авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 |

Экогеохимия ртути в природных средах томского региона

-- [ Страница 3 ] --

По результатам измеренных концентраций ртути на территории промышленных объектов и рассчитанных коэффициентов выделили Ленинский и Октябрьский, как районы с высоким содержанием ртути в почвах промышленных предприятий. Наименее загрязнены ртутью по данным измерений и расчетов являются почвы промзон предприятий Советского и Кировского районов. Различия в площадном распределении ртутного загрязнения по территории города и местоположении основных предприятий-загрязнителей объясняется тем, что предприятия Советского и Кировского районов и почвы их промышленных зон являются источниками ртутного загрязнения территорий Октябрьского и Ленинского районов из-за преобладающего направления ветра.

По результатам проведенных инструментальных исследований и результатам рассчитанных эколого-геохимических показателей наибольшую ртутную нагрузку испытывают Ленинский и Советский районы, наименьшую - Кировский и Октябрьский.

ПОЛОЖЕНИЕ 2. Изучение стратифицированных образований (торф и годичные кольца деревьев) Томского региона выявило сходный характер динамики содержания ртути, отражающий общемировые тенденции использования ртути за последние 100 лет.

Результаты измерения концентраций ртути в образцах торфа как нативных, так и антропогенно-нарушенных торфяных месторождений Томской области выявили похожий вид содержания ртути в торфяных колонках с максимальными значениями в верхней части профиля и последующим снижением (рис. 4а, 4б). Полученные нами данные соответствуют характеру распределения содержания ртути в торфяных разрезах разных стран мира (Martlnez-Cortizas, 1999; Steinnes, 2005; Benoit, 1998 и др.), а так же во льдах Антарктиды и Гренландии (Shotyk, 2003). Концентрации ртути в придонных слоях, исследованных месторождений, соответствуют ее содержанию в подстилающих породах (Головацкий и др., 2003).

Рис. 4. Содержание ртути в торфах:

а) нативных, б) антропогенно-нарушенных болотных экосистем

Содержания ртути в торфах нативных болотных экосистем варьирует от 36 до 209 нг/г (табл. 4). На значения средних концентраций ртути в торфах влияют ботанический состав (т.м. «Васюганское»), степень разложения торфа (т.м. «Самара») и степень удаленности от урбанизированных территорий (т.м. «Таган» и «Салымо-Юганское»), а также физико- и геохимические процессы в залежи (т.м. «Бакчарское»).

Таблица 4

Изменение концентраций ртути в пробах торфа с глубиной

Торфяное месторождение Концентрация ртути в пробах торфов, нг/г
Среднее значение в залежи max min Среднее по глубине*
0-50 50-100 100-150 150-200 200-250 250-300 300-350
Относительно незагрязненные торфяные месторождения
Бакчарское: Забол. лес Высокий рям Низкий рям Открытая топь 209 277 129 209 - - - - - -
128 192 67 145 90 - - - - -
54 75 19 63 40 38 54 27 22 -
59 99 19 86 52 56 24 19 33 -
Салымо-Юганское 132 185 106 92 150 130 126 141 143 -
Самара 76 184 12 116 68 44 45 44 29 -
Таган 85 305 24 159 69 61 58 58 65 44
Васюганское 36 57 12 44 23 - - - - -
Антропогено-нарушенные торфяные месторождения
Васюганское 47 90 10 65 22 21 27 - - -
Таган 91 153 17 101 76 - - - - -
Сухое-Вавиловское 24 76 11 31 15 15 19 25 18 -
Озерное 117 255 28 144 64 121 117 91 76 84

примечание: «-» – отсутствие измерений, * - глубина в см

Пункты исследования на Бакчарском болоте расположены на геохимически сопряженном ландшафтном профиле, что позволяет провести оценку распределения ртути не только по глубине, но и по площади. Для торфяной залежи низкого ряма получены наименьшие средние концентрации Hg в торфяной залежи. Почти в три раза выше концентрации ртути в торфе высокого ряма, который занимает более низкое положение в рельефе и куда происходит основной вынос Hg с болотными водами из залежи низкого ряма. Максимальное содержание ртути наблюдается в торфяной залежи заболоченного леса, где происходит концентрирование как принесенной ртути на геохимическом (окислительном) барьере.

