Тяжелые металлы в геолого-экологической системе донных отложений континентального склона Черного моря

Представлены результаты исследований распределения некоторых тяжелых металлов на отдельных участках геолого-экологической системы донных отложений континентального склона Черного моря. Выяснено, что средние концентрации микроэлементов в геолого-экологической системе донных осадков континентального с...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:	Геология и полезные ископаемые Мирового океана
Datum:	2018
Hauptverfasser:	Емельянов, В.А., Довбыш, С.Н., Наседкин, Е.И., Цымбалюк, К.К.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Відділення морської геології та осадочного рудоутворення НАН України 2018
Online Zugang:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/145325
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Тяжелые металлы в геолого-экологической системе донных отложений континентального склона Черного моря / В.А. Емельянов, С.Н. Довбыш, Е.И. Наседкин, К.К. Цымбалюк // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. — 2018. — № 2. — С. 105-113. — Бібліогр.: 7 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-145325
record_format	dspace
spelling	Емельянов, В.А. Довбыш, С.Н. Наседкин, Е.И. Цымбалюк, К.К. 2019-01-20T10:53:15Z 2019-01-20T10:53:15Z 2018 Тяжелые металлы в геолого-экологической системе донных отложений континентального склона Черного моря / В.А. Емельянов, С.Н. Довбыш, Е.И. Наседкин, К.К. Цымбалюк // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. — 2018. — № 2. — С. 105-113. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 1999-7566 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/145325 Геоэкология Представлены результаты исследований распределения некоторых тяжелых металлов на отдельных участках геолого-экологической системы донных отложений континентального склона Черного моря. Выяснено, что средние концентрации микроэлементов в геолого-экологической системе донных осадков континентального склона на границе с акваэкосистемой значительно ниже аналогичных показателей для поверхностного слоя геолого-экологической системы донных отложений шельфа. Распределение максимальных концентраций никеля, кадмия и ртути в массиве осадков еще раз подтвердило ведущую роль органического вещества в накоплении тяжелых металлов в ходе природных седиментационных процессов. Представлені результати досліджень розподілу деяких важких металів у геолого-екологічній системі донних відкладів Чорного моря. З'ясовано, що середні концентрації мікроелементів у геолого-екологічній системі донних осадів континентального схилу на кордоні з акваекосистемою значно нижчі аналогічних показників для поверхневого шару геолого-екологічної системи донних осадів шельфу. Розподіл максимальних концентрацій нікелю, кадмію та ртуті в масиві осадів ще раз підтвердив провідну роль органічної речовини в накопиченні важких металів в природних седиментаційних процесах. The results of research on the distribution of some heavy metals in the geological-ecological system of the Black Sea sediments are presented. It was found that the average concentrations of trace elements in the geological-ecological system of bottom sediments of the continental slope on the border with the aquaecosystem are much lower than those for the surface layer of the geological-ecological system of bottom sediments of the shelf. The distribution of maximum concentrations of nickel, cadmium and mercury in an array of sediments has once again confirmed the leading role of an organic matter in the accumulation of heavy metals during natural sedimentation processes. ru Відділення морської геології та осадочного рудоутворення НАН України Геология и полезные ископаемые Мирового океана Тяжелые металлы в геолого-экологической системе донных отложений континентального склона Черного моря Важкі метали в геолого-екологічній системі донних відкладів континентального схилу Чорного моря Heavy metals in the geological-ecological system of the bottom sediments of the continental slope of the Black Sea Article published earlier
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
title	Тяжелые металлы в геолого-экологической системе донных отложений континентального склона Черного моря
spellingShingle	Тяжелые металлы в геолого-экологической системе донных отложений континентального склона Черного моря Емельянов, В.А. Довбыш, С.Н. Наседкин, Е.И. Цымбалюк, К.К.
