Міжрічна мінливість вмісту важких металів у воді та донних відкладах полігону "Одеський регіон ПЗЧМ”
Наведена загальна характеристика забруднення важкими металами води та донних відкладів Одеської затоки на полігоні «Одеський регіон ПЗЧМ» за період 1988 – 2010 рр. на основі досліджень, що були виконані Одеським філіалом Інституту біології південних морів НАН України при проведенні комплексного моні...
Gespeichert in:
| Datum: | 2012 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Морський гідрофізичний інститут НАН України
2012
|
| Schriftenreihe: | Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/56821 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Міжрічна мінливість вмісту важких металів у воді та донних відкладах полігону "Одеський регіон ПЗЧМ” / С.Є. Дятлов, О.В. Чепіжко, В.О. Урдя // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2012. — Вип. 26, том 1. — С. 257-269. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-56821 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-568212014-02-27T03:01:43Z Міжрічна мінливість вмісту важких металів у воді та донних відкладах полігону "Одеський регіон ПЗЧМ” Дятлов, С.Є. Чепіжко, О.В. Урдя, В.О. Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей Наведена загальна характеристика забруднення важкими металами води та донних відкладів Одеської затоки на полігоні «Одеський регіон ПЗЧМ» за період 1988 – 2010 рр. на основі досліджень, що були виконані Одеським філіалом Інституту біології південних морів НАН України при проведенні комплексного моніторингу Одеської затоки. Приведена общая характеристика загрязнения тяжелыми металлами воды и донных отложений Одесского залива на полигоне «Одесский регион СЗЧМ» за период 1988 – 2010 рр. на основе исследований выполненных Одесским филиалом института биологии южных морей НАН Украины при проведении комплексного мониторинга Одесского залива. General characteristics of heavy metal contamination of water and sediments of the Odessa Gulf at the landfill site "Odessa region of north-west of the Black Sea" during the period 1988-2010 period, based on studies made by the Odessa Branch of the Institute of Biology of Southern Seas, National Academy of Sciences of Ukraine within the comprehensive monitoring of Odessa Bay. 2012 Article Міжрічна мінливість вмісту важких металів у воді та донних відкладах полігону "Одеський регіон ПЗЧМ” / С.Є. Дятлов, О.В. Чепіжко, В.О. Урдя // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2012. — Вип. 26, том 1. — С. 257-269. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. 1726-9903 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/56821 504.45 ru Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу Морський гідрофізичний інститут НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей |
| spellingShingle |
Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей Дятлов, С.Є. Чепіжко, О.В. Урдя, В.О. Міжрічна мінливість вмісту важких металів у воді та донних відкладах полігону "Одеський регіон ПЗЧМ” Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу |
| description |
Наведена загальна характеристика забруднення важкими металами води та донних відкладів Одеської затоки на полігоні «Одеський регіон ПЗЧМ» за період 1988 – 2010 рр. на основі досліджень, що були виконані Одеським філіалом Інституту біології південних морів НАН України при проведенні комплексного моніторингу Одеської затоки. |
| format |
Article |
| author |
Дятлов, С.Є. Чепіжко, О.В. Урдя, В.О. |
| author_facet |
Дятлов, С.Є. Чепіжко, О.В. Урдя, В.О. |
| author_sort |
Дятлов, С.Є. |
| title |
Міжрічна мінливість вмісту важких металів у воді та донних відкладах полігону "Одеський регіон ПЗЧМ” |
| title_short |
Міжрічна мінливість вмісту важких металів у воді та донних відкладах полігону "Одеський регіон ПЗЧМ” |
| title_full |
Міжрічна мінливість вмісту важких металів у воді та донних відкладах полігону "Одеський регіон ПЗЧМ” |
| title_fullStr |
Міжрічна мінливість вмісту важких металів у воді та донних відкладах полігону "Одеський регіон ПЗЧМ” |
| title_full_unstemmed |
Міжрічна мінливість вмісту важких металів у воді та донних відкладах полігону "Одеський регіон ПЗЧМ” |
| title_sort |
міжрічна мінливість вмісту важких металів у воді та донних відкладах полігону "одеський регіон пзчм” |
| publisher |
Морський гідрофізичний інститут НАН України |
| publishDate |
2012 |
| topic_facet |
Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/56821 |
| citation_txt |
Міжрічна мінливість вмісту важких металів у воді та донних відкладах полігону "Одеський регіон ПЗЧМ” / С.Є. Дятлов, О.В. Чепіжко, В.О. Урдя // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2012. — Вип. 26, том 1. — С. 257-269. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. |
| series |
Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу |
| work_keys_str_mv |
AT dâtlovsê mížríčnamínlivístʹvmístuvažkihmetalívuvodítadonnihvídkladahpolígonuodesʹkijregíonpzčm AT čepížkoov mížríčnamínlivístʹvmístuvažkihmetalívuvodítadonnihvídkladahpolígonuodesʹkijregíonpzčm AT urdâvo mížríčnamínlivístʹvmístuvažkihmetalívuvodítadonnihvídkladahpolígonuodesʹkijregíonpzčm |
| first_indexed |
2025-07-05T08:06:33Z |
| last_indexed |
2025-07-05T08:06:33Z |
| _version_ |
1836793509146787840 |
| fulltext |
257
УДК 504 .45
С.Є.Дятлов*, О.В.Чепіжко**, В.О.Урдя**
*Одеській філіал Інституту біології південних морів НАН України, м.Одеса
** Одеський національний університет ім. І.І. Мечникова, м.Одеса
МІЖРІЧНА МІНЛИВІСТЬ ВМІСТУ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ У ВОДІ
ТА ДОННИХ ВІДКЛАДАХ ПОЛІГОНУ «ОДЕСЬКИЙ РЕГІОН ПЗЧМ»
Наведена загальна характеристика забруднення важкими металами води та
донних відкладів Одеської затоки на полігоні «Одеський регіон ПЗЧМ» за період
1988 – 2010 рр. на основі досліджень, що були виконані Одеським філіалом Інсти-
туту біології південних морів НАН України при проведенні комплексного моніто-
рингу Одеської затоки.
