Оценка осаждения тяжелых металлов черноморской мидией (Mytilus Galloprovincialis Lam.) в морских акваториях

Доценко, Ирина Владимировна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Оценка осаждения тяжелых металлов черноморской мидией (Mytilus Galloprovincialis Lam.) в морских акваториях
ВАК РФ 25.00.23, Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Оценка осаждения тяжелых металлов черноморской мидией (Mytilus Galloprovincialis Lam.) в морских акваториях"

На правах рукописии?

Доценко Ирина Владимировна

Оценка осаждения тяжелых металлов черноморской мидией (Mytilus Galloprovincialis Lam.) в морских акваториях.

Специальность 25.00.23. - физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов.

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Ростов-на-Дону 2005 г.

Работа выполнена на кафедре физической географии, экологии и охраны природы геолого-географического факультета Ростовского государственного университета.

Научный руководитель:

док-юр географических наук, профессор Ю.А. Федоров

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук, профессор О.А. Бессонов

кандидат географических наук С.Э. Грибанова

Ведущая организация: Краснодарский краевой центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды

Защита состоится « 2 » июня 2005г., в 13.00 часов на заседании Диссертационного совета Д.212.208.12 при Ростовском государственном университете по адресу: 344090, Ростов-на-Дону, ул. Зорге, 40,

геолого-географический факультет, ауд.210.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ростовского государственного университета по адресу: 344006, г.Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148.

Автореферат разослан « ^ % >■> _2005г.

Ученый секретарь Диссертационного совета,

к.г.н., доцент Т.А. Смагина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. По числу видов двустворчатые моллюски являются одним из самых распространенных видов беспозвоночных. Особенно изобилуют они в прибрежной части морских акваторий (до глубины 100-200м), где по биомассе и плотности поселения составляют большую часть обитающей здесь фауны. Мидии, в том числе МуШив С;а1!оргоута1а1Ь в пределах шельфовой части Черного моря (особенно северо-западной) образуют своеобразный прибрежный пояс, давая скопления с биомассой до 2700г/м2. Общие запасы мидии в этом районе оцениваются от 2.6 до 9,7 млн. т. Мощная фильтрационная деятельность Му^ЧиБ СаПоргстпааНь (поселение мидий на 1м2 профильтровывает в течение суток от 50 до 250 м3 воды), а также огромная работа по концентрированию химических элементов, в том числе тяжелых металлов (ТМ) определяют неоспоримо важную роль жизнедеятельности мидии в функционировании морских акваторий и процессах осадкообразования. Изучение химического состава МуШиБ ОаПоргстгыаНя представляет огромный биогеохимический интерес, особенно в прибрежных акваториях, испытывающий значительное и разнообразное антропогенное воздействие, последствиями которого, прежде всего, является загрязнение. С этой точки зрения, исследования содержания ТМ в телах и раковинах мидии имеют большое практическое значение. Являясь весьма распространенным видом, этот моллюск может использоваться в качестве биоиндикатора экологического состояния морской среды, особенно тех акваторий, которые перспективны для мари культуры и развития управляемых морских хозяйств.

Цель работы: Установить закономерности распределения I \1 в телах и створках мидии и роль этою моллюска в процессах осаждения ТМ в

шельфовой части Черного моря, а также в

Задачи:

•Исследовать географические закономерности распределения концентраций ТМ в мягких и скелетных тканях мидий северо-западного шельфа Черного моря.

• Определить средние концентрации ТМ в телах и створках мидий (Mytilus Galloprovincialis Lam.) шсльфовой зоны Черного моря и Азовскою моря и их динамику, а также установить закономерности распределения концентраций в моллюсках разных размерных групп.

• Сравнить концентрации ТМ в компонежах морской среды северозападного шельфа Черного моря с содержанием в мягких тканях и раковинах мидий.

• Выявить наиболее показательные районы влияния жизнедеятельности моллюсков на геохимический фон акватории с учетом ареалов наибольшего распространения мидийных сообществ.

• Посредством расчетов и статистического анализа дать количественную оценку осаждения ТМ черноморской мидией.

Научная новизна:

• Детально рассмотрено распределение содержания ТМ в телах и створках Mytilus Galloprovincialis разного размера исследуемых акваторий и проведен сравнительный анализ.

• Рассчитаны ряды аккумуляции ТМ в телах и створках мидий.

• В распределении концентраций ТМ в онтогенезе мидии обнаружен эффект запаздывания формирования максимума величин в створках мидии, по отношению к максимуму в мягких 1канях.

• Выполнен картографический анализ закономерностей географического распределения концентраций ТМ в организмах моллюсков северозападного шельфа Черного моря.

• Произведен ffacMSt ббъемЙв осаждения ТМ во всех изучаемых районах

* • * 4 V

вследствие жизнедеятельности мидии.

Практическая значимость заключается в использовании результатов работы для оценки экологического состояния морских акваторий по величине концентрации ТМ в организмах мидии (биоиндикапия загрязнения). Важность исследований несомненна еще и с точки зрения безопасности использования мидии, являющейся объектом промысла в качестве продукта питания.

Апробация работы проводилась на Конференциях аспирантов и соискателей РГУ (1999, 2000), Научно-практической Конференции «Лиманчик Экологические проблемы. Взгляд в будущее» (Лиманчик, 2004). 4th European Meeting on Enviromental Chemistry; Plymouth, England, 10-13 December 2003, a также на расширенном заседании кафедры физической географии, экологии и охраны природы геолого-географического факультета Ростовского госуниверситета (Ростов-на-Дону, 2004). Публикации:

По результатам выполненных исследований опубликовано 11 печатных работ, в том числе в одном реферируемом журнале и в двух коллективных монографиях, отражающих основное содержание диссертации. Фактический материал:

В основу исследования положены данные о содержании ТМ в мидиях, отобранных в пределах северо-западного и северо-восточного шельфа Черного моря в 1979-1999, в Азовском море в 1985-2003гг. в ходе проведения экспедиционных работ. Автор принимала непосредственное участие в ряде полевых работ, а также подготовке проб к анализу. Большинство проб подвергалось атомно-абсорбционном} анализу Часть была отдана на внешний контроль, подвергалась количественному и иолуколичественному спектральному анализу в Проектном Геологическом объединении «Донбассгеология» (комплексная лаборатория АГРЭ) и лаборатории АзНИИРХа (установка УСА-6), а также рентгенофлуоресцентному анализу (при использовании спектрометра 3270Е

RIGAKU (Япония)) лаборатория АзНИИРХа. Общее количество

проанализированных проб моллюсков мидий составляет 1073 экз. Защищаемые положения:

• Во всех районах исследования последовательности соотношения концентраций ТМ в телах и створках Mytilus Galloprovincialis в основном имеют большое сходство. Обнаруженные незначительные отличия наблюдаются лишь в отдельных размерных группах организмов.

• В телах и створках моллюсков концентрации тяжелых металлов в основном характеризуются либо относительно равномерным распределением, либо снижением при увеличении размера особей.

• В распределении концентраций ТМ в онтогенезе мидий четко регистрируется эффект запаздывания формирования максимума, а именно в мягких тканях наибольшие величины характерны для размерных групп 2130 мм и 31-40мм, а в створках - в 41-50мм и 51-60мм.

• Роль популяции мидии в осаждении ТМ наиболее значительна на шельфе Черного моря. Здесь в результате функционирования мидийных сообществ ежегодно осаждается до нескольких десятков тысяч тонн железа, марганца, десятков (сотен) тонн меди, ванадия и титана, никеля, до десяти тонн свинца, нескольких тонн молибдена.

Структура работы: работа содержит введение, 5 глав, заключение, список литературы.

Объем диссертации: включает 194 страницы, в т.ч. 175 стр. машинописного текста, 23 таблиц, 84 рисунка Список лшературы включает в себя 142 наименования.

Диссертационная работа выполнена в Ростовском государственном >ниверситете под руководством доктора географических наук, профессора Ю.А. Федорова, которому автор выражает глубокую признательность за помощь в подготовке эгой работы. Автор благодарит за всесюроннюю помощь и поддержку доц. В.И Денисова, доц. С.Я. Черноусова и др , а также

выражает искреннюю благодарность за помощь первому руководителю исследований |Ю.П. Хрусталеву!.

Работа выполнена при поддержке программы «Университеты России» - «Биоиндикация и мониторинг морских экосистем юга России» и гранта президента РФ (Минпромнауки) «Ведущие научные школы России» - НШ-1967.2003.5

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, определены цели и задачи, научная новизна, практическая значимость, а также структура исследования.

Глава 1. Краткая физико-географическая характеристика района

исследований

В этой главе работы автором рассмотрены основные особенности климата, термохалинные условия шельфовой части Черного моря и Азовского моря как факторов распространенности и высокой продуктивности мидийных сообществ. Дана общая характеристика седиментационных процессов и проанализировано поведение ТМ на биогеохимических барьерах «вода-взвесь-донные отложения» с использованием результатов исследований Ю.П. Хрусталева (1999), А.Д. Хованского (1993), В.И.Денисова (1999).

Глава 2 Основные характеристики донных биологических сообществ и условия их функционирования.

Глава посвящена характеристике основных сообществ бентоса, опенке условий их функционирования, районов распространения, биомассы. Используя данные исследователей (Воробьев, 1949; Студеникина и др, 1997; Некрасова и др., 1979; Иванова, 1969) автор делает вывод о том, что Mytilus Galloprovincialis Lam., выбранный в качестве объекта изучения, являечся одним из наиболее ярких представителей донной фауны. Самые значительные скопления мидии фиксируются на шельфе Черного моря,

например в пределах северо-западной части общая биомасса мидий оценивается в 2,6-9,7 млн.т, северо-восточного 7,7 млн т. В Азовском море запасы мидии менее значительны и составляют 0,01-0,55 млн.т. и сосредоточены в основном в северной и восточной частях моря и Керченском предпроливье.

В этой главе автором проведен анализ фильтрационного потенциала мидии (поселение мидии на 1м" профильтровывают в течение суток от 50 до 250м3 воды в зависимости от времени года, физиологического состояния особей, обеспеченности кормом и других факторов).

Глава 3 Геохимия тяжелых металлов на исследуемой акватории. Формы нахождения, миграционные потоки.

3.1 Источники поступления: природные, антропогенные.

Тяжелые металлы (ТМ) представляют собой важную составляющую общего геохимического фона всей экосистемы шельфовой части Черного и Азовского моря. Среди основных источников поступления ТМ выделяются природные (речной сток, продукты абразии берегов, эоловый фактор) и антропогенные (в составе речного стока от предприятий промышленного и сельскохозяйственного производства, в результате деятельности портовых комплексов и рекреационных учреждений). В этой связи максимальные концентрации ТМ фиксируются в прибрежной зоне и предустьевых участках исследуемых акваторий. Используя исследования ряда исследователей (Фащук, 1998; Хрусталев и др., 1989, 1990, 1993, 1997) автор делает вывод о том, что роль антропогенных источников в поступлении ТМ увеличивается.