title_short	Тяжелые металлы в геолого-экологической системе донных отложений континентального склона Черного моря
title_full	Тяжелые металлы в геолого-экологической системе донных отложений континентального склона Черного моря
title_fullStr	Тяжелые металлы в геолого-экологической системе донных отложений континентального склона Черного моря
title_full_unstemmed	Тяжелые металлы в геолого-экологической системе донных отложений континентального склона Черного моря
title_sort	тяжелые металлы в геолого-экологической системе донных отложений континентального склона черного моря
author	Емельянов, В.А. Довбыш, С.Н. Наседкин, Е.И. Цымбалюк, К.К.
author_facet	Емельянов, В.А. Довбыш, С.Н. Наседкин, Е.И. Цымбалюк, К.К.
publishDate	2018
language	Russian
container_title	Геология и полезные ископаемые Мирового океана
publisher	Відділення морської геології та осадочного рудоутворення НАН України
format	Article
title_alt	Важкі метали в геолого-екологічній системі донних відкладів континентального схилу Чорного моря Heavy metals in the geological-ecological system of the bottom sediments of the continental slope of the Black Sea
description	Представлены результаты исследований распределения некоторых тяжелых металлов на отдельных участках геолого-экологической системы донных отложений континентального склона Черного моря. Выяснено, что средние концентрации микроэлементов в геолого-экологической системе донных осадков континентального склона на границе с акваэкосистемой значительно ниже аналогичных показателей для поверхностного слоя геолого-экологической системы донных отложений шельфа. Распределение максимальных концентраций никеля, кадмия и ртути в массиве осадков еще раз подтвердило ведущую роль органического вещества в накоплении тяжелых металлов в ходе природных седиментационных процессов. Представлені результати досліджень розподілу деяких важких металів у геолого-екологічній системі донних відкладів Чорного моря. З'ясовано, що середні концентрації мікроелементів у геолого-екологічній системі донних осадів континентального схилу на кордоні з акваекосистемою значно нижчі аналогічних показників для поверхневого шару геолого-екологічної системи донних осадів шельфу. Розподіл максимальних концентрацій нікелю, кадмію та ртуті в масиві осадів ще раз підтвердив провідну роль органічної речовини в накопиченні важких металів в природних седиментаційних процесах. The results of research on the distribution of some heavy metals in the geological-ecological system of the Black Sea sediments are presented. It was found that the average concentrations of trace elements in the geological-ecological system of bottom sediments of the continental slope on the border with the aquaecosystem are much lower than those for the surface layer of the geological-ecological system of bottom sediments of the shelf. The distribution of maximum concentrations of nickel, cadmium and mercury in an array of sediments has once again confirmed the leading role of an organic matter in the accumulation of heavy metals during natural sedimentation processes.
issn	1999-7566
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/145325
citation_txt	Тяжелые металлы в геолого-экологической системе донных отложений континентального склона Черного моря / В.А. Емельянов, С.Н. Довбыш, Е.И. Наседкин, К.К. Цымбалюк // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. — 2018. — № 2. — С. 105-113. — Бібліогр.: 7 назв. — рос.