КЛЮЧОВІ СЛОВА: важкі метали, донні відклади, самоочищення, Одеська затока.
Район Одеської затоки представляє собою складний комплекс з рекреа-
ційної та промислової зони, а також є одним з найбільших транспортирних
вузлів, завдячуючи наявності найбільшого морського порту в Україні. Це,
зазвичай, негативно відзначається на загальному стані екосистеми. Розроб-
лені і впроваджені різноманітні методики дослідження еволюції екосистеми
та впливу на неї основних процесів забруднення в межах території Одеської
затоки, а саме на полігоні «Одеський регіон ПЗЧМ». Основна мета дослі-
джень, що проводяться, – прослідкувати загальні тенденції розвитку еколо-
гічного стану середовища для можливого корегування господарчої діяльно-
сті та спроби раціонального поєднання різних властивостей регіону.
Питання екологічної рівноваги в системі довкілля та екобезпеки Одесь-
кої затоки і прилеглих територій не втрачає своєї актуальності, обумовленої
прогресуючим розвитком природних та антропогенних чинників; особливо
враховуючи посилення останніх на даний час.
Взагалі, дослідження на даній території були розпочаті у 50-ті рр., а на-
прикінці 80-х рр. був проведений цілий ряд комплексних наукових експе-
дицій, за участю таких фахівців як, П.М. Куприн та Ф.А. Щербаков [13],
Л.В. Іщенко [9] та інші. Підіймаючи питання екології північно-західної час-
тини Чорного моря неможливо не згадати монографію “Северо-западная
часть Черного моря: биология и экология” [2].
Еколого-геохімічні та еколого-гідрохімічні дослідження в районі полі-
гону проводились Одеським філіалом Інституту біології південних морів
НАН України (ОФ ІБПМ) з 1988 р. і по сьогодення. Метою статті є узагаль-
нення та оцінка інформації багаторічних спостережень на полігоні за мінли-
вістю вмісту важких металів (ВМ), як одного з найтоксичніших факторів
впливу на екосистему.
Об’єктом дослідження є процес надходження, розподілу, міграції, важ-
ких металів, а також самоочищення морського середовища. Згідно цього,
предметом дослідження, є, по-перше, визначення комплексу характеристик
морського середовища, а саме – гідрологічні (температура, загальна мінера-
лізація) та фізико-хімічні (концентрація йонів водню (pH), параметри окис-
© С .Є .Дятлов , О .В .Чепіжко , В .О .Урдя , 2012
258
лювально-відновлювальний потенціал (Eh, rH2) та, по-друге, визначення
саме рівня забруднення води та донних відкладів важкими металами (Cu, Ni,
Cd, Zn,) в розчиненій та зваженій формі.
Матеріал та методика. Усі аналітичні роботи проводились в стаціона-
рних акредитованих в УкрСЕПРО лабораторіях ОФ ІБПМ. Відбір проб води
та донних відкладів проводився згідно стандартних методів [6]. Визначення
усіх параметрів, що вивчалися, виконувались за допомогою стандартних
методик – pH [10], Eh, rH2 [23], а також визначення вмісту важких металів у
відповідності з [17, 18]. Для калібрування приладів та перевірки точності
вимірів використовувались відповідні стандартні зразки. Проби води відби-
ралися пластмасовим батометром Молчанова обсягом 4 л, зразки донних
відкладів – дночерпаком Петерсона з площею захоплення 0,025 та 0,1 м2.
Висловлюємо подяку спів-
робітникам лабораторії Л.Ю. Се-
кундяк, О.А. Павловій.
Район вивчення охоплює
прибережну частину Чорного
моря от с. Санжейка до Малого
Аджаликського (Григорівського)
лиману; карта-схема розміщення
станцій зображена на рис.1. До-
слідження проводились 1988 по
2012 рр.
Основними джерелами над-
ходження важких металів у
ПЗЧМ є стік великих річок Ду-
най, Дніпро, Дністер і Південний
Буг, скид очищених стічних вод
зі станцій біологічної очистки,
всіх видів зворотних вод (стічні
без очистки, дренажні, дощові
тощо). При цьому основна маса
привноситься з течією забруднених вод Дніпра і скидами з місцевих джерел.
Результати та обговорення. Перерва у проведенні морських експеди-
цій у 2000 – 2004 рр. розділила спостереження на два етапи: перший 1988 –
1999 рр. та другий, на протязі 2005 – 2010 рр. Результати досліджень за пове-
дінкою важких металів геотехногенної системи Одеської затоки за період
(1988 – 2004 рр.) вже були надруковані [2, 11, 19 – 22], тому основна увага при-
ділялася періоду 2005 – 2010 рр., та виявленню провідних тенденцій поведін-
ки важких металів на останній час. Для аналізу стану середовища в межах
визначеної для оцінки рівня забруднення даного району використовувались
аналітичні данні по визначенню основних токсикантів та рибогосподарчі гра-
нично допустимі концентрації (ГДК) елементів, які також наведені у табл.1.
