Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Геохимия органического вещества в системе река-море

ВАК РФ 04.00.10, Геология океанов и морей

Автореферат диссертации по теме "Геохимия органического вещества в системе река-море"

J ^

академия наук ссср инсшут океанологии им. п.п.ширшова

На правах рукописи

артемьев владлен евдокимович

уда 551.464:551.352.4

ПЕОХИШЯ органического вещества в системе река-море 04.00.10 - геология океанов и морей

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

Москва 1991 г.

Работа выполнена в Институте океанологии им. П.П.Шириова АН СССР / г. Москва /.

Официальные оппоненты:

Доктор геолого-минералогических наук

Д.Е.Гершанович Доктор геолого-минералогических наук А.Ю.Лейн

Доктор геолого-минвралогическкх наук А.И.Конюхов

Ведущее учреждение: Всесоюзный научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана (ВНИИ Океангеология)

Защита состоится на заседании Специализированного совета Д 002.86.01. по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Институте океанологии им. П.П.Ширшова АН^СССР / 117218, Москва, ул. Красикова, 23 / " / "'¿А (■'■■(- Ш1<г. в / час.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института океанологии им. П.П.Ширшова АН СССР.

Автореферат разослан "'у" /А (' 41991 г.

Ученый секретарь Специализированного совета

кандидат геол.-мин.наук

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Одна из основополагающих концепций биогеохимии океана - концепция о наличии в океане чрезвычайно активных пограничных зон и границ раздела, где имеют место интенсивные биогеохимические воздействия. Участки этих зон, на которых происходит резкое уменьшение интенсивности миграции элементов и, следовательно, их концентраций, получили наименование геохимических барьеров / Перельман, 1972 /. Для цо-лей биогеохимии наибольшее значение имеют границы раздела река-море, океан-атмосфера, вода-грунт / Лисицын, 1933 /. Самая сложная среди них - граница раздела река-море, где особенно'активны и сложны биогеохимическиз процессы / Йонин, Романкевич, 1979, 1984 /.

На необходимость изучения органического вещества (ОВ) в реках, устьевых областях и прилегающих акваториях моря неоднократно указывал В.И.Вернадский / 1934, I960 /, отмечая как бедность учета твердого и жидкого стока рек,'впадающих в море, так и "количество и характер гех элементов, которые при этом в море выносятся", подчеркивая, что "огромное значение имеет снос ре-, ками в море органических веществ".

В последние 30 лет значительно возрос интерес к изучению ОВ в природных водах, в том числе в речных и морских водах..За этот период накоплен большой материал о содержании и составе ОВ в различных типах речных вод СССР, опубликованный в работах Б.А.Скопинцева, А.Д.Семенова, М.Н.Тарасова, М.П.Смирнова, А.В.Мальцевой, а также в наиболее крупных реках зарубежных стран /"Transport of Carbon and Minerals .... 1982, 1983, 1985, 1987, 1988 /.

l

ОБ играет основную роль во всех биогеохимических процессах е Мировом океане. Общепризнано теоретическое и практическое значение исследования ОВ для выявления закономерностей формирования в океана месторождений полезных ископаемых и прежде всего нефти / Вассоевич и др., 1970, 1972, 1976; Геодекян и др., 1980, 1Ш5; Гроцвк, 1979 /. Океанскому ОВ, его геохимической роли посвящены обстоятельные исследования Е.А.Романкевича / IS77; Homan-kevich, 1984 /, Ю.А.Богданова / Богданов и др., 1970 /,

0.К.Бордовского / 1974 /, Д.Е.Гершановича / Гершанович и др., 1974 /, А.И.Двншевской / 1984 /, И.И.Болкова / 1984 /. Что же касается геохимии ОВ в областях влияния речного стока на морскую среду, в системе река-мора, то обобщощих работ на эту тему в литературе нет. С нашей точки зрения именно исследование системы река-область смешения речных и морских вод - море / или океан / позволит раскрыть основные черты механизма транспортировки и преобразования ОВ на его пути из рек в моря и океаны.

Отдельные вопросы поведения ОВ в областях смешения речных и морских вод изучают многие исследователи, как у нас в стране, так и за'рубежом. Среди наиболее крупных обобщений, в которых рассмотрены проблемы биогеохимии ОВ в эстуариях, сборники Estuaxine Chemistry, 1976; Chemistry and Biogeochemistry of Estuaries, 1980} Environmental Biogeochemistry, 1983; Transport of Carton end Minerals in World Rivera ... /1982-1990/.

Изучение OB и биогеохимических процессов в системе река-море вашо с различных точек зрения:

1. Сведения о выносе ОВ реками необходимы для оценки общего стока растворенных и взвешенных веществ с земной поверхности в моря и океаны. Они позволяют судить о количестве и качестве ОВ в различных климатических зонах Земли, источниках ОВ, особенностях

его трансформации и миграции в различных участках рею?, от вор-: ховьев до устья.

2. Исследование периферии океана, приустьевых областей представляет интерес и для изучения перспектив нефтегазоносности акваторий, так ¡сак это зоны яовкяеннше концентраций С0рГ как в водах, так и в донньк осадках / Романкевич, 1977; Геодекян и др., 1980; 1585 /. В эстуариях концентрируется такае активная деятельность человека. Нередко они являются объектами разгрузки отходов промышленности, в том числе и Токсичных органических ве^остз, поступающих в них с речньм стоком. В нази дня изучение биогеохггг«-ческих процессов в эстуариях приобретает ватное экологическое значение в связи с влиянием загрязнения на природнуп среду. Физические, химические, биогеохкмнческие процессы, которые злистт ка перемешивание и распределение материала в областям смешения речньк и морских вод, определяю?, какие из природных и антропогенных материалов, выносимых с речным стоком, задергиваются в них или проникают в открытый океан.

Все выше перечисленные обстоятельства подчеркивают важность и актуальность всестороннего изучения областей смешения речных, и морских вод, в том числе необходимость углубленного комплексного исследования происходящих в них геохимических и биогеохимических процессов.

• Делья настоящей работы явилось исследование закономерностей транспортировки и преобразования ОВ в системе река-море. Для достижения поставленной цели нами был собран и проанализирован материал из устьев рек и областей смешения речных и морских вод, расположенных в различных климатических зонах Землищи сформулированы следующие основные задачи:

в

I) изучить закономерности количественного распределения, соотношение Лоом и особенности с оста«» пв п ^п^эт лек разных климяти-

часких зон,

2) установить механизм транспортировки и пути преобразования ОВ в системе река-море в процессе седиыентогенеза,

3) исследовать характер взаимосвязи ОВ с неорганическим материалом (микроэлементы) и биопродукцией.

Научная новизна работы состоит в том, что автором:

1) выявлены особенности поведения, механизм трансформации и транспортировки форм ОВ (растворенная, взвешенная, ОВ донных осадков) на различных стадиях перемешивания речной и морской воды,

2) установлены закономерности преобразования состава ОВ взвеси и донных осадков в системе река-море.

Практическое значение выполненных исследований состоит в том, что установленные закономерности транспортировки и трансформации ОВ в системе река-море могут быть использованы для определения путей миграции и дальности распространения химических загрязнений, мест аномальных концентраций ОВ на дне морей и океанов в акваториях, прилегающих к устьям рек.

Проведенные исследования расширяют и дополняют представления о процессах преобразования ОВ в устьях палеорек, условиях формирования в геологическом прошлом нефтяных месторождений.

V

Основные защищаемые положения:

1. Потоки, концентрация и состав растворенного и взвешенного речного ОВ (РОВ и ВОВ) определяются климатическими и тектоническими особенностями исследуемого региона.

2. Поведение РОВ и ВОВ в системе река-море, как правило, не соответствует простому разбавлению в зависимости от солености, а характеризуется чередованием повышенных и пониженных концентраций

в результате влияния физико-химических и биологических процессов на формы миграции ОВ.

3. По мэре удаления от устьев рек в сторону моря или океана ос-, новная направленность процесса преобразования ВОВ и ОВ донных осадков - керогенизация - снижение концентраций наиболее реакционноспособных, лабильных соединений и возрастание доли химически и биологически стойких ОВ.

4. Характерный процесс преобразования ОВ в системе река-море в ряду взвесь - тёрригенные пески - керогенизация, взвесь - терригенные илы - гумификация.

Вклад автора. Автором была"разработана научная программа исследований, в соответствии с которой в период с 1976 по 1987 гг. было проведено одиннадцать экспедиций в морях СССР, Атлантическом и Индийском океанах. Автор принимал непосредственное участие в сборе материала, выполнении анализов растворенного и взвешенного органического углерода (С0рГ)> углеводов, обобщении полученных данных, написании научных отчетов, статей и т.п.

Аппробация диссертации. Результаты выполненных исследований были представлены автором на Всесоюзных семинарах "Органическое вещество современных и ископаемых осадков" / 1970, 1976, 1979, 1982 гг. /, Всесоюзных школах по морской геологии / 1978, 1980, __ 1982, 1984, 1986, 1990 гг. /, УШ-м Международном конгрессе по органической геохимии / Москва, 1977 г. /, 1-Ш-м Всесоюзных съездах океанологов / 1977, 1982, 1987 гг. /, Всесоюзных совещаниях: по геохимии углерода / Москва, 1981 г. /, "Лавинная седиментация в океане" / пос. Архыз, 1981 г. /, "Биогеохимия океана" / Нальчик, 1984 г. /, "Биоседиментация в океане" / Теберда, 1986 г. /, "Комплексные проблемы охраны и рационального использования водных ресурсов Европейского Севера на примере Северо- Двинского бассейна" / Архангельск, 1988 г. /, на Международном совещании "Биогеохимические циклы углерода и серы" / пос. Чист-вянка, 1988 г./, 9-м Мевдународном симпозиуме по биогеол:гмж о?

рузишцей среды / Москва, 1989 г. /, а также на коллоквиумах лаборатории химии океана, заседаниях Рабочей группы "Химия океана" и др.

Диссертация в целом докладывалась и обсулдалась на расширенном коллоквиуме лаборатории химии океана Института океанологии им. П.П.Ыирпзова АН СССР / Москва, 1991 г. /.