work_keys_str_mv	AT emelʹânovva tâželyemetallyvgeologoékologičeskoisistemedonnyhotloženiikontinentalʹnogosklonačernogomorâ AT dovbyšsn tâželyemetallyvgeologoékologičeskoisistemedonnyhotloženiikontinentalʹnogosklonačernogomorâ AT nasedkinei tâželyemetallyvgeologoékologičeskoisistemedonnyhotloženiikontinentalʹnogosklonačernogomorâ AT cymbalûkkk tâželyemetallyvgeologoékologičeskoisistemedonnyhotloženiikontinentalʹnogosklonačernogomorâ AT emelʹânovva važkímetalivgeologoekologíčníisistemídonnihvídkladívkontinentalʹnogoshilučornogomorâ AT dovbyšsn važkímetalivgeologoekologíčníisistemídonnihvídkladívkontinentalʹnogoshilučornogomorâ AT nasedkinei važkímetalivgeologoekologíčníisistemídonnihvídkladívkontinentalʹnogoshilučornogomorâ AT cymbalûkkk važkímetalivgeologoekologíčníisistemídonnihvídkladívkontinentalʹnogoshilučornogomorâ AT emelʹânovva heavymetalsinthegeologicalecologicalsystemofthebottomsedimentsofthecontinentalslopeoftheblacksea AT dovbyšsn heavymetalsinthegeologicalecologicalsystemofthebottomsedimentsofthecontinentalslopeoftheblacksea AT nasedkinei heavymetalsinthegeologicalecologicalsystemofthebottomsedimentsofthecontinentalslopeoftheblacksea AT cymbalûkkk heavymetalsinthegeologicalecologicalsystemofthebottomsedimentsofthecontinentalslopeoftheblacksea
first_indexed	2025-11-24T11:44:37Z
last_indexed	2025-11-24T11:44:37Z
_version_	1850845712488595456
fulltext	105ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 2 В.А. Емельянов 1, С.Н. Довбыш 2, Е.И. Наседкин 2, К.К. Цымбалюк 3 1 ГНУ «Центр проблем морской геологии, геоэкологии и осадочного рудообразования НАН Украины», Киев 2 Институт геологических наук Национальной академии наук Украины, Киев 3 ТОО Инспекторат Украина, Одесса ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ В ГЕОЛОГО/ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ КОНТИНЕНТАЛЬНОГО СКЛОНА ЧЕРНОГО МОРЯ Вступление Актуальность изучения особенностей геоэкологической системы северной части континентального склона Черного моря опреде! ляется рядом объективных причин, включающих как теоретичес! кие, так и прикладные аспекты. Геолого!экологическая система донных отложений являясь, по сути, субсистемой n!го порядка геоэкосистемы бассейна, представляет собой не только простра! нство накопления осадочного вещества, но и транзитный участок между двумя крупными геоэкологическими субсистемами бас! сейна Черного моря — шельфа и глубоководной впадины. Каж! дая колонка, содержащая образец геологической среды указан! ной субсистемы и полученная в ходе пробоотбора на различных участках дна — новый фактический материал для изучения и обеспечения проведения многих направлений исследований. Их © В.А. ЕМЕЛЬЯНОВ, С.Н. ДОВБЫШ, Е.И. НАСЕДКИН, К.К. ЦЫМБАЛЮК, 2018 Геоекологія Представлены результаты исследований распределения некоторых тяжелых металлов на отдельных участках геолого�экологической системы донных отло� жений континентального склона Черного моря. Выяснено, что средние концен� трации микроэлементов в геолого�экологической системе донных осадков кон� тинентального склона на границе с акваэкосистемой значительно ниже анало� гичных показателей для поверхностного слоя геолого�экологической системы донных отложений шельфа. Распределение максимальных концентраций нике� ля, кадмия и ртути в массиве осадков еще раз подтвердило ведущую роль орга� нического вещества в накоплении тяжелых металлов в ходе природных седи� ментационных процессов. Ключевые слова: тяжелые металлы, геолого�экологическая система, донные отложения, континентальный склон, Черное море. 106 ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 2 В.А. Емельянов, С.Н. Довбыш, Е.И. Наседкин, К.К. Цымбалюк главная цель — получение наиболее точной информации для последующего ана! лиза, обобщения и, наконец, выявления особенностей условий формирования указанной субсистемы и ее составляющих (материальной, процессуальной и функциональной). К сожалению, сегодня многие важные решения по освоению ресурсов (минеральных, биологических, рекреационных, лечебных и др.) морс! ких геоэкосистем, в частности, их геолого!