Судячи з розмаху значень вмісту металів у воді наведених у табл.1, у літ-
ній період 2005 – 2010 рр. спостерігається підвищення вмісту важких металів,
яке пояснюється надходженням великої кількості забруднюючих елементів
внаслідок надмірного випадання атмосферних опадів в 2010 р.
30.70 30.80 30.90 31.00 31.10 31.20
46.15
46.20
46.25
46.30
46.35
46.40
46.45
46.50
46.55
46.60
1
2
3
4
5
6
78
9
1011
12 13
14 15
16
17
18
19
2021
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
Р и с . 1 .Розміщення станцій пробовідбо-
ру на полігоні “Одеський регіон ПЗЧМ”.
259
Т а б л и ц я 1 .Діапазон вмісту важких металів на полігоні “Одеський регіон
ПЗЧМ” у 2005 – 2010 рр.
шар
води
зна-
чення
розчинена форма, мкг·дм–3 зважена форма, мкг·дм–3
Cu Zn Ni Cd Cu Zn Ni Cd
весна
пове-
рхне-
вий
мін 0,48 0,05 0,4 0,1 0,09 1,22 0,17 0,01
макс 2,31 15,62 2,03 0,4 0,48 12,88 0,66 0,01
сер 1,13 6,09 1,14 0,2 0,29 3,35 0,33 0,01
при-
дон-
ний
мін 4,09 0,1 0,99 0,01 0,35 1,39 0,3 0,1
макс 1,05 31,37 3,66 0,04 1,96 6,76 1,3 0,1
сер 2,6 13,36 1,99 0,01 0,64 3,37 0,68 0,1
літо
пове-
рхне-
вий
мін 0,5 0,01 0,15 0,01 0,05 0,27 0,1 0,01
макс 17,19* 56,9* 3,25 0,6 2,6 64,94 28,81 0,38
сер 1,69 5,19 0,9 0,11 0,54 13,23 1,97 0,11
при-
дон-
ний
мін 0,02 0,07 0,04 0,01 0,09 1,13 0,17 0,01
макс 31,66* 144,55* 7,4 0,3 18,1 116,05 29,39 17
сер 3,22 7,95 1,46 0,1 1,28 14,04 1,91 0,27
осінь
пове-
рхне-
вий
мін 0,27 0,08 0,11 0,05 0,04 0,64 0,1 0,03
макс 3,29 49,31 1,23 0,2 0,68 15,56 0,15 0,36
сер 0,91 4,59 0,63 0,13 0,29 5,06 0,63 0,15
при-
дон-
ний
мін 0,09 0,1 0,06 0,04 0,08 0,91 0,11 0,02
макс 4,63 29,95 1,98 0,23 6,73 25,59 46 0,46
сер 1,81 3,97 0,58 0,12 1,03 7 1,79 0,15
ГДК 5,00 50,00 10,00 5,00 - - - -
*надкритичні значення вмісту металів.
Мідь. Максимальне значення Cu в розчиненій формі в поверхневому та
придонному шарі води відповідно, за 2005 – 2010 рр. склало 17,19 та
31,66 мкг·дм
–3, відповідно, а враховуючи данні починаючи з 1988 р. макси-
мальне значення речовини, що було зафіксовано на поверхні води, –
36,37 мкг·дм
–3 (ст.19) у 1997 р. В придонному шарі води за весь період дос-
лідження максимальна кількість розчиненої міді досягла 31,66 мкг·дм
–3 у
червні 2010 р. (на ст.А-1). Причому, влітку 2010 р. були зафіксовані багато-
разові випадки підвищеної концентрації розчиненої міді в придонному шарі
морської води, що призвело до, порівняно з попередніми роками, рекордно-
високого середньорічного значення 8,64 мкг·дм
–3 (1,7 ГДК),у порівнянні з
попередніми роками.
Максимальна концентрація зваженої форми Cu елементу в поверхнево-
му шарі за період 2005 – 2010 рр., 2,6 мкг·дм
–3, а в придонному шарі –
18,1 мкг·дм
–3. За весь період вивчення – на поверхні 43,35 мкг·дм
–3 у серпні
1989 р. (ст.22), та 19,98 мкг·дм
–3 у листопаді того ж року (ст.25).
260
За весь період дослідження загальна кількість випадків перевищення
ГДК Cu в розчиненій формі зафіксована 112 разів.
Цинк. Максимальний вміст розчиненої форми цинку на 2005 – 2010 рр.
– 56,9 мкг·дм
–3 та 144,55 мкг·дм
–3
у поверхневому шарі (ст.5) та у придон-
ному шарі води (ст.24), відповідно, був відмічений у літній період. За весь
період досліджень максимальними значеннями розчиненого Zn були
111,16 мкг·дм
–3
в поверхневому шарі води (ст.10) та 211,6 мкг·дм
–3 в при-
донному (ст.7), які були зафіксовані в листопаді 1988 р.
У зваженій формі Zn був зафіксований на ст.42 та 20 в серпні 2007 р. у
кількості 64,94 мкг·дм
–3 у поверхневому та 116,05 мкг·дм
–3
та придонному
шарах води відповідно. А враховуючи дані з 1988 р. максимальними були
значення, що були зафіксовані навесні ст.31 – 121,38 мкг·дм
–3
на поверхні во-
дної товщі в 1992 р., та в придонному шарі ст.26 – 131,4 мкг·дм
–3, в 1991 р.
Загальна кількість перевищення ГДК розчиненого цинку за весь час до-
сліджень становила 67 разів.
Нікель. За період 2005 – 2010 рр. перевищення ГДК Ni в розчиненій фо-
рмі не спостерігалось, максимальні значення у поверхневому шарі – 3,25 та
7,95 мкг·дм
–3
в придонному шарі. За весь період вивчення у поверхневому
шарі у квітні 1989 р. високий вміст нікелю становив 11,10 мкг·дм
–3
(1,1 ГДК) (ст.5); у придонному ж шарі максимальне значення розчиненого
Ni спостерігалось у квітні 1991 р. і склало 21,42 мкг·дм
–3 (ст.7).
Максимальні значення зваженої форми Ni за період 2005 – 2010 рр. бу-
ли зафіксовані у поверхневому шарі – 28,81 мкг·дм
–3 (ст.21) у червні 2010 р.
та в придонному шарі – 46 мкг·дм
–3 (ст.26) у жовтні 2009 р. На даний час,
вони є максимальними за весь період досліджень.
Починаючи з 1988 р. зафіксовано лише 8 випадків перевищення ГДК Ni
в розчиненій формі.
Кадмій. Максимальний вміст розчиненого кадмію не перевищив ГДК в
жодному з випадків спостереження на період 2005 – 2010 рр. За весь час дослі-
джень максимальне значення було зафіксоване влітку 1988 р.: 45,9 мкг·дм–3 у
поверхневому шарі на ст.15, в придонному 17,54 мкг·дм–3 на ст.21 того ж року.
В розчинений формі максимальне значення Cd на період 2005 – 2010 рр.
було зафіксовано в розмірі 0,38 мкг·дм
–3 (ст.18), в придонному шарі води
17 мкг·дм
–3 (ст.42). За весь період максимальний вміст елементу в зваженій
формі склав 18,01 мкг·дм
–3 восени 1997 р. (ст.27) у поверхневому шарі, та
17 мкг·дм
–3 в 2008 р. Усього зафіксовано 19 випадків перевищення ГДК ка-
дмію.
Як у поверхневому так і в придонному горизонті водної товщі Одеської
затоки в межах полігону “Одеський регіон ПЗЧМ” спостерігається велика
мінливість гідролого-гідрохімічних процесів. Однак, всі середні значення
вмісту важких металів за період 2005 – 2010 рр. на полігоні не перевищува-
ли ГДК для морської води за рибогосподарськими критеріями (рис.2), окрім
значення для міді в придонному шарі води за 2010 р., яке склало 1,7 ГДК.
Виходячи з діаграми ясно видно тенденцію до поступового зменшення
середніх значень вмісту цинку у поверхневому горизонті і різке збільшення
вмісту нікелю і міді (майже у два рази) у 2010 р. Середні ж значення вмісту
розчиненої форми кадмію, навпаки, як в поверхневих, так і в придонних
горизонтах морської води практично не відрізняються.
261
У придонному шарі поведінка
важких металів мала синхронний
характер з такою ж у поверхневому
шарі, проте абсолютні значення їх
вмісту приблизно у два рази вище.
Характер поведінки значень се-
реднього вмісту зваженої форми ва-
жких металів у поверхневому і при-
донному горизонтах морської води
практично співпадав, навіть за роз-
махом абсолютних значень, що вка-
зує на тісну взаємозалежність сис-
теми морська вода – зважена фаза.
Динаміка вмісту важких мета-
лів у донних відкладах. При оцінці
стану екологічної системи узбережжя
ключовим моментом є характеристи-
ка донних відкладів. Враховуючи
той факт, що донні відклади є кін-
цевим етапом в міграції забруднюючих елементів та своєрідним колекто-
ром, можна впевнено стверджувати про їх роль як індикатора загального
екологічного стану.
У відповідності зі схемою районування українського шельфу Чорного
моря, Одеська затока відноситься до Західного сектору, в якому переважа-
ють глибини до 20 м, солоність поверхневого шару морської води колива-
ється в інтервалі 10 – 15 ‰, при згінних вітрах досягаючи максимальної ве-
личини 18 ‰ [7, 8].
Відносно плоска, слабо хвиляста поверхня дна полігона зберігає під ма-
лопотужною товщею донних відкладів основні форми субаерального палео-
рельєфу. Тут виділяється два головних типа донних ландшафтів [20]:
1. Ландшафти прибережного схилу і вершинних поверхонь підводних
височин (прибережний схил, Одеська банка та Дністровська височина);
2. Ландшафти палеодолин та їх схилів (Дніпровський жолоб, північний
схил Дністровської височини і Південний схил Одеської улоговини).
Донні відклади, які приурочені переважно до донних ландшафтів пер-
шого типу, зазвичай представлені дрібнозернистими пісками з черепашни-
ковим детритом і черепашниками з домішкою пелітового матеріалу та орга-
нічної речовини. Менше поширення мають донні відкладення більш дріб-
них літологічних різновидів – мули дрібноалевритові, які зазвичай розташо-
вані на схилах вище вказаних геоморфологічних структур. Швидкість седи-
ментації мінімальна – 40 мм за 1000 років.
У відкладах іншого типу переважають мули глинисті. Тільки в північній
частині Дніпровського жолоба на деяких ділянках дна проявляється більш
грубий седиментаційний матеріал з утворенням дрібноалевритових мулів.
Північний схил Дністровської височини складений черепашниками. Це,
імовірно, обумовлено порівняно невеликими глибинами (до 20 м) і специ-
фічним гідрологічним режимом у цьому районі. Швидкість седиментації на
Р и с . 2 .Характер змін середніх зна-
чень вмісту розчиненої форми важких
металів у поверхневому (а) та придон-
ному (б) шарах води за 2005 – 2010 рр.
на полігоні “Одеський регіон ПЗЧМ”.
262
Р и с . 3 .Карта донних ландшафтів ПЗЧМ (у межах полігону ОР ПЗЧМ).
площах поширення ландшафтів другого типу вище, ніж на ландшафтах пер-
шого типу [9, 13]. Карта донних ландшафтів ПЗЧМ представлена на рис.3.
По нормалі до берегової лінії досліджуваного району послідовно про-
стежується ряд динамічних зон, що розрізняються по інтенсивності абразій-
ного та акумулятивного процесів. Зона прибережної акумуляції і абразії, в
загальному випадку, обмежується глибинами менш 10 – 11 м у смузі шири-
ною від 1 до 6 км. На батиметричних відмітках 12 – 17 м формується про-
міжна зона, у якій знижується сила хвильового впливу, кого вже недостат-
ньо для абразійного процесу, але цілком вистачає для перешкоджання відк-
ладанню алевро-пелітового матеріалу. На глибинах 17 – 18 м починається
зона седиментації частинок алевро-пелітової розмірності [2, 15]. Гідродина-
мічний рознос і механічна диференціація осадового матеріалу в приурізовiй
зоні розвиваються за участю повздовжберегових течій. Створювані тут по-
токи наносів пов'язані з динамічними системами різних порядків.
Регіональна динамічна система першого порядку (р.Дністер – Одеська
затока) має результуючий напрямок з південного заходу на північний схід і
встановлена по розповсюдженню «карпатської гальки» [9]. Потоки наносів
другого порядку зберігають такий же напрямок, але відрізняються складом
матеріалу, що транспортується [16]. Цьому рівню відповідають ділянки від
гирла Дністровського лиману до мису Великий Фонтан і від останнього до
263
Одеського порту. Менш чітко визначається вплив гідродинамічного факто-
ра на повздовж берегове переміщення наносів між м.Одесою і м.Очаковом,
де відсутні постійні потоки наносів. Загальноприйнята гіпотеза існування
малопотужного потоку наносів, що спрямований зі сходу на захід від мису
Аджияцьк до Одеської затоки, але під впливом дрейфових течій цей генера-
лізований напрямок може короткочасно змінюватися. На ділянці від мису
В. Фонтан до Одеського порту, у районі Пересипу і порту Південний при-
родні міграційні процеси переміщення відкладеного матеріалу змінені під
техногенним впливом системи гідротехнічних споруд [12].
Характеризуючи загальний тренд розподілу важких металів у донних відк-
ладах в районі досліджень за час з 1988 – 2010 рр. треба відмітити, що середні
максимальні значення концентрації елементів-токсикантів в донних відкладах
для всього полігону (рис.4, а) були виявлені в: Zn у 1991 р., Ni – 1990 і 1996 рр.,
Cu – 2007 р., а сукупне мінімальне їх значення було відмічене в 2009 р., мож-
ливо викликане кризовим станом економіки та підприємства на той час.
Враховуючи геоморфологічні особливості та характер берегової лінії, а
також за характерними особливостями надходження і, відповідно, розсію-
вання токсичних елементів і сполук, полігон “Одеський регіон ПЗЧМ” був
поділений на ряд районів: 1-й район – м.Ланжерон – Дача-Ковалевського; 2-
й – Одеська затока; 3-й – м.Північний Одеський – порт Південний; 4-й –
Одеська височина; 5-й – Дніпровського жолобу.
До району прибережних донних ландшафтів приурочені такі станції
спостережень: ст.1, 2, 6 – 13, 15, 17, 18, 21, 22, 24, 28, 30, 41. В свою чергу
увесь район ділиться на ряд підрайонів, а саме на підрайон від м.Ланжерон
до Дачі Ковалевського припадають ст.14, 17, 18, 21, 22, на підрайон Одесь-
ку затоку ст.7 – 13, та на підрайон узбережжя від м. Північний Одеський до
порту Південний – ст.6, 2, 1, 30.
У район ландшафтів донних височин потрапляють ст.26 та 31 (Одеська
банка), а в район ландшафту палеодолин (Дніпровський жолоб): ст.3 – 5, 15,
16, 19, 20, 23, 25, 27, 29, 32, 33, 35 – 37, 42, 43. Деякі з вказаних станцій роз-
ташовуються на кордонах районів, цей факт також брався до уваги. Запро-
поноване районування дозволяє більш диференційовано підійти до пробле-
ми варіації концентрацій елементів-токсикантів у донних відкладах регіону.
Вивчення характеру розмаху середніх значень вмісту важких металів в
донних відкладах по районах і підрайонах дозволив встановити загальні
тренди розвитку гідролого-гідрохімічних процесів.
Район м.Ланжерон – Дача Ковалевського. Максимальні аномальні піки
вмісту елементів припадають на: для Zn – на 1993 р., і склав 139,7 мкг/г–1,
для Ni – на 1990 р., склав 48,2 мкг/г–1 і 1996 р. – 42,2 мкг/г–1, для Cu на
2007 р. склав 53,1 мкг/г–1. Періоди зниження загального токсичного забруд-
нення важкими металами в районі, відповідають 1992 та 2006 рр. (рис.4, б)
Для підрайону Одеська затока максимальними виявились середньорічні
значення: для Zn 160,5 мкг/г–1 за 1993 р., для Ni 42,6 мкг/г–1 за 1996 р., і
41,5 мкг/г–1 за 2010 р., та для Cu 57,3 мкг/г–1 за 2007 р. Суттєвого загального
зменшенням вмісту важких металів в даному районі не спостерігалось (рис.4,
в).
264
Мис Північний Одеський – порт Південний. Максимальні середні значен-
ня для всіх важких металів цього району були зафіксовані у 1996 р. і склали для
265
а г
б д
в е
Р и с . 4 .Зміни середнього вмісту важких металів у донних відкладах у період з 1988 по 2010 рр. на полігоні “Одеський регіон
ПЗЧМ” (а); у районах м.Ланжерон – Дача-Ковалевського (б); Одеська затока (в); м.Північний Одеський – порт Південний (г); Одесь-
кої височини (д); Дніпровського жолобу (е).
266
Zn 130,6 мкг/г–1, для Ni – 85 мкг/г–1, Cu – 37,6 мкг/г–1 та кадмію 13,6 мкг/г–1. Для
останнього отримане значення є аномальним для усього періоду дослідження,
порівняно з іншими районами, та полігону в цілому (рис.4, г).
У районі Одеської височини згідно результатів отриманих з 1990 р. мак-
симальними були: для Zn 108,6 мкг/г–1 на 1991 р., для Ni 45,26 мкг/г–1 за 1995 р.
і 45,86 мкг/г–1 за 1996 р., для Cu 39,46 мкг/г–1 за 1996 р. Періодом загальних
мінімальних значень можна впевнено вважати 1990 р. та 1998 р. (рис.4, д).
Дніпровський жолоб. Максимальними середніми значеннями за період
досліджень були: для Zn 125,3 мкг/г–1 за 1991 р., для Ni 62,2 мкг/г–1 за
2010 р., для Cu 49,5 мкг/г–1 2010 р. та Cd 8,05 мкг/г–1 за 1992 р. (рис.4, е).
Аналіз диференційованості періодичності накопичення та розподілу
важких металів у донних відкладах полігону “Одеський регіон ПЗЧМ”, при-
зводить до думки про наявність коефіцієнтів подібності і відмінності для їх
поведінки в донних відкладах для конкретних ландшафтних умов.
Стає очевидним, що на фоні загальної тенденції до зменшення вмісту
всіх досліджуваних важких металів у донних відкладах полігону протягом
періоду виконання досліджень, можна виділити три часових відрізка відно-
сної інтенсифікації процесів накопичення токсичних елементів: 1990 – 1993,
1995 – 1996 і 2007 – 2008 рр.
Для кадмію відзначається така ж спрямованість, в зниженні його кон-
центрації в донних відкладах за період спостережень. Проте його геохімічна
поведінка своєрідна і не пов'язана прямо зі спрямованістю змін вмістів ін-
ших елементів-токсикантів [1, 17]. Якщо враховувати середньорічні значен-
ня важких металів за весь час досліджень до 2010 р. включно по запропоно-
ваним районам, то найбільш забруднені донні відклади в районі Мису Пів-
нічний Одеський – порт Південний, який має максимальні середні значення
Zn 89,75 мкг/г–1, Ni 36,64 мкг/г–1 та район м.Ланжерон – Дача-Ковалевського,
де середньорічне значення склало Cu 28,82 мкг/г–1, Cd 3,66 мкг/г–1 (рис.5).
В діаграмі не приведені данні району Одеської банки, так як данні з ві-
дповідних станцій є лише з 1990 р., і вони не перевищують середньорічні
значення суміжних районів.
Для більшої наочності розгля-
немо більш детально зміни абсолю-
тних значень концентрацій елемен-
тів-токсикантів у 2005 – 2010 рр.,
оскільки результати більш ранніх
етапів спостережень вже були на-
друковані [3, 11, 14, 20 – 22].
У 2005 р. найвищі концентрації
важких металів були виділені в ра-
йоні Дніпровського жолобу (див.
рис.4, д), що, ймовірно, зумовлено
інтенсивним стоком р. Дніпро зва-
женої та, відповідно твердої фрак-
ції та відповідно її гранулометрич-
ним складом [16].
Цей же висновок підтверджу-
Рис .5.Зміни середнього вмісту важ-
ких металів у донних відкладеннях у
період з 1988 по 2010 рр. на полігоні
“Одеський регіон ПЗЧМ”.
267
ється підвищеним вмістом важких металів (по міді – 2 ГДК) у придонній
воді на ст.31, яка розташована у напрямку поширення панівної течії від міс-
ця звалища ґрунту.
У 2007 р. збільшилося техногенне навантаження на центральну і пів-
денну частини полігону “Одеський регіон ПЗЧМ” (ст.9, 12). На ст.9 вміст
міді і цинку у донних відкладах зросла у 3 і 1,3 рази відповідно у порівнянні
з 2005 р. На цій станції відзначено також був підвищений вміст зваженої
форми нікелю у придонній воді 1,5 ГДК розчиненої форми цинку в придон-
ному шарі воді. На ст.12 зазначено 1,5 ГДК розчиненої форми міді у при-
донному шарі води і підвищений її вміст в зваженій формі.
Для 2007 р. необхідно відзначити також збільшення вмісту важких ме-
талів у навколишньому середовищі прибережної смуги від м.Ланжерон до
Сухого лиману, тобто у районі інтенсивного порушення узбережжя. Якщо в
2005 р. в морській воді взагалі не спостерігався вміст металів вище ГДК по
всьому регіону, то в 2007 р. вміст цинку у придонній воді складав 1,1 ГДК у
районі м.Ланжерон (ст.17) і близько 3 ГДК у придонному шарі води біля
Іллічівського порту (ст.24). Що вірогідно є наслідком проведення днопог-
либлювальних робіт.
З 1994 по 1999 рр. спостерігається тенденція зниження вмісту шкідли-
вих для морського середовища важких металів майже до природних фонових
значень. Надалі варіації концентрацій металів знаходилися в межах закономі-
рних флуктуацій до 2009 р. Мінімальний вміст важких металів у донних відк-
ладах було виявлено в районі м.Північний Одеський – порт Південний.
Відносне збільшення концентрації Zn в цьому підрайоні у 2008 р. спро-
воковано зрізанням берегових схилів у районі Північного одеського мису.
Безпосередньо у прибережній смузі найвищий вміст важких металів відзна-
чався у районі дача Ковалевського – мис Ланжерон, що, ймовірно може бути
пов'язано з інтенсивною забудовою берегу. Низькі концентрації, важких ме-
талів у донних відкладах Одеської затоки та району Пересипу, швидше за все,
пов'язані зі зменшенням інтенсивності діяльності промислових підприємств.
Треба додати, що у 2010 р. тенденція зниження вмісту серед ВМ збері-
гається лише для цинку, тоді як середньорічні значення концентрацій інших
металів, мають незначне, але досить виражене підвищення (крім кадмію),
що може свідчити про збільшення їх подальшого накопичення.
На превеликий жаль, в Україні поки що не затверджені на державному
рівні гранично допустимі рівні (гранично допустимі концентрації – ГДК)
для важких металів та інших хімічних сполук у морських донних відкладах.
Тому для виявлення їх аномального вмісту допустимо використовувати ве-
личину природного фону, яка звичайно приймається рівною двох стандарт-
них відхилень (σ). Результати статистичної обробки за в 1988–2000 рр. пері-
од вже були надруковані [5], можна лише зауважити, що всі досліджувані
забруднюючі речовини мали величини нижче аномальних. Величини Eh
свідчать про переважно окислювальні умови, а значення рН – про близькі
до нейтральних умови накопичення донних відкладів.
Висновки. 1. Виходячи із загальних середньорічних значень вмісту всіх
досліджуваних важких металів у донних відкладах по всьому полігону зага-
лом та по районам зокрема Зафіксована тенденція до поступового зменшен-
268
ня середніх значень у морській воді вмісту цинку та навпаки, різке збіль-
шення вмісту нікелю і міді (майже у два рази) за 2010 р. Незначні ж коли-
вання середніх значень вмісту кадмію на відміну від інших важких металів,
мають відокремлену поведінку, на протязі усього періоду дослідження.
2. Відносна інтенсифікація процесів накопичення токсичних елементів
у середовищі полігону “Одеський регіон ПЗЧМ” на протязі усього періоду
виконання досліджень, була зафіксована у три часових відрізка у: 1990 –
1993, 1995 – 1996 і у 2007 – 2008 рр.
3. Згідно порівнянню середньорічних значень вмісту ВМ в донних від-
кладах по районам полігону, найбільш насиченими токсикантами є райони
м.Північний Одеський – порт Південний та м.Ланжерон – Дача-Ковалевського.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Айбулатов Н.А., Щербаков Ф.А. Лавинная седиментация на шельфе Черного
моря // Изв. АН СССР. Сер. геол.– 1989.– № 12.– С.21-28.
2. Адобовский В.В., Александров Б.Г., Зайцев Ю.П. и др. Северо-западная часть
Черного моря: биология и экология.– Киев: Наукова думка, 2006.–702 с.
3. Дятлов С.Є. Еколого-токсикологічна оцінка морських донних відкладів // Вісн.
ОНУ.– 2001.– № 1.– С.88-95.
4. Дятлов С.Е., Петросян А.Г., Ходаков И.В., Доценко Т.В., Эльстер А.М. Экспе-
риментальная оценка качества прибрежных вод и донных отложений методами
биотестирования // Исследование экосистемы Черного моря: Сб. научных тру-
дов УкрНЦЭМ.– Вып.1.– 1994.– С.141-148.
5. Дятлов С.Е., Никулин В.В. Естественные парагенетические ассоциации элемен-
тов и соединений в донных отложениях полигона «Одесский мегаполис» (Чер-
ное море) // Экология моря.– 2003.– вып.63.– С.30-35.
6. Зарецкас С.А. Процессы седиментации и круговорота осадочного материала в
Куршском заливе: 2. Комплекс методических процедур экстракции и концен-
трирования углеводородов при исследовании морских экосистем // Труды Ака-
демии наук Литовской ССР.– 1989.– Серия Б.– т.1 (170).– С.128-133.
7. Зайцев Ю.П. Морские гидробиологические исследования Национальной акаде-
мии наук Украины в 90-е годы ХХ столетия. Шельф и приморские водоемы
Черного моря // Гидробиологический журнал.– 1998.– 34, № 6.– С.3-21.
8. Зайцев Ю.П. Экологическое состояние шельфовой зоны Черного моря у побе-
режья Украины (обзор) // Гидробиологический журнал.– 1992.– т.28, № 4.– С.3-18.
9. Ищенко Л.В. Закономерности распределения терригенных компонентов донных
отложений верхней части северо-западного шельфа Черного моря: автореф.
дисс. … канд. геол.-мин. наук.– 1972.– 26 c.
10. Руководство по химическому анализу морских вод.– СПб.: Гидромеоиздат,
1993.– 264 с.
11. Рясинцева Н.И., Саркисова С.А., Скрипник И.А., Савин, П.Т., Доценко С.А., Ми-
халечко Ю.Е. Комплексный экологический мониторинг – как основа регламен-
тирования антропогенних нагрузок (на примере прибрежной зоны моря в рай-
оне г. Одессы) // Глобальная система наблюдений Черного моря: фундамен-
тальные и прикладные аспекты.– Севастополь, 2000.– С.70-75.
12. Какаранза С.Д., Маковецкая И.М., Никулин В.В. Концентрации органических
загрязняющих веществ в морской воде северной части северо-западного шель-
269
фа Черного моря // Геология северо-западного Причерноморья. Проблемы изу-
чения и перспективы развития: Тез. докл. науч.-практ. конф.– 2008.– С.62.
13. Куприн П.Н., Щербаков Ф.А. Особенности распределения и состав современ-
ных осадков на шельфе северо-западной части Черного моря // Геоморфология
и литология береговой зоны морей и других крупных водоемов.– М.: Наука,
1971.– С.127-131.
14. Лебедев С.Ю. К вопросу об ассоциациях глинистых минералов и их распро-
странении в четвертичных осадках шельфа Черного моря УССР.– Депонир.
рук. ВИНИТИ, Ин-т геол. наук.– 1990.– С.37-39.
15. Маковецкая Е.М., Никулин В.В., Ванштейн Б.Г., Маковецкая И.М. Моделирова-
ние геомиграционных процессов в донных осадках Одесского региона Черного
моря // Ежегодный сборник трудов юбилейной конф. «Сергеевские чтения».–
2009.– С.86-91.
16. Мельнік О.В. Літодинаміка шельфової зони північно-західної частини Чорного
моря: автореф. дисс. … канд. геол.-мин. наук.– Киев, 2000.– 29 с.
17. Методические указания по определению токсических загрязняющих веществ в
морских донных отложениях.– № 43.– М.: Гидрометиоиздат, 1979.– С.25-28.
18. Методические указания по определению токсичных загрязняющих веществ в
морской воде на фоновом уровне. – № 45.– М.: Гидрометиоиздат, 1982.– С.5-10.
19. Никулин В.В., Дятлов С.Е. Мониторинговые эколого-геохимические исследо-
вания донных осадков и водной толщи прибрежного района г. Одессы Одес-
ским филиалом ИнБЮМ // Геология, география и экология океана: Мат. Меж-
дунар. конф., посвященной 100-летию со дня рождения Д.Г. Панина.– Ростов-
на-Дону, 2009.– С.248-253.
20. Сторчак О.В., Никулин В.В., Золотарева И.Г., Слободян Е.А. Эколого-геологи-
ческое состояние донных осадков районов перспективной нефтедобычи на
взморье Дунай-Днестровского междуречья // Причорноморський екологiчний
бюллетень.– № 4 (26).– Одесса, «IНВАЦ», 2007.– С.185-190.
21. Фесюнов О.Е. Донные ландшафты северо-западного шельфа Черного моря //
Природа.– 1996.– № 2.– С.71-76.
22. Фесюнов О.Е. Геоэкология северо-западного шельфа Черного моря.– Одесса:
Астропринт, 2000.– 100 с.
23. Юнг Г.В. Инструментальные методы химического анализа.– М.: Гидрометеоиз-
дат, 1960.– 540 с.
Материал поступил в редакцию 13 .10 .2012 г .
АННОТАЦИЯ . Приведена общая характеристика загрязнения тяжелыми метал-
лами воды и донных отложений Одесского залива на полигоне «Одесский регион
СЗЧМ» за период 1988 – 2010 рр. на основе исследований выполненных Одесским
филиалом института биологии южных морей НАН Украины при проведении ком-
плексного мониторинга Одесского залива.
A B S T R A C T . General characteristics of heavy metal contamination of water and
sediments of the Odessa Gulf at the landfill site "Odessa region of north-west of the Black
Sea" during the period 1988-2010 period, based on studies made by the Odessa Branch of
the Institute of Biology of Southern Seas, National Academy of Sciences of Ukraine
within the comprehensive monitoring of Odessa Bay.
|