В сбора и обработке собранного, материала принимали участие сотрудники лаборатории химии океана, физико-геологических исследований, аналитической лаборатории Института океанологии им. П.П. Ширшова АН СССР, лаборатории биогеохишш Института биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР, центральной аналитической лаборатории Института геохимии и аналитической химии им. В.И.Вернадского, лаборатории химии почв почвенного факультета МГУ, лаборатории органической геохимии ВШИ Океангеология / г. Ленинград /, а также сотрудники Центра по контролю за загрязнением природной среды Северного убавления Госкомгидромета, Северо-'-Двинской и Печорской устьевых станций, Рижской гидрометобсерва-тории, Дунайской гидромегобсерватории, Днелро-Бугской, Донской и Кубанской устьевых станций. Автор выражает искреннюю признательность лицам, оказавшим помощь в получении материала в экспедиционных условиях, выполнении химических анализов, а также за советы и замечания по отдельным разделам работы: А.Н.Беляевой, Н.В. Бобылевой, М.Б.Вайнштейну, Г.М.Варшал, А.Г.Горшкову, Л.Л.Деминой, В.А.Коннову, Ю.В.Конновой, И.Я.Кощеевой, Л.Н.Краюшкиной, В.П.Кузнецову, Е.В.Лазаревой, С.В.Лвцареву, В.И.Пересыпкину, З.Н.Семчен-ковой, А.В.Смеганкину, Г.И.Сычковой, Н.П.Толмачевой, другим сотрудникам вышеперечисленных организаций.

Автор искренне благодарен за содействие в организации экспедиций, полезные советы и рекомендации при обсуждении разделов диссертации А.П.Лисицыну, Е.А.Романкевичу, В.А.Богданову,

О.К.Бордовскому, Н.Е.Виноградову, -И.И.Волкову, А.А.Гоодекяну, Д.Е.Герпановичу, А.И.Даншевской, П.В.Иванову, А.Ю.Лейи, И.Е.Лей-фману, И.П.Нестаровой, В.Я.Троцвку, Ю.П.Хрусталаву.

Публикации. По теме диссертации оцубликовано 65 работ, из которых 21 написаны лично автором. Автором лично и в соавторство написаны разделы в коллективных монографиях "Биогеохкмяя океана" / 1983 г. /, "Амазония" / 1988 г. /, "Органическое вещество донных отлояений полярных зон Мирового океана" / 1990 г. /.

Структура диссертации. Диссертация состоите введения, четырех глав и заключения общим объемом 2о9 машздолискых страниц, содержит 58 таблиц, 104 рисунка. Список литературы включает 286 наименований, из которых 141 иностранных.

Автореферат отвечает структуре диссертации.

ГЛАВА I. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Исходя из поставленных задач, при выборе районов работ мы руководствовались следующими основными критериями: климатической зональностью, величиной речного стока, типом рек / равнинные, горные / и эстуариев. На важную роль климатической зональности в формировании состава речного ОВ указывал В.И.Вернадский: "Уже сейчас можно ввделить как отдельные виды пресных речных вод.резко связанных с определенными климатическими зонами, два вида этих вод ... Это, во-первых, - приполярные реки с светлобурой водой и, во-вторых, - черные реки тропических и подтропических областей. Химическое изучение этих вод.ввиду их огромного геохимического значения настоятельно необходимо" / Вернадский, 1960 /.

С целью сравнения направленности процессов трансформации ОВ в ря-

а

ду взвесь - донные осадки в эстуариях северных и тропических рек были выполнены соответствующие исследования в южной части Двине-

кого залива на разрезе устье р. Сев. Двины - море и эстуарии р. Амазонки. Для выяснения механизма транспортировки и особенностей трансформации РОВ и БОВ в наиболее широком диапазоне солености, от 0,0 до 36,0°/оо, в тропическом океанском эстуарии на разных этапах пореизиивакия речной и океанской воды, оценки дальности распространения и масштабов влияния речного ОВ на океанскую среду был выбран для исследования эстуарий крупнейшей реки мира Амазонки. Для установления характера взаимосвязи РОВ и ВОВ с первичной продукцией и микроэлементами в морских эстуариях умеренной климатической зоны, влияния стратификации вод на поведение ОВ в эстуариях и сравнительного анализа полученных данных с поведением тех же параметров в океанском тропическом эстуарии были выполнены работы в Темрюкском, Рижском, Таганрогском и Двинском заливах. Изучение сезонных особенностей поведения ОВ в системе река-море с нашей точки зрения целесообразно было провести в эстуарии северных широт, с контрастным распределением по сезонам метеорологических, гидрохимических и геохимических показателей и связанных с этими факторами величинами жидкого и твердого стока и стока ОВ. Поэтому такие исследования были выполнены в Белом море, на разрезе устье р. Сев. Двины - о. Мудьюгский. Для оценки Доведения ОВ в небольшой по протяженности области смещения вод горных рек и моря бьши проведены работы на разрезе устье р.Мзым-ты - Черное море.

Основными объектами наших исследований бшш речная и морская вода, взвесь и донные осадки. В сравнительно небольшом объеме были исследованы планктон, бактериальная микрофлора, почвы.

Материал для исследования отбирали в экспедициях, организованных как силами только ИО АН СССР, так и ИО АН СССР совместно с другими организациями. С -целью изучения особенностей транспортировки ОВ во времени в системе река-море в некоторых устьях рек

и эстуариях пробы отбирали в разные сезоны, гидрологические фазы / паводок, межень, отлив, прилив /ив разное время суток / на суточных или полусуточных станциях /.

Отбор проб в устьях рек и областях смешения речных и морских вод осуществляли с различных плавсредств, от научно-исследовательских судов океанского класса /"Академик Курчатов", "Профессор Штокман"/ до судов типа СРТ, МРТ, а также с катеров, шлюпок, моторных лодок. Зимой пробы воды в устье р. Сев. Двины отбирали со льда через просверленную буром лунку.-

Пробы речной воды / соленость менее 1?/оо / отбирали в устьях рек перед условной границей с областью смешения речных и морских вод, соленость которой находится в пределах от 1°/оо до максимальной для данного бассейна / моря, океана / солености.

Отбор проб воды и донных осадков в областях смешения речных и морских вод выполняли на разрезах река-море, число которых определяется площадью исследуемой акватории.

Пробы воды отбирали стерилизованными винипластовыми батометрами объемом I, 5, 10, 20 и 200 л. Взвесь-получали путем фильтрования воды через лавсановые / "адерные" / или стекловолокнистые фильтры с размером пор около I микрона.. Донные осадки отбирали дночерпателем "0кеан-50" или малым дночерпателем, используемым при отборе речных донных осадков с малых плавсредств.

Соленость воды определяли методом аргентометрического титрования, а также с помощью солемера ГМ-65, кислород - по методу Винклера, фосфор фосфатов - ко / Strickland, Parsons, 1968 /, азот нитратов - по /Wood et al. , 1967 /.

Растворенный и взвешенный органический углерод / С^ и Св / определяли методом серно-хромового окисления с последующим куло-нометрическим определением образовавшейся двуокиси углерода /Лю-царев, Сметанкин, 1980 /. Органический углерод в доннге осадках

- методом Кноппа / Успенский и др., 1966 /. Органический углерод в почвах определяли по методу Тврина.

Органический азот во взвеси определяли персульфатным методом / Коннов, Коннова, 1985 /, азот в донных осадках - по методу Кье-льдаля. Общую сукму углеводов - фенольньм методом / Артемьев и др., 1971 /.

Лигнин во взвеси и донных осадках определяли методом нитро-бензольного окисления в щелочной среде с последующим определением продуктов, окисления методом газо-жидкостной хроматографии / Бобьиева, 1982; Пересыпкин и др., 1989 /.

Битуминологические анализы взвеси и донных осадков выполняли по схеме, опубликованной в работе "Методические рекомендации.., 1985 /. Изучение инфракрасных / ИК / спектров битумоедов и их интерпретаций осуществляли в соответствии с руководством / Глебовская, 1971 / и справочными данными / Беллами, 1963 /.

Молекулярный состав н-алканов ыетано-нафтеновой фракции би-туыоидов донных осадков, ввделенной восходящей хроматографией на силикагеде / Силина, 1973 /, анализировали методом газо-жидкост-ной хроматографии / Беляева, 1987 /.

Гуминовые кислоты / ГК / в донных осадках анализировали по методике, принятой в битуминологических исследованиях / Успенский и др., 1966 /. ГК в почвах определяли по пирофосфатной схеме Ко-ноновой-Бельчиковой /'Орлов, Гришина, 1981 /.

Содержание и состав аминокислот / АК / определяли количественной хроматографией на бумаге: "свободных" - непосредственно из взвесей, "связанных" - из гидролизата ГК донных осадков /"Методические рекомендации 1985/.

Растворенные и взвешенные формы микроэлементов / т.е. элементов с концентрацией меньше I мг/л / определяли по методике, описанной в работе / Демина, 1982 /.

ГЛАВА 2. ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО РЕЧНОГО СТОКА.'

Большая часть ОВ рек - аллохтонного генезиса и происходит из почв. Подчеркивая важную роль почв как источника ОВ, поступающего в реки и далее в море, В.И.Вернадский / I960 / отмечал: "Мы обычно на учитываем и не представляем себе то огромное значение, которое имеет в жизни и химических реакциях океана почвенный покров нашей суш ... Почва и морская вода химически и генетически тесно связаны". Показано /Hedges et ai., 1986 /, что почвы могут быть потенциальным источником как РОЗ, так и ВОВ в реках. Вторым террягенным источником речного 03 могут бить продукты хозяйственной деятельности человека. И. наконец, сравнительно небольшую автохтонную фракции речного ОВ образует продукция in situ речного планктона / ittekkot et al., 1936 /, а также листья, остатки древесины, трав и др. / Hedges е-t al.» 1986 /. По сравнению с аллохтонной фракцией автохтонная планктонная фракция ОВ менее стабильна и может подвергаться разрушению в реке и /или/ в эстуариях.

С точки зрения поставленных в настоящей работе задач наибольший интерес среди почв, как источника ОВ в речных водах,представляют почвы речных пойм. Занимая наиболее пониженные участки суши, поймы рек накашивают различные питательные вещества и химические элементы для растений, сносимых стоком воды с междуречий. На поймы приносятся самые активные в биологическом отношении и наиболее плодородные, смываемые доддевыми и талыми водами слои почвы.

