1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Геохимия
  4. T. 68, № 2, 2023

Геохимия, 2023, T. 68, № 2, стр. 197-216

Органические соединения и металлы в осадках отделяющихся водоемов Кандалакшского залива Белого моря

Д. Ф. Будько a, *, И. А. Немировская a, **

a Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
117997 Москва, Нахимовский просп., 36, Россия

* E-mail: dmitry.b-1990@yandex.ru
** E-mail: nemir44@mail.ru

Поступила в редакцию 26.04.2022
После доработки 19.08.2022
Принята к публикации 19.08.2022

Аннотация

Изучение донных осадков отделяющихся водоемов Кандалакшского залива Белого моря показало, что, несмотря на субарктическое положение, в них образуется большое количество органических соединений, автохтонной и аллохтонной природы. Средние концентрации Сорг, Nобщ, Sобщ, алифатических углеводородов и полициклических ароматических углеводородов в донных осадках соответственно составили 5.33, 0.78, 0.53%, 817 мкг/г и 261 нг/г, что значительно выше по сравнению с открытыми районами Белого моря. Эвтрофирование этих водоемов зависит от их связи с морем. Установлено обогащение восстановленных пелитовых осадков отделяющихся водоемов Cu, Cd, Mo, Hg и U по сравнению с осадками открытых морских бухт Кандалакшского залива. При этом содержание Hg и Mo в 2 и 14 раза превышает нормативное значение (0.3 и 3 мкг/г, соответственно). Положительная корреляция с общей серой (r > 0.8) указывает на преимущественное нахождение данных металлов в форме слаборастворимых сульфидов.

Ключевые слова: отделяющиеся водоемы, эвтрофикация, донные осадки, органическое вещество, алифатические и полициклические ароматические углеводороды, органический углерод, микроэлементы, Белое море

Список литературы

  1. Беляев Н.А. (2015) Органическое вещество и углеводородные маркеры Белого моря. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук / Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН. М., 24 с.

  2. Качество морских вод по гидрохимическим показателям. Ежегодник 2019 г. (2020) Под ред. А.Н. Коршенко. М.: Наука, 281 с.

  3. Краснова Е.Д. (2008) Озеро Кисло-Сладкое. В сб.: Путешествия по Киндо-мысу. Тула: Гриф и К, 144 с.

  4. Краснова Е.Д., Пантюлин А.Н., Белевич Т.А., Воронов Д.А., Демиденко Н.А., Житина Н.С., Ильяш Л.В., Кокрятская Н.М., Лунина О.Н., Мардашова М.В., Прудковский А.А., Саввичев А.С., Филиппов А.С., Шевченко В.П. (2013) Комплексные исследования отделяющихся водоемов на разных стадиях изоляции от Белого моря в марте 2012 г. Океанология. 53(5), 714-717.

  5. Краснова Е.Д. (2021а) Экология меромиктических озер России. 1. Прибрежные морские водоемы. Водные ресурсы. 48(3), 322-333.

  6. Краснова Е.Д. (2021б) Беломорские отделяющиеся от моря водоемы: к вопросу о природе меромиксии. Геология океанов и морей: Материалы XXIV Международной Научной конференции (Школы) по морской геологии. Т. II. М.: ГЕОС, 234-238.

  7. Кукина С.Е., Корнеева Г.А., Бек Т.А. (2010) Формы металлов в донных отложениях малых губ Кандалакшского залива Белого моря. Океанология. 50(6), 926-932.

  8. Лосюк Г.Н., Кокрятская Н.М., Краснова Е.Д. (2021) Сероводородное заражение прибрежных озер на разных стадиях изоляции от Белого моря. Океанология. 61(3), 401-412.

  9. Лисицын А.П., Васильчук Ю.К., Шевченко В.П., Буданцева Н.А., Краснова Е.Д., Пантюлин А.Н., Филиппов А.С., Чижова Ю.Н. (2013) Изотопно-кислородный состав воды и снежно-ледяного покрова отделяющихся водоемов на разных стадиях изоляции от Белого моря. ДАН. 449(4), 467-473.