3.2 Распределение ТМ в воде, иловых водах, донных отложениях.

Основные закономерности, количественные показатели.

Содержание ТМ в компонентах морской среды обусловлены объемами поступления на акваторию, формами нахождения в среде, сильно отличающимся но своим химическим свойствам и активности миграции, >частием в биогенном цикле и т.д. Согласно данным экспедиционных

исследований, а также опубликованных источников (Хрусталев и др., 1980; Техногенное загрязнение и процессы ..., 1996; Хрусталев, 1999. Федоров и др., 2003) о концентрации ТМ в водной толще исследуемых акваторий, автор проводит сравнительный анализ. Определено, что концентрация Ре в воде северо-западной части Черного моря составляют 28,17 мкг/л в поверхнойтном слое и 34,74 мкг/л в придонном, в северо-восточной части -34,1 мкг/л (в придонном слое), Азовского моря от 5 до 84 мкг/л Для Мп концентрации равны 7,23 мкг/л в шельфовой части Черного моря и 6-8 мкг/л в Азовском. Содержание V в воде шельфа Черного моря составляет 0,47мкг/л (в поверхностном слое) и 0,54 мкг/л (в придонном), Азовского моря - до 2,38 мкг/л., а титана от 0,2 до 5,8 мкг/л (на шельфе Черного моря). № в морских водах обнаруживает значительные вариации содержания, так в воде шельфа Черного моря этот металл содержится в концентрациях 0,7-35 мкг/л, в Азовском море эти величины ниже и равны в среднем 6,6 мкг/л. Си в водной толще северо-западного шельфа имеет концентрации 9,8 мкг/я в поверхностном слое и 9,24 - в придонном, северо-восточный шельф имеет более низкие концентрации этого металла в воде - 3,5 и 2,7 мкг/л в поверхностном и придонном слоях соответственно, в го же время в воде Азовского моря содержание меди равно 10,5 мкг/л. Мо в воде имеет следующие концентрации: северо-западный шельф- до 8мкг/л у поверхности и до 7,6 мкг/л у дна. Содержание РЬ имеют следующие величины - северозападный шельф - 4,89 мкг/л у поверхности, 9,17 мкг/л у дна. северовосточный шельф - 0,29-2,76 мкг/л, Азовское море 2-4 мкг/л. В ходе работы автором построены компьютерные схемы пространственного распределения концентраций ТМ в воде. Их анализ подтверждает, важность таких факторов распределения, как источник поступления, растворимость в воде, реакционная способность, в том числе биогеохимическая активность.

Иловые воды - среда аутигенного минералообразования и перераспределения химических элементов и одновременно среда активных

диффузионных и сорбционных процессов, благодаря которым осуществляется широкий массообмен между донными отложениями и придонной водой (Шишкина, 1972). По сравнению с морской водой содержание большинства "ГМ в иловых водах в несколько раз выше, иногда на порядок (например, Ре, Т1). Компьютерные схемы распределения, выполненные автором, свидетельствуют о гом, что концентрации ТМ в эгом компоненте морской среды находится в тесной взаимосвязи с литологическими типами вмещающих их донных отложений, а также биогенным фактором.

Содержание в донных отложениях шельфа Черного моря и Азовского моря Ре и Мп по сравнению с другими ТМ наиболее значительно и составляет следующие величины: северо-западный шельф - до 5%, и до 0,6%, северо-восточный шельф - до 4,73% и до 0,076%, Азовское море - до 5,5% и до 0,05% соответственно. Максимальные значения концентраций этих металлов приурочены к пелитовой составляющей донных отложений. Содержание Т1 колеблется до 0,9% на северо-западном шельфе, 0,2% -северо-восточном шельфе Черного моря и 0,7% в Азовском море. Концентрации остальных исследуемых ТМ значительно ниже и не превышают 0,01% (Геология шельфа УССР, 1985, Хрусталев, 1999; Беспалова, 1997)

Характерными особенностями пространственного распределения величин содержания ТМ в этих компонентах морской среды определенных автором, является его сходство для металлов одной группы и явная зависимость концентраций меди от биогенного фактора.

3.3 Взвешенное вещество, его количественное распределение, вещественный и химический состав.

Взвешенное вещество является первоначальной стадией существования осадочного материала, поступающего с континентального блока в водоемы. Взвесь - эю источник питания планктонных и донных организмов.

Трансформируясь в ходе различных биогеохимических преобразований, она осаждается на дно водоемов, в значительной степени определяя геохимические, гранулометрические и минералогические особенности донных отложений Основным источником взвешенного материала в северозападной части Черною моря является речной сток, в северо-восточной части - абразия берегов, Азовского моря - речной сток и гидродинамика. Согласно анализу, произведенному автором, содержание взвеси в водной толще северозападного шельфа Черного моря колеблется от 0,5 до 24,7мг/л. В Азовском море эта величина после штормов и пыльных бурь достигает 100мг/л (Ганичева,1985; Федоров и др., 1999). Исходя из схем распределения, выполненных автором, определяется характерная особенность - снижение концентрации по направлению oi прибрежной или приустьевой зон к глубоководной части акватории. Согласно проведенным исследованиям (Хрусталев, Денисов, 1999, 2000) взвесь изучаемых акваторий относится с терригенному и переходному типам. Химический состав взвеси шельфа Черного моря и Азовского моря подробно исследовался Е.М. Емельяновым, Э.С Тримонисом, K.M. Шимкусом, А.Ю. Митропольским, Ю.П. Хрусталевым, Л.З. Ганичевой и других. Согласно их данным, а также результатам экспедиционных исследований и авторскому анализу, содержание Fe во взвеси северо-западного шельфа Черного моря составляет 0,9% (в тотальном планктоне - 0,45%), северо-восточного шельфа - 2,5 %, Азовского моря - 0,97%. Для Мп эти величины составляют 0,22% (0,095%, в тотальном планктоне), 0,2% и 0.1% соответственно. Концентрации во взвеси V составляют для северо-западного шельфа 0,0003%, а для Азовского моря -0,0021%. Ti имеет концентрацию на северо-западном шельфе 0,002% (0,0084% в тотальном планктоне), на северо-восточном шельфе - до 0,5%, в Азовском море - 0,1%. Ni во взвеси северо-западного шельфа имеет концентрации до 0,0065% (в тотальном планктоне также до 0,0034% и более). Концентрация Си во взвеси в отличие от остальных ТМ более значительна во

взвеси поверхностного слоя нодной толщи (0,002% в северо-западной части Черного моря, в тотальном планктоне 0,0061%), чем придонного (до 0,0002% на северо-западном шельфе), что обусловлено активным захватом этою металла планктоном. Концентрации меди в Азовском море и на северовосточном шельфе Черного моря имеют сходные величины. Содержание Мо во взвеси Черною моря невелико - 0,0002%, в то время как РЬ - 0,002% (в тотальном планктоне - 0,0039%) в северо-западной части и 0,0034% - в северо-вос!очной В Азовском море взвесь содержит 0,0019% свинца.

Автор определил, что количественные характеристики концентрации ТМ во взвеси образуют следующую последовательность: северо-западный шельф: общая взвесь: Ге > Мп >N1 >Си > Т|\ РЬ >У

тотальный планктон: Ре > Мп > "П > Си > РЬ > N1 > V северо-восточный шельф: Ре > И > Мп > РЬ > Си Азовское море: Ре > Мп, И > Си > > V > РЬ

Глава 4 Концентрации ТМ в организмах мидий.

4.1 ТМ в мягких тканях мидий.

Согласно проведенному статистическому анализу, частота встречаемости ТМ в телах мидии составляет: северо-западная часть Черного моря Ре, Мп, V, N1 100%, Т1 - 60%, Мо - 87%, РЬ 80%; северовосточная часть Черною моря - все металлы имеют 100% встречаемость, Азовское море - Ге, Мп, V, N1', Си, Л, Мо - 100%, РЬ - 97%. Общие сведения о концентрациях ТМ в мягких тканях мидий представлены в таблице

Таблица 1

Концен грации ТМ в телах мидий

Район

Концентрация металлов, мкг/г сухого веса

Ре

Мп

Ср

Си

Ср

л.

Мо

РЬ

Ср I

Сеееро- 1979 западны 198] I й шельф | | одз

5047,7 2990,6 121,42

1063,2 457,02 46,02

522,0!

11,38

4,73

221,8

4,7

29,6

41,3 3 38 18 33 10,32

1999

Севере- 1985 восгочн шельф (м Б Vтp иш/

Лазареве кая)

115,8

3,81

0,86

15,331

2449,5

101,4!

»7,09

91,42

73,33

1,38

321,9 47,93 130,1 20,35

10,65

ЩТ

8,9

0,88

4 89

1,21

29,74

5,21

40,05 2,29 7,52

0,56

18,53

36,5

Азовское море

1985 198889 2003

72,4 1877,2

14,4 362

2,54 9,94

48,73

54,4 92,68

65,27

21,35

41,81

11,6 , 50,18

0,84 6,28

0,34

162,72 3,6

22,22 I

На основании этих сведений автором рассчитаны ряды концентрации ТМ в телах мидий исследуемых акваторий, которые выглядят следующим образом: Северо-западный шельф Черного моря Ре > Мп > Т1 > Си > № > РЬ>У>Мо Северо-восточный шельф Черного моря: Ре > Мп > П > У>Си>№ >РЬ>Мо. Азовское море-. Ре > Мп > Т| > РЬ > Си > № > V > Мо Таким образом, отмечено, что, несмотря на некоторые отличия, обусловленные региональными экологическими особенностями, общие закономерности положения металлов в этих последовательностях сохраняются. Кроме того, определено, что наши ряды убывания концентрации несколько отличаются от ряда, рассчитанного Г.Н. Саенко (1992) для моллюсков Мирового океана, где первое место отведено Си, что по-видимому обусловлено региональными особенностями изучаемых акваторий.

Распределение средних концентраций металлов в мягких тканях мидии характеризуется следующими чертами. В мидиях северо-западного шельфа Черного моря в большей степени, по сравнению с другими акваториями концентрируется Си и Мп, северо-восточного шельфа Черного моря- Ре, V, Тк 1ЧЧ, Мо, в Азовском море - РЬ (Доценко и др., 2004).

