ МОРСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ  КАК ОСНОВА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА

Тюленева Н. В., Чепижко А. В.

Одесский национальный университет им. И.И. Мечникова, Одесса, Украина, 65058, Шампанский пер., 2, ntcontact@yandex.ru

Процессы накопления и эволюции свойств современных осадков на шельфе моря обуславливаются теми же геологическими и техногенными факторами, что и факторы, определяющие динамику его геологической системы. Таким образом, этот процесс является весьма информативным индикатором состояния геосистемы. Анализ состояния окружающей среды в пределах шельфа северо-западной (с-з) части Чёрного моря показывает необходимость детального изучения динамики современных отложений. Необходимость постоянного экологического мониторинга шельфовой зоны Чёрного моря, очевидна, так как это зона в наибольшей степени подвержена техногенному влиянию, это так же переходная зона река-море, что обуславливает дополнительную геохимическую нагрузку.

Распределение основных типов осадков по площади шельфа обуславливается различием гранулометрического состава осадков, разнородным геологическим строением, а также влиянием впадающих рек, живых организмов, химических процессов. В платформенной части с-з шельфа наиболее чётко прослеживается дифференциация вещества по крупности зерен.

Для понимания распределения элементов-загрязнителей по площади следует определиться в роли ряда факторов – рельефа дна рассматриваемого участка, направления основного водного переноса и литологического состава донных отложений.

Районирование дна акватории по основным типам осадков представляет интерес не только для литологии, но и имеет самостоятельное прогнозное значение при обосновании эколого-геологических решений по рациональному освоению шельфа Чёрного моря. Изучение типов осадков, их распределение по территории шельфа необходимо для количественной прогнозной оценки эколого-геологических процессов и вызванных ими явлений.

Источники поступления химических элементов и терригенного материала. Формирование твердого стока рек Черноморского бассейна, его объём и характер находятся в зависимости от ряда физико-географических факторов, таких как климат и режим стока воды, рельеф и литологическое строение площади водосбора реки, густота речной сети и её зарегулированность, состояние почвенного и растительного покровов. В процессе выноса реками с материка продуктов выветривания и денудации химические элементы поступают в море во взвешенном и растворенном состоянии.

За последнее время в речном стоке Черноморского бассейна произошли заметные изменения преимущественно в результате зарегулирования рек и безвозвратного изъятия речных вод на сельско - хозяйственные нужды.

Реки Северного Причерноморья в своей средней и нижней части протекают по степной зоне, где повсеместно распространены лессовые породы. Это реки с высокой степенью зарегулирования. Они в силу существующих физико-географических условий характеризуются высокими модулями стока взвешенных наносов – от 2.9 до 82.6 т/км2 . Гранулометрический состав взвешенных наносов отличается преобладанием мелкоалевритовой и тонкопелитовой фракций.

Концентрации растворенных микроэлементов в речной воде в большинстве случаев колеблются в довольно широких пределах. В равнинных реках, дренирующих болотистые и лесные области, концентрации железа и меди в ряде случаев выше, чем в горных, так как значительная часть их мигрирует в ассоциации с растворенным органическим веществом [1].

Так же существенное значение имеет поступление вещества из атмосферы. Содержание ряда элементов, в частности тяжелых металлов, в атмосферных осадках часто превышает средне содержание их в морской воде или соответствует ему. Несмотря на более низкую по сравнению с речными водами минерализацию атмосферных осадков (25.8-44.4 мг/л) ежегодное поступление солей с атмосферными осадками на акваторию Чёрного моря составляет около 15 млн. т, что превышает ионный сток р. Днепра (10.5 млн. т/год). Поступление свинца с атмосферными выпадениями максимально, и превышает другие источники на несколько порядков [2].

Так как Черноморский бассейн находится в переходной зоне от аридной к гумидной, преобладающая часть микроэлементов выводится из атмосферы дождевыми осадками. Так же значителен вклад абразионной составляющей, особенно в формировании микродисперсной взвеси (

Химические элементы по форме миграции в питающих бассейн реках (по Страхову), делятся на три группы:

Первая группа – химически наименее подвижные элементы (Ti, Zr, Ge, Cr, V ) – эти элементы поступают в море во взвешенной форме в основном в грубых фракциях взвеси.

