Полициклические ароматические углеводороды в донных отложениях зоны смешения река – море на примере реки Черной и Севастопольской бухты (Черное море)

О. В. Соловьёва1, Е. А. Тихонова1,✉, О. А. Миронов1, Т. О. Барабашин2

1 ФГБУН ФИЦ «Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН», Севастополь, Россия

2 Азово-Черноморский филиал ФГБНУ «ВНИРО» («АзНИИРХ»), Ростов-на-Дону, Россия

✉ e-mail: tihonoval@mail.ru

Аннотация

Цель. Определение концентраций и выявление закономерностей распределения полиароматических углеводородов (ПАУ) в донных отложениях контактной зоны река – море (на примере р. Черной и Севастопольской бухты) – цель данной работы.

Методы и результаты. Гранулометрический состав донных отложений определялся методом декантации и рассеивания. Идентификация и количественное определение ПАУ проводилось методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Общее содержание ПАУ в донных отложениях исследуемого района колебалось в диапазоне 12–670 нг/г сухого осадка. Минимальное содержание контаминантов было зафиксировано в речной части района, за геохимическим барьером. В районе впадения р. Черной в Севастопольскую бухту содержание ПАУ составляло 121 нг/г. Их максимальная концентрация отмечена в морских грунтах Севастопольской бухты, в 1,5 км юго-западнее места впадения р. Черной в бухту. В устьевой зоне р. Черной идентифицировано 14 ПАУ, 4 из них (нафталин, 2-метилнафталин, флуорен, антрацен) – в следовых количествах. Максимальная концентрация илистого материала (99%) наблюдалась в акватории Севастопольской бухты. Распределение илистых фракций следующее: 20% – алеврито-пелитовая, 79% – пелито-алевритовая. В районе впадения реки в акваторию бухты отмечается накопление песчаной фракции (7%) и максимальная доля пелитовых илов.

Выводы. Зафиксированные концентрации ПАУ соответствуют фоновым нетоксичным уровням. Идентифицированные в донных отложениях устьевой зоны р. Черной ПАУ имеют смешанное, преимущественно петрогенное происхождение. Полученные данные указывают, что в условиях контактной зоны река – море накопление ПАУ в целом и их отдельных фракций определяется преимущественно наличием ила в донных отложениях.

Ключевые слова

маргинальный фильтр, донные отложения, гранулометрический состав, полициклические ароматические углеводороды, Севастопольская бухта, река Черная

Благодарности

Авторы выражают глубокую благодарность сотрудникам лаборатории аналитического контроля водных экосистем «АзНИИРХ»: Н. С. Анохиной – главному специалисту, Г. В. Скрыпник – ведущему научному сотруднику, кандидату химических наук – за определение полициклических ароматических углеводородов в исследуемых донных отложениях в рамках договора о сотрудничестве между ФГБУН ФИЦ «Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН» и «АзНИИРХ» (договор о сотрудничестве №116 от 15.12.2017 г.); К.И. Гурову – младшему научному сотруднику отдела биогеохимии моря ФГБУН ФИЦ МГИ – за определение гранулометрического состава донных отложений. Работа выполнена в рамках государственного задания по теме № 121031500515-8 «Молисмологические и биогеохимические основы гомеостаза морских экосистем».

Для цитирования

Полициклические ароматические углеводороды в донных отложениях зоны смешения река – море на примере реки Черной и Севастопольской бухты (Черное море) / О. В. Соловьёва [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2021. Т. 37, № 3. С. 362–372. EDN VYHDOC. doi:10.22449/0233-7584-2021-3-362-372

Soloveva, O.V., Tikhonova, E.A., Mironov, O.A. and Barabashin, T.O., 2021. Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in the Bottom Sediments of the River – Sea Mixing Zone on the Example of the River Chernaya and the Sevastopol Bay (the Black Sea). Physical Oceanography, 28(3), pp. 338-347. doi:10.22449/1573-160X-2021-3-338-347