Установлено, чго концентрации Г-"е, Мп, V, Си в моллюсках северозападного шельфа Черною моря характеризуются снижением величин, остальные ме1аллы четкой тенденции изменения концетрации не обнаруживают. Для северо-восточного шельфа Черного моря отмечена относительная однородность концентрации N1, Си, Мо и РЬ, остальные металлы характеризуются чередованием повышения и снижения без четкой тенденции В Азовское море в 01 мечен четкий рост величин содержания всех исследуемых металлов, за исключением свинца, пик концентрации которого отмечался в 1988-89гг.

Весьма показательной биогеохимической характеристикой ТМ является соотношение их концентраций в мягких тканях между собой При подобном анализе автором обнаружено, что значения соотношений концентраций Ре и дру! их металлов в телах мидий исследуемых акваторий (особенно шельфа Черного моря) выше, чем определенные для Мирового океана (таблица 2), что объясняется региональными экологическими условиями.

Таблица 2

Соотношение концентрации железа в мягких тканях мидии исследуемых районов с концентрациями других металлов.___

1 Соотношение 1 1 Северозападный шельф Черного моря Северовосточный шельф Черного моря Азовское море В целом для мягких тканей моллюсков (по ЕЫег.в 1)

| Ге/Мп 3,49 24,14 4,02 7,42

Ре/У 1 286,14 66,04 266,7

КеЛ'1 21,35 26,79 14,93

1 Ге/1М1 99,44 121,32 57 20.1

1-е/Си ¡4^01 "82,36 45,65 ~ "Тб,9

\ 1 е/Мо 372,7 470,16 406,16

| Гс/РЬ То9^67 ~ 132,19 4X87 ~ У7Т2

]___I

4.2 Тяжелые металлы в створках мидии.

Анализ фактического ма!сриала о концентрации ТМ в створках мидий показал, что их встречаемость составляет следующие значения: северо-

западный шельф -Не. Мп, V, Си-100%, 'П-50%, N¡-20%, Мо-50%, РЬ-4%, северо-восточный шельф - Ре, Мп, V, Л, Си-100%, РЬ-10%, Мо-0%, Азовское море - Ие, Мп, "Л, М, Си- 100%, У-57%, Мо-32%, РЬ 71%. Сведения о величинах средних концентраций ТМ в раковинах мидий представлены в таблице 3.

Таблица 3

Концентрации ТМ в раковинах мидии

Район Концентрация металлов, мкг/г сухого веса

Ре Мп V И N1 Си Мо РЬ

Ср Ср Ср Ср Ср Ср Ср Ср

Ссвсро-1ападный шиьф 1979 1980 1981 1983 190 593.8 304,18 734.9 455,7 ♦29,25 535 31 188,46 417,32 417,58 6,74 11,8 17,78 12,1 96 13,41 54,76 0,23 2,42 1,32 3,3 4,09 12,53 9,94 7,46 ■ - 0,33 0 3"

Ссверо- ВОСТОЧН шельф (м Б Утри ш/Лазарев ска*, ост станции шельфа м Тузла-Адлср) 1985 199496 84 74 60,95 11.1 10,0 14,5 2,4 6,3 1,85 45,58 16,4 16,0 13,84 10,3 11,0 10,03 - 0,7 0,5 1,8;

199496 1999 44 1197,5 87,33 5,3 34,9 11,32 3,1 4,78 2,15 45,58 17 3,25 14,2 11,0 7,0 10,23 сл 0,5 7,95 0,66

Азоаское морс 1985 2003 840 840 7 7,44 44.98 26,21 2,26 2,26 6,77 148,5 77,65 0,55 0,77 0,66 0,86 16,3 8,58 0,0016 3,08 1/4 0,33 4,76 2,5!

На основании этой таблицы определены следующие ряды концентраций ТМ в створках мидий исследуемых акваторий:

Северо-западный шельф Черного моря Ре > Мп > Т1 > V > Си > №>РЬ>.Мо.

Северо-восточный шельф Черного моря Ре > П > Мп > >Си>\>РЬ >Мо Азовское море Ге > Л > Мп > Си > РЬ > V > Мо > Ж.

Таким образом, отмечено значительное сходство определенных нами последовательностей, что подтверждает общие для всех акваторий закономерности. Вместе с тем, установлено, что эги последовательности могут в незначительной степени изменяться в зависимости 01 размера и I еохимических условий среды

Анализ распределения средних концентраций металлов в створках мидии выявил следующие особенности. Так, створки мидии северо-западного шельф Черною моря: в телах моллюска в большей степени концентрирую! Мп и V,

северо-восточного шельфа - Си, Азовского моря - Ре, 71, Мо, РЬ (Доценко и др,2004).

На основании полученных сведений определена динамика концентраций ТМ Установлено, что в раковинах мидий северо-западного шельфа Черного моря: те содержание РЬ и V увеличиваются, в то время как концентрации Ре, Мп, Тк характериз) ются чередованием повышенных и пониженных величин, содержание Си сначала растет, затем снижается. Концентрации Си, Мо, РЬ в створках мидий северо-восточного шельфа Черного моря характеризуются относительной равномерностью, а содержание остальных металлов не отличается. Для Азовского моря особенностью является заметное увеличение концентраций всех металлов в раковинах мидий за исследуемый период.

4.3 Размерные (возрастные) категории моллюсков и концентрации ТМ.

Мидии разного размера, и соответственно возраста, отличаются друг от друга по степени накопления ТМ. Объясняется это особенностями физиологического состояния, вследствие чего фильтрационная активность моллюсков различна и соответственно потребление ТМ главным образом из взвеси неодинаковы. Автором построены графики изменения величин содержания ТМ в телах и створках мидий разных размерных групп. Их анализ сводится к следующему. Для мидий северо-западного шельфа Черного моря характерно снижение концентраций Ре, Мп, Си с увеличением размера моллюска при формировании максимума значений в размерной группе 21-30мм или 31-40мм. В некоторых случаях отмечается второй максимум 51-б0мм или 61-70мм. Для V, Т1, М, Мо характерно относительно равномерное распределение, причем для ТчЧ и Т1 отмечаются пики концентрации в 1аких же размерных категориях, что и для железа и марганца. Распределение РЬ не отличается каким либо выраженным трендом, и его график сложный. В мидиях северо-восточного шельфа Черного моря концентрации Ре. V, Т1 снижаются при увеличении размера моллюска с

максимумом величин в группе 21-30мм, либо 31-40мм. Содержание N1 и Си в моллюсках исследуемых размеров мало изменяются, причем для никеля отмечаются пики концентрации в телах мидий размером 10-20мм и 41-50мм. В отличие от графиков для северо-западного шельфа в этом районе концентрации Мо и РЬ постепенно увеличиваются. Содержание марганца либо постепенное снижается, либо не изменяется Для мидий Азовского моря, отмеченная выше тенденция снижения концентрации характерна для N1', Си. РЬ в некоторой степени Мо. Для Мп, V отмечено ошосигельно равномерное распределение. Л отличается сложным графиком распределения концентраций в разных группах моллюсков, а величины содержания Яе увеличиваются. (Свистунова (Доценко),1999).

Таким образом, общей для всех акваторий закономерностью является снижение концентрации Си (рис.1) и Мп при увеличении размера организма, либо их относительно равномерное распределение. Остальные металлы характеризуются разными вариантами, в большинстве случаев - снижением концентраций.

Распределение содержания ТМ в створках мидий разных размерных групп следующее На северо-западном шельфе Черного моря содержание V, Л мало изменяется по мере увеличения размера особей, а Си - снижается. В то же время Ре и Мп отличаются довольно сложным характером распределения, тем не менее, при формировании отчетливых пиков концентрации в размерной группе 51-60 мм. Распределение N1 отличается от остальных заметным ростом значений. Для северо-восточного шельфа Черного моря графики распределения Ре, Мп, Мо характеризуются сходством, для них отмечено увеличение концентраций до размерной группы 51-60 мм. а затем ее снижение. На фоне общего снижения концентрации Си четко фиксируется максимум в размерной труппе 51-60 мм. V и, в некоторой степени. Л отличаются постепенным ростом величин. В то же время для \|" характерно относительно равномерное распределение по всем исследуемым

размерным группам организмов. Для Азовского моря определены такие особенности: снижение концентрации металлов по мере увеличения размера мидии характерно для большинства исследуемых элементов - Ие, Мп, V, Т1, >Л, при формировании максимума величин в размерных группах 41 -50мм или 51-60мм (для марганца 10-20 мм), в то же время, для Си и Мо отмечено равномерное распределение. Тем не менее, для Си характерен уже отмеченный максимум величин в мидиях размером 51-60мм.

Сравнительный анализ изложенных особенностей распределения ТМ в створках мидии позволяет сделать вывод о том, что на всех исследуемых акваториях для большинства металлов характерно либо постепенное снижение концентрации, либо относительно равномерное ее распределение во всех размерных группах при максимуме величин в категории 51-60мм. Обращает на себя внимание распределение концентрации меди. Для нее характерно, как и в случае распределения этого металла в мягких тканях моллюска, снижение величин содержания или ее равномерное распределение, при формировании пика значений в моллюсках размером 51-60мм (рис.2). Поэтому распределение этого металла, как в телах, так и в створках моллюска можно считать закономерным, не зависящим ни от места обитания, ни от времени отбора проб. Кроме того, автором отмечена закономерность запаздывания максимума концентрации в створках по отношению к максимум} в телах мидий, что по нашему мнению объясняется разной скоростью накопления ТМ в телах и створках, а также источником их поступления в исследуемое вещество.

Рис 1 Распределение концентраций меди в телах мидии исследуемых акваторий, мкг/г сухого веса

10 20 21 30 31-40 41-60 51 60 61 70 71-80 81-90 91-100 размер, мм

^ 20.

Рис 2 Распределение концентраций меди в створках мидий исследуемых акваторий, мкг/г сухого веса

10 20 21 30 31-40 41-50 51-60 61-70 71-80 81 90 91 100 >100 размер, мм

4.4 Закономерности географического распределения концентраций ТМ в гелах и створках мидий исследуемой акватории.

Анализ картосхем распределения концентраций ТМ, построенных автором для каждого металла в северо-западной части Черного моря показал наличие следующих закономерностей. Концентрация Ре, Мп, V, Т1 в телах и 1 е и Мп в створках мидии увеличивается с севера на юг акватории. Для Си как в телах, так и в сгворках характерно увеличение концентраций с востока на запад Содержание Мо и РЬ понижено в центре района, в то время как М. наоборот, в центральной части шельфа имее! повышенные концентрации. Величины содержания в раковинах V наиболее значительны в центре и в восточной части Каркинитского залива.

Сравнительный анализ особенностей пространственного распределения концентраций ТМ в мидиях и компонентах морской среды выполненный автором показал общие закономерности для РЬ, Ре, Мп. V. Меньшее сходство характерно для "П, N1' и Мо. Сложные варианты распределения концентраций по акватории отмечены для Си.