  10. Маслов А.В., Шевченко В.П., Подковыров В.Н., Ронкин Ю.Л., Лепихина О.П., Новигатский А.Н., Филиппов А.С., Шевченко Н.В. (2014) Особенности распределения элементов примесей и редкоземельных элементов в современных донных осадках нижнего течения р. Северной Двины и Белого моря. Литология и полезные ископаемые. 6, 463-492.

  11. Методы исследования органического вещества в океане (1980) Под ред. Е.А. Романкевича. М.: Наука, 343 с.

  12. Немировская И.А. (2009) Углеводороды в воде, взвесях, сестоне и донных осадках Белого моря в конце летнего периода. Водные ресурсы. 36(1). 68-79.

  13. Немировская И.А. (2013) Нефть в океане (загрязнение и природные потоки). М.: Научный мир, 432 с.

  14. Немировская И.А. (2017) Содержание и состав органических соединений в отделяющихся озерах в Антарктике и Арктике. Проблемы Арктики и Антарктики. (4,114). 76-85.

  15. Николаева И.Ю., Фяйзуллина Р.В., Бычкова Я.В., Бычков А.Ю., Бычков Д.А. (2019) Методы геохимических исследований: учебное пособие. М.: Изд. Книга-Мемуар, 94 с.

  16. Папина Т.С. (2001) Транспорт и особенности распределения тяжелых металлов в ряду: вода – взвешенное вещество – донные отложения речных экосистем. Аналитический обзор. Новосибирск: Изд. ГПНТБ СО РАН, 58 с.

  17. Папина Т.С. (2004) Эколого-аналитическое исследование распределения тяжелых металлов в водных экосистемах бассейна р. Обь. Диссертация на соискание ученой степени доктора химических наук / Российский университет дружбы народов. М., 259 с.

  18. Поляков Д.М., Марьяш А.А., Можеровский А.В. (2019) Накопление тяжелых металлов осадками Амурского залива (Японское море). Водные ресурсы. 46(2), 172-177.

  19. Ровинский Ф.Я., Теплицкая Т.А., Алексеева Т.А. (1988) Фоновый мониторинг полициклических ароматических углеводородов. Л.: Гидрометеоиздат, 224 с.

  20. Розанов А.Г. (2015) Геохимические особенности глубоководных донных отложений Карского моря (Новоземельская впадина, желоб Святой Анны). Океанология. 55(4), 709-722.

  21. Саввичев А.С., Кадников В.В., Каллистова А.Ю., Русанов И.И., Воронов Д.А., Краснова Е.Д., Равин Н.В., Пименов Н.В. (2019) Фотозависимое окисление метана – важнейший процесс цикла метана в водной толще полярного озера Большие Хрусломены. Микробиология. 88(3), 367-371

  22. Справочники и руководства. МОК/ВМО (1984) Париж. Юнеско, № 13, 34 с.

  23. Стародымова Д.П., Шевченко В.П., Боев А.Г. (2016) Вещественный и элементный состав нерастворимых частиц в снеге северо-западного побережья Кандалакшского залива Белого моря. Успехи современного естествознания. 16, 449-453.

  24. Федоров Ю.А., Овсепян А.Э., Лисицын А.П., Доценко И.В., Новигатский А.Н., Шевченко В.П. (2011) Закономерности распределения ртути в донных отложениях по разрезу река Северная Двина – Белое море. ДАН. 436(1), 99-102.

  25. Федоров Ю.А., Овсепян А.Э., Савицкий В.А., Лисицын А.П., Шевченко В.П., Новигатский А.Н. (2019) Ртуть в донных отложениях Белого моря: распределение, источники и хронология захоронения. Океанология. 59(1), 153-162.

  26. Шапоренко С.И., Корнеева Г.А., Пантюлин А.Н., Перцова Н.М. (2005) Особенности экосистем отшурфовывающихся водоемов Кандалакшского залива Белого моря. Водные ресурсы. 32(5), 517-532.

  27. Budko D.F., Demina L.L., Lisitzin A.P. (2021) The heavy metal partitioning in the particle flux of the subarctic White Sea (Northwestern Russia). Estuarine, Coastal and Shelf Science. 249, 107063.

