всероссийский научно-практический журнал
  • ISSN 2072-8158
  • -
  • Роспечать: 48626
  • Пресса России: 44722

Химический и вещественный состав рассеянного взвешенного материала (взвеси) из прибрежной зоны Белого моря

Опубликовано в журнале «Вода: химия и экология» № 02 за 2016 год, стр. 3-10.
Рубрика: Вопросы экологии

 

Будько Д.Ф. аспирант, младший научный сотрудник лаборатории физико-геологических исследований, ФГБУН Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук
Демина Л.Л. доктор геолого-минералогических наук, главный научный сотрудник лаборатории физико-геологических исследований, ФГБУН Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук
Мартынова Д.М. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Беломорской биостанции, ФГБУН Зоологический институт Российской академии наук

Аннотация:
Приводятся новые данные по химическому и вещественному составу водной взвеси, собранной в районе мыса Картеш Кандалакшского залива Белого моря. Изучение взвешенного вещества имеет большое значение, т.к. она служит источником формирования донных осадков, а также отражает уровень антропогенного воздействия. Более того, геохимия прибрежной беломорской взвеси на данный момент слабо изучена.
Цель работы – исследовать химический и вещественный состав взвеси разной размерности (от 0,45 до 200 мкм) для выяснения их роли в формировании осадочного вещества в прибрежной зоне Губы Чупа Белого моря.
В работе применяется широкий спектр различных методов исследования. Вещественный состав водной взвеси изучался методом сканирующей электронной микроскопии. Количественный химический анализ макрокомпонентов (Si, Al, P) определялся колориметрическим методом, углерод – кулонометрическим. Анализ микроэлементного состава (Fe, Mn, Cr, Co, Ni, Cu, As, Pb, As и Cd) проводили методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и атомно-абсорбционной спектрометрии. В работе использовался расчетный метод для определения аморфного кремнезема по формуле, рассчитанной через отношение Si/Al в осадочных породах Земли.
В работе установлено, что основную роль во взвешенном веществе губы Чупа играют диатомовые водоросли, содержание которых в размерных фракциях 0,45-20 мкм (нанопланктон) и 20-200 мкм (микропланктон) соотносится как 2:1.
Обе размерные группы взвеси примерно на четверть состоят из литогенной (минеральной) части. Фракция 0,45-20 мкм имеет в своем составе в два раза больше взвешенного органического вещества (49,1 %), однако в крупной взвеси (20-200 мкм) заметно выше (в 2-4 раза) содержание SiO2аморф, что объясняется большей биомассой крупных диатомей, составляющих данную фракцию.
Микроэлементы распределяются в размерных фракциях сестона следующим образом: Zn, Mn и Cd аккумулируются в мелкой фракции 0,45-20 мкм (нанопланктон), коррелируя с Cорг и концентрацией взвеси; большинство микроэлементов (Cr, Co, Ni и Pb) одинаково распределяются между фракциями 0,45-20 и 20-200 мкм, что соответствует распределению литогенной части взвеси и имеют корреляционную связь с Fe. Во взвеси размерностью 20-200 мкм (микропланктон) аккумулируются Cu и As, которые характеризуются высокой обратной корреляцией с концентрацией взвеси. Распределение Fe отличается от других элементов, его среднее содержание немного выше во фракции 045-20 мкм, однако значимого различия между размерными группами взвеси в распределении Fe не выявлено, что объясняется разнообразием форм нахождения железа во взвеси Белого моря.

Ключевые слова: Белое море, взвесь, микроэлементы, планктон

Ссылка для цитирования:
Будько Д.Ф. , Демина Л.Л. , Мартынова Д.М. Химический и вещественный состав рассеянного взвешенного материала (взвеси) из прибрежной зоны Белого моря // Вода: химия и экология. — 2016. — № 02. — c. 3-10. — http://watchemec.ru/article/27821/

