Микроэлементный состав устьевых зон малых и средних рек северо-восточной части Чёрного моря

Ю.А. Моисеева; Т.К. Поливанова; Д.В. Пургина

doi:10.46698/n5011-3335-3252-f

Ю.А. Моисеева Научно-технологический университет «Сириус», Россия, 354340, федеральная территория «Сириус», Олимпийский пр., 1
Т.К. Поливанова Научно-технологический университет «Сириус», Россия, 354340, федеральная территория «Сириус», Олимпийский пр., 1
Д.В. Пургина Научно-технологический университет «Сириус», Россия, 354340, федеральная территория «Сириус», Олимпийский пр., 1

DOI: https://doi.org/10.46698/n5011-3335-3252-f

Ключевые слова: устьевые области рек, Чёрное море, химический состав вод, микроэлементы, редкоземельные элементы

Резюме

Актуальность работы. Микроэлементный состав рек и устьевых зон играет ключевую роль в понимании природных геохимических процессов и оценки антропогенного воздействия на водные экосистемы. Это делает устьевые области критически важными объектами изучения миграции элементов, в том числе загрязняющих веществ и их поступления в морскую среду. Целью исследования является выявление характерных особенностей микроэлементного состава в устьевых зонах средних и малых рек северовосточной части Чёрного моря. Методы исследования. Пробы речных и прибрежных морских вод были отобраны в начале ноября в сезон осенне-зимних паводков в устьевых зонах рр. Сочи, Мацеста, Хоста, Кудепста и Мзымта. Все пробы воды предварительно были отфильтрованы через мембранный фильтр 0,45 мкм. Определение микроэлементного состава вод выполнялось масс-спектрометрическим методом с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS). Определение гидрохимических характеристик рН, TDS и Т° выполнялось с помощью портативных датчиков, а также в лабораторных условиях было выполнено определение рН по методике производителя и общей щелочности потенциометрическим методом прямого титрования. Результаты исследования. Выявлены аномально высокие значения общей щелочности (до 4,5 мг-экв/л) в р. Кудепста, а для речных вод Мзымты, наоборот, минимальные значения, что обусловлено геологическими особенностями их водосборных территорий. Наибольшие концентрации основного спектра микроэлементов, выявленные в р. Мацеста, в частности ртуть и йод, концентрации которых в других реках ниже предела обнаружения, связаны с гидрогеологическими особенностями бассейна р. Мацеста. Для всех исследуемых рек в переходной зоне река-море выявлен неконсервативный тип поведения для микроэлементов, концентрации которых выше в речных водах, чем в морских. При этом для таких элементов как Fe, Al, Ni динамика этого снижения происходит на 70–90 % уже при минерализации 4 г/л, а для Mn, Cu, Zn на 30–50 % при минерализации до 10 г/л.

Литература

Гордеев В.В. Геохимия системы река-море. М.: ИП Матушкина И.И., 2012. – 452 с.

Гордеев В.В. Особенности геохимии речного стока в Черное море. // Система Чёрного Моря. М.: Научный мир, 2018. – С. 247–286. DOI: 10.29006/978-5-91522-473-4.2018.247-286.

Гордеев В.В., Маккавеев Е.П., Коченкова А.И. Тяжёлые металлы в воде и взвеси в устьях рек и прибрежной зоне российской части Кавказского побережья Чёрного моря. // Вода: химия и экология. –2015. – No 11. – C. 7–21.

Завьялов П.О., Маккавеев П.Н., Коновалов Б.В., Осадчиев А.А., Хлебопашев П.В., Пелевин В.В., Грабовский А.Б., Ижицкий А.С., Гончаренко И.В., Соловьев Д.М., Полухин А.А. Гидрофизические и гидрохимические характеристики морских акваторий у устьев малых рек российского побережья Черного моря. // Океанология. – 2014. –Т. 54. No 3. – С. 293–308. DOI: 10.7868/S0030157414030150.

Костылева А.В. Распределение растворенного органического углерода в приустьевых районах Большого Сочи (северо-восточная часть Черного моря). // Океанология. – 2015. – Т. 55. No 2. – С. 224–230. DOI: 10.7868/S0030157415020082.

Лесникова П.С. Изменение макроэлементного состава речных вод в контрастных геологических условиях, река Сочи Черноморского побережья России. // Вестник ВГУ. Серия: География. Геоэкология. – 2023. – No 3. – С. 47–56. DOI: 10.17308/geo/1609-0683/2023/3/47-56.

Литвиненко Ю.С., Захарихина Л.В. Геохимия и радиоэкология вод и донных отложений р. Мзымты черноморского побережья. // Геохимия. – 2022. – Т. 67. No 4. – С. 376–393. DOI: 10.31857/S0016752522030049.

Маккавеев П.Н., Завьялов П.О. Сток малых и средних рек российского побережья Черного моря и его влияние на характеристики вод. // Система Чёрного Моря. М.: Научный мир, 2018. – С. 287–321. DOI: 10.29006/978-5-91522-473-4.2018.287-322.