экологической составляющей, прини! маются без должного понимания того, о чем говорилось выше. В соответствии с планом реализации заданий целевой комплексной прог! раммы научных исследований НАН Украины «Комплексная оценка состояния и прогнозирование динамики морской среды и ресурсов Азово!Черноморского бассейна» в ходе экспедиционных работ 75!го рейса НИС «Профессор Водяниц! кий» в июле 2013 года был проведен отбор образцов геологической среды донной геолого!экологической системы континентального склона Черноморской котло! вины в пределах двух его участков (рис. 1). Выбор участков определялся приуроченностью, в основном, к разным геоэ! кологическим областям и районам развития геолого!экологической субсистемы континентального склона Черного моря, что предопределило различие выбран! ных участков по особенностям геоморфологического строения, источников и пу! тей поступления твердой составляющей геологической среды, формирующихся на них геолого!экологических систем. Среди основных задач дальнейших лабораторных и аналитических исследо! ваний было изучение размерности и вещественного состава твердой составляю! щей геологической среды и ее возраста, а также распределения концентраций ря! да тяжелых металлов (ТМ) по вертикальному разрезу геолого!экологического массива по данным изученных образцов из соответствующих колонок. Материалы и методы Во время 75!го рейса НИС «Профессор Водяницкий» отбор проб геологической среды донной геолого!экологической системы с глубин моря до 1000 метров проводился сотрудниками Института геологических наук НАН Укра! Рис. 1. Схема расположения геоэкологических полигонов и станций № 72, 84 (75!й рейс НИС «Професор Водяницкий», 2013) 107ISSN 1999�7566.Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 2 Тяжелые металлы в геолого�экологической системе донных отложений ины c помощью ударных прямоточных трубок. Колонки геологической среды бы! ли подняты на геолого!экологическом участке континентального склона в соот! ветствующем районе аккумулятивно!эрозионного каньона реки палео!Каланчак (пра!Днепра) Западночерноморской области (станция 84, глубина 825 м) и на по! логом участке Прикерченского эрозионно!аккумулятивного района Керченско! Таманской геоэкологической области (ст. 72, глубина 605 м) [1, 2]. Дальнейшие лабораторные исследования отобранных образцов были прове! дены в соответствии с существующими методическими рекомендациями поряд! ка и правил таких работ. В частности, определение элементного состава образцов геологической среды было осуществлено в соответствии с М!МВИ!80!2008 «Ме! тодика выполнения измерений массовой доли элементов в пробах почв, грунтов и донных отложениях методами атомно!эмиссионной и атомно!абсорбционной спектрометрии». Содержание металлов в пробах было измерено с помощью атомно!абсорбционного метода на ААС!спектрометре Shimadzu AA!7000. Для анализа использовали реактивы фирмы «MERCK KGaA» высшей степени очистки. Для детального анализа гранулометрического состава твердой составляющей образцов был использован лазерный седиментограф Mastersizer!2000 с модулем жид! костной дисперсии Hydro S (Malvern Instruments, Великобритания) лаборатории фи! зических методов исследований Института геологических наук НАН Украины. Обсуждение и результаты Как отмечалось выше, отдельные области, районы и сектора гео! лого!экологической системы континентального склона Черного моря значитель! но отличаются по истории геологического развития и, соответственно, геоэколо! гическими условиями, в частности по особенностям геоморфологического стро! ения границы между твердой и жидкой субсистемами черноморской геосистемы. В частности, существуют крутые, глубоко расчлененные долинами участки, а также участки, характеризующиеся спокойными сглаженными формами рельефа с малым общим наклоном поверхности. Одной из важных особенностей рельефа указанной границы в некоторых районах континентального склона может быть наличие подводных каньонов и долин, берущих свое начало в периферической зоне шельфа или в верхней части континентального склона. Твердая составляю! щая геологической среды геолого!экологических субсистем подводных каньо! нов, сложена, в основном, турбидитовыми образованиями и (или) другим мате! риалом, связанным с подводными склоновыми процессами как составляющей общебассейнового процесса формирования геолого!