Вторая – (Fe, Mn, Ni, Co, Cu, Mo, W, As, Se, Au, CaCO3 ,U, P) – приурочены к тонкопелитовой фракции взвеси.

В третью группу входят – (U, W, Be, P, CaCO3 ) – обнаруживается непрерывный рост концентраций от новоэвксинских осадков до современных [1, 4].

В районе геохимического барьера река-море происходит коагулирование и выпадение различных коллоидов минерального и органического происхождения. На свежеобразованных коллоидах эффективно сорбируются из раствора элементы группы тяжелых металлов.

В Чёрном море, в отличии от многих других бассейнов, кроме геохимического барьера река-море, существует еще один – кислородная-сероводородная зона. Этот барьер определяет наиболее характерные особенности геохимии элементов в море. При попадании микроэлементов в сероводородную зону большинство из них образуют сульфиды или меняют свою валентность. Образование сульфидов характерно для Fe, Cu, Zn, Co, Ni, Pb, Mo, As и др. Такие элементы как Fe, V и Mn восстанавливаются до низших валентностей. В результате растворимость указанных элементов, кроме Fe и Mn резко уменьшается, что в свою очередь делает их выделение в осадок более эффективным.

Морские воды наиболее загрязнены Cu, Hg, Mn, Ni (Рис. 1): в с-з части Чёрного моря средние концентрации тяжёлых металлов в 2-5 раз превышают фоновые значения, характерные для открытых вод морей [3, 4].

Литолого-геохимическое моделирование применяется для выявления аномального содержания тех или иных химических элементов в морских отложениях. Изучение литологии морских отложений имеет важное прикладное значение при решении экологических задач, экологическом мониторинге.

Литература.

1. Митропольский А.Ю. Безбородов А.А. Овсяный Е.И. Геохимия Черного моря – Киев: Наукова думка, 1982. 122, 125, 108-109с.

2. Беляев Л.И. Овсяный Е.И. Исследование микроэлементов в атмосферных осадках в прибрежном районе в связи с некоторыми вопросами химической океанографии. – Гидрохим. Материалы, 1969, 3-12с.

3.   Хованский А. Д., Черноусов С. Я. Геохимия ландшафтов северо-западной части Чёрного моря Геохимия. - 1989, № 12. - С. 1727-1735.

4. Сучков И. А., Кравчук О. П., Кадурин С. В. и др.  Эколого-геохимические аспекты загрязнения почв тяжёлыми металлами  Метеорология, климатология и гидрология. Одесса, 1999. – № 47. – С. 54-62.

Рис. 1. Среднее содержание элементов в донных отложениях северо-западной части Чёрного моря [3].

ЛИТОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ МОРСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ КАК ОСНОВА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА

Тюленева Н. В., Чепижко А. В.

Одесский национальный университет им. И.И. Мечникова, Одесса, Украина, 65058, Шампанский пер., 2, ntcontact@yandex.ru

Анализ современного состояния окружающей среды в пределах шельфа северо-западной части Черного моря показывает необходимость детального изучения динамики современных отложений.

Необходимость постоянного экологического мониторинга шельфовой зоны Черного моря, очевидна, так как это зона в наибольшей степени подвержена техногенному влиянию, это так же переходная зона река-море, что обуславливает дополнительную геохимическую нагрузку.

Изучение литологии морских отложений имеет важное прикладное значение при решении экологических задач, экологическом мониторинге.

Lithologic-geochemistry modeling of modern sea sediments, as a base of ecologic monitoring

Tyuleneva N.V., Chepizhko A.V.

 Odessa National University, Odessa, Ukraine, 65058, Shampansky lane, 2,

 E-mail: ntcontact@yandex.ru

The analysis of a modern condition of an environment within the northwest shelf of Black Sea shows necessity of detailed studying of dynamics of modern sediments.

Necessity of permanent ecological monitoring of a shelf zone of Black sea, is obvious, because it is a zone which subjected to man-caused influence, it as a transitive zone the river - sea that causes additional geochemical loading.

Studying lithology of Black Sea sediments has the important applied value at the decision of ecological problems, ecological monitoring.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.