Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Современные процессы формирования геохимического фона донных отложений залива Петра Великого Минаева, Ольга Викторовна

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Минаева, Ольга Викторовна. Современные процессы формирования геохимического фона донных отложений залива Петра Великого : автореферат дис. ... кандидата географических наук : 11.00.11 / МГУ им. М. В. Ломоносова.- Москва, 1993.- 25 с.: ил. РГБ ОД, 9 93-3/1017-7

Введение к работе

Актуальность. Возрастающее техногенное воздействие вызывает интенсивное загрязнение окружающей среды. Этот негативный процесс достиг масштабов, потребовавших выделения геохимии техногенеза в самостоятельное научное направление (Ферсман, 1955; Лукашев, 1991).

В последнее время для оценки уровня загрязнения окружающей среды широко используются природные индикаторы, к которым относятся и донные отложения. Содержания элементов-зар-гязнителей в этих природных объектах позволяет определить степень антропогенной нагрузки на природный комплекс и оценить экологическую опасность для человека.

Изучение современных процессов формирования геохимического фона донных отложений имеет не только теоретическое, но и практическое значение для прогноза последствий антропогенного поступления металлов на акватории заливов, подвергающихся интенсивному техногенному воздействию (под геохимическим фоном мы понимаем общую элементную характеристику генетически однородных территорий, а также начальный уровень отсчета, превышение которого указывает на изменение геохимических параметров среды в районе исследования).

Рассматриваемые в работе тяжелые металлы (РЬ, Си, Сг, Ni) относятся по классификации ЮЗ к категории особо опасных загрязнителей, поскольку способны накапливаться в трофических цепях. Их избыточное поступление в организм человека приводит к возникновению как специфических заболеваний, так и ослаблению иммунитета, росту общей заболеваемости, алерги-ческим реакциям.

Среди проблем природопользования значительное место занимают вопросы, связанные с поступлением в окружающую среду промышленных и бытовых отходов. Наибольшее распространение во всем мире имеет сброс материалов драгирования при проведении дноуглубительных работ, связанных со строительтством и эксплуатацией портов. Однако, до настоящего времени не проводилось детального узучения отдаленных последствий воздействия дампинга на аквасистемы.

Диссертационная работа выполнена на материале геохимического обследования заливов второго порядка (Амурского, Уссурийского и Находка) залива Петра Бэликого Японского моря. Исследуемые акватории окружены наиболее густонаселенными и промышленно развитыми районами Южного Приморья. На побережье Амурского залива, которому в работе уделяется наибольшее

- г -

внимание, расположен крупный город-порт Владивосток с населением около 650 тыс. человек. Природные условия рассматриваемого региона благоприятны для закрепления в донных отложениях заливов тяжелых металлов. С этим связывается повышенная опасность интенсивного загрязнения названных акваторий и необходимость контроля за процессами формирования современного геохимического фона донных осадков заливов.

Целью работы является выявление особенностей современного процесса поступления и закрепления тяжелых металлов в донных отложениях изучаемых заливов и оценка степени антропогенного воздействия, в том числе и дампинга, на рассматриваемые природные процессы.

При этом решались следующие задачи:

-изучение природных условий формирования современного геохимического фона донных отложений;

-выявление пространственной изменчивости концентраций рассматриваемых металлов, в том числе и форм различной степени подвижности, в донных отложениях Амурского залива;

-анализ вертикального распределения концентраций различных форм подвижности тяжелых металлов;

-индикация основных источников поступления микроэлементов;

-выявление особенностей основных миграционных процессов, формирующих современный геохимический фон донных осадков;

-определение последствий влияния дампинга на донные отложения в заливах различной степени открытости. Изученность района иследований.

Японское море является одним из наиболее изученных морей Дальнего Востока (Грамм-Осипов, 1975; Марков,1983; Мануйлов, 1990). Вместе с тем ощущается недостаток крупномасштабных геохимических работ. Имеются сведения о распределении некоторых тяжелых металлов в донных отложениях открытой части Японского моря (Страхов, 1973), бухты Рудная . (Шулькин, 1991). Достаточно подробно с геохимической точки зрения изучен Уссурийский залив (Шулькин, 1988). Получено представление об общем содержании тяжелых металлов в донных отложениях и в водной массе Амурского залива (Мамонтова, 1979; Аникиев, 1989). Однако, в донных отложениях залива не проводилось крупномасштабное изучение содержания микроэлементов и особенно их форм различной степени подвижности. Методика исследований. Полевые исследования. В связи с поставленными задачами

f I

было проведено обследование Амурского залива и районов дам-пинга в Уссурийском заливе и заливе Находка. В Амурском заливе было заложено 8 основных профилей, пересекающих акваторию залива с запада на восток. Среднее расстояние между профилями 5 км , расстояние между станциями опробования - 1,5 км. В районе, испытывающем наибольшее антропогенное воздействие (вдоль восточного побережья), частота отбора проб была увеличена до 3-4 на кв. км. Всего в Амурском заливе заложено 150 станций отпробования, в Уссурийском заливе - 9, в заливе Находка - 40.