Глава 5 Количественная оценка осаждения тяжелых металлов мидией \lytilus Са11оргоутпс1аП8.

5.1 Накопление тяжелых металлов в телах и сгворках мидии как

важнейшее звено в их биогеохимическом круговороте.

В этой главе анализируется участия мидийных сообществ в био! еохимическом круговороте ТМ исследуемых морских акваторий.

5.2 У частие мидии в формировании своеобразия геохимического фона исследуемых акваторий.

5.2.1 Оценка роли мидий в осаждении ТМ в экосистемах исследуемых

акваторий

Одним ш результатов жизнедеятельности мидий является обогащение участка акватории разного рода химическими элементами, в том числе ТМ

Об этом свидетельствует проведенный автором анализ соотношения концентраций ТМ в мидиях и компонентах морской среды северо-западной части Черного моря, результаты которого представлены в таблице 4.

Таблица 4

Среднее содержание ТМ в компонентах морской среды и организмах

мидии и коэффициенты накопления

Средние концентрации элементов

Компонент Fe Мп V 11 Ni Си Мо РЬ

| Вода поверхн (мкг/л) 28,17 6,69 0,47 1,72 13,22 9,8 2,79 4,89

Вода придон (мкг/л) 34,74 7,76 0,54 1,95 13,86 9,24 2,86 9.17

Иловые воды (мкг/л) 120,23 28,48 - 20,47 14,71 40,85 52,83 -

Взвесь поверхн (%) 0,99 0,27 0,0004 0,002 0,007 0,0021 - 0,002

Взвесь придон (%) 0,78 0,16 0,0002 0,0022 0,0063 0,0002 - 0,0002

Тотальн планктон (%) 0,45 0,095 0,0008 0,0084 0,0034 0,0061 - 0,0039

Донные отложения (%) 1,18 0,59 0,006 0,174 0,002 0,004 0,003 0,0013

Мидия, тела (мкг/г) 299,06 457,02 4,73 4,7 3,38 47,93 0,88 2,29

"Индия, створки (мкг/г) 304,18 288,46 17,78 - - 12,53 - -

Коэффициенты накопления

Иловые воды/вода 4,3 4,3 - 11,9 1,1 4,17 18,9 -

поверхн, придонная 3,5 3,7 10,5 1,06 4,42 18,5

Взвесь поверхн./вода 354 404 7,8 11,51 5,29 2,143 - 3,660

поверхн ,придон. пхЮ3 285 348 6,8 10,15 5,05 2,273 1,952

Взвесь придон/вода 277 240 3,404 13,02 4,77 0,214 - 0,348

поверхн, придон. пхЮ3 225 206 2,963 11,48 4,55 0.227 0,185

Тотальн планкт/вода 160 142 17 49 2,6 6,2 - 8

товерхн,придон. пхЮ3 130 122 15 43 2,5 6.6 4,2

Донные отложен /вода 419 882 128 1012 1,5 4,1 10,8 2,7

товерхн,придон пхЮ3 340 760 Ш 892 1,4 4,3 10,5 'И !

Тела мидий/вода 10,6 68 10 2,7 0,26 4,9 0,3 0,47

товерхн.придон п\103 8,6 59 9 2,4 0.24 5,2 0,3 0,25

Створки мидии/вода 10,8 43 38 - 1 3 - -

товерхн .придон п\103 8,8 37 33 1 36 !

Оценку роли биоценозов мидии в осаждении IM в районах исследования дают произведенные расчеты, в основу которых положены методики Ю.П. Хрусталева и др.(1984), O.A. Бессонова (1971), J1.B Саниной (1984), которые были проработаны и дополнены автором. Результаты этих расчетов представлены в таблице 5.

СОДЕРЖАНИЕ В ПОПУЛЯЦИЯХ, ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЕ

Северо-5ападный шельф Черного моря СевероЧерного

С Р § ()||№1(1и1Г ГМ ПС К|С11ни фи. II 1рл1МК>1Н>Ы1 №||ишм III МП №11 5 « §

X н о 5! & 5 1 \ & с ** 5 <ч 2 о с 5 г а с я а V а. V С г 1 \ =' .. * I \ 8 \ « с о * Я % •х и ■е- и 3 . В X X 2 х в X 9 Я н § и* В 2 3 В Я о Ь 1 « -Б* с Э д 2 3 !! ¡! 11 И Г 3 б 5. V 2 5 А. ^ м 1 Добыча мидни изъятие ТМ а V 5 и ? I о с с»

Ее 6602450 16426125 230587 372028050 329042080 1475 (575) 0,33 54808300

Мп 5171927 12924817 181675 7605760 67408630 1161 (453) 0,26 240-270

V 20-75 50,7189 7,1-27 0,765,76 6,758,63 45,6 (17,7) 0,01 78-111

И 25133 61333 8,6-47 10,780,60 9,4120,8 75 (30) 0,02 310-480

N1 11,326 17-64 3,9-9 30226,6 26,5340 15,5 (6) 0,004 75-124

Си 33,4125 84312 12-44 1-7,55 8,8411,33 75 (30) 0,02 86-134

Мо 1,35 (тела ) 1,45,3 (тела) 0,47 1,3 (0,5) 0,0003( тела) 10-15,5(те ла)

РЬ 3,5-13 8,4-33 1,24,6 0,816,12 0,729,2 7,8 (3) 0,002 60,663,4

Примечание - в скобках и юм чпс 1е осаждается и сооаве сгворок

Таблица 5

И ОСАЖДЕНИЕ ТМ МИДИЯМИ В МОРСКИХ АКВАТОРИЯХ (юнн).

восточный шельф Азовское море

моря

!- % * Р 2 * » § Н 1 I СП ГА (ГПНС 1 п* «к-"ни фа 1 н >рли< ■■»• ч х «5

X г ь 1 с « О. ъ Й И 11 а * К Г Ев « н 8 £ 1 « Выедание ищи хищниками и вовлечение ГМ трофические ие а *> - 1 1 * ? & = 1 = X X V г э « а а V С г 5 '5 " I 4» г 5 * ? а I * о * X се X « 'А * 1 1 5 Р 5 { : ^ 1 \ 1 е 5 2 - 1 а -9-с Выедание мндк хищниками н вовлечение 1 М трофические це!

13600- 2400 6530 8,7- 22- 3-153 1245- 10250- 211 (82)

20700 (835) 436 1090 291000 440000 J

600-920 100 288 (51) 0,733,5 1,784 0,2-12 70-3000 105-4500 16,3 (бз <!

178-275 32 86 (8,4) 0,120,95 0,052,4 0,006-0^ 15-6000 22-950 0,5(0,2)

780- 134 373 0,53- 1,3- 0,2- 70-3000 105-4500 12,7 (5)

1200 (163) 26,1 65,4 9,2

190-310 35 94,4 0,05- 0,1-6 0,02- 15,5- 23,2-990 1,16

(50) 2,4 0,8 660 (0,45)

216-336 39 105 (34) 0,55,4 1,413,6 0,2-2 24-1020 36-1530 2,8 (1,1)

25-39 4,5 7 0,020,76 0,042 0,0050,3 0,4 (0,14) ! 1

152-160 22 59 (6,5) 0,020,8 0,042 0,0060,3 13-560 20-840 0,4 (0,1 6; | 1

5.2.2 Влияние метаболитов мидии на геохимический фон акваторий.

Существенное влияние метаболитов моллюсков мидий на геохимический фон исследуемых акваторий фиксируется как непосредственно в пределах биоценоза, так и на незначительном удалении от него В частности, дальность влияния фекалий и, особенно, псевдофекалий мидий искусственных плантаций северо-восточного шельфа Черного моря может достигать 2.5км, а площадь влияния до 20,6 км2.

Таким образом, наши исследования подтверждают факт существенной взаимосвязи концентрирующей способности мидии Mytilus Galloprovincialis Lam. по отношению к тяжелым металлам с содержанием этих элементов в компонентах морской среды, а также определяют значительную роль популяций этого моллюска в их биогеохимическом круговороте. Выводы наших исследований имеют неоспоримо важное научное и практическое значение. В первую очередь, они позволяют полнее оценить экологическое состояние морской экосистемы, выяснить возможность использования этого промыслового моллюска в качестве безопасного продукта питания. Кроме того, дают возможность определить роль биоценозов мидии в процессах самоочищения морской экосистемы и вероятных перспектив применения искусственных поселений моллюска, как ступени комплексной очистки водной юл щи участков шельфовых акваторий.

В заключении изложены основные выводы, которые сводятся к следующему:

• В телах мидии такие металлы как Fe. Mn, V, Ni, Си имеют встречаемость 100%. В створках в 100% случаев определялись Fe, Mn, Си. Частота определения остальных ТМ значительно варьирует в зависимости от района исследования.

• Величины соотношений концентраций Fe и остальных металлов в телах мидии в большинстве случаев выше, чем определенные для моллюсков

Мирового океана, что объясняется региональными геохимическими условиями.

• Порядки убывания ТМ по величине концентрации в гелах и створках мидии характеризуются общими закономерностями для всех исследуемых акваторий.

• В онтогенезе мидии в телах и створках доминирующим вариантом распределения ТМ является снижение концентрации при увеличении размера моллюсков. При этом в концентрация ТМ в телах мидии максимальна в мидиях размером 21-30мм или 31-40мм, в то время как в створках отмечено запаздывание формирования пика значений и регистрация в размерной группе 51-60мм.

• ТМ одной группы, со сходным геохимическим поведением, в распределении концентраций в телах моллюсков разного размера обнаруживают увеличение содержания одного элемента, при одновременном снижении другого. Для распределения в створках моллюсков эта закономерность прослеживается в самых больших особях.

• В телах мидий северо-западного шельфа Черного моря концентрации увеличиваются для Ре, Мп, V, ТI с севера на юг, Си - с востока на запад, Мо и РЬ - от центра к периферии, № от периферии к центру. В створках моллюсков концентрации увеличиваются для Ре, Мп с севера на юг, Си -с востока на запад, V от периферии к центру и на восток.

• Пространственное распределение концентраций РЬ, Ре, Мп, V в мидиях и компонентах морской среды северо-западного шельфа Черного моря характеризуется одинаковыми особенностями, менее отчетливо соответствие для Т, N1, Мо, а для Си обнаружена обратная зависимость

нескольких десятков тысяч тонн железа, марганца, меди, ванадия и титана, никеля, до десяти тонн свинца, нескольких тонн молибдена. • Непосредственное влияние метаболитов мидий на геохимический фон донных отложений в пределах искусственных плантаций северовосточного шельфа Черного моря может достигать 2,5км, а площадь влияния до 20,6 км2.

