Головна » Статті » Конференція_2016_03_24-25 » Секція_1_Екологія_і_природокористування

ЕКОЛОГО-ГЕОХІМІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ДОННИХ ВІДКЛАДІВ РІЧОК В МЕЖАХ ЛЬВІВСЬКОГО ПРОГИНУ

Кость Марія

к. геол. н., старший науковий співробітник

Інститут геології і геохімії горючих копалин НАН України

м. Львів

 

ЕКОЛОГО-ГЕОХІМІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ДОННИХ ВІДКЛАДІВ РІЧОК В МЕЖАХ ЛЬВІВСЬКОГО ПРОГИНУ

 

Донні відклади формуються в результаті седиментації завислого у воді матеріалу і його взаємодії з водною фазою. Вони інтегрують геохімічні особливості водозабірної ділянки і як середовище накопичення токсичних речовин відіграють важливу роль у формуванні якості води. На основі їхнього хімічного складу можна оцінювати концентрації елементів, небезпечні для екології водної системи.

Мета роботи – встановити еколого-геохімічні особливості донних відкладів річок в межах Львівського прогину.

Об’єкт дослідження – донні відклади річок басейнів Західний Буг, Стир та Дністер.

Дослідження проведено в лабораторії проблем геоекології ІГГГК НАН України впродовж 2011–2015 рр. Літологічний опис зразків, визначення фізико-хімічних характеристик проб (вмісту вологи, органічної речовини, золи та рН розчину), валового вмісту Co, Pb, Ni, Ti, V, Cr, Zn, Cu, Ba, Sr, Fe, Mn проведено за методиками відповідно до державних стандартів в атестованій лабораторії спектральних і хімічних методів аналізу ІГГГК НАН України (аналітики: Р. П. Козак, М. В. Кость), а валовий хімічний склад донних відкладів – у хімічній лабораторії відділу геохімії осадових товщ нафтогазоносних провінцій ІГГГК НАН України (аналітик: Л. К. Білик).

У результаті проведених досліджень встановлено, що за гранулометричним складом відклади змінюються від супісків до легких – важких суглинків, за кольором – від жовтувато-сірого до темно-сірого. Вологість повітряно-сухих проб коливається від 0,24 до 6,36 % (середня – 1,78 %), коефіцієнт варіації (V) – 73,56 %. Вміст органічної речовини у відкладах становить 6,27 % (1,4–18,43 %), V – 67,56 %; карбонатів в середньому – 2,47 % (0,68–4,75), V – 67,51 %. Значення рН 6,85–8,07 од. (V 4,43 %).

Мінеральна частина, виражена у відсотках від маси прожареного і безкарбонатного відкладу, включає оксид Силіцію, вміст якого становить 83,51–96,28 %, півтораоксиди (Al2O3 і Fe2O3) – 2,25–8,73 %, CaO (1,15–8,44 %). Незначна частка припадає на оксиди Калію (0,56–1,30 %), Натрію (0,09–0,79 %), Магнію (0,11–0,48 %), Фосфору (0,06–0,47 %). Оксиди за зменшенням їхнього відносного вмісту можна розташувати в такий ряд: SіO2 ® СаО ® Аl2О3 ® MnO ® Fe2О3 ® FeO ® MgO ® K2O ® Na2O ® P2O5 ® TiO2.

Вміст елементів у донних відкладах є показником їхнього забруднення, оскільки вони є своєрідним депо для металів. Серед джерел надходження у водні екосистеми виділяють: природні (продукти абразії берегів та русла водойми; води приток), антропогенні (скиди промислового і комунально-побутового походження; шахтні води) та змішані (атмосферні опади) [1–3]. У донних відкладах встановлено нагромадження таких металів (мг/кг): Pb – < 6–130, Zn – < 50–130, Co – < 4–20, Ni – < 11–50, V – < 9–320, Ba – < 33–820, Sr – < 19–1000, Mn – 115–3600, Fe – 100–35000, Cr – < 8–170, Ti – 80–4500, Cu – < 11–120. Їхні концентрації у відкладах носять мозаїчний характер, і зумовлені фізико-географічними особливостями басейнів та сукупністю процесів, які відбуваються в самих водотоках. Ряди концентрації елементів виглядають так: Fe > Ti > Mn > Sr > Ba > Zn > Cr > Pb > V > Cu > Ni > Co (басейн Західного Бугу); Fe > Ti > Mn >  Sr > Ba > Zn > Cr > V >Ni > Cu > Pb, Co (басейн Стира); Fe > Ti > Mn > Ba > Sr > Zn > Cu > Cr > Pb > V > Ni > Co (басейн Дністра). Їхні середні кількості є значно нижчі ГДК, однак в окремих пробах спостерігається перевищення по вмістах металів. За відношенням середніх вмістів елементів у донних відкладах до їхніх кларків у осадових породах виявлено, що кількості Mn (басейни Західного Бугу та Стира) та Sr (басейни всіх рік) їх перевищують, а для решти елементів знаходяться нижче кларків.

Головними факторами, які контролюють поведінку елементів в донних відкладах є гідрологічні, гідрохімічні чинники та особливості біотичних процесів. Зростання рН у воді до сильнолужної реакції призводить до втрати рухомості більшості металів та їхнього осадження в донних відкладах. Однак, в результаті виникнення сприятливих умов, наприклад, під час хвильового скаламучення, зниження величини рН, зміни мінералізації, у водні маси можуть перейти значні запаси іонів з донних відкладів. Максимальні кількості елементів відмічено у важких суглинках, мінімальні – у супісках, що пояснюється зростаючою роллю розчинів в їх річковому виносі, сорбцією глинистими частками та концентруванням у відкладах пелітового розміру.

На основі системно-статистичної обробки виявлено специфіку розподілу валового вмісту елементів та їхній зв'язок з валовим хімічним складом донних відкладів. Перший фактор пов'язаний з карбонатом кальцію та Ba і Sr, елементами, які ізоморфно входять в кристалічну структуру карбонатів. Іншу групу утворюють TiO2, Al2O3, Ti, V, Cr, Co, Pb, Mn. Ті, V, Cr відносяться до найменш рухомих елементів, які надходять у седиментаційний басейн разом з теригенним матеріалом. Co, Pb захоплюються розчинним Mn, який осаджується в лужному середовищі. У напрямку другого фактора виокремлюються – MgO, Fe2O3, Zn, Ni, Cu – компоненти, які тісно пов’язані з глинистими мінералами відкладу.

 

Література

1. Сает, Ю. Е. Геохимия окружающей среды [Текст] / Ю. Е. Сает, Б. А. Ревич, Е. П. Янин и др.; под ред. Ю. Е. Сает. – М.: Недра, 1990. – 325 с.

2. Беус, А. А. Геохимия окружающей среды [Текст] / А. А. Беус, Л. И. Грабовская, Н. В. Тихонова. – М.: Недра, 1976. – 248 с.

3. Линник, П. Н. Влияние различных факторов на десорбцию металлов из донных отложений в условиях экспериментального моделирования [Текст] / П. Н. Линник // Гидробиологический журнал. – 2006. – Т. 42. – № 3. – C. 97–114.

Категорія: Секція_1_Екологія_і_природокористування | Додав: Admin (23.03.2016)
Переглядів: 254
Всього коментарів: 0