География и геоэкология/3.Гидрология и водные ресурсы

К.х.н. Потапова Т.М., Паршина Т.В.

Санкт-Петербургский государственный университет

Факультет географии и геоэкологии

Оценка осаждения растворенных и взвешенных веществ в морских устьях сибирских рек

Информация о поведении взвешенных и растворенных веществ в зонах смешения речных и морских вод показывает, что геохимия элементов в устьевых областях очень сложна и недостаточно изучена. Суждения разных исследователей о консервативности и не консервативности элементов в эстуариях рек нередко противоречивы и оценки их потерь также сильно колеблются [Лисицин..2004]. Тем не менее факт активного влияния элементов барьерной зоны река-море, действующей в качестве ловушки для большинства взвешенных и растворенных веществ на пути в океан, можно считать доказанным, что подтверждается как лабораторными экспериментами, так и многочисленными полевыми наблюдениями [Гордеев..1983] Определение потерь отдельных элементов в эстуариях позволяет уточнить величины речного стока химических элементов в океан. На основе данных мониторинговых гидрологических и гидрохимических наблюдений Гидрометслужбы на замыкающем створе р. Енисей (г.Игарка) нами были рассчитаны величины потерь ряда химических элементов в устьевой области реки Енисей. При этом были определены количества осажденных веществ как со взвесью, так и непосредственно из водных растворов. В основу расчета были положены литературные данные о процентном содержании химических элементов во взвесях [Савенко..2006] и о процентах осаждения химических элементов из воды [Гордеев…2009]. В результате была проведена оценка выноса растворенных веществ (железа, марганца, алюминия, меди, кремния) с речным стоком в Карское море со всего водосбора реки Енисей с учетом потерь в устьевой области. Значения стока растворенных веществ были рассчитаны для лет разной водности: средне-водного (1987г) и многоводного (1989г) лет.

Зная процент содержания разных химических компонентов во взвешенном веществе, а также количество взвесей, осаждённое в устьевой области, можно рассчитать величину осаждения этих элементов на геохимическом барьере вместе с взвесью, а также то количество, которое выносится в океан с учётом потерь на границе река-море. В таблице приведены значения стока разных химических компонентов с взвесью со всего водосбора реки Енисей и то количество, которое выносится в океан с учётом потерь на осаждение. Данные оценки потерь относятся к зонам смешения речных и морских вод и не распространяются на шельф и континентальный склон. Значения рассчитаны для средне-водного – 1987 (17351 м³/с) и многоводного года – 1989 (19855 м³/с).

Таблица .- Вынос растворённых веществ с речным стоком в Карское море с водосбора реки Енисей с учетом осаждения в шельфовой зоне

Химический элемент	% осаждения	Сток химических элементов	Количество осажденного вещества	Вынос в океан с речным стоком
С, млн т/год	10	12,1-13,1*	1,2-1,3	10,8-11,6
Si, млн т/год	10	1,5-2,1	0,15-0,21	1,3-1,9
Fe, млн т/год	80	0,1-0,2	0,08-0,16	0,02-0,04
Al, тыс. т/год	50	16,5-25,8	8,2-9,2	8,2-9,2
Mn, тыс. т/год	50	9,8-10,8	4,9-5,4	4,9-5,4
Cu, тыс. т/год	10	2-2,5	0,2-0,25	1,8-2,3

· первое число – средне-водный год, второе число – многоводный год

Исходя из анализа таблицы, можно заключить, что максимальный вынос с речным стоком в Карское море имеет органический углерод (10,8-11,6 млн.т/год), что свидетельствует о влиянии большой степени заболоченности водосбора р. Енисей в нижнем течении. Значения стока растворенного кремния в океан составляют – 1,3-1,9 млн.т/год. Полученные высокие значения выноса углерода и кремния обусловлены тем, что лишь 10% от стока данных химических компонентов осаждается в устьевой области. Несмотря на более высокую степень осаждения (80%) железа в эстуарной зоне, значения его выноса в Карское море с речным стоком также достаточно высоки и составляют 20000-40000т/год. Сток микроэлементов, выносимых в Северный Ледовитый океан, варьирует в интервале от 2 до 10 тысяч тонн в год. При этом сток микроэлементов, характеризующихся минимальным процентом (10%) осаждения из воды для меди составляет 1800-2300 т/год, а количество осажденной меди в устьевой области варьирует в интервале 200-250 т/год. Для элементов с более высоким процентом осаждения (50% - марганец) величины выноса в океан и осаждения в эстуарной зоне оказываются соизмеримыми и составляют 4900- 5400 т/год.

Проведенные нами расчеты на основе совмещения гидрологических, геохимических и гидрохимических данных свидетельствуют о значительном накапливании ряда химических элементом в эстуарной зоне р.Енисей, что необходимо учитывать при проведении как геологоразведочных работ, так и природоохранных мероприятий.

Литература:

1. Гордеев В.В. Речной сток в океан и черты его геохимии. М.: Наука 1983.159с.

2. Гордеев В.В.Система река-море и ее роль в геохимии океана: Автореферат диссертации докт. геол.-минерал.нук: М., 2009.

3. Лисицин А.П. Потоки осадочного вещества , природные фильтры и осадочные системы «живого океана»//Геология и геофизика. 2004б. т.45, №1, с.15-48.

4. Савенко В.С. Химический состав взвешенных наносов рек Мира. М.: ГЕОС. 2006.174с.