ЭКОЛОГО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ
ЭКОЛОГО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ
ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ В РАЙОНЕ ПРОКЛАДКИ
СУДОВЫХ РЕКОМЕНДОВАННЫХ МАРШРУТОВ
(ПОДНЯТИЕ "ДНЕСТРОВСКОЕ")
О.В. Сторчак, В.В. Никулин
Одесский национальный университет им. И.И. Мечникова
In clauses, on the basis of study of ground deposits of area, the natural associations of a number of elements in a deposit and their concentration are established.
Донные осадки для проведения исследований были отобраны с борта НИС "Мечников" Одесского госуниверситета с помощью вибропоршневой трубки в районе локального тектонического поднятия "Днестровское", расположенного на пути прохождения рекомендованными маршрутами грузовых и пассажирских судов из западных и юго-западних портов Черноморского бассейна.
Полевые исследования на этой структуре проводились по профилям, простирающимся с юго-востока на юго-запад, скважины вибропоршневого бурения располагались по сетке с шагом 1км. Площадь опробования составила 77 км2.
Из керна отбирались две пробы – с поверхности дна и с глубины около 1м. Дегазация проб осуществлялась непосредственно на борту судна после 12 часового отстоя герметически запакованной пробы, чем достигалось динамическое и температурное равновесие. Определение газового состава проводилось в наземных условиях на газовом хроматографе "Цвет" с использованием стандартов. Концентрация металлов в пробах определялась на серийном атомно – абсорбционном приборе "ААS-1" с помощью эталонных ламп. Концентрации остальных соединений и элементов в осадках определялись стандартными методами [2].
По углеводородной составляющей донных осадков можно судить о ее генезисе - образована ли она микробиологическим путем в приповерхностных условиях, или мигрировала из залегающих на глубине залежей.
Если она поступает из глубины, то содержит в своем составе, кроме метана, этан, пропан и более тяжелые углеводороды [3].
Для выяснения поведения элементов - токсикантов в процессе диагенеза и вариаций их концентраций в современных осадках была выполнена статистическая обработка лабораторных данных и проведен факторный анализ методом главных компонент.
Результаты статистической обработки данных по концентрациям газов в осадках по верхней пробе представлены в табл.1.
Таблица 1.
Компоненты
Объем выборки
Среднее
Min
Max
Стандартное отклонение
CH4(n·10-4мл/кг)
75
92.42
20
482
87.39
C2H6(n·10-4мл/кг)
48
2.07
0.1
52
8.59
C2H4(n·10-4мл/кг)
61
1.53
0.15
42.8
5.50
C3H8(n·10-4мл/кг)
47
12.85
0.1
549
80.00
C3H6(n·10-4мл/кг)
65
1.41
0.15
15.2
2.39
∑ТУ(%)
67
15.35
0.18
585.7
74.06
O2(%)
75
17.42
7.4
19.8
1.99
N2(%)
75
80.46
75.8
88.9
2.36
Результаты статистической обработки данных по содержанию определяемых компонентов в верхней пробе осадка приведены в табл.2.
Таблица 2.
Компоненты
Объем выборки
Среднее
Мin
Маx
Стандартное отклонение
CaCO3(%)
74
30.84
1.1
92.3
34.12
CO2(%)
74
14.00
0.49
40.59
15.09
C(%)
74
3.80
0.13
11.04
4.11
Cорг(%)
74
0.73
0.03
2.51
0.67
Pb(мкг/г)
74
18.56
7.5
36
6.33
Zn(мкг/г)
68
29.77
6.46
117
18.67
Cu(мкг/г)
73
10.38
2
78.9
9.62
Ni(мкг/г)
74
15.50
2.75
30.1
8.03
Co(мкг/г)
69
6.19
3
11.2
2.68
Mn(мкг/г)
74
226.85
49.5
563.5
86.54
Статистические параметры выборки различных компонентов по второй пробе приведены в табл.3.
Tаблица 3.