В 9-м рейсе нис "Профессор Штокман" наш были отобраны, а затем исследованы в стационарной лаборатории почвы с берегов крупных притоков р. Амазонки / Негру, Топажоса и Шингу /Содержание С в почвах бассейна р. Амазонки меняется от 0,63 до 3,30$,

в среднем составляя 1,83%, что в пересчете на гумус составляет 1,1 - 5,7%, в среднем 3,2$. Наиболее высокое содержание С0рГ обнаружено в почвах с берегов р. Негру. Б почвах с берегов других исследованных притоков р. Амазонки содержание как С0рГ, так и ПС и существенно ниже.

Основную часть ОВ почв составляют "негидролизуемые" или "остаточные" ОВ / в среднем 73% /..Битумоиды в составе ОВ почв играют второстепенную роль, составляя лишь около 4% от общего содержания ОВ (рис. I"1.

2.1. ОРГАНИЧЕСКИЙ УГЛЕРОД В РЕКАХ РАЗНЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ ЗОН

Основной поток речных вод, Ср, Св в океан имеет место в тропических широтах. Наибольшее количество РОВ выносится реками Ю.Америки, а ВОВ - реками юго-восточной Азии. В целом реки выносят в океан примерно равное количество С^ и Св, соответственно 0,204 х Ю9 т/год и 0,184 х Ю9 т/год.

По нашим данным и данным / МеуЪеск, 1982 / содержание С? в реках мира в среднем составляет 7 мг/л, Св - 2 мг/л. В составе взвеси концентрация Св меняется от 0,5-до 40%. Содержание С0рГ в речных водах и соотношение растворенной и взвешенной форм 0В зависит от многих факторов: типа дренируемых почв, продукции 1п а! •Ъи, наличия антропогенных загрязнений и др., что в целом связано с климатическими и экологическими особенностями водосборного бассейна. Обнаружено, например, что в устьях равнинных рек 0В и отдельные его компоненты находятся в основном / 60-70% / в растворенной форме, а в горных реках преобладает ВОВ / Артемьев, 1981 /. Показано также, что во взвеси горных рек органических частиц в 4-5 раз меньше- / в расчете на сухое вещество взвеси /, чем в равнинных, что связано с относительным обогащением взвеси

*

I. Ш

5 §

Е и

3

к л

4

я

ж в,

Р Е Л Р. п о о к и,О, И или, 1,3 %

ОСТУАРИЛ и Л £ А Н

п е с к и, 0,3 % песчжние'ялы

©

пома», 1,6 %

взвесь, 15,У %

шт

п в е к и, 0,1 ? или, Й,9 % V

и

¿X

взвесь, £2,5 %

уят

я ж к, 0,5 <

1

( И

Условные Г(5ояН4ивЧ-/я: | } углеводы Ш11||1!)11 га

ШП

взвесь

ш

или, С.4 %

А- »<£»льтв;;а

005 (к<геогчч)М- г,1р.»л С- толп

сл I

Рис. I. Преобразование состава 0В взвеси и донных осадков в система река - море, (цифрами обозначены концентрации С , в % на сухсз Еещество)

горных рек терригенным органическим материалом.

Наши исследования показали, что наиболее высокие концентрации CP, 11,0-33,7 мг/л, в среднем 20 мг/л, из всех исследованных рек обнаружены в устье р. Сев. Двины. Связано это с тем, что реки бассейна Северного Ледовитого океана пересекают избыточно увлажненные таежно-лесную, лесотундровую и тундровую зоны с подзолистыми, болотными почвами. Совокупность природных условий в этих зонах способствует формированию речных вод с большим содержанием ОВ гумусового происхождения / Мальцева и др., 1987 /,

В устье р. Сев. Двины и Двинском заливе было изучено также ОВ донных осадков, преимущественно песков и алевритов, отобранных на разрезе река-море. Содержание Сорг в донных осадках устья р. Сев. Двины меняется от 0,07 до 1,41$ и в среднем составляет 0,5%. Повышенное содержание CQpr обнаружено в алевритах / 0,07-0,14% / и близко к средним значениям для осадков этого типа в Белом море / Невесский и др., 1977 /.

Для.рек умеренных широт характерны более низкие концентрации чем для рек северных широт. Органический углерод также представлен преимущественно растворенной формой, доля которой, однако, несколько ниже, чем в северных реках. Поэтому для европейских рек умеренной климатической зоны характерно увеличение в составе ОВ относительного содержания ВОВ, наб/Цзае.мое не только в период паводка, но и в другие сезоны / Артемьев, .1981; Артемьев и др., 1982 /. Об этом же свидетельствуют и более низкие величины отношения СР/СВ в реках умеренных широт по сравнению с северными реками.

Для горных рек кавказского побережья Черного моря характерно в первую очередь обилие взвеси, намного превышающее ее содержание во всех других исследованных реках. Абсолютное содержание С0рГ, как CP, так и Св, сравнимо с таковым, для равнинных рек

j

Черноморско-Азовского бассейна. Однако, относительное содержание Св во взвеси горных рек составляет лишь около

В 9-м рейсе нис "Профессор Штокман" на Амазонку / иарт-ап-рель 1983 г. / нами были выполнены детальные исследования особенностей распределения и Св по вертикали и горизонтали, Сорр в донных осадках, состава ОВ в собственно р. Амазонке, от слияния р. Солимойнс и р. Негру до устья, и ее главных притоках: Солимойнс, Негру, Мадейре, Топажосе, Тромбетасе, Шингу, Токантинсе / Артемьев, 1988 /. Бассейн р. Амазонки считают практически не загрязненным продуктами хозяйственной деятельности человека / Б^аНагй, Еаиоп<1, 1983 /. Содержание СР в водах бассейна р.Амазонки меняется от 2,0 до 11,5 мг/л и в среднем составляет для поверхностных и придонных вод 5,7 мг/л. Наибольшее содержание СР в водах р. Негру ниже порта Манаус, около 8 мг/л, самое низкое - в р. Тромбетас - 4,3 мг/л. С глубиной концентрация СР в исследованных водах почти не меняется. Относительно высокие концентрации СР в водах р. Негру обусловлены, в первую очередь, поставкой ОВ из ГВ почв, а также деятельностью первичных продуцентов. В водах же самой Амазонки, от места слияния рек Солимойнс и Негру до устья, концентрация СР находится в пределах 5-7 мг/л, а пространственное распределение РОВ, как в поверхностных водах, так и в тйлще вод, довольно однородное.

Содержание Св в исследованных водах меняется от 0,3 до 4,3 мг/л и в среднем составляет для поверхностных вод -1,6 мг/л и для придонных - 1,2 мг/л.

В составе взвеси на долю речного Св приходится от 0,5 до 31,5%, в среднем в поверхностных водах - 8,6%,'в глубинных -11,0$.

В бассейне р. Амазонки речные донные осадки представлены тарригенными ппскаки г ;:лаш и существенно различаются по содержанию С . Так в песках С составляет 0,06-0,30%, в среднем -

0,14$, в илах - 1,81-3,55$, в среднем 2,956 (рис. I).

2.2. СОСТАВ РЕЧНОГО ОВ.

-т

Состав речного ОВ определяется в основном поступлением ал-лохтонного ОВ, которое включает в себя органические соединения, ваделяемые в воду в процессе функционирования и разрушения организмов, а также продукты полимеризации этих ОВ - гуминовые вещества.

Содержание растворенных в речных водах АН составляет ^'свободных" - в среднем 12 мкг/л, "связанных" - в среднем IOI мкг/л / Семенов и др., 1966, 1967 /. Преобладание "связанных", т.е. мало реакционноспособных, устойчивых к разрушению АК, свидетельствует о присутствии их в речных водах в составе преющеетвенно гумусовых соединений / Seifert, Ittekkot, 1985 /, В исследованных речных водах найдены почти все важнейшие АК, среди которых , чаще всего встречаются глутаминовая и аспарагиновая кислоты, глицин, алашш, лейцин, аргинин, серин / Семенов, 1967; Ittekkot et al., 1982, 1936 /.

Результаты изучения взвешенных "свободных" АК в р.Амазонке показали, что они составляют 0,05-0,6%, в среднем 0,2% от ОВ. В составе АК взвеси бассейна Амазонки существенно преобладают нейтральные АК - 46,3-56,ОД, в среднем 49,9$ от суммы АК.

Средние содержания АК в донных осадках бассейна р. Амазонки составляют 0,11-0,14$, в среднем 0,12% в расчете на сухой вес осадка и 2,0-3,5%, в среднем 2,4% от ОВ, что в 2-3 раза выше содержания АК в современных осадках Мирового океана / Романкевич, 1977 /. Как и во взвеси, среди групп АК в донных осадках преобладают нейтральные AIJ / 39,3% /, а среди индивидуальных ÀK - аспарагиновая и глутаминсвая кислоты.

Результаты анализов углеводов в северных и южных реках европейской части СССР / Артемьев, 1981; Артемьев и др., 1984 / показали, что в водах Сев. Двины углерод растворенных и взвешенных углеводов / СР и / составляет соответственно 0,5-2,0 мг/л, в среднем 1,2 мг/л и 0,04-0,14 мг/я, в среднем 0,09 мг/л.

В южных равнинных реках примерно 1/5 часть РОВ представлена углеводами, на доли которых приходится 17,3-33,8%, в среднем 21,7$. Общее содержание углеводов в реках южных морей СССР составляет в среднем для равнинных рек 1,2 мг/л, для горных - 2,8 мг/л. При этом, если в равнинных реках углеводы находятся преимущественно в растворенной форме / в среднем 68,5% от суммы углеводов /, то в горных реках преобладают взвешенные углеводы -. 70,1%. Содержание углеводов в ВОВ южных равнинных рек примерно такое же, как и в ВОВ р. Сев. Двины: С® составляет в среднем 10,5% от Св.

Данные об относительном'содержании лабильных компонентов в речных водах / АК и углеводов / могут дать представление о ег,о потенциальной способности к разрушению. Установлено, что в большинстве крупных рек мира концентрация лабильных компонентов в составе ВОВ не превышает 12%, т.е. подавляющая часть ВОВ представлена стойкими к разрушению соединениями.-

Для АК и углеводов, как и для других классов ОВ, характерны сезонные колебания их .концентраций и состава в устьях рек, что свидетельствует о неравномерности поступления разных компонентов речного ОВ в морскую среду, их качественном разнообразии в зависимости от сезона.

Наиболее высокие содержания ГК обнаружены в окрашенных водах северных и сибирских рек / Смирнов и др., 1978 /, причем увеличение концентраций ГК связано с весенним или осенним паводками, т.е. поступлением ГВ с площади водосбора.

ГВ, обнаруженные в водах р. Амазонки, сравнимы с таковыми из

подзолистых и латозольных почв амазонского региона / ЬеепЬеег, 1980 /. В наибольшем количестве ОВ гуминового типа обнаружены в "черных" водах р. Негру, куда они попадают в результате дренажа подземными водами подзолистых почв, покрытых толстым слоем органических остатков, накапливающихся на их поверхности.

Как показали наши исследования, ГК в речной взвеси либо отсутствуют, либо находятся в следовых количествах / рис. I /. Как чправило, более 50% речного ВОВ представлено битумоидами. В сумме хлороформенный и спиртобензольный битумоид / кхл и Асп_б / составляют во взвеси бассейна Амазонки 2Ь-80%, в среднем 60% от ОВ. Остальная часть ОВ практически представлена "остаточным" ОВ /00В/.

Основными компонентами речных донных осадков становятся ГК и 00В. В донных осадках бассейна р. Амазонки ГК обнаружены в терри-генньк плах, где их концентрация составляет 1,71-3,54%, в среднем 2,39% в расчете на сухой вес и 27,5-75,1%, в среднем 47,7% от суммы ОВ. Наибольшим содержанием ГК - в среднем 65% от ОВ - отличаются донные осадки р. Негру.

В речных терригенных песках, как бассейна р. Амазонки, так и устья р. Сев. Двины, ГК не обнаружены / рис. I /. Содержание биту-моида Ахл и Асп_£ как в песках, так и в илах бассейна р. Амазонки, существенно уменьшается по сравнению со взвесью и в сумме составляет соответственно 13,6% и 3,7%. В лесках подазг.яжщая часть ОВ представлена 00В - в среднем 86,4%. В илах на долю 00В приходится в среднем 48,6% от суммы ОВ. В алевритах устья р. Сев. Двины 00В составляет 74,6%,

Изученные речные осадки бассейна р. Амазонки четко делятся на две основные генетические группы. К 1-й группе относятся обогащенные ОВ пелитовые илы рек Негру, Тромбетас, Топажос, Шингу, ко 2-й группе - бедные ОВ пески Амазонки, Солимойнс, Мадейры, Токантинс. В терригенных речных песках практически вся растворимая часть

ОВ представлена битуминозными компонентами, т.к. ГК в них отсутствуют. ОВ в этих осадках более полимеризованное (среднее содержание "остаточного" ОВ 86,4%), чем в терригенных речных илах (среднее содержание "остаточного" ОВ - 48,6%). Герригенные речные илы и пески отличаются друг от друга и по составу битумоида А^ - в битумоеде А^ песков существенно преобладают масла (рис. I, 2).

Алевриты и пески из устья р. Сев. Двины по данным битумино-логических анализов относятся соответственно к 1-й и 2-й группе речных денных осадков / см. бассейн р. Амазонки /. С речными песками бассейна р. Амазонки их объединяет высокое содержание 00В / более 80$ /, а с илами - низкая битуминозность / около 2% / и наличие в значительном количестве ПС / около 20% / (рис. I).

В системе почвы - взвесь - речные донные осадки наиболее консервативное, устойчивое к распаду ОВ характерно для речных песков / содержание 00В - 86,4$ /. Далее в порядке возрастания лабильности и реакционноспособности ОВ следуют почвы / 75,3% 00В/, илы / 48,6 00В / и взвесь / 42,6% 00В /.

2.3. ВЫВОДЫ.

1. ОВ в реках мира распределяется в соответствии с климатической зональностью и находится преимущественно в растворенной форме. Наиболее высокие концентрации С? обнаружены в реках север ной гумидной зоны, что связано с поступлением ОВ преимущественно гумусового генезиса из почв.

2. Состав речного ВОВ отличается от состава ОВ донных осадков прежде всего повышенным содержанием бигумоидов и отсутствием ГК. Таким образом, одна из главных особенностей трансформации ОВ в ряду речная взвесь - донные осадки -дебитуминиза-ц и я - утилизация битумоидных компонентов в поверхностном слое

M A С Л A, %

IWâ. Cintrotei/fijлтеча^с ß Cß Jèf-purèyybi/ П V цдев - GvtíucT-CtV^ р£*л.- Ибр< уТг Ъ-Сс^ ïc-.сачГН, o. -74Aj«cHtuí l|ep>jOp- C<às4uH4 -л

Г^-р. dct.^ßuWfi • fiaccfiftt.,.j>:Эстуарии'

p Илив^к'и.

донных осадков под влиянием донной фауны и микроорганизмов. Виту-моиды при этом трансформируются в нерастворимые комплексы /"остаточное" ОБ или кероген / и могут также образовывать сорбционные комплексы с ГК / Романкевич, 1977 /. Отсутствие ГК во взвеси не позволяет рассматривать взвесь как один из основных источников ГК в' речных донных осадках. Следовательно, ГК образуются в речных терригенных илах, главным образом, in situ. Следует также отметить, что на поверхности речных донных осадков в бассейне р. Амазонки мы наблюдаем результат активно проходящего, либо сравнительно недавно завершившегося, процесса гумификации, о чем свидетельствует повышенное содержание ГК в терригенных илах / особенно в илах р. Негру, рис. I /.

ОБ илов р. Сев. Двины характеризуется значительно меньшим содержанием ГК / примерно в. 3 раза / по сравнению с илами р.Амазонки / рис. I /. Это свидетельствует о том, что процесс гумификации ОБ в речных донных осадках северной гумидной зоны проходит гораздо менее активно, чем в условиях тропического климата. В речных илах экваториальной гумидной зоны условия для гумификации ОВ более благоприятные, чем в северных широтах, благодаря повышенной температуре воды / в среднем 29°С в течение всего года / и более активной в связи с этим деятельностью микроорганизмов и донной фауны по трансформации ОВ в поверхностном слое донных осадков, ведущей к гумификации ОВ.

Несмотря на то, что главным образом ГК образуются в процессе диагенетического преобразования ОВ в поверхностном слое донных осадков, в принципе в донных отложениях могут захороняться и ГК почвенного генезиса. Как известно, почвенные ГК переходят в речную воду с дождевыми потоками, дренирующими почву, а также непос-

а

редственно из почв в период высокой воды, и находятся в речной воде в растворенной форме. В определенных условиях растворенные в

воде ПС могут быть источником питания для водных: организмов / е1; а1., 1991 / и, следовательно, попадать в пищевую

цепь и участвовать в процессе биоседиыентации, входя, например, в состав пэллегных комков и т.п.

3. Независимо от климатических условий образования ОВ и в северной гуиидной и в экваториальной гуыидной зоне среди речных донные осадков по составу ОВ вьщеляются два типа донных отложений: терригенные пески и терригенные илы. Речные пески отличаются от илов отсутствием ГК, повышенным'содержанием битумоидов и "остаточных" ОВ, а также составом битумоида А^ / в битумоиде А^ песков более высокое содержание масел /. Следовательно, можно предположить, что ОВ песков прошло стадию гумификации и находится на стадии керогенизации, т.е. прогрессирующего формирования комплексов ОВ, устойчивых к био- и химической деградации, ГК, видимо, полностью разрушились в резко окислительных условиях среды, либо вовсе не образовывались. Различия в составе ОВ песков и илов связаны различиями в "среде пребывания" микроскоплений ОВ в поверхностном слое донных отложений, существенно отличающихся друг от друга по гранулометрическому составу. Известно, что микроскопления ОВ приурочены, главным образом, к глинистым осадкам / Романкевич, 1977 /. Подавляющая часть этого ОВ прочно соединена с глинистыми минералами и не переходит в растворимое состояние. В песках же частицы ОВ находятся в свободном состоянии и не связаны с минеральной частью донных осадков так прочно, как в глинистых илах. Вследствие этого частицы ОВ в песках в большей степени подвергаются как механическому разрушению, перемещаясь под воздействием придонных течений, турбулентного движения воды и др., так и биодеградации.

4. Установлено, что среди продуктов окисления лигнина и во взвеси и в речных донных осадках ггоеобладапт ванилиновый альдегип.

источником которого являются сточные воды ЦБК, а также хвойные деревья, и параоксибензальдегид - продукт травянистой растительности.

ГЛАВА 3. ГЕОХИМИЯ РАСТВОРЕННОГО И ВЗВЕШЕННОГО ОРГАНИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА В ОБЛАСТЯХ СМЕШЕНИЯ РЕЧНЫХ И МОРСКИХ ВОД.

3.1. МЕХАНИЗМ ТРАНСФОРМАЦИИ РАСТВОРЕННОГО И ВЗВЕШЕННОГО ОРГАНИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА В ОБЛАСТИ СМЕШЕНИЯ РЕЧНЫХ ¡1 ОКЕАНСКИХ ВОД.

Поведение растворенных компонентов при смешении пресных и морских вод может быть "консервативным", тогда оно определяется исключительно разбавлением вод низкой и высокой солености с различными концентрациями элементов, либо "неконсервативным", при котором имеют место процессы удаления или добавления веществ в результате физико-химических (адсорбция-десорбция, флоккуляция) и /или/ биологических процессов (первичное продуцирование ОВ фитопланктоном).

Одной из задач наших исследований в эстуарии . р. Амазоцки и - прилегающих районах Атлантического океана было установление закономерностей поведения РОВ и ВОВ в зависимости от солености вод.

Для того, чтобы оценить роль флоккуляции в процессах преобразования ОВ в области смешения вод р.Амазонки и Атлантического океана, нами был выполнен эксперимент по перемешиванию речных и океанских вод и сравнительный анализ полученных данных с результатами натурных наблюдений. Эксперимент был проведен в период экспедиции 9-го рейса нис "Профессор Штокман" по методике / БКо1-кокИг, 1976 /. Параллельно бьши выполнены и натурные наблюдения. Результаты эксперимента показали, что процесс образования

органических флоккул идет на всех стадиях перемешивания вод, от слабосоленых / менее 1°/оо / до практически океанских / около 30°/оо /, но наиболее интенсивно протекает в интервале солености 5-10%о / Артемьев, Шапиро, 1987 /.

Для достоверной оценки характера поведения СР и Св при смешении речных и морских вод /"консервативный", "неконсервативный"/ полученные в натурных наблюдениях данные подвергали сглаживанию методом скользящего среднего по 3-м и Ь-и точкам / Артемьев, Шапиро, 1987 /. Расчеты показали, что гипотезу о простом разбавлении можно отклонить с 95% доверительной вероятностью. Как показывают наши исследования, а также данные ряда зарубежных исследователей, консервативное поведение РОВ в эстуариях может иметь место но это скорее исключение, чем правило.

Содержание С^ и Св по мере удаления от устья р. Амазонки в океан в целом уменьшается, в среднем соответственно от 5,0 до 2,0 мг/л и от 6,7 до 0,4 ыг/л. В начальной стадии перемешивания вод / в интервале солености от менее I до 12°/оо / имеет место чередование повышенных и пониженных концентраций С? и СБ. При этом, как правило, увеличение концентрации СР сопровождается • уменьшением Св и наоборот. Чтобы количественно оценить наблюдаемые флуктуации в поведении 0В на разных этапах перемешивания вод и выяснить их природу, были выполнены расчеты "потерь" и "новообразования" РОВ и ВОВ в натурных условиях и проведено сопоставление полученных данных с результатами лабораторного эксперимента. Для оценки"потерь" 0В в эстуарии р. Амазонки была разработана стационарная квазиодномерная модель, учитывающая, наряду с ад^рц. ткаными, потоки, обусловленные поперечной к течению турбулентной диффузией / Артемьев, Шапиро, 1987 /.

Расчеты "потерь" речного 0В в области смешения вод р. Амазонки и Атлантического океана показывают, что в океан в итоге посту-

- 27 -

пает 75% речного РОВ и 20% речного ВОВ,

3.2, ПОВЕДЕНИЕ РАСТВОРЕННОГО И ВЗВЕШЕННОГО ОРГАНИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА, МИКРОЭЛЕМЕНТОВ И ВЕЛИЧИНЫ ПЕРВИЧНОЙ ПРОДУКЦИИ НА РАЗНЫХ ЭТАПАХ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ ВОД

Одна из важных проблем биогеохимии эстуариев, разработке которой в последние годы уделяется большое внимание, - поведение и взаимодействие ОВ и микроэлементов в системе река-море.

Несмотря на то, что вопросы взаимодействия ОВ и микроэлементов при смешении речных и морских вод рассмотрены в ряде работ / например, Martin et al., 1971; Sholkowitz et al., 1978; Montgomery, Santiago, 1978; Gordeev et al., 1985 /• их поведение в природных условиях остается мало исследованным. Поэтому нами были изучены особенности поведения ОВ и микроэлементов в областях смешения речных и морских вод в Темрюкском заливе / Артемьев и др., 1982 / и южной части Рижского залива / Артемьев, Горшков, 1982; Демина, Артемьев, 1984 /.

Изучение микроэлементов во взвеси на разрезе устье р.Кубань-Темркжский залив показало, что их концентрации, также как Св и первичной продукции (ГШ), уменьшаются в направлении река-море. Однако, на фоне общей тенденции к снижению содержания микроэлементов вьщеляется отчетливый максимум концентраций меди, никеля и кадмия в центральной части области смешения вод при солености 5,5--7,0°/оо, т.е. там, где обнаружены повышенные величины ПП и Св / Артемьев и др., 1982 /.

Как неоднократно отмечалось ранее / Duinker, Nolting, 1976; 1978; Демина и др., 1978 /, при смешений речных и морских вод происходит удаление микроэлементов из растворенного во взвешенное состояние в результате флоккуляции4коллоидных частиц. В данном

случае, в области смешения вод р. Кубани и Азовского моря, экстремальные концентрации микроэлементов также вызваны в первую очередь флоккуляцией. Вклад Ш фитопланктона в поставку микроэлементов во взвесь области смешения вод тоге имеет место, хотя и играет второстепенную роль в исследованных водах.

Для области смешения вод р. Даугавы и Рижского залива также характерно чередование повышенных и пониженных концентраций во взвеси Сорг и микроэлементов, которые могут быть вызваны как физико-химическими процессами / флоккуляция, адсорбция-десорбция /, так и жизнедеятельностью первичных продуцентов / Артемьев, Горшков, 1982 /. В период наших исследований поведения ОВ и микроэлементов в южной части Рижского залива в сентябре 1977 г. не проводилось измерений величины ПП фитопланктона. Однако ранее полученные данные сезонных измерений биомассы, продукции фитопланктона и их распределения в южной части Рижского залива / Зуте, 1974; Рудзрога, 1974 / и данные / РУдзрога, 1987 / показывают, что в сентябре величины Ш весьма низкие, мало меняющиеся и, поэтому не способные существенно влиять на поведение ОВ и микроэлементов. Следовательно, основной причиной флуктуаций этих компонентов являются физико-химические процессы / флоккуляция и др. /, в основном и оказывающие влияние на поведение тех или иных микроэлементов на различных стадиях перемешивания вод.

Из всех исследованных микроэлементов в южной части Рижского залива.в наибольшей степени обнаруживают связь с ОВ медь и цинк, о чем свидетельствует идентичный характер поведения этих микроэлементов и ОВ на разрезе река-море / Артемьев, Горшков, 1982 /.

Отчетливая связь распределения ОВ со стратификацией вод в области смешения речной и морской воды была обнаружена в период наших исследований в Рижском и Двинском заливах.

Главной чертой гидрохимического режима южной части Рижского

залива является значительное опреснение морских вод речным стоком.

Органический углерод в исследованных водах находится преимущественно в растворенной форме / 8Ь-98%, в среднем 94% от суммы СР и Св/. Содержание меняется от 3,1 до 18,1 мг/л и в среднем составляет 7,2 мг/л. Наибольшее содержание Ср обнаружено в опресненных водах врайоне устья р. Даугавы и связано с поступлением ОБ с речным стоком. Ареал распространения опресненных вод, максимально обогащенных ОВ речного происхождения, ограничивается узкой областью, простирающейся от устья р. Даугавы преимущественно в северо-западном направлении.

По вертикали СР распределяется в сиигаетствии со тарификацией вод". Так, например, в устье р. Даугавы мощность верхних слоев воды с повышенной концентрацией СР / более 7 ыг/л / закономерно уменьшается в направлении от берега в сторону залива, выклиниваясь к поверхности воды примерно в тех же местах, где проходит граница слабоопресненных вод.

Повышенные концентрации Св в зоне перехода от опресненных вод к морским водам залива сопровождаются пониженными концентрациями СР. Можно предположить, что часть растворенного / коллоидного / ОВ коагулирует при смешении опресненных и морских вод, увеличивая содержание ВОВ за счет образования флоккул.

В Двинском заливе, при относительно небольших глубинах и ровном рельефе дна^сохраняется почти всегда нормальная термическая и соленостная стратификация, сопровождающаяся понижением температуры и увеличением солености с возрастанием глубин. Такая схема распределения солености отчетливо проявляется в летний, осенний и зимний сезоны.

Различия в солености поверхностных и придонных вод, наличие

в

отчетливой стратификации изученной водной толщи во все сезоны, кроме весеннего, свидетельствуют о различном генезисе слоев волы:

в поверхностном - преимущественно речные воды, в придонном - преимущественно морские. Это в свою очередь определяет различия в содержании в поверхностных и придонных водах РОВ и ВОВ, их соотношения в различных точках разреза река-море, гидрохимические и физико-химические особенности среды и др. / Ат-Ьетуеу, Еотапке-У!СЬ, 1988 /.

В ОВ области смешения вод р. Сев. Двины и Двинского залива существенно преобладает растворенная форма 75,2-98,9%, в среднем 91,4%. Доля ВОВ возрастает в период паводка, весной, когда она составляет 5,7-24,8%, в среднем 12,4% от от общего ОВ.

Содержание С? и Св в изученных водах меняется соответственно от 7,1 до 24,7 мг/л и от 0,2 до 3,8 мг/л, в среднем составляя для поверхностных вод 14,3 мг/л и 1,1 мг/л, а для придонных -11,8 мг/л и 1,0 мг/л. С глубиной концентрация как С?, так и Св меняется мало, но испытывает существенные колебания по мере удаления от устья реки в море, в области смешения речных и морских вод. Прежде всего обращают на себя внимание сезонные различия в поведении и Св на разрезе река-море. Так в осенний период, на ранних стадиях перемешивания вод обнаружен взаимопротивоположный характер поведения С^ и Св в средней части изученного разреза. Увеличение содержания Св в этих водах сопровождается уменьшением содержания С1?, что скорее всего связано с флоккуляцией речного РОВ, наблюдавшейся в водах с такой же соленостью и в других исследованных нами областях смешения речных и морских вод.

Характерная особенность областей смешения вод горных рек и моря - их малая протяженность и резкая изменчивость всех измеряемых параметров с "речных" на "морские". Распределение взвеси и Св на разрезе устье р. Мзымта-Черное море характеризуется резким убыванием их концентраций в направлении река-море / в 2,Ь-3 раза/. Уменьшение концентрации взвеси и ВОВ на начальных этапах переме-

пивания вод связано, главным образом, с механическим осажденном преимущественно крупных частиц.

з.з.вавода

1. Результаты лабораторного моделирования процессов перемешивания речных и морских вод и данные натурных наблюдений в областях смешения речных и морских вод показали, что на всех стадиях перемешивания вод, но наиболее активно - в водах с соленостью 5-10°/оо, идет процесс преобразования РОВ^ВОВ в результате флоккуляции и адсорбции-десорбции. В связи с этил поведение Ср в изученных водах не соответствует линии простого разбавления, а имеет "неконсервагивный" характер, проявляющийся в чередовании повышенных и пониженных концентраций РОВ и ВОВ в зависимости от солености.

2. На примере эстуария р. Амазонки дана оценка "потерь" речного ОВ при смешении речных и океанских вол, составляющих для РОВ - 25$, для ВОВ - 8058.

3. Сравнительное рассмотрение факторов, определяющих поступление и поведение ОВ в исследованных областях смешения речных и морских вод показало, что физико-химические процессы / флоккуля-ция, адсорбция-десорбция / в первую очередь ответственны за изменения в соотношении РОВ и ВОВ на начальных этапах перемешивания вод, водах с соленостью до 10°/оо. Влияние процессов первичного продуцирования ОВ фитопланктоном на поставку РОВ и ВОВ в эстуарии проявляйся лишь в удалении от устья реки, в доступных для проникнове""я света водах. Удаленность этих вод от устья реки определяется несколькими факторами: величиной речного стока, концентрацией в нем взвеси, характером циркуляции вод в водах моря или океана, прилегающих к устью реки.

ГЛАВА 4. ТРАНСФОРМАЦИЯ СОСТАВА ОВ ВЗВЕСИ И ДОННЫХ ОСАДКОВ В СИСТЕМЕ РЕКА-МОРЕ

Преобразование состава ОВ в ряду взвесь-донные осадки было изучено на разных этапах перемешивания пресных и соленых вещ в эстуарии р. Амазонки и на разрезе река-море в южной части Двинского залива, а также на периферии области смешения речных и океанских вод в районе устьев рек Замбези и Лимпопо. Среди отдельных органических соединений во взвеси и донных осадках эстуария р. Амазонки были изучены АК, углеводы, ПС и битумоиды / Артемьев, Лазарева, 1966; Артемьев, Данюшевская, 1988 /.

Содержание АК во взвеси эстуария р. Амазонки меняется от 0,020 до 0,030% и в среднем составляет 0,027% в расчете на сухой вес взвеси и 0,04-0,17%, в среднем 0,09% от ОВ. По сравнению с речной взвесью содержание АК во взвеси эстуария р. Амазонки уменьшается. Закономерно уменьшается содержание АК во взвеси по мере, удаления от устья реки в сторону океана.

Изучение углеводов во взвеси эстуария р. Амазонки показало, что их концентрация меняется от 19 до 269 мкг/л и в среднем составляет 134 мкг/л. В ВОВ на долю взвешенных углеводов / ВУ/ приходится от 4,7 до 38,4%, в-среднем 11,0%. В составе ВУ водная, щелочная, слабокислотная и сильнокислотная фракция составляют соответственно 32,7; 12,9; 21,5; 32,5%. Таким образом, около 50% всех В/ представлено лабильными реакционноспособными соединениями.

Сравнительный анализ поведения углеводов во взвеси на разрезе устье реки Амазонки - океан показывает, что речные воды, воды области смешения и океанские воды заметно отличаются друг от друга по составу углеводов. Наименее лабильные и малореакционно-способные - ВУ речных вод. В океанских водах, где основной источ-

ник OB фитопланктон, ВУ более лабильны. В водах эстуария встречаются разные по составу и степени реакционноспособности ВУ.

Как и в речной взвеси, во взвеси эстуария р. Амазонки ГК не обнаружены. Следовательно," процесс трансформации ОВ в сторону образования геополимеров типа ГК (гумификация) не характерен для речной и эстуарной взвеси, в отличие от пелагиали океана, где по данным / Роыанкевич, 1977 / в составе ВОВ находится в среднем 6,2% ГК. Связано это, по нашему мнению, с различными источниками ВОВ в системе река-море, в разной степени способного трансформироваться в геополимеры типа ГК,

Характерная особенность изменения состава ВОВ в направлении р. Амазонка-океан - снижение содержания битумоидов / за счет, в первую очередь, бит.А,ы /, трансформирующихся, по-видимому, в стойкие к химическому и биологическому разрушению "остаточные" ОВ / кероген /, рис. 1,3.

Таким образом, для трансформации ВОВ в направлении река-' океан характерны два взаимосвязанных процесса -дебитуми-низация - керогенизация.

Изученные донные осадки эстуария р. Амазонки представлены преимущественно терригенными пелитовыми илами с незначительным содержанием аморфного кремнезема и карбоната кальция / в среднем соответственно 0,ЬЗ и 0,25% /. Содержание CQpr в этих осадках составляет 0,29-0,67%, в среднем 0,47%, азота - от следов до 0,05%. Отношение C/N в среднем равно 11,8. По мере удаления от устья реки в сторону океана содержание ОВ в терригенных илах уменьшается, рис. I.

В терригенных илах эстуария р. Амазонки содержание ГК существенно снижается по сравнению с речными илами и составляет в среднем 0,04% в расчете на сухой вес осадка и 8,375? от ОВ. / В речных илах соответственно 2,39% и 47.7£ /.

битумомд А

сгт-б,

00В, Í

----- Р F U Г l'If В-. tlí»í4eH¿HK^

$ К <? з*о h ta- -hiy сгр и ¿Г

О К" Б Л H

- В ciieTCüí-

O^éd И.

Содержание бнтуыовда К^ и о плах эсяуария остается

прхизрно тем ®>, что я реке, и составляет в суимв 3,8Я от ОВ / в речных илах - 3,755 /.

Заметно увеличивается в илах эстуария содерзание наименее рэакционноспособных и устойчивых к распаду "остаточных" ОВ / ке-рогена /, на доли которых приходится в средней 87,/ в речных илах - в среднем 48,6$ /.

Таким образом, з направлении реиа-эстуаряй-океан доминирующим процессом в терригешых илах является д в г у н и ф и к а-ция - керогенизация, т.е. разрушение ГК я относительное увеличение в связи с эти доли устойчивых к распаду "остаточных" ОВ или керогена. По изменению соотношения в составе ОВ донных осадков основных его компонентов / битуноядов, П(, "остаточного" ОВ / в направлении река-океан можно установить границу, разделяющую донные осадки с речныи талом ОВ от донных осадков с океанским типом ОВ / рис. 4 /.

Изучение состава битумоида А^ в терригенных илах эстуария р. Амазонки показало его поразительное сходство с битумсидоа А^ в речных илах, как северной гуиидной, так а экваториальной гу-мидной зоны, что свидетельствует об их генетическом родстве /г с.2/.

В ряду взвесь-донные осадки происходит резкое снижение содержание ОВ / примерно в 40 раз /, что связано с его утилизацией в водной толще и на границе вода-дно организмами планктона, бентоса и микроорганизмами. В составе ОВ донных осадков по сравнению с ВОВ существенно сняяается (до 3,6$) содержание битумоида ^хл+сп-б в основноц за счет битумоида Асп_б> появляются ГК (тер-ригенные илы), значительно возрастает содержание "остаточных" ОВ. Таким образом, в ряду взвесь-терригенныа илы в эстуарии, как и в реке, характерным процессом трансформации состава ОВ является гумификация - дебитуминизация.

Рис.

4. Изменение состава ОВ терригенных илов в еще не р. дмг^он^

Характерным процессом в трансформации состава ОВ песков в системе река-море является дебитуыиниз а ц и я, сопровождающаяся возрастанием доли "остаточного" ОВ в составе ОВ. Отсутствие П{ в ОВ песков, как речных, гак и эстуарных^в системе Сев.Двина-море также свидетельствует о том, что гумификация ОВ в терригенных песках не имеет места из-за отсутствия условий, способствующих сохранению ОВ, потенциально являющегося основой для образования геополимеров типа ГК (рис. I).

Другой особенностью ОВ песков а системе р. Сев .Двина-море является сходство состава битуыоида А^ в речных и зстуарных песках, который существенно отличается от состава битуноида А^ терригенных илов (рис. 2). Таким образом, независимо от различных климатических условий формирования состава ОВ донных осадков тер-ригенные пески в системе река-море имеют один и тот же состав би-тумоида А^.

Как и в экваториальной гумидной зоне, характерной особенностью изменения состава ОВ терригенных илов в направлении р. Сев. Двина-море является дегунификация и, как следствие этого, увеличение в составе ОВ доли "остаточного" ОВ. Следовательно, направленность процесса преобразования состава ОВ терригенных илов в системе р. Сев. Двина-море дегунификация - керогенизация.

Состав битумоида А^ в сложных по гранулометрическому составу донных осадках эстуария р. Сев.Двины / песчанистых илах с примесью алевритового материала, рис. I / отличается от состава битумоида А^ терригенных песков и илов и занимает между ними промежуточное положение.

В 32-м рейсе нис "Академик Курчатов (февраль-июнь 1982 г.) нами были изучены особенности преобразования состава*ОВ в воде, взвеси и донных осадках на периферии области смешения речныг и

океанских вод, в акваториях, прилегающих к устьям рек Лимпопо и Замбези.

В районе стока р. Лимпопо исследования были выполнены в сла-боопресненных водах с соленостью 30-35°/оо, распространяющихся в юго-западу от устья реки под влиянием Нозаыбикского течения / Артемьс!'. 1962 /. Ближайшая к устью реки станция располагалась в 2-3 милях от берега. Как показали результаты исследований, сток реки Лимпопо оказывает влияние на распределение всех изученных природных объектов: взвеси, планктона, ОВ. Их повышенные концентрации приурочены к зоне опресненных вод и убывают в направлении открытого океана, достигая более или менео стабильных величин в водах с соленостью 35°/оо я выше, т.е. не подверженных влиянию речного стока.

Содержание С? в исследованных водах в среднем на породой превышает содержание Св и составляет 1,2-2,4 мг/л, в среднем 1,5 иг/л. Содержание Св на разрезе устье р. Лимпопо-океан меняется от 0,014 до 0,443 мг/л и в среднем составляет 0,12 мг/л. Источником РОВ я ВОВ на изученном разреза являются не только планктонные организмы, остатки их тканей и т.п., но и речной сток.

Результаты изучения состава ОВ донных осадков на разрезах устье р. Замбези - океан и устье р. Лимпопо - океан показали, что содержание С0рГ в терригенных пелиговых и алевритово-пелитовых илах составляет 0,16-2,2%, в среднем 1,27%. Донные осадки характеризуются битуминозностыо, близкой к фоновой для Мирового океана / содержание битуыоида А^ в среднем 0,9%, от ОВ /. Повышенной битуминозностью / содержание битумоида А^ 3,4% от ОВ / отличаются мелкозернистые пески в устье р. Замбези. Рубежом резкого падения битуминозности и изменения группового состава ОВ является верхняя часть континентального склона: наблюдается снижение содержания шсел, УВ и отчетливый рост сложных кислородсодержащих

компонентов (асфальтенов и асфальтогеновых кислот) (Даншевская, Романкевич, 1987).

Таким образом, по составу ОВ в системе река-море различаются речные.вода, воды эстуария и океана. В направлении река-океан во взвеси: снижается содержание наиболее лабильных компонентов / АК и ВУ /, меняется соотношение групп АК / увеличивается содержание нейтральных АК и снижается содержание основных АК / и их индивидуальный состав, состав ВУ / возрастает доля наиболее стойких к распаду углеводоподобных соединений /, снижается содереание битумоидов / за счет, в первую очередь, битумовда А^ /, трансформирующихся, видимо, в стойкие к распаду "остаточные" ОВ / керо-ген /. Таким образом, типичным процессом трансформации ВОВ в направлении река-эстуарий-океан является уменьшение реакционноспо-собных соединений и увеличение доли химически и биологически стойких ОВ.

По резкой смене состава ОВ, изменению структуры и концентрации компонентов ВОВ в направлении река-эстуарий-океан можно определить границу влияния речного стока на состав ВОВ в системе река-море.

Для эстуарного ВОВ, как и для речного, характерно отсутствие ГК, следовательно, процесс трансформации ВОВ в сторону образования геополимеров типа ГК / гумификация / для ВОВ системы река-море не характерен.

Доминирующим процессом преобразования ОВ в терригенных илах в направлении река-море, как в экваториальной гумидной, так и в северной гумидной зоне, является дегумификация -керогенизация.

По составу битумоида А^ различаются два типа донных осадков в системе река-море-терригенные пески и илы, что свидетельствует о существовании двух генетических типов битумоида А^, 1формирова-

нив состава которого определяется не столько источником ОВ, сколько средой осадкообразования и связью с минеральной частьа осад гл.

Как и в реке, характерным процессом трансформации состава ОВ в ряду взвесь-донные осадки в эстуарии является г у м и ф и-кация-дебитуцинизация.

Характерных процессов трансформации состава ОВ песков в системе река-море является дебитуыиннзация и возрастание доли "остаточного" ОВ / керогена / в составе ОВ. Для ОВ эстуарных песков, как и для речных, характерно отсутствие ГК, свидетельствующее о том, что гумификация ОВ не имеет место в грубозернистых донных осадках из-за быстрого разрушения в них относительно лабильных соединений, способных трансформироваться в геополимеры типа ГК.

По изменению состава ОБ донных осадков в системе река-море, как и ВОВ, можно установить границу, разделяющую донные осадки с речным типом ОВ от осадков с океанским типом ОВ.

Граница перехода от речного к морскому / или океанское / типу ОВ отчетливо выделяется по изменению содержания в ОВ донных осадков АК, ГК, битумоида А^ и Местоположение этой грани-

цы относительно устья реки, ее удаленность от устья реки определяется величиной стока, гидродинамикой вод, прилегающих к устью реки, и поэтому индивидуально для каждого эстуария или области смещения речных и морских вод.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изучение биогеохимии ОВ, выносимого речным стоком в океан, в системе река-область смешения речных и морских вод-море позволило получить принципиально новые данные о содержании и распре-

делении OB в реках и областях смешения речных и морских вод, а также обнаружить общие закономерности и особенности поведения ОБ в система река-море и его влияния на охрузакцую природную среду.

Основная масса 03 выносится реками в моря и океаны преимущественно в растворенной форме / 60-90J /. Анализ данных о количества РОВ и ВОВ, выносимых речным стоком в моря и океаны, приводит к выводу о распределении потоков речного РОВ и БОЗ в соответствии с климатической зональностью. Наибольшие потоки как РОВ, так и ВОВ характерны для рак эквато-реальной гумидной зоны, где они составляет соответственно 75,8 и 90,2% от общего количества РОВ и ВОВ, ежегодно выносимого в моря и океаны реками мира, соответственно 0,204 х 10^ т/год и 0,184 х Ю9 т/год.

Климатическая зональность проявляется также в распределении относительных концентраций Ср и Св в реках мира. Повышенные концентрации характерны для рек северной гу-мидной зоны, что связано с поступлением ОВ преимущественно гумусового генезиса из почв гаеяно-лесной, лесотундровой и тундровой зоны. Относительное увеличение доли ВОВ в речных водах имеет место в горных реках и связано с обилием взвешенных частиц в речной воде. Наиболее высокие концентрации ВОВ характерны для рек экваториальной гумидной зоны со слсшшм горным рельефом водосборных бассейнов / реки юго-восточной Азии и др. /.

С климатическими особенностями региона, определяющими стадии развития наземной растительности, влияющими на формирование источников питания рек, связана и сезонная изменчивость концентраций и состава речного ОВ. В устьях рек северной и умеренной гумидной зоны наибольшие концентрации ОВ наблюдают в период паводка. В реках северной гумидной зоны пов&пенные концентрации Св имеют место также и в зимний сезон, что связано с низкими

темпами деструкции ВОВ в условиях низкой температуры воды.

Отличительными особенностями распределения РОВ и ВОВ вдоль русла рек, не подверженных практически влияние техногенных загрязнений, является отсутствие ярко выраженных экстремальных концентраций РОВ и ВОВ. Именно такая закономерность бьша обнаружена в основном русле р. Амазонки, где проводили измерения концентраций CP и Св на протяжении более 2000 км, от места слияния рек Солюгайнс и Негру до устья.

Основную часть РОВ речных вод / 60-80% / составляет стойкие к распаду геошшшеры типа ГК, источником которых являются почвы. СодерЕание лабильных компонентов / АК, углеводов / в большинстве рек ыира составляет / в сукме / 30% от РОВ и 15% от ВОВ.

В системе река-море в ряду взвесь-донкыз осадки процесс гу-мкфикащи имеет место лшь в терригенных плах. Ни во взвеси, ни в терригенных песках гумификация ОВ практически не наблюдается из-за быстрого разрушения в резко окислительных условиях лабильных соединений, потенциально способных формировать геополимеры типа ГК / рис. I /.

Исследование процесса трансформации ОВ в речных водах и донных осадках выявило, ряд закономерностей. Так отличительной чертой преобразования ОВ в ряду взвесь-донные осадки является дебитуми-низация - утилизация битуыоидных компонентов, существенно преобладающих во взвеси, в .процессе диагенеза на поверхности донных отложений / рис. I /. Битумоиды при этом трансформируются в нерастворимые комплексы / кероген / или сорбционные комплексы с ПС / Романкевич, 1977 /. Отсутствие ГК во взвеси свидетельствует о том, что в донных осадках ГК образуются, главным образом, in situ. Тем не менее, нельзя исключать принципиальную возможность поступления почвенных ГК на поверхность донных отложений по цепочке почвы - речная вода - планктон - продукты жизнедеятельности и

деструкции планктона - донные осадки. В определенных условиях растворенные в воде ПС могут быть источником питания для водных организмов / spitzy e-t ai., IS9I / я, следовательно, попадать в пищевую цепь и в процессе биоседимонтации захороняться в денных речных отлояениях.

Сопоставление данных о составе ОВ речных терригенных плев северной и экваториальной гумидной зоны показывает, что интенсивность процесса гумификации ОВ доншх отлогений определяется климатической зональностью. Процесс гу-глифнкацил ОВ в речных терригенных нлах северной гушдной зоны проходит менее активно, чей а условиях тропического климата.

Независимо от климатической и циркумконтинентальной зональности осадкообразования в системе река-норе гвделяегся ОВ двух тяпоз, связанное соответственно с терригегаоми песками и терри-генньиш Е1лаш. ОВ песков отличается от ОВ илов отсутствием ПС, повышенным содержанием битумоядов и "остаточного" ОВ, а такте составом бнтуыезда А,и / в битуыоиде А^ песков более высокое содерзание масел / ряс. I, 2 /. Различия в составе ОВ терригенных песков и ялов, в частности, в состава битумоида А^, связаны с условия}.® форШровакая ОВ в поверхностном слое донных осадков, их связью с {аморальной частью осадка, как "среды обитания" инкроскоплений ОВ, поступивших в донные осадки либо в составе взвеси, либо образованных in situ при участии донной фауны и микроорганизмов.

Поступая с речным стоком в морскую лкбо океанскую среду, FOB и ВОВ претерпевают ряд слошых трансформаций под влиянием физико-химических и биогеохимических процессов в областях смешения речных и морских вод. Данные натурных наблюдений в эстуариях рек различных климатических зон Земли, а также результаты экспериментов по перемешиванию фильтрованных речных и океанггих

вод показали, что под влиянием, главным образом, физико-химических процессов / флоккуляцкк, адсорбции-десорбции / на всех стадиях перевешивания вед едет процесс преобразования РОВ^ ВОВ. Наиболее интенсивно этот процесс протекает в водах с соленостью 5 -10°/оо. Выполненные расчеты, статистическая обработка полученных дйшшх показали, что поведение (Ри Св в областях смешения речных и ыорскнх вод, как правило, на соответствует линии простого разбавления, & иыозт "неконсервативный" характер в результате перехода РОВ во взвешенную форму и обратно, в растворенную на разных стадиях перемешивания речных и океанских вод.

С помощью разработанной модели на примере эстуария р. Амазонки дана оценка "потерь" речного ОВ при смешении речных и океанских вод: для РОВ - 25$, для ВОВ - 00%. Если принять, что такие величины потерь в целом характерны для областей смешения речных и морских вод, получим, что ежегодно в пелагкаль океана поступает 153 х Ю6 т речного С^ и 37 х Ю6 т речного Св. В областях смешения речных и" морских вод остается соответственно Ы х 10 т GP и 147 х Ю6 /с®.

Поведение ОВ и ряда микроэлементов / медь, цинк, никель, хром / в областях смешения речных и морских вод в зависимости от солености имеет сходный, взаимосвязанный характер, что свидетельствует об их миграции в системе река-морз преимущественно в форме комплексных соединений ОВ - металл.

Если физико-химические процессы определяют поведение РОВ и ВОВ при перемешивании пресной и соленой воды и связаны с изменением солености, го биогеохимические процессы обусловливают трансформацию ОВ в процессе седиментогенеза и раннего диагенеза. В система река-ыоре следует различать биогеохимические процессы трансформации ОВ, идущие в двух направлениях: река-эстуарий-океан и -•»весь-донные осадки.

Основная направленность преобразования состава ВОВ в направлении река-океан-к ерогенизаци я-снижение концентраций наиболее реакционноспособных, лабильных соединений / АК, углеводов /, содержания битумоидов / за счет в первую очередь битумои-да Ахдч/ и увеличение доли химически и биологически стойких ОВ -керогена / или "остаточного" ОВ / (рис. I).

Доминирующим процессом преобразования ОВ в терригенных илах в направлении река-море, как в северной гумидной зоне, гак и в экваториальной гумидной, является дегумификация-керогенизация, ав песках -дебиту ми низ а-ция-керогенизация.

Повышенное содержание ГК в терригенных илах эстуария р. Амазонки по сравнению с эстуарием р. Сев.Двины свидетельствует о том, что в эстуариях, как и в реке, процесс гумификации наиболее активно протекает в экваториальной гумидной зоне / по сравнению с северной гумидной зоной /.

В ряду взвесь-донные осадки / терригенные илы / в эстуарии, как и в реке, характерным процессом является дебитумини-зация-гумификация.

По изменению соотношения компонентов ВОВ и ОВ донных осадков в направлении река-эстуарий-океан мояно установить границу влияния речного стока на состав ОВ в системе река-море, разделяющую среду с речным и океанским типом ОВ / рис. 3, 4 /. Это дает возможность прогнозировать дальность распространения основной массы ОВ, в том числе и загрязнений, в морях и океанах, что имеет первостепенное практическое значение и важно для решения ряда народнохозяйственных задач.

Как известно, главной закономерностью распределения ССрГ в океанских осадках является циркумконтинентальная локализация концентраций С0рг / Романкевич, 1977 /. Она выражается в приуро-. ченности повышенных содержаний С к периферическим зонам океа-

нов» к осадкам заливов, лагун и т.п. Особо крупные массы накапливаются в зонах выноса осадочного материала реками южной и юго-восточной Азии и западной Африки / более 200 г/ы^/1000 лет / Ромшжевич, Бобылева, 1990 /, для которых характерны наибольшие потоки речного РОВ и ВОВ. Именно здесь, в тропических широтах, обнаружены и наибольшие запасы нефти в дельтовых донных осадках / Геодекян и др., 1988 /. Таких; образом можно констатировать, что региональные особенности накопления речного ОВ в приустьевых акваториях морей и океанов, характерные для геологического прошлого, сохраняются и в современную эпоху.

Известно, что в приустьевых областях морей и океанов складываются весьма благоприятные условия для накопления и относительно быстрого погружения обогащенных ОВ илов, формирования различных форы песчаных тел. Наиболее благоприятные для нефтегазо-образования донные отложения накапливаются в условиях, сочетающих особенности дельты и залива. Эти донные осадки были названы "дельтово-эстуариевыми" / Вебер и др., 1960 /. Именно здесь создаются все необходимые предпосылки для последующей генерации, аккумуляции и консервации нефти и газа. В зоне река-море накапливаются мощные толщи терригенных пород с хорошими коллекторски-ми свойствами, обогащенных ОВ / Марковский, 1973 /.

Многочисленные исследования доказывают закономерную связь крупнейших месторождений нефти с дельтовыми и авндельтовыми отложениями палеорек. Изучение истории развития рек мира показывает, что часто они носят унаследованный характер от палеорек. Речные долины многих современных и палеорек часто в основных чертах совпадают / Волга, Дон, Днепр, Обь, Ориноко, Миссури, Миссисипи, Ганг, Брахыапутра и др. /.

Изучение современных биогеохимических процессов в системе река-море .расширяет наши представления о процессах преобразова-

гая ОВ в устьях палеорек. Только в результате изучения фазико-ге-ографических, геохимических и биологических процессов, протекающих в современных устьях рек, стало возмогла» объяснить причины высокой продуктивности отлеяений этих областей при условии юс погружения на оптимальную глубину, соответствующую главной фазе нофте- или газообразования / Марковский, 1531 /.

Таким образом, изучение особенностей поведения ОВ в областях егдешения речных и морских зод, бяогеохимяческих процессов з системе река-море тесно связано с вопросам» нефтегазообразования. Современные эстуарии, приустьевые участки рек по сути представляют собой природные полигоны, исследование которых помелет лучше представить условия формирования в далеком пропитом нефтяных местороадений.

Работы по геохимии и биогзохимии ОВ в системе река-море представляют несомненный практический интерес и в связи с чрезвычайно неблагоприятной экологической обстановкой, сложившейся в устьях многих крупных рек на территории нашей страны.

Важнейшими задачами будущих исследований по геохимии ОВ в системе река-море являются:

1. Организация и проведение систематических (сезонных, ежегодных) биогеохимических исследований в устьевых областях и эстуариях крупных рек России с применением современных методов исследования и новейшей аппаратуры.

2. Изучение механизма шграции ОВ, выносимых речным стоком, в раду вода-взвесь-докные осадки с акцентом на обнаружение мест захоронения речного ОВ в донных осадках эстуариев.

3. Разработка рекомендаций по рациональному хозяйствованию, освоению минеральных н биологических ресурсов в устьях рек и районах прилегающих к ним морей.

Основные положения диссертации опубликованы автором в еле-

дующих работах:

1. Артемьев В.Е., Романкевич Е.А., Краюшкина Л.Н. Определение общей суимы углеводов в океанических осадках. Океанология, 1971, £ 6, с. II25-II28.

2. Артемьев В.Е. Сравнительная характеристика состава углеводов фитопланктона, взвеси и догаасс осадков океана. Океанология, 1974, К> 6, с. I0I2-I0I6.

3. Артемьев В.Е. Углеводы в водах и донных осадках океана. В сб. "Бногеохшия диагенеза осадков океана", Наука, Ы., 1975, с. 20-58.

4. Артемьев В.Е., Бобшюва Н.В., Люцарзв C.B. Растворзкноэ и взвешенное органическое вещество в зона смешения речных и морских вод Рижского залива. Океанология, IS8I, В 2, с, 28Ô-292,

5. Артемьев В.Е. Органический углерод и углеводы в устьях рек юяных морей СССР. Литология и полезные ископаемые, 1931, № 3, с. 142-143.

6. Артемьев В.Е., Горшков А.Г. О некоторых особенностях поведения всЕйшекных микроэлементов и органического вещества в зоне смешения речных и морских вод Балтийского моря. В сб. "Лавинная седиментация в океане", отв. ред. А.П.Лисицын, Изд-во Ростовского гос. ун-та, Ростов, 1982, с. II8-I29.

7. Артемьев В.Е., Демина Л.Л., Вайнштейн Ы.Б. Органическое вещество и микроэлементы в водах эстуария р. Кубань и юго-восточной части Азозского моря. Океанология, 1982, № 5, с. 764-769.

8. Артемьев В.Е. Биогеохимия взвеси на разрезе устье р. Лимпопо- Ыозамбикский пролив. В сб. "Нефтегазогенетические исследования в Индийском океане", ИОАН, Москва, 1982, с. 52-59.

9. Артемьев В.Е. Биогеохимические исследования в эсзуариях. В кн. "БиогеСхишя океана", Наука, M., 1983, с. 48-59.

10. Артемьев В.Е., Лазарева Е.В., Цдшян М.Г. Растворенное

и взвешенное органическое вещество в зона смешения речных и морских вод на разрезе устье р. Сев.Денни - Двинский залив. Литология и полезные ископаемые, 1934, № 5, с. 51-57.

11. Демина Л.Л., Артемьев В.Е. Формы миграции микроэлементов и органического вещества в эстуарии р. Даугавы. В кн. "Геологическая история и геохимия Балтийского моря", Наука, '1., 1934, с. 32.

12. Romanievich Е.А., Arterayev V.E. Input of Organic Carbon into Seas ana Oceans Bordering the Territory of the Soviet Union. - In: Transport of Organic Carbon and Minerals in Major World Rivers, p. 3, H. 58, 1985, p. 459-469.

13. Gordeev V.Y., Miklishansky A.Z., Migdisov A.A., Arte-myev V.E. Rare elenrnts distributions in the surface suspended material of the Amazon Kiver, some of its -tributaries and Estuary. - Ins Transport of Organic Carbon and Minerals..., p. 3,

H. 58, 1985, p. 225-243.

14. Монин А.С., Гордеев В.В., Копелевич О.В., Артемьев В.Е., Гусев Ю.М., Викулова О.В. Закономерности распространения и трансформации амазонскиход в прилегающем районе Атлантического океана. ИОАН. препринт 13 I, 1986, 59 с.

15. Артемьев В.Е., Лазарева Е.В. Особенности трансформации органического вещества в водах Атлантического океана в районе устья р. Амазонки. Геохимия, 1936, J? 12, с. I77I-I779.

16. Артемьев В.Е., Шапиро Г.И. Поведение органического вещества в области смешения вод р. Амазонки и океана. ДАН СССР,

т. 292, № 2, 1987, с.459-463,

17. Артемьеп В.Е. Геохимия растворенного и взвешенного органического углерода. В кн. "Амазония", И., Наука, 1988, с. 114129.

18. Гордеев В.В., Копелевич О.В., Артемьев В.Е., Тримо-

нис Э.С., Гусев Е.Ы., Строк В.Л. Процессы в эстуарии р.Амазонки. В кн. "Амазония", И., Наука, 1988, с. 154-189.

19. Артемьев В.Е., Даншевская А.И. Геохимия органического вещества взвеси и донных осадков в бассейне и эстуарии р. Амазонки. Геохимия, 1988, № 7, с. 1020-1036.

20. Artemyev V.E., Romankevich Е.А. Seasonal variations

in the transport of organic matter in North Dvina Estuary. Ins Transport of Carbon and Minerals in Kajor World Rivers ..., p. 5, H. 66, p. 177-1B4, 1988.

21. Пересшшш B.K., Кузнецов B.C., Артемьев В.Е. Лигнин в донных осадках эстуария р. Сев.Двины. Водные ресурсы, № 5, 1989, с. 96-100.

60x90/16. Печ.л.3.125.

Подписано к печати 30.09.1991 г. Зак. (Г '(В. Тираж 100.

Институт океанологии им.П.П.Ширшова Академии наук СССР Москва, ул.Красикова, дом 23.