экологической системы донных отложений. Различные геоэкологические условия рассматриваемых участков конти! нентального склона Черного моря обусловливают различия в интенсивности процессов формирования различных вещественно!генетических типов геоло! го!экологических систем. Это, среди прочего, определяет различия химическо! го, микроэлементного состава, физико!механических, физико!химических, биологических свойств и других показателей, характеризующих экологическое состояние геологической среды рассматриваемых геолого!экологических суб! систем, позволяющих оценивать их функционирование, устойчивость и сопро! тивляемость. 108 ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 2 В.А. Емельянов, С.Н. Довбыш, Е.И. Наседкин, К.К. Цымбалюк Первичное описание разреза геологической среды по данным геоэкологи! ческой колонки, поднятой на станции 72, засвидетельствовало наличие ряда осо! бенностей в ее структуре, в типах геолого!экологических субсистем донных отло! жений и строении участка исследований в целом. Следует отметить, что верхнечетвертичный осадочный чехол, согласно при! нятой стратиграфической схеме [3—5], расчленен на верхнеплейстоценовые (но! воэвксинские) и голоценовые (древнечерноморские и новочерноморские) слои, которые также расчленяются на ряд подгоризонтов или пачек. Причем каждый из выделенных таксонов должен рассматриваться как геолого!экологическаая субсистема n!го порядка. При глубине моря 605 м средство отбора образцов геологической среды гео! лого!экологической системы донных отложений обеспечило получение колонки 160 см. Геологическая среда в нижней части колонки (160—100 см) представлена илом пелитово!алевритовым, пластичным, однородным, с примазками гидрот! роилита, содержание которого увеличивалось к подошве слоя. Тонкая слоистость в пределах массива (прослои серого ила до 1 мм) свидетельствовала о частых из! менениях обстановки формирования данной геолого!экологической субсистемы в этот период, соответствующий, вероятно, в историческом плане, интервалу ее формирования в древнечерноморское время (~10 тыс. лет) и соответствующему подгоризонту. Геологическая среда залегающей выше субсистемы (интервал колонки 100— 32 см) представлен сапропелем и сапропелевидным илом с примазками гидрот! роилита. Эта богатая органической составляющей субсистема имеет характерный желтовато!коричневый цвет, который четко выделялся в разрезе, при этом ее нижняя более четкая граница отделяет, вероятно, каламитский слой черномор! ского подгоризонта (~5—3 тыс. лет). Как известно [5, 6 и др.], сапропелевые об! разования представлены темно!зелеными или темно!коричневыми с сероватым оттенком глинистыми слоистыми илами с заметной примесью очень тонкодис! персного органического вещества (ОВ). Верхняя часть колонки (32—0 см) представлена серым однородным пелито! вым илом с четкой нижней границей. Описываемый интервал, с большой долей вероятности, соответствует джеметинскому слою верхнечерноморского горизон! та (~3—0 тыс. лет). Участок геолого!экологической субсистемы континентального склона, где была отобрана колонка на станции 84 (гл. 825 м), характеризуется сложным гео! морфологическим строением, выраженном в широко развитых здесь палеоруслах рек, подводных эрозионных долинах и каньонах. Длина отобранной здесь колон! ки составила 170 см. Низ разреза (170—77 см) массива геолого!экологической системы представлен илом серым пелитово!алевритовым, карбонатным, плас! тичным, с горизонтальными прослойками гидротроилита, частота и темный от! тенок которых увеличивались к подошве. По присутствующим в составе данного интервала массива диатомовым водорослям и силикофлагеллятам он имеет древ! нечерноморский возраст. Средний интервал (77—30 см) массива представлен сапропелем и сапропелевидным илом с примазками гидротроилита, с четкой нижней границей интервала (как по цвету, так и изменению физико!механичес! ких свойств, в частности, упругости). По возрасту данный интервал, вероятнее всего, можно отнести к каламитским слоям верхнечерноморского подгоризонта. 109ISSN 1999�7566.Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 2 Тяжелые металлы в геолого�экологической системе донных отложений Верхняя часть массива (интервал 30—0 см) представлена кокколитовым пе! литовым илом разной консистенции и слоистости, а в геохронологическом пла! не — соответствует джеметинским слоям верхнечерноморского горизонта. Особенности распределения литологических разностей свидетельствуют, что в пределах обоих исследуемых участков геолого!экологической системы конти! нентального склона в голоценовое время формировался массив осадков, имею! щий ненарушенную горизонтально!слоистую текстуру. Несущественные различия в позднечетвертичное время геоэкологических ус! ловий, в частности литодинамических процессов, в пределах каждого из рассмат! риваемых участков геолого!экологической системы континентального склона, определили разницу в строении осадочного массива, в том числе в мощности от! дельных слоев и текстуре отложений. Активная склоновая литодинамика (турби! диты и оползни), присущая верхнеплейстоценовым отложениям на этих участках, судя по полученным данным, никак не влияла на формирование геолого!эколо! гической системы в более поздние времена. Как известно, гидродинамическая ак! тивность над краем шельфа, резко ослабела уже в голоцене [7] вследствие смеще! ния берега далеко в сторону суши в результате послеледниковой трансгрессии. Относительно экологического состояния геолого!экологической субсистемы донных осадков и степени измененности ее хозяйственной деятельностью чело! века, необходимо отметить, что, в сравнении с другими участками геолого!эко! логической системы Черного моря, она, практически, не подвержена антропо! генному влиянию. Это во многом обусловлено удаленностью от устьев крупных рек, участков на побережье с развитой промышленной, сельскохозяйственной инфраструктурой, портовых комплексов и прочих источников загрязнений. При этом не теряет актуальности вопрос возможного загрязнения геологи! ческой среды различных геолого!экологических субсистем континентального склона, в частности, увеличения локальных концентраций в ней тяжелых метал! лов, особенно на границе с акваэкосистемой, и их диффузии в нее как в ходе склоновых гравитационных, так и в ходе других природных и (или) антропоген! ных процессов (субмаринная разгрузка загрязненных подземных вод). Как отмечалось выше, например, в пределах подводных каньонов происхо! дит перенос масс донных отложений, включая их перемешивание и частичный перевод во взвешенное состояние с образованием турбидитов и других осадоч! ных образований, связанных со склоновыми геологическими процессами. Это определяет целесообразность исследований содержания тяжелых металлов по различным интервалам вертикальных колонок геолого!экологической системы донных отложений, и позволяет спрогнозировать возможные изменения конце! нтраций ряда микроэлементов в ее верхнем слое, на границе со смежной акваэ! косистемой, при нарушении структуры осадочного массива в результате его из! быточного обводнения и (или) перемещения. Всесторонний анализ отобранного природного материала, проведенный в ИГН НАН Украины, дал ряд новых результатов относительно распределения микроэлементов в геологической среде геолого!экологической системы донных осадков, их связи с литологическими компонентами и, естественно, с типами ге! олого!экологических субсистем донных отложений. В целом, абсолютные показатели концентраций тяжелых металлов во всех пробах выбранных интервалов существенно ниже (для ряда элементов на поря! 110 ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 2 В.А. Емельянов, С.Н. Довбыш, Е.И. Наседкин, К.К. Цымбалюк док) фоновых по району исследований, о чем свидетельствует приведенный гра! фик (рис 2). Информативны также данные о распределении по вертикальному разрезу колонок концентраций тяжелых металлов в массиве геолого!экологической си! стемы. Изменения содержания таких микроэлементов, как мышьяк, свинец и никель по длине колонки, в первую очередь, свидетельствуют о различных источ! Рис. 2. Сравнительные графики концентраций (мг/кг) тяжелых металлов в веществе отобран! ных проб (первый ряд графиков, осредненные данные для всего вертикального интервала ко! лонок) и поверхностных осадков шельфа (*) [6]. Рис. 3. Вертикальное распределение концентраций ряда микроэлементов (мг/кг) в разрезе массива геолого!