Известия РАН. Серия географическая, 2021, T. 85, № 4, стр. 554-564

Донные отложения рек техногенно нарушенных геосистем Восточного Донбасса: сравнительная оценка уровня загрязнения тяжелыми металлами по отечественным и зарубежным критериям

В. Е. Закруткин a, В. Н. Решетняк ab, О. С. Решетняк ac*, Е. В. Гибков a

a Южный федеральный университет
Ростов-на-Дону, Россия

b Всероссийский научно-исследовательский геологоразведочный институт угольных месторождений
Ростов-на-Дону, Россия

c Гидрохимический институт
Ростов-на-Дону, Россия

* E-mail: olgare1@mail.ru

Поступила в редакцию 06.06.2020
После доработки 20.03.2021
Принята к публикации 27.04.2021

Аннотация

Изучено распределение тяжелых металлов в донных отложениях рек в пределах техногенно нарушенных геосистем Восточного Донбасса (в бассейнах Северского Донца и Тузлова). Содержание тяжелых металлов варьируется в широких пределах. При этом наибольшие концентрации характерны для железа и марганца, наименьшие – для свинца и кобальта. Для оценки уровня загрязнения донных отложений тяжелыми металлами использована выделенная из них пелитовая фракция, которая не только доминирует в большинстве проб донных осадков, является концентратором большинства тяжелых металлов, но, что очень важно, обладает наилучшими индикаторными свойствами при характеристике загрязненности речных экосистем. В работе использованы общепринятые отечественные и зарубежные показатели – суммарный показатель загрязнения (Zc), факторы загрязнения (Cf) и степень загрязнения (Cd), индекс геоаккумуляции (Igeo), а в качестве условного фона для пелитовой фракции использовались кларки глин и глинистых сланцев. Уровень загрязненности тяжелыми металлами донных отложений рек в бассейнах Северского Донца и Тузлова относится к категории “умеренный” по Cd, “низкий” или переходный “от низкого до умеренного” по индексу геоаккумуляции и “слабый” по Zc. В целом же в бассейне Тузлова загрязненность металлами донных отложений выше, чем в бассейне Северского Донца, что связано с более интенсивной техногенной нагрузкой. Результаты использования различных подходов оказались вполне сопоставимым, и в целом уровень загрязненности донных отложений рек в пределах техногенно нарушенных геосистем Восточного Донбасса можно охарактеризовать как низкий.

Ключевые слова: бассейн Тузлова, бассейн Северского Донца, пелитовая фракция, суммарный показатель загрязнения, индекс геоаккумуляции

DOI: 10.31857/S2587556621040130

Список литературы

  1. Гибков Е.В., Закруткин В.Е., Решетняк В.Н., Решетняк О.С. Эколого-геохимические особенности донных отложений рек Восточного Донбасса // Изв. ВУЗов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2020. № 1. С. 36–46.

  2. Закруткин В.Е., Гибков Е.В., Решетняк О.С., Решетняк В.Н. Донные отложения как индикатор первичного и источник вторичного загрязнения речных вод углепромышленных территорий Восточного Донбасса // Изв. РАН. Сер. геогр. 2020a. Т. 84. № 2. С. 259–271.

  3. Закруткин В.Е., Иваник В.М., Гибков Е.В. Эколого-географический анализ рисков реструктуризации угольной промышленности в Восточном Донбассе // Изв. РАН. Сер. геогр. 2010. № 5. С. 94–102.

  4. Закруткин В.Е., Коронкевич Н.И., Шишкина Д.Ю., Долгов С.В. Закономерности антропогенного преобразования малых водосборов степной зоны Юга России. Ростов-на-Дону: Изд-во Рост. ун-та, 2004. 252 с.

  5. Закруткин В.Е., Решетняк О.С., Бакаева Е.Н. Гидроэкологические особенности поверхностных вод углепромышленных территорий Восточного Донбасса // Изв. РАН. Сер. геогр. 2020б. Т. 84. № 3. С. 451–460.

  6. Закруткин В.Е., Скляренко Г.Ю., Бакаева Е.Н., Решетняк О.С., Гибков Е.В., Фоменко Н.Е. Поверхностные и подземные воды в пределах техногенно нарушенных геосистем Восточного Донбасса: формирование химического состава и оценка качества: монография. Ростов-на-Дону: Изд-во Южного федерального ун-та, 2016. 172 с.

  7. Решетняк О.С., Закруткин В.Е. Донные отложения как источник вторичного загрязнения речных вод металлами (по данным лабораторного эксперимента) // Изв. ВУЗов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2016. № 4. С. 102–109.

  8. Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Янин Е.П. и др. Геохимия окружающей среды. М.: Недра, 1990. 335 с.

  9. Янин Е.П. Техногенные геохимические ассоциации в донных отложениях малых рек (состав, особенности, методы оценки). М.: ИМГРЭ, 2002. 52 с.

  10. Abrahim G.M.S., Parker R.J. Assessment of heavy metal enrichment factors and the degree of contamination in marine sediments from Tamaki Estuary, Auckland, New Zealand // Environ. Monit. Assess. 2008. Vol.  36. P. 227–238.

  11. Cao X., Shao Y., Deng W. et al. Spatial distribution and potential ecologic risk assessment of heavy metals in the sediments of the Nansi Lake in China // Environ. Monit. Assess. 2014. Vol. 186. P. 8845–8856.

  12. Hakanson L. Ecological risk index for aquatic pollution control, a sedimentological approach // Wat. Res. 1980. Vol. 14. P. 975–1001.

  13. Müller G. Index of geoaccumulation in the sediments of the Rhine River // Geojournal. 1969. Vol. 2. P. 108–118.

  14. Nasrabadi T., Nabi Bidhendi G., Karbassi A. et al. Evaluating the efficiency of sediment metal pollution indices in interpreting the pollution of Haraz River sediments, southern Caspian Sea basin // Environ. Monit. Assess. 2010. Vol. 171. P. 395–410.

  15. Pazi I. Assessment of heavy metal contamination in Candarli Gulf sediment, Eastern Aegean Sea // Environ. Monit. Assess. 2011. Vol. 174. P. 199–208.

  16. Raza A., Farooqi A., Javed A. et al. Distribution, enrichment, and source identification of selected heavy metals in surface sediments of the Siran River, Mansehra, Pakistan // Environ. Monit. Assess. 2016. Vol. 188. P. 572.

  17. Turekian K.K., Wedepohl D.H. Distribution of the elements in some major units of the earth’s crust // Bulletin Geol. Soc. of America. 1961. Vol. 72. P. 175–192.

Дополнительные материалы отсутствуют.