Загрязнение прибрежья Калмыкии в ноябре 2000 г

Авторы: Сыроешкин А.В., Игнатченко А.В., Матвеева И.С., Лебедев И.М., Колесников М.В

В ноябре 2000 г. на акватории Северного Каспия в авандельте р.Волги и прибрежных водах республики Калмыкия была проведена экспедиция ВНИИгеосистем по исследованию экологического состояния моря в районе планируемого морского нефтепромысла. В ходе экспедиционных исследований были отобраны пробы на 12 станциях в протоках и ериках и на 15 станциях на акватории моря. Пробы донных отложений (фракция 10-100 мкм) на содержание в них НУ, ТМ и ХОП были обработаны в лаборатории прикладной гидрохимии и аналитической химии ГОИН. Содержание ТМ (медь, марганец, хром, никель, свинец, кадмий) в донных осадках (единица измерений - мкг/г сухих донных отложений) проводили с помощью атомно-абсорбционного спектрометра фирмы "Varian" AAS-Z880 (с термической атомизацией и эффектом Зеемана), средняя относительная ошибка измерений не более 15%. Для определения содержания НУ в донных отложениях использовали ИК-спектрофотометрию и спектрофлуориметрию, капилярную газо-жидкостную хроматографию и хроматомасс-спектрометрию (на масс-спектрометрическом детекторе ITD-700 (фирма Finnigan MAT) c хроматографом Carlo Erba). Анализ содержания хлорорганических пестицидов (ХОП) в донных осадках проводили с помощью хроматографа 3700 с детектором электронного захвата. Все значения содержания НУ и ХОП в донных осадках отнесены к г сухих донных отложений. Перед анализом донных отложений на содержание загрязняющих веществ было проведено исследование гранулометрического состава донных отложений с помощью лазерного дифракционного анализатора размеров частиц "Malvern 3600 Ec".

Гранулометрический анализ донных отложений позволил выявить три фракции частиц с количественными максимумами около 100, 30 и 10 мкм. Распределение по фракциям проб из речных станций имеет приблизительно одинаковый вид. При перемещении по Волго-Каспийскому каналу от г.Астрахань к полигону была обнаружена тенденция к уменьшению доли 30 мкм фракции (мелкий алеврит) и возрастанию 100 мкм фракции (крупный алеврит и мелкозернистый песок). При отклонениях к о.Морской Иван-Караул и к удаленным станциям полигона в составе донных осадков значительно увеличивается доля мелкого алеврита и пелита (10 мкм - фракция). На некоторых станциях практически отсутствует крупный алеврит и мелкозернистый песок.

Тяжелые металлы.

Содержание ТМ в морской воде и донных отложениях зависит как от антропогенных источников, так и от атмосферного выпадения и от естественных источников (грязевые вулканы, подъем глубинных вод и т.д.). Осредненные по станциям концентрации ТМ составили для марганца 570 мкг/г сухих донных осадков, хрома - 33 мкг/г, кадмия - 0,15 мкг/г, меди - 4,8 мкг/г, никеля - 9 мкг/г, свинца - 4 мкг/г (Рис. ). Минимальные уровни загрязнения, как правило, наблюдались в районе полигона. Концентрации ТМ в донных отложениях исследуемого района в целом совпадают с концентрациями ТМ, полученными на полигоне (П) и структуре (С) "Хвалынская" в 1999-2000 гг.: марганец - 405 мкг/г (П) и 175 мкг/г (С); никель - 7,8 мкг/г (П) и 12,7 мкг/г (С); свинец - <6 мкг/г (П и С); кадмий - <1 мкг/г (П и С) (А.А.Кураков, С.К.Монахов, В.И.Ревякин. Состояние загрязненности Каспийского моря на структуре "Хвалынская" в 1997-2000 гг.).

Рисунок 3.2

Концентрации никеля, меди, кадмия и свинца (мкг/г) в донных отложениях Северного Каспия в ноябре 2000 г

Рисунок 3.3

Концентрация марганца (мкг/г) в донных отложениях Северного Каспия в ноябре 2000 г

Рисунок 3.4

Концентрация хрома (мкг/г) в донных отложениях Северного Каспия в ноябре 2000 г

Рисунок 3.5

Концентрация кадмия (мкг/г) в донных отложениях Северного Каспия в ноябре 2000 г

Рисунок 3.6

Концентрация меди (мкг/г) в донных отложениях Северного Каспия в ноябре 2000 г

Рисунок 3.7

Концентрация никеля (мкг/г) в донных отложениях Северного Каспия в ноябре 2000 г

Рисунок 3.8

Концентрация никеля (мкг/г) в донных отложениях Северного Каспия в ноябре 2000 г

Содержание ТМ в донных отложениях протоков и ериков несколько выше, чем на акватории моря и составляют соответственно: для хрома - 44 мкг/г сухих донных осадков, кадмия - 0,16 мкг/г, меди - 7,3 мкг/г, никеля - 9,9 мкг/г, свинца - 6,7 мкг/г. Исключение составляет марганец (300 мкг/г), концентрации которого почти в два раза ниже, чем на акватории моря.

Относительное единообразие загрязнения донных отложений у побережья Калмыкии и на структуре "Хвалынская" свидетельствует о доминирования речного стока в качестве источника загрязнения.

Нефтяные углеводороды.

Определение содержания НУ методами ИК-спектрофотометрии и УФ-спектрофлуорометрии показало присутствие НУ в пробах морских донных отложений (Рис.3.9.), в поверхностном микрослое и в подповерхностном слое воды. По данным УФ-спектрофлуорометрии концентрации НУ в воде не превышали 10 мкг/л, в поверхностном микрослое изменялись в пределах 10-110 мкг/л. По данным ИК-спектрофотометрии содержание НУ в воде изменялось в пределах 45-70 мкг/л, в поверхностном микрослое - от 15 до 2500 мкг/л, в донных отложениях - от 1 до 120 мкг/г. Проведенная идентификация углеводородов показала, что они, как правило, являются веществами биогенного происхождения и появляются в результате биодеградации других углеводородов.

Рисунок 3.9

Концентрация нефтяных углеводородов (мкг/г) в донных отложениях Северного Каспия в ноябре 2000 г

Хлорорганические пестициды (ХОП).

Анализ хлорорганических пестицидов в донных осадках и подповерхностной воде показало практически полное отсутствие значимых концентраций этих соединений на исследуемой акватории (Табл.3.3).

Таблица 3.3

Концентрации хлорорганических пестицидов (нг/г сухих донных осадков) в ноябре 2000 г

н.о. - не обнаружен (ниже чувствительности метода)