Список работ опубликованных по теме диссертации.

1. Современное состояние эстуарных экосистем на примере Азовского моря/Коллектив авторов,- Апатиты, 1999. - с.216-243 .(соавт. Ю.П. Хрусталев и др.)

2. Экосистемные исследования Азовского моря и побережья. ТЛУ./ Коллектив авторов,- Апатиты: Изд. КНЦ РАН, 2002, 72-79с. (соавт. Ю.П.Хрусталев и др).

3. Свистунова (Доценко)И.В. (в соавторстве с Хрусталевым Ю.П., Денисовым В.И., Черноусовым С.Я.) Седиментационная роль черноморских мидий (на основе экспериментально-натурных исследований). /Литология и полезные ископаемые, № 5, 2001, с. 534542.

4. Свистунова (Доценко)И.В. Накопление тяжелых металлов в мидиях Азовского моря.//Геоэк. иссл. и охрана недр, научн. техн. инф. сб./ЗАО «Геоинформмарк».,М.,2000.-вып.З. с.21 -25.

5. Свистунова (Доценко) И.В. (в соавторстве с Дехта В.А., Каталевским Н.И.) Содержание химических элементов в раковинах и изменчивость их формы у мидии МуШив СаПоргоутпаНв прибрежной зоны Черного моря.//Геоэк. иссл. и охрана недр, научн. техн. инф. сб./ЗАО «Геоинформмарк».,М.,2000.-вып.З. с.26-33.

6. Свистунова (Доценко)И.В. Закономерности распределения биогенной триады БЮз^юрф—»СаСО,—>Сор,. Во взвеси Черного моря (в соавторстве с Хрусталевым Ю.П., Денисовым В.И.) //Геоэк иссч. и охрана недр научн. техн. инф. сб./ЗАО «Геоинформмарк»,,М.,2000.-вып.3. с.34-40

7. Свистунова (Доценко)И.В. Геохимическая роль моллюсков-фильтраторов в морском осадконакоплении (на примере Азовского моря)/ Тезисы докладов конференции аспирантов и соискателей Ростовского госуниверситета Осень 1999г, Ростов-на-Дону, 1999г, с.15.

8. Свистунова (Доценко)И.В. Содержание некоторых металлов в телах и створках мидий Азовского, Черного и Баренцева морей./ Тезисы докладов конференции аспирантов и соискателей Ростовского госуниверситета, 2000г, Ростов-на-Дону, 2001, C56-57.

9. Доценко И.В. (в соавторстве с Денисовым В.И., Черноусовым С.Я. Ткаченко Ю.Ю., Кузнецовым А.Н.) Биологическое накопление Mn, Ni, Ti, Си, Pb и Zn мягкими тканями и створками черноморской мидии в районе мыса Утриш./Лиманчик. Экологические проблемы. Взгляд в будущее/Сб.трудов научно-практ. конф. Ростов-на-Дону. Изд. ООО «ЦВВР»,2004. с.60-62.

10.Доценко И.В. (в соавторстве с Черноусовым С.Я., Денисовым В.И.) Некоторые особенности накопления тяжелых металлов моллюсками Mytilys Galloprovincialis Lam. в Азовском и Черном морях./ Лиманчик. Экологические проблемы. Взгляд в будущее/Сб.трудов научно-практ. конф. Ростов-на-Дону.Изд. ООО «ЦВВР»,2004. с. 160-162.

11.Dotsenko Irina V (co-athers Fedorov Yury A &Va!ery Dertisov). Biogeochemical features of heavy metals accumulation by the mussels (Mytilus Galloprovincialis Lam.) in the Black sea and Azov sea. - 4th European Meeting on Enviromental Chemistry; Plymouth, England, 10-13 December 2003, p. 96.

И адате п>слво ООО «ЦВВР» Лицензия ЛР № 65-36 от 05 08 99 г Слано в набор 26 04 05 I Подписано в печать 26 04 05 I Формат 60*84 1/16 Заказ № 602 Ь) мага офсетная Гарнитура «Тайме» Оперативная печать Тираж 100 экз Печ Лист 1,0 Устпечл 1,0 Типография И ¡дательско-полюрафический комплекс « Биос» РГУ 344091, г Росгов-на-Дону, уд Зорге, 28/2, корп 5 «В» тел (863) 247-80-51 Лицензия на полиграфическую деятечьноеть № 65-125 от 09 02 98 г

» - 89 9 0

РНБ Русский фонд

2006-4 4479

-J

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Доценко, Ирина Владимировна

Введение.

Глава 1 Краткая физико-географическая характеристика района исследований.

1.1Физико-географические особенности.

1.2Климат.

1.3Термохалинные условия.

1.40бщая характеристика седиментационных процессов.

1.5Поведение тяжелых металлов на биогеохимических барьерах «вода-взвесь-донные отложения».

Глава 2 Основные характеристики донных биологических сообществ и условия их функционирования.

2.1 Главные бентические сообщества. Мидия, как наиболее показательный представитель донной фауны.

2.2Условия функционирования мидии. Районы распространения, биопродуктивность, биомасса.

2.3 Фильтрационный потенциал мидии.

Глава 3 Геохимия тяжелых металлов на исследуемых акваториях. Формы нахождения, миграционные потоки.

3.1 Источники поступления: природные, антропогенные.

3.2 Распределение тяжелых металлов в воде, иловых водах, донных отложениях. Основные закономерности, количественные показатели.

3.3 Взвешенное вещество, его количественное распределение, вещественный и химический состав.

Глава 4 Концентрации тяжелых металлов в организмах мидии

4.1 Тяжелые металлы в мягких тканях мидии.

4.2 Тяжелые металлы в створках мидии.

4.3 Размерные (возрастные) категории моллюсков и концентрации тяжелых металлов.

4.4 Закономерности географического распределения концентраций тяжелых металлов в телах и створках мидий исследуемой акватории.

Глава 5 Количественная оценка осаждения тяжелых металлов мидией Mytilus Galloprovincialis.

5.1 Накопление тяжелых металлов в телах и створках мидии как важнейшее звено в их биогеохимическом круговороте.

5.2 Участие мидии в формировании своеобразия геохимического фона исследуемых акваторий.

5.2.1 Оценка роли мидий в осаждении тяжелых металлов в экосистемах исследуемых акваторий.

5.2.2 Влияние метаболитов мидии на геохимический фон акваторий.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Оценка осаждения тяжелых металлов черноморской мидией (Mytilus Galloprovincialis Lam.) в морских акваториях"

По числу видов моллюски являются одним из самых обширнейших видов беспозвоночных, причем наибольшим количественным распространением отличаются двустворчатые моллюски. Особенно изобилуют двустворчатые моллюски в прибрежной части морских акваторий (до глубины 100-200м), где по биомассе и плотности поселения эти организмы составляют большую часть обитающей здесь фауны. Мидии, в том числе Mytilus Galloprovinsialis в пределах шельфовой части Черного моря образуют своеобразный прибрежный пояс, давая скопления с весьма значительной биомассой. Так, в северо-западной части моря поселения этого л моллюска достигают биомассы до 2700г/м . Общие запасы мидии в этом районе оцениваются от 2,6 до 9,7 млн.т. Учитывая мощный фильтрационный л потенциал Mytilus Galloprovincialis (поселение мидий на 1м о профильтровывает в течение суток от 50 до 250 м воды), а также выполняемую этими животными огромную работу по концентрированию химических элементов, в том числе тяжелых металлов необходимо отметить большое значение жизнедеятельности мидии в функционировании морских акваторий и процессах осадкообразования. Изучение химического состава Mytilus Galloprovinsialis, их мягких и скелетных тканей представляет огромный биогеохимический интерес, особенно в пределах северо-западной части Черного моря, испытывающей значительное и разнообразное антропогенное воздействие, последствиями которого, прежде всего, является загрязнение акватории. С этой точки зрения, исследования содержания тяжелых металлов в телах и створках мидии имеют большое практическое значение. Являясь весьма распространенным видом, этот моллюск может использоваться в качестве биоиндикатора экологического состояния морской среды. Это особенно важно для исследуемых акваторий, которые являются перспективными для развития управляемых морских хозяйств и марикультуры.

Цель работы: Установить закономерности распределения тяжелых металлов в телах и створках мидии и роль этого моллюска в процессах осаждения тяжелых металлов в шельфовой части Черного моря, а также в Азовском море. Задачи:

• Определить средние концентрации ТМ в телах и створках мидий (Mytilus Galloprovincialis Lam.) шельфовой зоны Черного моря и Азовского моря и их динамику, а также установить закономерности распределения концентраций в моллюсках разных размерных групп.

• Сравнить концентрации ТМ в компонентах морской среды северозападного шельфа Черного моря с содержанием в мягких тканях и раковинах мидий.

Научная новизна:

• Рассчитаны ряды аккумуляции ТМ в телах и створках мидий.

• В распределении концентраций ТМ в онтогенезе мидии обнаружен эффект запаздывания формирования максимума величин в створках мидии, по отношению к максимуму в мягких тканях.

• Произведен расчет объемов осаждения ТМ во всех изучаемых районах вследствие жизнедеятельности мидии.

Практическая значимость заключается в использовании результатов работы для оценки экологического состояния морских акваторий по величине концентрации ТМ в организмах мидии (биоиндикация загрязнения). Важность исследований несомненна еще и с точки зрения безопасности использования мидии, являющейся объектом промысла в качестве продукта питания.

Апробация работы проводилась на Конференциях аспирантов и соискателей РГУ (1999, 2000), Научно-практической Конференции «Лиманчик. Экологические проблемы. Взгляд в будущее» (Лиманчик, 2004), 4th European Meeting on Enviromental Chemistry; Plymouth, England, 10-13 December 2003, a также на расширенном заседании кафедры физической географии, экологии и охраны природы геолого-географического факультета Ростовского госуниверситета (Ростов-на-Дону, 2004). Фактический материал:

В основу исследования положены данные о содержании ТМ в мидиях, отобранных в пределах северо-западного и северо-восточного шельфа Черного моря в 1979-1999, в Азовском море в 1985-2003гг. в ходе проведения экспедиционных работ. Автор принимала непосредственное участие в ряде полевых работ, а также подготовке проб к анализу. Большинство проб подвергалось атомно-абсорбционному анализу. Часть была отдана на внешний контроль, подвергалась количественному и полуколичественному спектральному анализу в Проектном Геологическом объединении «Донбассгеология» (комплексная лаборатория АГРЭ) и лаборатории АзНИИРХа (установка УСА-6), а также рентгенофлуоресцентному анализу (при использовании спектрометра 3270Е

RIGAKU (Япония)) лаборатория АзНИИРХа. Общее количество проанализированных проб моллюсков мидий составляет 1073 экз. Защищаемые положения:

Личный вклад автора:

• Отбор материала и подготовка проб к анализу.