В торфах т.м., испытывающих в той или иной степени антропогенную нагрузку, среднее содержание ртути изменяется от 24 до 117 нг/г (табл. 4). Средние концентрации ртути в торфах осушенного участка т.м. «Васюганское» выше в 1,3 раза, чем на нативном участке этого же болотного массива. Причем характер распределения содержания ртути в торфяных колонках обоих разрезов сходен, что подтверждается и результатами корреляционного анализа (r=0,88). Однако в верхней части профиля средние значения в торфе нативного участка в 2 раза ниже по сравнению с антропогенно-нарушенным участком, т.к. торф характеризуется низкой степенью разложения. Среднее содержание Hg в торфах т.м. «Сухое-Вавиловское» в 3 раза меньше по сравнению эвтрофным болотом «Самара», что связано с выемкой торфа на т.м. «Сухое-Вавиловское» (табл. 4).

Среднее содержание ртути в торфе выработанного участка т.м. «Таган» (табл. 4) незначительно превышает среднее значение в торфе естественного участка этого же месторождения. Среднее содержание ртути в торфяной залежи «Озерное» соответствует таковому в торфяной залежи т.м. «Салымо-Юганское», однако разброс полученных концентраций значительно больше. Следует также отметить более высокие концентрации в торфяных залежах месторождений «Озерное» и «Салымо-Юганское» (практически в 2 раза), по сравнению с другими т.м., что связано с нахождением этих болот в районе нефтегазовых месторождений. Известно (Дорожукова и др.,2000), что ртуть сопровождает месторождения углеводородов, оказывая эндогенное влияние на фоновые значения Hg для этих территорий.

Более детальный анализ верхнего слоя т.м. «Озерное» позволил выявить наличие трех пиков содержания ртути в торфе. По данным радиоуглеродного анализа (Институт геохимии окружающей среды Национальной Академии Наук Украины, г. Киев, аналитик Скрипкин В.В.) возраст верхней части профиля торфяной залежи т.м. «Озерное» на глубине 45 см составляет 305±70 лет и соответствует примерно 1700 г., на этой глубине выявлен первый пик концентрации ртути. Согласно проведенным расчетам глубина 20 см соответствует началу ХХ-го века. Следовательно, второй (15 см, 179 нг/г) и третий (5 см, 255 нг/г) пик соответствуют 1925 и 1975 гг. Максимум 1975 года скорее всего связан с началом добычи нефти и газа в Сибири (с 1970 г.) (рис. 7).

Рис. 7. Возраст пиков содержания ртути в верхней части профиля т.м. «Озерное» по данным радиоуглеродного анализа

Кроме того, на характер распределения концентрации ртути в торфах влияют размер частиц торфа, их сорбционная способность, происходящие в торфе биохимические и физико-химические процессы и др. (Цыбукова и др., 1998). Распределение содержания Hg в зависимости от горизонта торфяных почв т.м. «Бакчарское» на ландшафтном профиле р. Ключ (высокий рям, низкий рям, открытая топь) исследованы на основании концепции М. Мейли «Ртуть/Биомасса» (Meili, 1991), которая предполагает наличие жесткой связи между содержаниями ртути и биогенных элементов: углерода, азота. Для проведения анализа распределения ртути определены общетехнические свойства торфяных почв (Базин и др., 1992; Пономарева и др., 1961; Замятина, 1975), содержание общего углерода и азота, а также провели наблюдения за окислительно-восстановительным потенциалом (далее ОВП) (табл. 5).