Маккавеев П.Н., Полухин А.А., Степанова С.В. Работы по изучению приустьевых областей малых и средних рек в прибрежной зоне российского сектора Черного моря. // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. – 2013. – No 27. – С. 412–417.

Реутова Н. В., Реутова Т. В., Дреева Ф. Р., Хутуев А. М.Микроэлементный состав поверхностных вод бассейна реки Малка и геохимические особенности региона. // Геология и геофизика Юга России. – 2021. Т. 11. No 3. – С. 172–184. DOI: 10.46698/VNC.2021.20.60.014.

Савенко А.В., Покровский О.С. Трансформация макро- и микроэлементного состава стока растворенных веществ в устьях средних и малых рек Черноморского побережья России. // Океанология. – 2022. – Т. 62. No 3. – С. 380–402. DOI: 10.31857/S003015742203011X.

Харитонова Н.А., Филимонова Е.А., Кортунов Е.А., Самарцев В.Н., Дробязко Е.В., Сорокоумова Я.В., Гречушникова М.Г., Прошкина А.Л., Поздняков С.П. Изотопно-геохимические характеристики природных вод юго-западной части Крымского полуострова. // Водные ресурсы. – 2022. – Т. 49. No 4. – С. 474–491. DOI: 10.31857/S0321059622040095.

Часовников В.К., Чжу В.П., Очередник О.А., Марьясова Е.С. Оценка уровня техногенных загрязнений в прибрежной зоне Черного моря в районе Геленджика. // Океанология. –2016. –Т. 56. No 1. – С. 76–80.

Dickson A.G., Sabine C.L., Christian J.R. Guide to best practices for ocean CO2measurements. PICES Special Publication 3, 2007. – 191 p.

Dyrssen D., Wedborg M. The sulfur-mercury (II) system in natural waters. // Earth-Science Reviews. – 1991. – Vol. 30. Issue 3–4. – pp. 231–250.

Harmesa, Wahyudi A.J., Lestari, Taufiqurrahman E. Variability of trace metals in coastal and estuary: Distribution, profile, and drivers. // Marine Pollution Bulletin. – 2022. – Vol. 174. – Art. No. 113173. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2021.113173.

Kostyleva A.V., Podymov O.I., Makkaveev P.N., Polukhin A.A. Influence of small rivers runoff on the hydrochemical structure of coastal waters of the North-Eastern Black Sea. // Coastal Engineering Practice. – 2011. – pp. 286–297. DOI: 10.1061/41190(422)24.

Lafreniere M., Lapierre, J., Ponton D.E., Guillemette F., Amyot M. Rare earth elements (REEs) behavior in a large river across a geological and anthropogenic gradient. // Geochimica et Cosmochimica Acta. – 2023. – Vol. 353. – pp. 129–141. DOI: 10.1016/j.gca.2023.05.019.

Liu Y., Su B., Mu H., Zhang Y., Chen L., Wu B. Effects of point and nonpoint source pollution on urban rivers: From the perspective of pollutant composition and toxicity. // Journal of Hazardous Materials. – 2023. – Vol. 460. – Art. No. 132441. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2023.132441.

Miladinova S., Stips A., Macias Moy D., Garcia-Gorriz E., Pathways and mixing of the North Western river waters in the Black Sea. // Estuarine, Coastal and Shelf Science. – 2020. – Vol. 236. – Art. No. 106630. DOI: 10.1016/j.ecss.2020.106630.

Muramatsu Y., Wedepohl K.H. The distribution of iodine in the Earthʼs crust. // Chemical Geology. – 1998. – Vol. 147. Issue 3–4. – pp. 201–216.

Ozseker K., Eruz C., Terzi Y. Spatial distribution and ecological risk evaluation of toxic metals in the southern Black Sea coastal sediments. // Marine Pollution Bulletin. – 2022. – Vol. 182. – Art. No. 114020. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2022.114020.

Slowey A.J., Brown G.E. Transformations of mercury, iron, and sulfur during the reductive dissolution of iron oxyhydroxide by sulfide. // Geochimica et Cosmochimica Acta. – 2007. – Vol. 71. Issue 4. – pp. 877–894.

Song W., Wu Z., Yi W., Wang S., Zhang H., Liu J. Rare earth elements in the Yellow River estuary, China: Composition, distribution, and pollution insights. // Marine Pollution Bulletin. – 2025. – Vol. 212. – Art. No. 117599. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2025.117599.

Trinh D.A., Do N.T., Panizzo V.N., McGowan S., Salgado J., Large A.R., Henderson A.C., Vu T.T. Anthropogenic impacts on the water chemistry of a transboundary river system in Southeast Asia. // Journal of Asian Earth Sciences: X. – 2024. – Vol. 12. Issue. 1. – Art. No. 100183. DOI: 10.1016/j.jaesx.2024.100183.