Компоненты
Объем выборки
Среднее
Мin
Маx
Стандартное отклонение
CH4(n·10-4мл/кг)
67
58.30
12.4
743
95.35
C2H6(n·10-4мл/кг)
16
0.22
0.08
1.1
0.24
C2H4(n·10-4мл/кг)
53
0.36
0.1
1.1
0.23
C3H8(n·10-4мл/кг)
14
2.18
0.01
19.9
5.25
C3H6(n·10-4мл/кг)
55
0.96
0.1
5.1
1.13
∑ТУ(%)
58
6.37
0.21
144.8
24.31
O2(%)
67
17.47
12
20
1.69
N2(%)
67
79.49
19.2
88
7.95
CaCO3(%)
68
10.76
1.02
71.6
10.39
CO2(%)
68
4.70
0.1
31.5
4.57
C(%)
68
1.31
0.1
8.59
1.41
Сорг(%)
68
0.88
0.02
3.02
0.83
Hg(мкг/г)
66
0.0046
0.0002
0.017
0.003
Pb(мкг/г)
66
6.07
1.5
13
2.57
Zn(мкг/г)
65
7.87
1.03
15.6
3.56
Cu(мкг/г)
63
7.71
1.23
18.5
3.35
Ni(мкг/г)
63
6.09
0.635
18.1
3.19
Co(мкг/г)
61
3.59
0.794
17.9
2.38
Mn(мкг/г)
65
216.64
21
770.5
165.29
K(мл/г)
66
1.92
0.178
4.38
0.87
Na(мл/г)
66
2.29
0.785
4.37
0.83
Mg(мл/г)
66
2.73
0.05
5.91
1.35
При анализе размаха колебаний концентраций и величин различных параметров по верхней и нижней пробам, видно, что в поверхностных, современных осадках их содержание гораздо выше. Данный факт, возможно, объясняется техногенным влиянием продуктов отработки проходящих судов.
Более тщательно разобраться в источниках поступления элементов в осадки и характер их связей позволяет факторный анализ – выполненный методом главных компонент.
В осадках верхней пробы (рис.1), в направлении фактора 1 наблюдается различие поведения почти всех элементов и углеводородов по отношению к карбонатной составляющей что, вероятно, отражает роль гранулометрии осадка. В направлении фактора 2 видна различность поведения металлов-токсикантов, образующих металлорганические комплексы, и собственно газовой составляющей.
Рис.1. Диаграмма факторных нагрузок содержаний компонентов в донных осадках локального поднятия "Днестровское" (верхняя проба)
Рис. 2. Диаграмма факторных нагрузок содержаний компонентов в донных осадках локального поднятия "Днестровское" (нижняя проба)
По нижней пробе (рис.2) группа элементов Cu, Ni, Co, Zn находятся в противофазе с содержанием тяжелых углеводородов и CaCO3. Такое соотношение связано с гранометрическим составом осадков и большей сорбционной емкостью пелитовой фракции [3].
Таким образом, наблюдается дифференцированное поведение элементов–токсикантов в слое окисленных и частично восстановленных донных осадков. Установлен природный фон содержания некоторых соединений и элементов, а также размах превышения их содержаний в современном слое осадков в районе рекомендованных судовых маршрутов.
Литература
1. Сторчак О.В., Никулин В.В., Какаранза С.Д. Эколого - геологическая оценка донных отложений локального тектонического поднятия “Съездовское” (cеверо-западный шельф Черного моря)// Екологічні проблеми Чорного моря.-Одесса: ОЦНТЕІ. – 2001.-C.303-308.
2. Сторчак О.В., Никулин В.В., Федорончук Н.А. Геолого-экологическая оценка донных отложений поднятия “Съездовское” (северо-западный шельф Черного моря)// Тез. конф. молодых ученых 18-20 сент. 2001г. «Проблемы экологии Азово-Черноморского бассейна: современное состояние и прогноз».- Севастополь.-С. 98-99.
3. Сторчак О.В., Нікулін В.В. Дослідження еколого-геологічних умов утворення донних відкладів та водної товщі авандельти р. Дунай// Молодь у вирішенні регіональних та транскордонних екологічних проблем.- Чернівці.- 2002.- С. 55-59.
Схожие публикации: