Исследование содержания органических соединений в водоемах урало-каспийского бассейна

Аннотация

В статье рассмотрено токсикологическое состояние водоемов Урало- Каспийского бассейна на современном этапе и исследование содержание органических соединений в донных отложениях. В образцах донных отложений Урало-Каспийского бассейна были идентифицированы 13 индивидуальных незамещенных и алкилированных низкомолекулярных ПАУ. Природный источник поступления может быть связан с биосинтезом соответствующих соединений в  морской воде и осадках, с деструкцией захороняющегося органического вещества, а также - с миграцией из нижележащих толщ. Для идентификации источников поступления рассматриваемых УВ перспективен переход к индивидуальным соединениям и их отношениям.

Трудность исследований по органической химии определяется многообразием органических соединений, присутствующих в природе и поступающих в нее из техногенных источников. Прогресс современной органической химии в основном связан с появлением новых аналитических методов, в первую очередь - хромато масс-спектрометрии, позволяющих перейти на уровень изучения индивидуальных органических соединений сложного состава и строения. Осадки водоемов, как депонирующая среда природных и антропогенных органических соединений и как место их формирования и преобразования, являются предметом особого интереса исследователей. Многие органические соединения могут серьезно влиять на здоровье живого и окружающую среду. В настоящее хозяйственной деятельности человека - как одна из наиболее ценных рыб хозяйственных акваторий страны, и в то же время - перспективный нефтедобывающий регион. [1]. От выявления источников токсичных органических соединений в этой ситуации будет зависеть стратегия природоохранных мероприятий. Вышесказанное определяет актуальность проведенной работы время Урало-Каспийский бассейн становится ареной противоречивой. Впервые в современных донных осадках Урало-Каспийский бассейн исследован широкий комплекс индивидуальных органических соединений, относящихся к разным классам углеводородов (УВ). Современное состояние донных отложений по исследованным компонентам находится в пределах естественной нормы (за исключением хлорсодержащих органических соединений). Впервые по комплексу показателей ПАУ и УВ - биомаркеров доказано гетерогенное происхождение углеводородов донных отложений Урало - Каспийскогобассейна. Установлены признаки миграционной природы части УВ, что позволило предполагать существование подтока их из нижележащих толщ (<дыхание> залежей).

В результате хромато масс - спектрометрического анализа органического вещества осадков Урало-Каспийского бассейна идентифицировано большое число индивидуальных органических соединений. Принимая во внимание химическую природу и токсикологические характеристики обнаруженных соединений, из их числа для интерпретации были выделены три группы. Первую составили идентифицированные нефтяные углеводороды (НУ). Тринадцать незамещенных полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) были выделены в отдельную группу. Хлорорганические соединения (ДДТ и его метаболиты, изомеры гексахлорциклогексана и гексахлорбензол) составили третью группу. Поступление нефтяных углеводородов (НУ) в морскую среду может быть связано как с природным так и антропогенным источниками. Идентифицированные в ходе анализа классы соединений (алканы нормального и разветвленного строения, нафтены, алкил бензолы, алкилнафталины) были обнаружены во всех образцах донных отложений. Суммарное содержание выявленных НУ меняется от 0,4 до б мг/кг.

Из анализа полученных данных следует, что в каждом конкретном случае по величине суммы идентифицированных НУ трудно определенно установить, какой источник их поступления в донные отложения преобладает: природный или антропогенный. Поскольку нефть и рассеянное OB донных отложений и пород содержат сходные по составу УВ нефтяного ряда, то обнаружение их в осадках не является прямым свидетельством антропогенного воздействия на акваторию. Природный источник поступления может быть связан с биосинтезом соответствующих соединений в морской воде и осадках, с деструкцией захороняющегося органического вещества, а также - с миграцией из нижележащих толщ. Для идентификации источников поступления рассматриваемых УВ перспективен переход к индивидуальным соединениям и их отношениям.

В образцах донных отложений Урало-Каспийского бассейна были идентифицированы 13 индивидуальных незамещенных ПАУ (нафталин, аценафтилен, аценафтен, флуорен, фенантрен, антрацен, флуорантен и пирен, бенз(а)антрацен, хризен, бенз(в)флуорантен, бенз(к)флуорантен и бенз(а)пирен), а также алкилированные низкомолекулярные ПАУ (алкил нафталины и др.). Суммарное содержание неалкилированных ПАУ в осадках Урало-Каспийского бассейна лежало в диапазоне от 0,3 нг/кг до 40,5 нг/кг. Максимальное их содержание зафиксировано в осадках прибрежной зоны Дагестана (до 40,5 нг/кг), в области выноса вод центральной части дельты р. Волги (от 23 до 35 нг/кг - в районе Белинского банка) и р. Урал (от 11 до 27 нг/кг). В центральной и юго- западной частях впадины Уральской бороздины, а также в восточной части Северного Каспия отмечены локальные максимумы содержаний ПАУ (до 20 нг/кг). Содержание наиболее токсичного ПАУ - бенз(а)пирена в донных отложениях Урало- Каспийскогобассейна по данным анализа большинства проб составляет от следовых количеств до 0,6 нг/кг. Следует выделить высокие концентрации бенз(а)перина в Дагестанском секторе Северного Каспия, которые достигают 25 нг/кг в точках, соответствующих району выноса вод р. Терек и ее притоков. В данном районе зафиксировано превышение бенз(а)перина в 5 раз суммы всех остальных незамещенных ПАУ. (Здесь же зафиксированы повышенное количество нафталина при низком содержании алкил нафталинов, резко повышенное значение отношения флорентин/ флуорантен + пирен). Такой характер загрязнения может быть связан со сбросом по р. Терек продуктов горения топлива. Поскольку данная аномалия зафиксирована только в двух точках, для ее подтверждения и оконтуривания требуются дополнительные исследования. Полученные результаты в целом согласуются с данными предшествующих работ, [2,3] в которых фоновый уровень суммарных содержаний незамещенных ПАУ не превосходит 5 нг/кг. Среднее содержание суммы ПАУ в осадках Урало-Каспийского бассейна (рассчитанное в предположении логнормального распределения величин) составляет 5,6 нг/кг. Таким образом, большая часть исследованной акватории характеризуется фоновым уровнем содержаний аренов.

 

Список литературы

  1. Огарь Н. П. и др., Мониторинг окружающей природной среды Северо- Восточной части Каспийского моря при освоении нефтяных месторождений. - Алматы,2014. 264с.
  2. Отчет «Исследования окружающей среды на фоновых и мониторинговых станциях для морских сооружений, а также на станциях долгосрочного наблюдения, весна-осень 2000-2003 гг». Артур Д. Литл, 2001-2003.
  3. Отчет «Исследования окружающей среды на фоновых и мониторинговых станциях для морских сооружений, а также на станциях долгосрочного наблюдения, весна-осень 2004-2005 г». КАПЭ, 2005.
Год: 2016
Город: Атырау
Категория: Экология