  28. Canfield D.E. (1989) Reactive iron in marine sediments. Geochim. Cosmochim. Acta. 53, 619-632.

  29. Chase Z., Anderson R.F., Fleisher M.Q. (2001) Evidence from authigenic uranium for increased productivity of the glacial subantarctic ocean. Paleoceanography. 16, 468-478.

  30. Jafarabadi A.R., Bakhtiari A.R., Aliabadian M., Toosi A.S. (2017). Spatial distribution and composition of aliphatic hydrocarbons, polycyclic aromatic hydrocarbons and hopanes in superficial sediments of the coral reefs of the Persian Gulf, Iran. Environmental Pollution. 224, 195-223.

  31. Helz G.R., Bura-Nakic E., Mikac N., Ciglenečki I. (2011) New model for molybdenum behavior in euxinic waters. Chemical Geology. 284, 323-332.

  32. Martin J.H., Knauer G.A. (1973) The elemental composition of plankton. Geochim. Cosmochim. Acta. 37, 1639-1653.

  33. Marz C., Stratmann A., Matthiessen J., Meinhardt A.-K., Eckert S., Schnetger B., Vogt C., Stein R., Brumsack H.-J. (2011) Manganese-rich brown layers in Arctic Ocean sediments: Composition, formation mechanisms, and diagenetic overprint. Geochim. Cosmochim. Acta. 75, 7668-7687.

  34. Monitoring of hazardous substances in the White Sea and Pechora Sea: harmonisation with OSPAR’s Coordinated Environ. Monitoring Program. (CEMP) (2011) Tromsø: Akvaplan-niva. 71 p.

  35. Morse J.W., Luther G.W. (2006) Chemical influences on trace metal-sulfide interactions in anoxic sediments. Marine Chemistry. 102, 111-123.

  36. Nishumura M., Baker E.W. (1986) Possible origin of n-alkanes with remarkable even-to-odd predominance in recent marine sediments. Geochim. Cosmochim. Acta. 50(2), 299-305.

  37. Piotrowicz S.R., Harvey G.R., Boran D.A., Weisel C.P., Springer-Young M. (1984) Cadmium, copper, and zinc interactions with marine humus as a function of ligand structure. Marine Chemistry. 14, 333-346.

  38. Resmi P.,Manju M.N.,Gireeshkumar T.R., Ratheesh C.S., Chandramohanakumar N. (2016) Source characterisation of Sedimentary organic matter in mangrove ecosystems of northern Kerala, India: Inferences from bulk characterisation and hydrocarbon biomarkers. Regional Studies in Marine Science. 7, 43-54.

  39. Scott C., Lyons T.W. (2012) Contrasting molybdenum cycling and isotopic properties in euxinic versus non-euxinic sediments and sedimentary rocks: refining the paleoproxies. Chemical Geology. 324, 19-27.

  40. Shaw T.J., Gieskes J.M., Jahnke R.A. (1990) Early diagenesis in differing depositional environments: the response of transition metals in pore water. Geochim. Cosmochim. Acta. 54, 1233-1246.

  41. Shevchenko V., Lisitzin A., Vinogradova A., Stein R. (2003) Heavy metals in aerosols over the seas of the Russian Arctic. The Science of the Total Environment. 306(1–3), 11-25.

  42. Sunderland E.M., Gobas F.A.P.C., Branfireun B.A., Heyes A. (2006) Environmental controls on the speciation and distribution of mercury in coastal sediments. Marine Chemistry. 102, 111-123.

  43. Tolosa I., Mora S., Sheikholeslami M.R., Villeneuve M.R., Bartocci J., Cattini C. (2004) Aliphatic and Aromatic Hydrocarbons in coastal Caspian Sea sediments. Mar. Poll. Bull. 48, 44-60.

  44. Warmer H., van Dokkum R. (2002) Water Pollution Control in the Netherlands. Policy and Practice 2001. RIZA, Lelystad, Netherlands, p. 77.

Дополнительные материалы

скачать ESM.docx
Приложение 1.
Таблица S1 . Корреляционная матрица (p < 0.01) между содержанием химических элементов (мкг/г), органических соединений, долей гранулометрических фракций, и глубиной станций отбора проб.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Геохимия

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал