Органическое вещество и нефтяные углеводороды в донных отложениях прибрежной акватории южной части полуострова Камчатка

К. М. Зарипова1, К. И. Гуров2, ✉, Е. А. Тихонова1, О. В. Соловьёва1

1 Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН, Севастополь, Россия

2 Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

✉ e-mail: gurovki@gmail.com

Аннотация

Цель. Оценить содержание и пространственное распределение органического вещества и нефтяных углеводородов в поверхностном слое донных отложений прибрежных акваторий южной части п-ова Камчатка в зависимости от гранулометрического состава осадков и степени урбанизации побережья – цель настоящей работы.

Методы и результаты. В августе – сентябре 2023 г. на НИС «Профессор Мультановский» отобраны пробы поверхностного слоя (0–3 см) донных отложений бокс-корером. Определены гранулометрический состав (комбинированный ситовой метод), потери при прокаливании по ГОСТ 23740-2016, содержание органического углерода (Сорг) кулонометрическим методом, и хлороформ-экстрагируемых веществ и нефтяных углеводородов весовым и ИК-методом. Донные отложения представлены преимущественно илисто-песчаным материалом с повышенной долей илов в изолированных бухтах. Содержание Сорг изменялось в диапазоне 0,02–3,56 %, потери при прокаливании – в диапазоне 0,86–9,87 % при сильной корреляции между показателями (r = 0,91). Концентрации нефтяных углеводородов и хлороформ-экстрагируемых веществ составляли 0,3–93 и 2–185 мг/100 г соответственно, максимумы отмечены в Авачинской губе. Минимальные концентрации (0,3–3,2 мг/100 г для нефтяных углеводородов и 2–8 мг/100 г для хлороформ-экстрагируемых веществ) отмечались в песчаных отложениях на участке в районе Халактырского пляжа, а также в илистых отложениях Вилючинской бухты. Значения нефтяных углеводородов и хлороформ-экстрагируемых веществ положительно коррелировали с Сорг и потерями при прокаливании. Линейная регрессионная модель показала, что потери при прокаливании и индекс урбанизации совместно объясняют около 80 % вариации ln(НУ).

Выводы. Показано, что содержание органического вещества и гранулометрический состав осадков являются ключевыми факторами аккумуляции нефтяных углеводородов, а урбанизация побережья усиливает углеводородную нагрузку. Авачинская губа и ряд мелководных бухт характеризуются признаками хронического загрязнения.

Ключевые слова

донные отложения, гранулометрический состав, органическое вещество, органический углерод, нефтяные углеводороды, загрязнение акватории, урбанизация, Камчатский полуостров, Авачинская губа

Благодарности

Работа выполнена в рамках проекта РНФ № 25-27-00613 «Органическое вещество донных отложений прибрежных акваторий с различным уровнем урбанизации побережья (п-ов Крым, Черное море и п-ов Камчатка, Тихий океан, Охотское море)». Авторы благодарят И. А. Забегаева за помощь в анализе проб донных отложений на содержание в них органического углерода.

Информация об авторах

Зарипова Ксения Маратовна – младший научный сотрудник, ФГБУН ФИЦ «Институт биологии южных морей им. А. О. Ковалевского РАН» (299011, Россия, г. Севастополь, пр. Нахимова, д. 2), SPIN-код: 4535-0790, ORCID ID: 0009-0001-1160-4139, Scopus Author ID: 59173430600, ResearcherID: GWV-4575-2022, zaripova_km@ibss-ras.ru

Гуров Константин Игоревич, научный сотрудник, отдел биогеохимии моря, ФГБУН ФИЦ МГИ (299011, Россия, г. Севастополь, ул. Капитанская, д. 2), кандидат географических наук, SPIN-код: 5962-7697, ORCID ID: 0000-0003-3460-9650, ResearcherID: L-7895-2017, gurovki@gmail.com

Тихонова Елена Андреевна, ведущий научный сотрудник, ФГБУН ФИЦ «Институт биологии южных морей им. А. О. Ковалевского РАН» (299011, Россия, г. Севастополь, пр. Нахимова, д. 2), кандидат биологических наук, SPIN-код: 3786-7334, ORCID ID: 0000-0002-9137-087X, Scopus Author ID: 57208495804, ResearcherID: X-8524-2019, tihonoval@mail.ru

Соловьёва Ольга Викторовна, ведущий научный сотрудник, ФГБУН ФИЦ «Институт биологии южных морей им. А. О. Ковалевского РАН» (299011, Россия, г. Севастополь, пр. Нахимова, д. 2), кандидат биологических наук, SPIN-код: 3114-7955, ORCID ID: 0000-0002-1283-4593, Scopus Author ID: 57416802600, ResearcherID: X-4793-2019, kozl_ya_oly@mail.ru

Для цитирования

Органическое вещество и нефтяные углеводороды в донных отложениях прибрежной акватории южной части полуострова Камчатка / К. М. Зарипова [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2026. Т. 42, № 4. С. 556–570. EDN SAWKVI.

Zaripova, K.M., Gurov, K.I., Tikhonova, E.A. and Soloveva, O.V., 2026. Organic Matter and Petroleum Hydrocarbons in the Bottom Sediments of Coastal Waters of the Southern Kamchatka Peninsula. Physical Oceanography, 33(4), pp. 584-597.

Список литературы

  1. Oceanographic and human impacts on the compositions of sedimentary organic matter along the southern coast of Zhoushan / S. Parker [et al.] // Journal of Marine Systems. 2022. Vol. 227. 103681. EDN TJCSFJ. https://doi.org/10.1016/j.jmarsys.2021.103681
  2. Maqsood A., Łobos-Moysa E. Bottom Sediments as Dynamic Arenas for Anthropogenic Pollutants: Profiling Sources, Unraveling Fate Mechanisms, and Assessing Ecological Consequences // International Journal of Molecular Sciences. 2025. Vol. 26, iss. 20. 10219. EDN LLPZNN. https://doi.org/10.3390/ijms262010219
  3. Sediments: sink, archive, and source of contaminants / A. C. Chiaia-Hernández [et al.] // Environmental Science and Pollution Research. 2022. Vol. 29, iss. 57. P. 85761–85765. EDN HVWXWS. https://doi.org/10.1007/s11356-022-24041-1
  4. Heavy Metal Pollution in Coastal Environments: Ecological Implications and Management Strategies: A Review / M. El-Sharkawy [et al.] // Sustainability. 2025. Vol. 17, iss. 2. 701. EDN HEVQHA. https://doi.org/10.3390/su17020701
  5. Китаев А. Л. Очистка поверхностного стока с территорий городов // Водоснабжение и санитарная техника. 1997. № 2. С. 20–21.
  6. Курочкина В. А., Богомолова Т. Г., Киров Б. Л. Антропогенная нагрузка на реки урбанизированных территорий // Вестник МГСУ. 2016, № 8. С. 100–109.
  7. Федорова Е. В., Карпунина О. П., Максимчук Н. С. Учет загрязнения водных объектов стоком с городов в схемах комплексного использования и охраны водных объектов // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2011. № 2. С. 21–29.
  8. Органические вещества донных отложений в условиях урбанизации побережья (на примере бухты Казачьей, Черное море) / О. В. Соловьёва [и др.] // Океанология. 2019. Т. 59, № 2. С. 234–242. https://doi.org/10.31857/S0030-1574592234-242
  9. Корреляционные зависимости содержания загрязняющих веществ в донных отложениях на примере Авачинской губы / Е. В. Касперович [и др.] // Вестник Камчатского государственного технического университета. 2016. № 36. С. 63–73.
  10. Загрязнение нефтепродуктами прибрежных акваторий Авачинской губы (Авачинский залив) / Д. О. Мартыненко [и др.] // Вестник Камчатского государственного технического университета. 2025. № 71. С. 87–107. https://doi.org/10.17217/2079-0333-2025-71-87-107
  11. The influence of the quantity and quality of sediment organic matter on the potential mobility and toxicity of trace elements in bottom sediment / A. Baran [et al.] // Environmental Geochemistry and Health. 2019. Vol. 41, iss. 6. P. 2893–2910. EDN HERLVH. https://doi.org/10.1007/s10653-019-00359-7
  12. Liu Z., Lee C. The role of organic matter in the sorption capacity of marine sediments // Marine Chemistry. 2007. Vol. 105, iss. 3–4. P. 240–257. EDN MDDASX. https:doi.org/10.1016/j.marchem.2007.02.006
  13. Nelson W. G. A Quantitative Assessment of Organic Carbon Content as a Regional Sediment-Condition Indicator // Ecological Indicators. 2020. Vol. 114. 106318. EDN JZRVWV. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2020.106318
  14. Grain size and organic carbon controls polyaromatic hydrocarbons (PAH), mercury (Hg) and toxicity of surface sediments in the River Conwy Estuary, Wales, UK / C. H. Vane [et al.] // Marine Pollution Bulletin. 2020. Vol. 158. 111412. EDN XLBFON. https:doi.org/10.1016/j.marpolbul.2020.111412
  15. Овсяный Е. И., Гуров К. И. Исследование органического углерода и карбонатности в донных осадках шельфа южного побережья Крыма // Морской гидрофизический журнал. 2016. №. 1. С. 62–72. EDN VTPDAB. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2016-1-62-72
  16. Органическое вещество и гранулометрический состав современных донных отложений Балаклавской бухты (Черное море) / Н. А. Орехова [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2018. № 6. С. 523–533. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2018-6-523-533
  17. Соловьёва О. В., Тихонова Е. А., Гуров К. И. Распределение и состав углеводородов в донных отложениях Камышовой бухты (Черное море) // Морской гидрофизический журнал. 2024. Т. 40, № 5. С. 669–689. EDN YGDVYH.
  18. Ali S. A. M., Payus C., Ali M. M. Surface Sediment Analysis on Petroleum Hydrocarbon and Total Organic Carbon from Coastal Area of Papar to Tuaran, Sabah // Malaysian Journal of Analytical Sciences. 2015. Vol. 19, iss. 2. P. 318–324.
  19. The Abundance and Distribution of Individual Bacterial Groups in Coastal Waters of the Kamchatka Peninsula / K. M. Zaripova [et al.] // Ecological Safety of Coastal and Shelf Zones of Sea. 2025. Vol. 2. P. 135–148. EDN VUFBCX. URL: https://ecological-safety.ru/repository/issues/2025/02/09 (date of access: 14.01.2026).
  20. Alfee S. L., Bloor M. C. A global review of river sediment contamination and remobilization through climate change-induced flooding // Sustainable Environment. 2025. Vol. 11, iss. 1. 2440957. EDN NRRMTC. https://doi.org/10.1080/27658511.2024.2440957
  21. Забегаев И. А., Шульгин В. Ф., Орехова Н. А. Применение инструментальных методов анализа донных отложений для экологического мониторинга морских экосистем // Ученые записки Крымского федерального университета имени В. И. Вернадского. Биология. Химия. 2021. Т. 7 (73), № 4. С. 242–254.
  22. Marlow B. N., Griffen B. D. Urbanization indices development and use in the coastal ecological realm: a review // Frontiers Ecology Evolution. 2025. Vol. 13. 1607614. EDN JPALLG. https://doi.org/10.3389/fevo.2025.1607614
  23. Large conservation opportunities exist in >90% of tropic-subtropic coastal habitats adjacent to cities / T. Mazor [et al.] // One Earth. 2021. Vol. 4, iss. 7. P. 1004–1015. EDN RTPOKL. https://doi.org/10.1016/j.oneear.2021.06.010
  24. Akaike H. A new look at the statistical model identification // IEEE Transactions on Automatic Control. 1974. Vol. 19, iss. 6. P. 716–723. https://doi.org/10.1109/TAC.1974.1100705
  25. Burdige D. J. Preservation of Organic Matter in Marine Sediments: Controls, Mechanisms, and an Imbalance in Sediment Organic Carbon Budgets? // Chemical Reviews. 2007. Vol. 107, iss. 2. P. 467–485. https://doi.org/10.1021/cr050347q
  26. Kubo A., Kanda J. Seasonal variations and sources of sedimentary organic carbon in Tokyo Bay // Marine Pollution Bulletin. 2017. Vol. 114, iss. 2. P. 637–643. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2016.10.030
  27. Миронов О. Г., Миловидова Н. Ю., Кирюхина Л. Н. О предельно допустимых концентрациях нефтепродуктов в донных осадках прибрежной зоны Черного моря // Гидробиологический журнал. 1986. Т. 22, № 6. С. 76–78.
  28. Загрязняющие вещества в донных отложениях Балаклавской бухты (Черное море) / Е. А. Котельянец [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2019. Т. 35, № 5. С. 469–480. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2019-5-469-480
  29. Валиев В. С., Иванов Д. В., Шагидуллин Р. Р. Нефтяные углеводороды в донных отложениях: состав, идентификация, механизмы трансформации (обзор) // Российский журнал прикладной экологии. 2020. № 1 (21). С. 41–51. https://doi.org/10.24411/2411-7374-2020-00001
  30. Al-Jber R., Al-Sarawi M. Assessment of Heavy Metals and Total Petroleum Hydrocarbons in Bottom Sediments of Kuwait Bay // American Journal of Environmental Protection. 2024. Vol. 13, iss. 6. P. 234–245. EDN CEGYAG. https://doi.org/10.11648/j.ajep.20241306.17
  31. Spatial distribution of total petroleum hydrocarbons in surface sediments of Palk Bay, Tamil Nadu, India / P. Raja [et al.] // Environmental Chemistry and Ecotoxicology. 2022. Vol. 4, iss. 3. P. 20–28. EDN XKTGRW. https://doi.org/10.1016/j.enceco.2021.10.002
  32. Bottom sediments of the Arabian Gulf–II. TPH and TOC contents as indicators of oil pollution and implications for the effect and fate of the Kuwait oil slick / M. S. Massoud [et al.] // Environmental Pollution. 1996. Vol. 93, iss. 3. P. 271–284. EDN ANADEJ. https://doi.org/10.1016/S0269-7491(96)00042-5
  33. Gearing J. N., Buckley D. E., Smith J. N. Hydrocarbon and Metal Contents in a Sediment Core from Halifax Harbour: A Chronology of Contamination // Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 1991. Vol. 48, iss. 12. P. 2344–2354. https://doi.org/10.1139/f91-275
  34. High molecular weight hydrocarbons in Gulf of Mexico continental slope sediments / M. C. Kennicutt [et al.] // Deep Sea Research. 1987. Vol. 34. P. 403–424. https://doi.org/10.1016/0198-0149(87)90145-2

Файлы

Полный текст

JATS XML

Мы используем Яндекс Метрику. Подробнее.