экологической системы донных отложений по образцам различного состава и свойств, отобранным на станциях №72, 84 (75 рейс НИС «Профессор Водяницкий», 2013) с привязкой к стратиграфической шкале: 1 — илы биогенно!терригенные; 2 — ил сапропеле! вый, сапропелеподобный; 3 — ил глинистый; 4 — ил глинистый, гидротроилитовый; 5 — ил кокколитовый. H сh2 — новочерноморский подгоризонт, H ch1 — древнечерноморский, H сh2 kl — каламитские слои верхнечерноморского подгоризонта, H сh2 gz — джеметинские, ne2 — верхненовоэвксинские 111ISSN 1999�7566.Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 2 Тяжелые металлы в геолого�экологической системе донных отложений никах поступления седиментационного материала и условиях формирования массива геолого!экологической системы современного континентального скло! на Черного моря в разные исторические периоды (рис. 3). Как известно, особенности накопления и содержания ТМ в геолого!эколо! гической системе донных осадков связано с рядом факторов, из которых наибо! лее существенны гранулометрический состав осаждающегося материала, его ве! щественно!генетические типы, а также содержание в нем органического веще! ства. Корреляционный анализ взаимосвязи размерности частиц вещества, сла! гающих массив донных отложений, и содержание в них ряда микроэлементов дал неожиданные результаты — для всех тяжелых металлов по всей длине колон! ки коэффициент корреляции с составляющей пелитовой размерности оказался отрицательным. При этом для ртути и свинца корреляция с фракцией <0,001 мм достигла значений 0,9 и 0,74 соответственно, что даже при ограниченном коли! честве измерений (8 шт.) и уровне значимости альфа 0,001 является показатель! ным (рис. 4). Исходя из анализа распределения концентраций исследуемых микроэлемен! тов и изменения состава колонок по вертикали, можно предположить, что основ! ное влияние на содержание ТМ в массиве рассматриваемой геолого!экологичес! кой системы имеют вещественно!генетические типы осадков, слагающих разрез массива, и содержание в них органического вещества. Максимальные значения элементов ТМ, определенные в обоих изученных разрезах, привязаны к интерва! лам, представленным сапропелями, содержащими повышенные количества ор! ганического вещества. Рис. 4. Графики распределения концентраций ртути в разрезе массива геолого!экологической системы донных отложений: а — в образцах, отобранных из различных интервалов колонок донных осадков (мг/кг); б — в зависимости от содержания частиц размерности < 0,001 мм (%) в образцах осадков, слагающих массив изучаемой геолого!экологической системы. 112 ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 2 В.А. Емельянов, С.Н. Довбыш, Е.И. Наседкин, К.К. Цымбалюк Выводы Экспедиционные морские работы, а также проведенный комп! лекс литологических и микроэлементных исследований образцов геолого!эко! логической системы донных отложений, отобранных из разрезов осадочного массива на различных участках континентального склона, позволили выявить особенности вещественного состава донных осадков различного возраста, сла! гающих указанный массив геолого!экологической системы, распределение в нем концентраций тяжелых металлов, а также провести сравнение особенностей условий формирования геолого!экологической системы донных осадков на раз! ных участках рассматриваемого континентального склона в различные времен! ные интервалы Голоцена. Мощность слоев донных отложений различных типов и возрастов, представленных в массиве рассматриваемой геолого!экологичес! кой системы, показала для исследуемых участков существенную разницу в ско! ростях осадконакопления и, как следствие, отличие условий формирования со! ответствующих участков геолого!экологической системы в определенные вре! менные периоды геологической истории развития геоэкосистемы Черного моря в Голоцене. Выяснено также, что средние концентрации микроэлементов в гео! лого!экологической системе донных осадков континентального склона на гра! нице с акваэкосистемой значительно ниже аналогичных показателей для пове! рхностного слоя геолого!