Таблица 5

Общетехнические свойства торфяных почв т.м. «Бакчарское»

(Инишева и др., 2000)

Биогеоценоз Глубина, см Ботанический состав торфа R, % А, % Собщ, % N, %
Высокий рям 0-10 Сосново-пушицевый верховой 35(40) 5,8 42,76 1,742
10-30 Пушицевый верховой 45-55 5,4-6,7 46,55 1,966
30-50 Осоково-пушицевый переходный 55 (60) 2,7-6,7 49,06 2,335
50-60 Осоковый низинный 55 (60) 6,8 45,05 2,649
60-70 Древесно-травяной низинный 60 9,2 48,1 2,504
70-80 Осоковый низинный (60)65 3,2 43,32 0,678
Низкий рям 0-100 Фускум торф 0-5 1,4-4,5 43,85 1,11
100-150 Медиум торф 10 1,7-3,3 44,19 0,98
150-200 Сосново-пушицево-сфагновый верховой 50-55 3-5,5 49,16 2,189
200-250 Осоковый низинный (40)-45 3,50-4 47,73 2,739
250-300 Травяной низинный 40-(45) 3,9-32,2 31,27 1,809
Открытая топь 0-10 Фускум- торф 0 2,5 44,02 2,103
10-60 Медиум- торф 0-5 2,5 45,23 1,872
70-100 Комплексный верховой 10-20 2,7-4,2 47,81 1,018
100-150 Осоково-сфагновый переходный 35 4,1-6,8 50,55 1,743
150-200 Осоковый переходный 50-(55) 4,1-6,4 48,33 2,019
200-250 Травяной низинный 50 4,1-13,3 46,49 2,314
250-300 Папоротниковый низинный 40 6,8 43,76 0,884

Примечание: R – степень разложения, A – зольность, Собщ – общее содержание углерода, N - содержание общего азота

На основании корреляционного анализа выявлена зависимость содержания Hg от ботанического состава, степени разложения, зольности, а также от содержания органического вещества, азота, углерода и величины ОВП (табл. 6). Наличие окислительного барьера приводит к распределению содержания ртути в торфяной почве по двум горизонтам, выявленным по окислительно-восстановительным условиям: аэробному, характеризующемуся повышенным содержанием ртути и анаэробному, с концентрациями ртути близкими к фоновому содержанию (табл. 6). Также проведено сравнение по распределению и соотношению ртути и биогенных элементов (азота и углерода) с опорными данными (Гладкова и др.,2005).

Таблица 6

Зависимость валового содержания ртути в торфяных почвах от их общетехнических свойств и содержания углерода и азота

Ботанический состав R A ОВП Плотность Плотность твердой фазы Собщ N С/N
Высокий рям -0,74 -0,74 - 0,85 -0,72 - 0,74 0,72 -0,78
Низкий рям -0,81 -0,56 -0,52 0,79 -0,96 0,85 -0,65 -0,5 0,75
Отрытая топь -0,79 -0,84 -0,56 0,98 - 0,75 -0,59 -0,68 0,51

Примечание: R – степень разложения, A – зольность, ОВП – окислительно-восстановительный потенциал, Собщ – общее содержание углерода, N - содержание общего азота, «-» - корреляция недостоверна, уровень значимости P=0,05

В результате регрессионного анализа определены наиболее вероятные ртуть-связывающие центры в торфяной залежи - N-содержащие центры во всем профиле торфяной почвы, за исключением верхнего аэробного горизонта, где С-содержащие центры гуминовых кислот также могут являться ртуть-связывающими центрами (табл. 7).

Таблица 7

Усредненные данные элементного состава исследованных торфяных почв

Биогеоценоз Горизонт Содержание Отношение
С N Hg C/N Hg/C Hg/N Hg/ГК
% мкг/кг атомное мкг/г
Высокий рям Аэробный 44,83 2,00 148,00 22,62 0,33 7,48 0,75
Анаэробный 46,38 2,42 96,00 19,08 0,21 4,58 0,34
Низкий рям Аэробный 43,15 1,24 91,41 34,90 0,21 8,16 1,45
Анаэробный 46,20 1,66 46,07 27,90 0,11 3,97 0,32
Открытая топь Аэробный 43,22 2,08 91,89 20,88 0,21 4,39 1,74
Анаэробный 46,07 1,63 46,37 28,25 0,10 3,18 0,43


Pages:     | 1 | 2 || 4 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.