DOI

10.22449/0233-7584-2021-3-362-372

Список литературы

  1. Лисицын А. П. Маргинальный фильтр океанов // Океанология. 1994. Т. 34, № 5. С. 735 – 747.
  2. Моисеенко О. Г., Хоружий Д. С., Медведев Е. В. Карбонатная система вод реки Черной и зоны биогеохимического барьера река Черная – Севастопольская бухта (Черное море) // Морской гидрофизический журнал. 2014. № 6. С. 47 – 60.
  3. Полициклические ароматические углеводороды в аквальных ландшафтах дельты реки Дон в зимний период / Т. С. Кошовский [и др.] // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. 2017. № 2. С. 118–127.
  4. Халиков И. С. Идентификация источников загрязнения объектов природной среды полициклическими ароматическими углеводородами с использованием молекулярных соотношений // Экологическая химия. 2018. Т. 27, № 2. С. 76–85.
  5. Ровинский Ф. Я., Теплицкая Т. А., Алексеева Т. А. Фоновый мониторинг полицикли-ческих ароматических углеводородов. Л. : Гидрометеоиздат, 1988. 224 с.
  6. Neff J. M. Bioaccumulation in Marine Organisms: Effects of contaminants from oil well produced water. Amsterdam : Elsevier, 2002. 452 p.
  7. Ильницкий А. П., Королев А. А., Худолей В. В. Канцерогенные вещества в водной среде. М. : Наука, 1993. 222 с.
  8. Полициклические ароматические углеводороды в донных отложениях рек и каналов Санкт-Петербурга / А. Ю. Опекунов [и др.] // Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 7. Геология. География. 2015. Вып. 4. С. 98 – 109.
  9. Concentration and distribution of hydrophobic organic contaminants and metals in the estuaries of Ukraine / R. M. Burgess [et al.] // Marine Pollution Bulletin. 2009. Vol. 58, iss. 8. P. 1103–1115. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2009.04.013
  10. Monitoring of hazardous substances in the White Sea and Pechora Sea: harmonisation with OSPAR’s Coordinated Environmental Monitoring Programme (CEMP) / V. Savinov [et al.]. Tromsø : Akvaplan-niva, 2011. 71 р.
  11. Немировская И. А. Нефть в океане (загрязнение и природные потоки). М. : Научный мир, 2013. 432 с.
  12. Загрязнение прибрежной акватории российского Причерноморья нефтяными компонентами / А. А. Ларин [и др.] // Морской экологический журнал. 2011. Отд. вып. № 2. С. 49–55.
  13. Миронов О. Г., Кирюхина Л. Н., Алемов С. В. Санитарно-биологические аспекты экологии севастопольских бухт в ХХ веке. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2003. 185 с.
  14. Polycyclic aromatic hydrocarbons in urban street dust and surface soil: Comparisons of concentration, profile, and source / D.-G. Wang [et al.] // Archives of Environmental Contamination and Toxicology. 2009. Vol. 56, iss. 2. P. 173–180. doi:10.1007/s00244-008-9182-x
  15. Organic Compounds in Bottom Sediments under Conditions of Coastal Urbanization (a Case Study of Kazach’ya Bay of the Black Sea) / O. V. Soloveva [et al.] // Oceanology. 2019. Vol. 59, iss. 2. P. 214–222. https://doi.org/10.1134/S0001437019020176
  16. Загрязнение Азовского моря полиароматическими углеводородами / Л. Ф. Павленко [и др.] // Вопросы рыболовства. 2008. Т. 9, № 4 (36). С. 861–869.
  17. Soclo H. H., Garrigues Ph., Ewald M. Origin of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in Coastal Marine Sediments: Case Studies in Cotonou (Benin) and Aquitaine (France) Areas // Marine Pollution Bulletin. 2000. Vol. 40, iss. 5. P. 387–396. https://doi.org/10.1016/S0025-326X(99)00200-3
  18. Polycyclic aromatic hydrocarbons in recent sediments and mussels (Mytilus edulis) from the Western Baltic Sea: occurrence, bioavailability and seasonal variations / P. Baumard [et al.] // Marine Environmental Research. 1999. Vol. 47, iss. 1. P. 17–47. https://doi.org/10.1016/S0141-1136(98)00105-6
  19. Израэль Ю. А., Цыбань А. В. Антропогенная экология океана. Л. : Гидрометеоиздат, 1989. 528 с.
  20. Митропольский А. Ю., Безбородов А. А., Овсяный Е. И. Геохимия Черного моря. Киев : Наукова думка, 1982. 144 с.
  21. Krein A., Schorer M. Road runoff pollution by polycyclic aromatic hydrocarbons and its contribution to river sediments // Water Research. 2000. Vol. 34, iss. 16. P. 4110–4115. https://doi.org/10.1016/S0043-1354(00)00156-1

Скачать статью в PDF-формате