Тяжелые металлы в компонентах ландшафта азовского моря

Определение металлов в нефильтрованных (валовая форма) и фильтрованных (растворенная форма) пробах выполнялось атомно-абсорбционным методом с электротермической атомизацией проб по методике (Д 52.24.377–95), в лабораториях гидрохимического института, ГОИНа и Ростовского государственного университета. Измерения выполнялись на АА-спектрометре «КВАНТ-Z.ЭТА». Определение валового содержания ртути были проведены атомно-абсорбционной спектроскопией методом холодного пара аналитиком А. М. Аникановым по методикам (РД 52.24.479–95), детально описанной в работах (Федоров и др., 2003; Аниканов, Федоров, 2010; Овсепян, Федоров, 2011). Содержание ТМ во взвеси (объемная концентрация) определялось расчетным путем по разности между валовой и растворенной формой. Удельная концентрация ТМ (в мкг/г с.м. или нг/г с.м.) во взвешенном веществе рассчитывалась (косвенный метод) с учетом его содержания в воде (в мг/л) и/ или определялось в нем напрямую (прямой метод) (РД 52.24.671– 2005). Для расчета использовалась формула К_уд = (К_тм/С_в.в)•1000, где К_тм – объемное содержание тяжелых металлов во взвешенном веществе (мкг/л), а С_в.в. – концентрация взвеси в воде. Ранее для ртути (Fedorov, 2003; Федоров, Доценко, 2010) было определено, что в большинстве случаев содержание металла, определяемого прямым методом, было несколько выше установленного расчетным путем. Это свидетельствовало о том, что часть Hg во взвешенном веществе не мобилизуется в обычных условиях водоемов и водотоков, поскольку жестко связана с его органоминеральным комплексом. Следовательно, с эколого-токсикологической точки зрения ртуть, содержащаяся в структуре органоминеральной матрицы, не представляет опасности для живых организмов водных объектов и при получении статистически достоверного количества данных, эта доля может быть вычтена из её валового содержания в донных отложениях.

Анализ донных отложений на содержание тяжелых металлов проводился в межкафедральной лаборатории геолого-географического факультета Южного федерального университета. Определение металлов велось эмиссионным спектральным количественным анализом, проводившимся с помощью спектрографа PGS-2 и микрофотометра MD-100. В изучаемых пробах определялись концентрации марганца, свинца, хрома, никеля, меди, мышьяка и цинка. При этом погрешности определения, полученные на основании сравнений с эталонами, для Mn составили 20 мкг/г, для Cu – 2 мкг/г, для Pb, Zn и Ni – 3 мкг/г, а для для Cr и As – 1 мкг/г.

В процессе подготовки к анализу пробы высушивались в духовом шкафу и измельчались, в процессе чего почти вся содержащаяся в них ртуть должна была улетучиться. Поэтому и определение ртути в донных отложениях и почвах, а также анализ полученных результатов проводился отдельно по методике ПНД Ф 16.1:2.24– 2000. Определение в почвах содержания меди осуществлялось атомно-абсорбционным методом в региональном лабораторном центре «Южгеология».

Содержание растворенной и взвешенной форм органического вещества в водной толще определялось с помощью высокотемпературного анализатора органического углерода ТОС-5000А, в соответствии с руководством (2004). Органическое вещество донных отложений определялось методом Тюрина в модификации ЦИНАО и пересчитывалось на органический углерод (С_орг) (ГОСТ 26213–91; Тюрин, 1951) в межкафедральной лаборатории геолого-географического факультета Южного федерального университета (РГУ).

Глава 3. Характеристика физико-химических параметров ландшафта Азовского моря

Условия существования водных и донных биоценозов зависят не только от качества и количества органического вещества и биогенных компонентов, но и от таких факторов, как окислительно-восстановительный потенциал и водородный показатель, которые формируют «сумму жизни» гидробионтов. Для оценки воздействия повышенных содержаний тяжелых металлов (ТМ) на экосистему моря важно также знать преимущественные формы их нахождения и миграции. В свою очередь последние, тесно связаны с температурой, соленостью и физико-химической обстановкой (Eh и pH) в водной толще и на границе раздела вода – дно, которые контролируются динамикой водных масс, содержанием взвешенного вещества, составом растворенных газов, а также скоростью седиментации и ресуспензирования верхнего слоя донных осадков. В работе проведен анализ и обобщение оригинальных данных по температуре воды, солености, содержанию кислорода, значениям Eh и pH в поверхностном и придонном слое воды на станциях мониторинга в периоды ветровой активности и стагнации водных масс (табл. 3.1).

Таблица 3.1

Физико-химические параметры во время ветровой активности и относительного безветрия

1 – поверхностный горизонт воды

2 – придонный горизонт воды

По данным, приведенным в таблице 3.1, были построены карты изменения физико-химических параметров по акватории Азовского моря.