экологической системы донных отложений шельфа. Привязка максимальных концентраций никеля, кадмия и ртути к сапропелевым отложениям еще раз подтвердила ведущую роль органического вещества в на! коплении тяжелых металлов в ходе природных седиментационных процессов как составляющей условий формирования геолого!экологической системы дон! ных отложений. Данные выводы расширяют понимание особенностей затронутых в статье условий и процессов, так или иначе связанных с формированием геолого!эколо! гической системы донных отложений континентального склона Черного моря, а также функций каждого из ее структурных компонентов и (или) элементов, что уже само по себе имеет практическое значение. Ибо без такого понимания невоз! можно принимать достаточно обоснованные, осмысленные решения относи! тельно выбора тех или иных участков данной геолого!экологической системы для рационального освоения ее ресурсов, а также прогнозировать последствия избранных для этого путей, средств и технологий. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Емельянов В.А., Митропольский А.Ю., Наседкин Е.И. и др. Геоэкология черноморского шельфа Украины. Киев: Академпериодика, 2004. 300 с. 2. Геологические, геоэкологические, гидроакустические, гидроэкологические исследования шельфа и континентального склона украинского сектора Черного моря. Под ред. А.Ю. Митропольского. Киев, 2013. 150 с. 3. Гончаров В.П., Непрочнов Ю.П., Непрочнова Д.Ф. Рельеф дна и глубинное строение Чер! номорской впадины. М.: Наука, 1972. 160 с. 4. Строение западной части Черноморской впадины. Отв. ред. Я. П. Маловицкий, Ю.П. Неп! рочнов. М.: Наука. 1972. 243 с. 5. Бабинец А.Е., Емельянов В.А., Митропольский А.Ю. и др. Физико!механические свойства донных отложений Черного моря. Киев: Наук. думка, 1981. 203 с. 113ISSN 1999�7566.Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 2 Тяжелые металлы в геолого�экологической системе донных отложений 6. Митропольский А.Ю., Безбородов А.А., Овсяный И.И. Геохимия Черного моря. Киев: Наук. думка, 1982. С. 144. 7. Щербаков Ф.А. Некоторые особенности седиментогенеза на континентальной окраине Черного моря. Океанология. 1978. Т. 18. С. 880—885. Статья поступила 11.04.2018 В.О. Ємельянов, С.М. Довбиш, Є.І. Насєдкін, К.К. Цимбалюк ВАЖКІ МЕТАЛИ У ГЕОЛОГО!ЕКОЛОГІЧНІЙ СИСТЕМІ ДОННИХ ВІДКЛАДІВ КОНТИНЕНТАЛЬНОГО СХИЛУ ЧОРНОГО МОРЯ Представлені результати досліджень розподілу деяких важких металів у геолого!екологічній системі донних відкладів Чорного моря. З'ясовано, що середні концентрації мікроелементів у геолого!екологічній системі донних осадів континентального схилу на кордоні з акваекосисте! мою значно нижчі аналогічних показників для поверхневого шару геолого!екологічної систе! ми донних осадів шельфу. Розподіл максимальних концентрацій нікелю, кадмію та ртуті в ма! сиві осадів ще раз підтвердив провідну роль органічної речовини в накопиченні важких металів в природних седиментаційних процесах. Ключові слова: геолого�екологічна система донних відкладів, важкі метали, континентальний схил, Чорне море V.O. Yemelianov, S.N. Dovbysh, Y.I. Nasedkin, K.K. Tsymbaliuk HEAVY METALS IN THE GEOLOGICAL!ECOLOGICAL SYSTEM OF THE BOTTOM SEDIMENTS OF THE CONTINENTAL SLOPE OF THE BLACK SEA The results of research on the distribution of some heavy metals in the geological!ecological system of the Black Sea sediments are presented. It was found that the average concentrations of trace elements in the geological!ecological system of bottom sediments of the continental slope on the border with the aquaecosystem are much lower than those for the surface layer of the geological!ecological system of bottom sediments of the shelf. The distribution of maximum concentrations of nickel, cadmium and mercury in an array of sediments has once again confirmed the leading role of an organic matter in the accumulation of heavy metals during natural sedimentation processes. Key words: geological�ecological system of bottom sediments, heavy metals, continental slope, Black Sea.

Тяжелые металлы в геолого-экологической системе донных отложений континентального склона Черного моря

Institution

Ähnliche Einträge