АНАЛИЗ ВЕРТИКАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ И ОРГАНИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ В ТОЛШЕ ВОДЫ ВБЛИЗИ АПШЕРОНСКОГО ПОЛУОСТРОВА

С. Р. Гаджиева, Н. Т. Шамилов, Д. А. Гулиев,

Л. Р. Садыхова, А. Г. Гусейинли А. Ф. Аминбеков

Бакинский Государственный Университет, Каспийская Экологическая Лаборатория

В течение последних нескольких десятилетий индустриализация и урбанизация в Каспийском регионе развивается быстрыми темпами и связанное с этим увеличение объема выбросов в море вызывает озабоченность в этом регионе. Предполагается, что основными источниками загрязнения являются органические углеводороды. Такие воды содержат 122,5 тысяч тон нефти, 1,1 тысячи тон фенолов, 9,9 тысяч тон органики. Загрязнение воды и донных отложений отмечается по всему Апшеронскому полуострову. Морская добыча нефти, бурение скважин и связанные с этим процессом аварийные разливы нефти так же являются источниками антропогенного загрязнения в морской среде. Многократные исследования показывают, что в большинстве случаев деградированная нефть аккумулируются в донных отложениях и остаться в них на протяжении многих лет.

В морской среде Каспия, наряду с органическими углеводородами, основными загрязнителями также являются тяжелые и переходные металлы, попадающие в морскую воду со сточными водами, речным стоком и в результате процессов нефтедобычи. Как микроэлементы, металлы имеют большое значение в жизни рыб и других гидробионтов. Они входят в состав ферментов, витаминов, гормонов и участвуют в биохимических процессах, протекающих в организмах гидробионтов. Но находясь в воде в больших количествах, они способны денатурировать белки, блокировать тиоловые группы, оказывать антибиотическое влияние на проявление жизненных процессов и вызывают генетические изменения.

Тяжелые металлы попавшие в море, не остаются равномерно распределенными в толще воды, они в основном откладываются в донных отложениях, но помимо этого они также могут распределяться и в поверхностном микрослое воды. А поверхностный микрослой в свою очередь является своеобразным «отправным депо» для морских аэрозолей. Так обогащенные токсическими соединениями морские аэрозоли при трансграничном и межфазном переносе «вода – воздух», являются для человека наиболее угрожающим следствием загрязнения прибрежных акваторий, а в особенности в рекреационных зонах, так как вследствие их химического и дисперсионного состава происходит их прямое попадание в кровеносную систему через органы дыхания, в результате чего возникает необходимость изучить динамику распределения тяжелых металлов в толще воды и определить, как изменяется их концентрация от поверхности к дну. Таким образом, можно будит установить области места большей аккумуляции металлов в вертикальном разрезе воды.

Для проведения данной работы, был организован мониторинг, который продолжался с июня по июль 2012 года, во время которого были отобраны образцы воды с 4 точек прибрежной зоны Апшеронского полуострова. Образцы воды отбирались на расстоянии 15-27 километров от берега Апшеронского полуострова. Водные образцы отбирались с помощью специального пробоотборника «12 L Niskin», на глубине 0.5, 5, 20 м от поверхности воды.

Анализ проб проводился в Каспийской Экологической Лаборатории CEL, используя общепринятые международные процедуры. Анализ физико-химических показателей воды проводился с использованием портативного мультиметра Sension (HACH). Анализ тяжелых металлов проводился с использованием индуктивно связанной плазмы оптически эмиссионного спектрофотометра ICP-OES. Общие углеводороды нефти анализировались с использованием газового хроматографа с пламенно ионизационным детектором GC-FID , полиароматические углеводороды анализировались на газовом хроматографе с масселективным детектором GC-MS фирмы Agilent.

Из имеющихся литературных данных известно, что для морских прибрежных вод Англии (Laslett, 1995), максимальные концентрации металлов составляет: цинк 25; медь 4.7; кадмий 0.13; свинец 1.1; никель 9.4 мкг/л. Анализ имеющихся в настоящее время данных по Каспию, показывает, что наибольшие концентрации тяжелых и переходных металлов в воде Восточного Каспия приходится на медь, цинк и барий. Показатели этих элементов в воде достигают 20 мкг/л. Для меди и цинка (при ПДК – 10 мкг/л) и 50 мкг/л для бария. Остальные элементы присутствуют в меньших количествах: мышьяк и хром – менее 6 мкг/л; свинец, ванадий, никель – менее 10 мкг/л; кадмий – менее 1.5 мкг/л; ртуть – менее 0.1 мкг/л, что не превышает рыбохозяйственных ПДК. Косарев и Яблонская (1994) приводят данные о содержании тяжелых металлов в воде в северной части Каспийского моря в следующих значениях: медь - 7 мкг/л, цинк – 22 мкг/л, свинец – 1.3 мкг/л, кадмий – 0.5 мкг/л. Концентрация металлов на изученной нами территории в настоящее время существенно ниже приведённого авторами уровня. Анализ углеводородов показал отсутствие как общих углеводородов нефти - <20мкг/л, так и отсутствие полиароматических углеводородов - <0,01мкг/л и фенолов - <0,04мкг/л в исследуемых образцах. По полученным данным можно сказать, что изучаемая нами территория является относительно чистой по сравнению с точками, лежащими вблизи береговой линии на расстоянии до 20 км. Относительно динамики вертикального распределения, нами было установлено, что для некоторых элементов таких как Сu и Zn наблюдается зависимость уменьшения концентрация от глубины отбора образцов, для Cu концентрация изменялась от 0,93 до 0,79 мкг/л, для Zn от 3,0 до 2,0 мкг/л. Для Hg и Fe наоборот наблюдается увеличение концентрации с увеличением глубины отбора пробы, для Hg от 0,23 до 0,34 мкг/л, для Fe от 2,5 до 8 мкг/л.