• Обобщен и проанализирован массив информации о концентрациях тяжелых металлов в телах и створках мидий Азовского моря и шельфовой части Черного моря.

• Для всех исследуемых акваторий построены графики зависимости концентрации тяжелых металлов в телах и створках мидий от их размера в разные годы.

• Построены компьютерные картосхемы пространственного распределения средних концентрации тяжелых металлов в водной толще (поверхностном и придонном слоях), взвешенном веществе поверхностного и придонного слоев), тотальном планктоне, иловых водах, донных отложениях, в телах и створках мидий северо-западной части Черного моря.

• Проведен анализ закономерностей распределения концентраций тяжелых металлов в телах и створках мидии, а также компонентах морской среды северо-западного шельфа Черного моря.

• Выполнен расчет осаждения тяжелых металлов популяциями мидий в исследуемых акваториях, в том числе в пределах искусственных плантаций.

Методика исследования:

В основу исследования положены данные о содержании ТМ в мидиях, отобранных в пределах северо-западного и северо-восточного шельфа Черного моря в 1979-1999, в Азовском море в 1985-2003гг. в ходе проведения экспедиционных работ. Автор принимала непосредственное участие в ряде полевых работ, а также подготовке проб к анализу. Большинство проб подвергалось атомно-абсорбционному анализу. Часть была отдана на внешний контроль, подвергалась количественному и полуколичественному спектральному анализу в Проектном Геологическом объединении «Донбассгеология» (комплексная лаборатория АГРЭ) и лаборатории АзНИИРХа (установка УСА-6), а также рентгенофлуоресцентному анализу (при использовании спектрометра 3270Е RIGAKU (Япония)) лаборатория АзНИИРХа. Общее количество проанализированных проб моллюсков мидий составляет 1073 экз. Схема станций отбора проб представлена на рис. 1

Заключение Диссертация по теме "Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов", Доценко, Ирина Владимировна

Эти выводы подтверждают зависимость величины содержания металлов в телах и створках мидии от концентрации в морской среде (прежде всего взвеси, иловых водах, донных отложениях). В то же время они свидетельствуют об активной роли биоценозов этого вида моллюсков, являющегося на этом участке шельфа Черного моря доминантным, в формировании особенностей геохимических и гидрохимических особенностей акватории.

Глава 5. Количественная оценка осаждения тяжелых металлов мидией

Mytilus Galloprovincialis.

5.1. Накопление тяжелых металлов в телах и створках мидии как важнейшее звено в их биогеохимическом круговороте.

Мигрирующие химические элементы в морских экосистемах образуют весьма сложные системы соподчиненных биогеохимических круговоротов и потоков элементов. Биогеохимические круговороты включают в себя все формы и механизмы миграции элементов, однако, ведущая роль в его функционировании принадлежит биогенному механизму миграции (живые организмы, их метаболиты, детрит). Изучение биогеохимических круговоротов тяжелых металлов базируется на данных о биомассе, биопродуктивности доминирующих видов организмов, входящих в биотическое сообщество морской экосистемы, а также о концентрации элементов в этих организмах и окружающей среде (Морозов, 1984).

Как уже было отмечено, в пределах исследуемых акваторий, а особенно в северо-западной части Черного моря, моллюск Mytilus galloprovincialis является одним из основных, функциональных звеньев экосистемы. В связи с этим, исследование процессов накопления и величин концентрации химических элементов, в том числе тяжелых металлов в мидиях является неотъемлемым при изучении биогеохимических процессов, в том числе и седиментационных.

В целом, роль мидии в преобразовании потоков химических элементов, в том числе тяжелых металлов, была представлена на концептуальной схеме (рис. 2). В первую очередь, этот вид моллюсков использует взвешенные и, в меньшей степени, растворенные формы элементов для построения тканей и скелетных частей. Кроме того, отделяет взвесь от воды и концентрирует ее в крупные комки - пеллеты и агглютинаты, т.е. нарушает гранулометрический состав взвеси, меняет ее химический и минеральный состав, извлекая необходимые элементы и соединения, избирательно растворяя ряд минералов. Впоследствии, мягкие ткани, подвергаясь деструкции, интенсивно отдают элементы в воду, прежде всего, обогащая при этом иловые воды, обусловливая короткопериодические биогеохимические циклы. Только относительно небольшая часть элементов может выводиться в грунты с захороненными продуктами разложения бентоса. Другая часть элементов включается в трофические цепи и вновь переходит в состав живых организмов. Согласно исследованиям О.А. Бессонова (1971), химическое преобразование в раковинах отмерших моллюсков носит направленный стадийный характер. Они начинаются непосредственно после отмирания организмов, и могут непрерывно протекать на протяжении чрезвычайно длительного промежутка времени. Во время первой стадии преобразования затрагивают органическую составляющую скелетов. В процессе минерализации органического вещества весьма существенна роль сульфарредукционных бактерий. Их деятельность приводит не только к разрушению органического вещества, но и создает условия для возникновения в раковинах минеральных новообразований в виде сульфидов железа. Вторая стадия характеризуется преобладанием процессов сорбции и растворения минеральной фазы скелета. В процессе осуществления третьей стадии химических преобразований в раковинах отличается диагенетическими преобразованиями в раковинах.

В то же время раковинный материал консервирует в грунтах химические элементы в малоизмененном состоянии, что обеспечивает основной поток тяжелых металлов из водной толщи в донные отложения.

5.2 Участие мидии в формировании своеобразия геохимического и гидрохимического фона исследуемых акваторий.

Перерабатывая огромное количество взвешенного материала, мидийные сообщества в Азовском море и на шельфе Черного моря осуществляют колоссальную работу по его преобразованию. Главным образом эта деятельность связана с вовлечением содержащихся во взвеси химических элементов в жизненный цикл моллюсков и дальнейший их транспорт в придонный горизонт водной толщи, иловые воды и поверхностный слой донных отложений. С целью определения роли мидии в формировании гео- и гидрохимических неоднородностей фона природных сред на исследуемой акватории проведен сравнительный анализ всех приведенных ранее сведений о содержании тяжелых металлов во взвешенном материале, водной толще, иловых водах и донных отложениях с их содержанием в мягких и скелетных тканях моллюска Mytilus galloprovincialis, результаты которого представлены в таблице 20.

Заключение

Результаты проведенного нами исследования позволяют сделать следующие выводы:

• Частота встречаемости ТМ в телах мидии составляет: северо-западная часть Черного моря - Fe, Mn, V, Ni - 100%, Ti - 60%, Mo - 87%, Pb -80%; северо-восточная часть Черного моря - все металлы имеют 100% встречаемость, Азовское море - Fe, Мп, V, Ni, Cu, Ti, Mo - 100%, Pb -97%. Встречаемость ТМ в створках составляет: северо-западный шельф -Fe, Mn, V, Cu-100%, Ti-50%, Ni-20%, Мо-50%, Pb-4%, северо-восточный шельф - Fe, Мп, V, Ti, Ni, Cu-100%, Pb-10%, Mo-0%, Азовское море - Fe, Мп, Ti, Ni, Cu-100%, V-57%, Mo-32%, Pb-71%,

• По величине концентрации в телах и створках мидии, ТМ в порядке убывания можно расположить так: а) северо-западный шельф Черного моря: тела мидии: Fe > Mn > Ti > Си > Ni > Pb > V > Mo, створки: Fe > Мп > Ti > V > Cu > Ni > Pb. б) северо-восточный шельф Черного моря: тела мидии: Fe > Мп > Ti > V > Си > Ni > Pb > Mo, створки мидии: Fe > Ti > Мп > Ni > Cu > V > Pb > Mo. в) Азовское море: тела мидии: Fe > Мп > Ti > Pb > Cu > Ni > V > Mo., створки мидии: Fe > Ti > Mn > Cu > Pb > V > Mo > Ni.

Эти последовательности отличаются общими закономерностями и в целом сохраняются в каждой размерной категории моллюсков, что свидетельствует о сходстве накопления ТМ в разных акваториях.

• Значения соотношений концентраций Fe и других металлов в телах мидий исследуемых акваторий (особенно шельфа Черного моря) выше, чем определенные для Мирового океана, что объясняется региональными экологическими условиями.

• Распределение средних концентраций ТМ в мягких тканях и створках мидии исследуемых акваторий характеризуется следующими чертами: а) северо-западный шельф Черного моря: в телах моллюска в большей степени, по сравнению с другими акваториями концентрируется Си и Мп, в створках Мп и V. б) северо-восточный шельф Черного моря: тела мидии - Fe, V, Ti, Ni, Мо, створки — Ni, Си. Особенностью является также тот факт, что все исследуемые металлы характеризуются более высокими концентрациями, как в мягких тканях, так и в раковинном материале мидий отобранных на ст. Лазаревская, по сравнению с мидиями, отобранными со ст. м. Б.Утриш. в) Азовское море: тела мидии - Pb, створки - Fe, Ti, Мо, Pb.

• В телах и створках мидий определена динамика концентрации ТМ: а) северо-западный шельф Черного моря: тела мидии — Fe, Mn, V, Си характеризуются снижением концентрации за исследуемый период времени, остальные металлы четкой тенденции изменения концентрации не обнаруживают. Створки - Pb и V отличаются увеличением концентрации, Fe, Mn, Ti, Ni характеризуются чередованием повышенных и пониженных величин содержания, Концентрация Си сначала увеличивается, а затем снижается. б) северо-восточный шельф Черного моря: тела и створки мидии — относительная равномерность концентрации Ni, Си, Мо и Pb, остальные металлы характеризуются чередованием повышения и снижения без четкой тенденции. в) Азовское море: тела мидии - увеличение содержания всех исследуемых металлов, за исключением свинца, пик концентрации которого отмечался в 1988-89гг. створки мидии - рост концентраций всех металлов.

• Распределения концентраций ТМ в телах мидий разных размерных групп всех исследуемых акваторий характеризуется следующими особенностями: а) северо-западный шельф Черного моря: Для Fe, Мп, Си - характерно снижение концентрации с увеличением размера моллюска при формировании максимума значений в размерной группе 21-3Омм или

31-40мм. В некоторых случаях отмечается второй максимум 51-60мм или 61-70мм. Для V, Ti, Ni, Мо характерно относительно равномерное распределение, причем для Ni и Ti отмечаются пики концентрации в таких же размерных категориях, что и для железа и марганца. Распределение Pb не отличается каким либо выраженным трендом, и его график сложный. б) северо-восточный шельф Черного моря: Для Fe, V, Ti отмечается снижение концентрации при увеличении размера моллюска, при формировании максимума величин в размерной группе 21-3 0мм, либо 31-40мм. Содержание Ni и Си отличается относительно равномерным распределением, причем для никеля отмечаются пики концентрации в телах мидий размером 10-20мм и 41-50мм. В отличие от распределения концентраций северо-западного шельфа в этом районе распределение Мо и Pb характеризуется ростом величин при увеличении размера мидии. Концентрация марганца распределяется по размерным группам мидий по-разному, это либо постепенное снижение, либо относительно равномерное распределение или даже относительный рост величин. в) Азовское море: Отмеченная выше тенденция снижения концентрации характерна для Ni, Си, Pb в некоторой степени Мо. Для Mn, V отмечено относительно равномерное распределение. Ti отличается чередованием повышенных и пониженных концентраций в разных группах моллюсков, а для Fe в этой акватории характерен рост величин содержания при увеличении размера особей.

Таким образом, общими для всех акваторий закономерностями распределения концентраций исследуемых металлов в зависимости от размера мидий является либо снижение концентрации при увеличении размера организма, либо относительно равномерное распределение по размерным группам меди и марганца. В то же время остальные металлы характеризуются разными вариантами распределения, все же по большей части — снижение величин при увеличении размера мидии. • Распределение концентрации ТМ в створках мидий разных размерных групп всех исследуемых акваторий характеризуется следующими особенностями: а) северо-западный шельф Черного моря: Распределение по размерным группам мидий содержания таких металлов как V, Ti отличается равномерностью, Си - равномерное распределение, либо снижение величин. В то же время Fe и Мп отличаются довольно сложным характером распределения, тем не менее, при формировании отчетливых максимумов концентрации в размерной группе 51-60 мм. Распределение Ni отличается от остальных заметным ростом величин содержания при увеличении размера особи. б) северо-восточный шельф Черного моря: Графики распределения Fe, Мп, Мо в створках мидий этого района характеризуются сходством, для них характерно увеличение концентраций до размерной группы 51-60 мм, а затем ее спад. На фоне общего снижения концентрации распределение Си тем не менее отличается наличием максимума в размерной группе 51-60 мм. V и, в некоторой степени, Ti отличаются постепенным увеличением концентрации. В то же время для Ni характерно относительное равномерное распределение по размерным группам организмов. в) Азовское море: Снижение концентрации металлов по мере увеличения размера мидии характерно для большинства исследуемых элементов — Fe, Мп, V, Ti, Ni, при формировании максимума величин в размерных группах 41-50мм или 51-60мм (для марганца 10-20 мм), в то же время, для Си и Мо отмечено равномерное распределение концентраций. Тем не менее, для Си характерен уже отмеченный максимум величин в мидиях размером 51-60мм.

Сравнительный анализ изложенных особенностей распределения ТМ в раковинах мидии позволяет сделать вывод о том, что на всех исследуемых акваториях для большинства металлов характерно либо постепенное снижение концентрации, либо относительно равномерное ее распределение во всех размерных группах организмов при максимуме величин в раковинах мидий размером 51-60мм. Обращает на себя внимание распределение концентрации меди. Для нее характерно, как и в случае распределения этого металла в мягких тканях моллюска, снижение величин содержания или ее равномерное распределение, при формировании пика значений в размерной категории 51 -60мм. Поэтому распределение этого металла, как в телах, так и в створках моллюска можно считать закономерным, не зависящим ни от места обитания моллюска, ни от времени отбора проб.

• Особенностями пространственного распределения концентраций ТМ в мидиях, а также их соотношения с распределением в компонентах морской среды северо-западного шельфа Черного моря являются следующие. В телах мидий северо-западного шельфа Черного моря концентрации Fe, Mn, V, Ti увеличиваются с севера на юг, Си - с востока на запад, Мо и РЬ - от центра к периферии, Ni - от периферии к центру. В створках моллюсков содержание Fe, Мп увеличивается с севера на юг, Си — с востока на запад, V — от периферии к центру и на восток. Схемы пространственного распределения концентраций РЬ, Fe, Mn, V в мидиях и компонентах морской среды северо-западного шельфа Черного моря характеризуется одинаковыми особенностями. Менее отчетливое сходство отмечено для Ti, Ni, Мо, а Си характеризуется разными вариантами распределения.

• Роль популяции мидии в осаждении тяжелых металлов наиболее значительна на шельфе Черного моря. Здесь в результате функционирования мидийных сообществ ежегодно осаждается до нескольких десятков тысяч тонн железа, марганца, десятков (сотен тонн) меди, ванадия и титана, никеля, до десяти тонн свинца, нескольких тонн молибдена.

• Непосредственное влияние метаболитов мидий на геохимический фон донных отложений в пределах искусственных плантаций северовосточного шельфа Черного моря может достигать 2,5км, а площадь влияния до 20,6 км2.

Таким образом, наши исследования подтверждают факт существенной взаимосвязи концентрирующей способности мидии Mytilus Galloprovincialis Lam. по отношению к тяжелым металлам с содержанием этих элементов в компонентах морской среды, а также определяют значительную роль популяций этого моллюска в их биогеохимическом круговороте. Выводы наших исследований имеют неоспоримо важное научное и практическое значение. В первую очередь, они позволяют полнее оценить экологическое состояние морской экосистемы, выяснить возможность использования этого промыслового моллюска в качестве безопасного продукта питания. Кроме того, дают возможность определить роль биоценозов мидии в процессах самоочищения морской экосистемы и вероятных перспектив применения искусственных поселений моллюска, как ступени комплексной очистки водной толщи участков шельфовых акваторий.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Доценко, Ирина Владимировна, Ростов-на-Дону

1. Айбулатов Н.А. Динамика твердого вещества в шельфовой зоне. Л.: Гидрометеоиздат, 1990, 271 с.

2. Айзатулин Т.А., Лебедев В.Л., Суетова И.А., Хайлов К.М. Граничные поверхности и география океана. /Весник МГУ, №3, 1976.

3. Алякринская И.О. Биохимические предпосылки высокой выживаемости мидии./ Промысловые двустворчатые моллюски мидии и их роль в экосистемах. Л., 1979, с. 12-13.

4. Артюхин Ю.В., Алексеев В.В. Бентогенная аккумуляция на берегах и шельфах морей. Апатиты: Изд. КНЦ РАН, 1989., 88с.

5. Барковская М.Г. Терригенно-минералогические провинции приурезовой полосы Черного моря/ Проблемы геоморфологии, литологии и литодинамики шельфа. М.: Наука, 1982, с. 182-213.

6. Безбородов А.А., Митропольский А.Ю. геохимическая эволюция микроэлементов в Черном море./ Препринт Ин-та геолог, наук АН УССР, 78.8, Киев, 1978,61с.

7. Бердников С.В., Прудникова В.В. Современное терригенное осадконакопление на азовском шельфе./ Экосистемные исследования Азовского моря и побережья. T.IV./Коллектив авторов. Апатиты: Изд. КНЦ РАН, 2002, с 264-273.

8. Беспалова JI.A. Ландшафтная структура береговой зоны Северного Приазовья и Керченского полуострова (Азовское море)./Автореферат диссертации канд. геогр наук. 1997, 27с.

9. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации элементов в окружающей среде (справочник). JL: Химия, 1985, 528 с.

10. Бессонов О.А. Геохимические исследования некоторых современных и ископаемых моллюсков бассейна Азовского моря./ Автореферат диссертации канд. геол-мин., 1971, 27с.

11. Биогеохимия океана. М.: Наука, 1983. 370с.

12. Биогеохимия приконтинентальных районов океана/ Тезисы докладов Всесоюзного совещания. Нальчик 24-29сент. 1984г, М. 1984. 172с.

13. Биодифференциация осадочного вещества в морях и океанах. Ростов н/Д.: Изд. РГУ,1986. 176с.

14. Биоседиментация в морях и океанах/ Тезисы докладов Всесоюзного совещания. Теберда 26 сент. 1окт 1983г. М. 1983.160с.

15. Богучарскова Г.И. Интенсивность питания азовского моллюска Mytilus Galloprovincialis Lam./ Промысловые двустворчатые моллюски мидии и их роль в экосистемах. Л., 1979, с. 20-22

16. Большаков B.C. Трансформация речных вод в Черном море. Киев: Наукова думка, 1970.

17. Бронфман A.M. Дубинина В.Г., Макарова Г.Д. Гидрологические и гидрохимические основы продуктивности Азовского моря. М., 1979, 288с.

18. Бурдин К.С, Савельев И.Б. Содержание некоторых металлов в мидиях Mytilus edulis Ь.Баренцева и Белого морей./ Промысловые двустворчатые моллюски мидии и их роль в экосистемах. JI.,1979, стр.26-28.

19. Бурдин К.С., Савельев И.Б. Содержание некоторых металлов в мидиях Mytilus Edulis Баренцева и Белого морей. /Промысловые двустворчатые моллюски мидии и их роль в экосистемах. JI.,1979, стр.26-28.

20. Волков И.И. Химические элементы в речном стоке и формы их поступления в море. // Проблемы литологии и геохимии осадочных пород и руд, М.: 1975,0.85-114.

21. Воловик С.П., Хрусталев Ю.П., Азовское море: к чему привела бесхозяйственность.// Рыбное хозяйство, 1989, №6, с.42-47.

22. Вопросы биогеографии Азовского моря и его бассейна. JI.;1977, 129с.

23. Воробьев В.П. Мидии Черного моря. Труды АзЧерНИРО, вып.П 1938,с.3-30.

24. Ганичева JI.3. Закономерности седиментогенеза в Азовском море. (Взвеси и условия образования)/ Автореферат диссертации, 1985, 27с.

25. Геология и гидрология западной части Черного моря. Изд. Болгарской Академии наук, София, 1979, 295с.

26. Геология шельфа УССР. Литология. Киев.: Наукова думка, 1985, 192с.33. геология, геология морей и океанов, геол. Картирование: Обзор// ЗАО «Геоинформмарк», М.,1999, 56с.

27. Геохимический мониторинг Черного моря /Кол-в автров.- Киев, 1990.-45с. / Препринт / Ан УССР, Ин-т геологических наук; 90-3/.

28. Геохимия Черного моря/ Митропольский А.Ю., Безбородов А.А., Овсяный Е.И. Киев: Наукова Думка, 1982., 144с.

29. Гидрометеорологический справочник Азовского моря. Л.: Гидрометеоиздат, 1947.

30. Головкин А.Н., Гаркавая Г.П. Чурбанова И.В. Влияние метаболитов мидии на динамику биогенных веществ прибрежных вод Восточного Мурмана./ Океанология, t.XVI, вып.З, 1976, с.451-456.