Литература:
1. Лисицын А.П. Процессы океанской седиментации. Литология и геохимия. М.: Наука, 1978. 392 с.
2. Лисицын А.П. Маргинальные фильтры и биофильтры Мирового океана // Океанология на старте XXI века. М.: Наука. 2008. С. 159-224.
3. Лисицын А.П. Рассеяное осадочное вещество в геосферах Земли и в системе Белого моря // Система Белого моря. Т. 2. М.: Научный мир, 2012. С. 19-47.
4. Система Белого моря. Т. II. Водная толща и взаимодействующие с ней атмосфера, криосфера, речной сток и биосфера (отв. ред. акад. РАН А.П. Лисицын, И.А. Немировская). М.: Научный мир, 2012. 784 с.
5. Система Белого моря. Т. III. Рассеянный осадочный материал гидросферы, микробные процессы и загрязнения (Отв. ред. акад. РАН А.П. Лисицын, И.А. Немировская). М.: Научный мир. 2013. 666 с.
6. Кравчишина М.Д. Взвешенное вещество Белого моря и его гранулометрический состав. М.: Научный мир, 2009. 264 с.
7. Кравчишина М.Д. Вещественный состав водной взвеси устья реки Северной Двины (Белое море) в период весеннего половодья / М.Д. Кравчишина, В.П. Шевченко, А.С. Филиппов, А.Н. Новигатский, О.М. Дара, Т.Н. Алексеева, В.А. Бобров // Океанология. 2010. Т. 50. № 3. С. 396-416.
8. Кравчишина М.Д. Минеральный состав взвеси Белого моря / М.Д. Кравчишина, О.М. Дара // Океанология. 2014. Т. 54. № 3. С. 357-367.
9. Демина Л.Л. Пространственное распределение микроэлементов в сестоне Белого моря / Л.Л. Демина, И.А. Немировская // Океанология. 2007. Т. 47. № 3. С. 390-402.
10. Гордеев В.В. Микроэлементы в воде и взвеси открытой части Белого моря / В.В. Гордеев, А.С. Филиппов, В.П. Шевченко // Система Белого моря. Т. 2. М.: Научный мир, 2012. С. 579-604.
11. Митяев М.В. Сезонная изменчивость концентрации водной взвеси в губе Чупа (Белое море) / М.В. Митяев, В.Я. Бергер // Океанология. 2014. Т. 54. № 3. С.368-377.
12. Sieburth J.M. Pelagic ecosystem structure: heterotrophic compartments of the plankton and their relationships to plankton size fraction / J.M. Sieburth, V. Smetacek, J. Lenz // Limnol. Oceanogr. 1978. V. 23. Р. 173-188.
13. Лукашин В.Н. Взвешенное вещество в эстуариях Оби и Енисея (по материалам 28 рейса НИС «Академик Борис Петров») / В.Н. Лукашин, С.В. Люцарев, А.Д. Краснюк, В.П. Шевченко, В.Ю. Русаков // Геохимия. 2000. № 12. С. 1329-1345.
14. Лукашин В.Н. Седиментация на континентальных склонах под влиянием контурных течений. М.: ГЕОС. 2008. 250 с.
15. Ильяш Л.В. Фитопланктон Белого моря / Л.В. Ильяш, Т.Н. Ратькова, И.Г. Радченко, Л.С. Житина // Система Белого моря. Т.2. М.: Научный мир, 2012. C. 605-639.
16. Ильяш Л.В. Вертикальный поток фитопланктона и осадочного вещества в Белом море по данным длительной экспозиции седиментационных ловушек / Л.В. Ильяш, И.Г. Радченко, А.Н. Новигатский, А.П. Лисицын, В.П. Шевченко // Океанология. 2013. Т. 53. № 2. С. 216-224.
17. Bobrov V.A. SR XRF element analysis of sea plankton / V.A. Bobrov, M.A. Phedorin, G.A. Leonova, Yu. P. Kolmogorov // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. A 543. 2005. P. 259–265.
18. Berger V.S. White Sea. Ecology and Environment. / V.S. Berger, K. Dahle., X. Galaktionov. et al. // Dersavets Publisher. St. Peterburg-Tromsø. 2001. 158 p.
19. Гордеев В.В., Шевченко В.П. Формы некоторых металлов во взвеси Северной Двины и их сезонные вариации / В.В. Гордеев, В.П. Шевченко // Океанология, 2012. Т. 52. № 2. С. 282-291.
20. Григорьев Н.А. Распределение мышьяка в верхней части континентальной коры. // Литосфера. 2012. № 2. С. 160-165.