Отбор образцов производился дночерпателем из средней части ковша. Стратиграфия осадка не нарушалась, что визуально контролировалось наличием ненарушенного верхнего слоя и прямыми ходами полихет. Пробы отбирались до глубины 16 см и разделялись на горизонты через 2 см. Послойный отбор образцов позволил определить особенности вертикального распределения содержания тяжелых металлов.

Аналитическая обработка. Для оценки процессов современного накопления тяжелых металлов в донных отложениях заливоз потребовалось изучение литолого-геохимических параметров осадков. Для этого в 880 образцах был проведен гранулометрический анализ (выполнен В СОИЗИ), исследованы шелочно-кис-лотные и окислительно-восстановительные условия. Определения рН (40 определений) и еН (67 определений) проводились по стандартным методикам.

В донных отложениях исследуемых акваторий изучалось валовое содержание тяжелых металлов и их формы различной степени их подвижности. Валовое содержание элементов определялось в лаборатории Бронницкой геолого-геохимической экспедиции ИМГРЭ методом группового количественного спектрального анализа. Всего было проанализировано 700 образцов. Проводилось определение Pb, Zn, Си, Ag, Sn, Kfo,.Сг, Ni, Со, Mn.

В настоящее время не существует единой унифицированной последовательной методики выделения различных форм нахождения микроэлементов. В работе использовалась методика, разработанная а ИОАНе для восстановленных осадков, к которым относятся донные отложения Амурского залива.

Для определения наиболее подвижных форм металлов использовалась вытяжка ацетатного буфера (CH3CO0HNa+CH3CO0H, рН=4,7). В целях выделения металлов связанных с органическим веществом и сульфидами проводилась пятикратная обработка пе-

- 4 -рекисью водорода (Н202)с последующим переводом в 5% соляную кислоту (НС1). Аналитическим окончанием являлась пламенная атомная абсорбция на AAC "Hitachi 170-80". Определялись РЬ, Zn, Си, Cd, Сг, Ni. Всего было проведено 1656 элементоопре-деления подвижных форм тяжелых металлов и 1456 элементоопре-делений металлов, связанных с органическим веществом и сульфидами.

Математико-статистическая обработка результатов. Большой объем аналитического материала, необходимость сравнения результатов потребовали применения методов математической статистики и вычисления некоторых наиболее распространенных статистических показателей (X - математическое ожидание, с- -среднее квадратическое отклонение, г - коэффициент корреляции) . В целях выделения районов с одинаковым уровнем содержания тяжелых металлов в донных отложениях применялся кластерный анализ.

Картографическое представление. В работе использовались следующие способы картографического изображения: изолиний с послойной окраской, качественного и количественного фона, локальных диаграмм.

Новизна работы заключается в том, что впервые:

-была составлена детальная карта-схема литолого-геохимических обстановок накопления тяжелых металлов в донных отложениях Амурского залива;

-проведено крупномасштабное изучение содержания тяжелых металлов различной степени подвижности в донных осадках; -

-выявлены закономерности вертикальной дифференциации распределения значений концентраций различных форм подвижности металлов;

-на основании особенностей пространственного и вертикального распределения тяжелых металлов в донных отложениях проведено зонирование акватории Амурского залива по характеру основных миграционных процессов;

-оценены последствия воздействия дампинга на донные отложения в заливах различной степени открытости.

Практическая значимость диссертации определяется возможностью использования ее результатов при планировании и нормировании сбросов как сточных вод города Владивостока, так и материалов дноуглубительных работ. Разработана методика опробования и предлагается набор аналитических методов для выявления последствий воздействия дампинга.

# I

- 5 -Апробация работы и публикации. Материалы диссертации изложены на заседании геохимической комиссии МФ ГО СССР (1989), НТС лаборатории новейших отложений и палеогеографии плейстоцена географического фалакультета МГУ (1993), лаборатории геохимии ландшафта ТИГа ДВО РАН (1993). По теме диссертации опубликовано 4 статьи. Методические рекомендации, картографические материалы, фактические данные, полученные в ходе работы над диссертацией использовались в ДВНШ по гидрометеорологии и контролю окружающей среды и в ПО "Дальморгеология".

Объём и структура работы. Диссертация изложена на2'35 страницах машинописного текста, содержит 16 таблиц, 80 рисунков. Работа состоит из введения, шести глав, заключения и списка литературы из 81 наименования, в том числе и 9 на иностранных языках.

Автор выражает благодарность своему научному руководителю П. А. Каплину и научному консультанту А. К. Евдокимовой. Автор благодарен так же А. В.' Поротову, Н. К. Кулиничу, О. В. Зайцеву за научные консультации и помощь в отборе образцов, Г. А. Соловьеву, Т. Г. Суховой, Е. А. Шахпеньдорян и сотрудникам лаборатории геохимии ландшафта ТИГа под руководством А. Н. Качура за помощь в проведении аналитической обработки материала.