31. Горомосова С. А. Сезонная динамика химического состава черноморской мидии. /Вопросы экологии и физиологии промысловых рыб и беспозвоночных Азово-Черноморского бассейна/ Труды АзЧерНИРО. М.: Пищ. пром., 1969, с. 173-181.

32. Горстко А.Б., Мордвинина О.Г. Шустова В.Л., Алдакимова А.Я. Моделирование кормовой базы ихтиофауны Азовского моря. /Изв. СКНЦ ВШ, сер. ест.наук. 1977, №2, с. 50-60.

33. Азовского моря и Керченского пролива» Ростов-нв-Дону, 8-9 июня 2004, Ростов-нв-Дону, 2004, с. 26-27.

34. Динамика вод и вопросы гидрохимии черного моря. Киев.: Наукова думка, 1967,180 с.

35. Егоров А.П., Фащук Д.Я. Географо-экологические особенности северозападного шельфа черного моря в связи с перспективами разработки морских месторождений газа./ Известия АН. Серия географическая, 2003, №2. с.57-51.

36. Емельянов Е.М. Роль геохимических барьерных зон в седиментогенезе. /Географические аспекты изучения гидрологии и гидрохимии Азовского бассейна. Л.6 Изд. ГО СССР, 1981, с.137-151.

37. Емельянов Е.М., Митропольский А.Ю., Шимкус К.М., Мусса Атеф Амин. Геохимия Средиземного моря., Киев, 1979, 132 с.

38. Жизнь животных. В 7т. т.2. Моллюски. Иглокожие. Погонофоры. Щетинкочелюстные. Полухордовые. Хордовые. Членистоногие. Ракообразные. М.: Просвещение, 1988,447с.

39. Зенин А.А., Зайцев Л.А //Гидрохимические материалы, 1989,т. 18,с. 19.

40. Зенкевич Л.А. Биология морей СССР./ Изд. Ан СССР, М.: 1963, 740с.

41. Золотарев В.Н. Склерохронология морских двустворчатых моллюсков. Киев, Наукова думка, 1989, 112с.

42. Изменчивость экосистемы Черного моря: Естественные и антропогенные факторы. М.: наука, 1991.349с.

43. Изместьева М.А. Системный анализ и моделирование процессов на шельфе Черного моря. Севастополь, 1983, с.84.

44. Карпевич А.Ф., Спичак С.К. Влияние дефицита кислорода на выживание и рост черноморских моллюсков аутоакклиматизаторов Азовского моря. /Промысловые двустворчатые моллюски-мидии и их роль в экосистемах. JL; 1979, с.60-61.

45. Книпович Н.М. // Изв. Гидрологического ин-та, 1930., №31., с. 51.

46. Комаров А.В., Шимкус К.М. Деградация экосистемы Российского Причерноморья и экологический прогноз// Техногенное загрязнение и процессы естественного самоочищения Прикавказской зоны Черного моря. М.: Недра, 1996. С. 459-483.

47. Косарев А.Н., Архипкин B.C., Катышева М.В. Гидрологическая структура вод северо-западной части Черного моря./ Вестник Московского ун-та, сер. 5, география, 2001, №5. с 50-55.

48. Костылев Э.Ф., Кирилюк М.М. Использование искусственных рифов для доочистки сточных вод в прибрежной зоне моря/ Искусственные рифы для рыбного хозяйства. Тезисы докладов всесоюзной конференции. Москва 2-4 декабря 1987г., М, 1987., с.39-41.

49. Котляков В.М., Мандыч А.Ф. Экологические проблемы и современные тенденции изменения Черноморского региона. /Изв. РАН, серия географическая, №4,1997, с.19-36.

50. Лапчинская Л.М., Таран О.Н., Еременко Т.И. Об экологической эффективности искусственных рифов./ Искусственные рифы для рыбного хозяйства. Тезисы докладов всесоюзной конференции. Москва 2-4 декабря 1987г., М, 1987., с.с.45-48.

51. Лисицын А.П. Биогенная седиментация в океанах и зональность// Литология и полез. Ископаемые. 1977. № 1. С. 3-25.

52. Лисицын А.П. Лавинная седиментация./Лавинная седиментация в океане. Ростов-на-Дону, Изд. РГУ,1982,с.З-59.

53. Лисицын А.П. Процессы океанской седиментации. М., 1978, 390 с.

54. Литвиненко Н.М. Результаты обследования мидийных поселений в Керченском проливе в феврале-марте 1981г. АзЧерНИРО, Керчь, 1981, 38с.

55. Моисеев П. А. Биологические ресурсы Мирового океана./ М.: Пищ.пром,1969, 340с.

56. Морозов Н.П., Петухов С.А. Микроэлементы в промысловой ихтиофауне Мирового океана. М: Агропромиздат,1986, 160с.

57. Моря и внутренние воды. Природа Украинской ССР. Моря и внутренние воды./Грезе В.Н., Поликарпов Г.Г., Романенко В.Д. и др. Киев., Наукова думка, 1987, 224с.

58. Некоторые особенности осадконакопления в северо-западной части Черного моря/ Кол-в авторов.-Киев, 1987-5 5с. (Препринт/Институт геологических наук;87-10).

59. Некрасов Содержание тяжелых металлов в моллюсках Mytilus Galloprovincialis /Промысловые двустворчатые моллюски мидии и их роль в экосистемах. Л., 1979, стр.90-91.

60. Некрасова М.Я., Закутский В.П. Биоценоз мидии Mytilus Galloprovincialis Lam. в Азовском море./ Промысловые двустворчатые моллюски мидии и их роль в экосистемах. JI.,1979, стр.91-93.

61. Особенности формирования геохимических барьеров в аквальных системах/А.Д.Хованский, А.Ю.Митропольский, В.П.Усенко-Киев, 1988.-51с. (препринт/ Ан УССР, Ин-т геологических наук; 88-41).

62. Павленко А.Д., Анцупова JI.B. и др. Влияние искусственных рифов на биохимический состав мидий./ Искусственные рифы для рыбного хозяйства. Тезисы докладов всесоюзной конференции. Москва 2-4 декабря 1987г., М, 1987., с.75-76.

63. Патин С.А, Морозов Н.П., Николенко К.М., Федотова JI.B. Микроэлементный состав ихтиофауны Каспийского бассейна. Тр.ВНИРО, 1974,т. 100.

64. Перельман А.И. Геохимия: учеб. для геол. спец. вузов.-2-е изд, перераб. и доп. М.: Высш.шк.,1989. 528с.

65. Саенко Г.Н. Металлы и галогены в морских организмах. М.: Наука, 1992,200с.

66. Сальский В.А. О состоянии запасов мидии в северо-западной части Черного моря и возможности организации промысла в этом районе./ Промысловые двустворчатые моллюски мидии и их роль в экосистемах. Л.,1979, с.101-103.

67. Самойленко B.C. Ближайшее будущее Азовского моря . Тр.ГОИН., В 3 (15), 1947.

68. Самойленко B.C. Ближайшее будущее Азовского моря. Тр.ГОИН В3(15),1947.

69. Самышев Э.З., Рубинштейн И.Г., Золотарев П.Н., Литвиненко Н.М. Изменчивость и структура бентоса черного моря в условиях антропогенного воздействия/ антропогенное воздействие на прибрежноморские экосистемы. М.: ВНИРО, 1986,с. 52-71.

70. Свистунова И.В. Геохимическая роль моллюсков-фильтраторов в морском осадконакоплении (на примере Азовского моря)/ Тезисы докладов конференции аспирантов и соискателей Ростовского госуниверситета. Осень 1999г., Ростов-на-Дону, 1999г, с. 15.

71. Свистунова И.В. Накопление тяжелых металлов в мидиях Азовского моря.//Геоэк. иссл. и охрана недр, научн. техн. инф. сб./ЗАО «Геоинформмарк».,М.,2000.-вып.З. с.21-25.

72. Свистунова И.В. Содержание некоторых металлов в телах и створках мидий Азовского, Черного и Баренцева морей./ Тезисы докладов конференции аспирантов и соискателей Ростовского госуниверситета, 2000г, Ростов-на-Дону, 2001, с56-57.

73. Современное развитие эстуарных экосистем на примере Азовского моря/ Коллектив авторов. Апатиты, 1999.,-366с.

74. Сорокин Ю.И. Черное море: Природа, ресурсы. М.: Наука, 1982, 217с.

75. Спичак С.К. Биологические аспекты выращивания мидии в Азовском море /Гидробиологический журнал, 1950, T.XIV, вып.2, с.47-53.

76. Спичак С.К. Распределение в прибрежной зоне и рост Азовской мидии./ Промысловые двустворчатые моллюски мидии и их роль в экосистемах. Л., 1979, с. 121-114.

77. Среда, биота и моделирование экологических процессов в Азовском море./Коллектив авторов. Апатиты: Изд. КНЦ РАН, 2001. 413с.

78. Справочник по климату Черного моря. Гидрометеоиздат, 1974.

79. Страхов Н.М. Избранные труды Осадкообразование в современных водоемов. М.: Наука, 1993.396с.

80. Страхов Н.М. Основы теории литогенеза. Т. 1,2,3. М.1962.

81. Страхов Н.М. Развитие литогенетических идей в России и СССР. М., 1971,622 с.

82. Сурков Ф.А., Бронфман A.M., Черноус Е.А., Ильичев Е.А., Матышина B.JI. Моделирование абиотических факторов экосистемы Азовского моря. /Изв. СКНЦ ВШ, сер. ест.наук. 1977, №2, с. 1-49.

83. Техногенное загрязнение и процессы самоочищения Прикавказской зоны Черного моря. М.: Недра, 1996, 502с.

84. Толмазин Д.М., Шнайдман В. А., Ациховская Ж.М. Проблемы динамики вод северо-западной части Черного моря. Киев: Наукова думка. 1969.

85. Фащук Д.Я. Оценка антропогенной нагрузки на водосборы Черного и Азовского морей (географо-экологический подход)./ Водные ресурсы, 1998,том 25,56,с.694-711.

86. Фащук Д.Я., Шапоренко С.И. Загрязнение прибрежных вод Черного моря: источники, современный уровень, межгодовая изменчивость./Водные ресурсы, 1195, том.22, №3, с.273-281.

87. Федоров Ю.А., Денисов В.И., Величко M.JL, Ткаченко Ю.Ю. Ртуть в биоте / Экосистемные исследования Азовского моря и побережья, T.IV Апатиты: Изд. КНЦРАН, 2002, с.384-395

88. Федоров Ю.А., Денисов В.И., Ткаченко Ю.Ю. Черноморская мидия (Mytilus Galloprovincialis Lam.) индикатор ртутного загрязнения шельфа./Изв. Вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2001 №2, с.67-71.

89. Федоров Ю.А., Хансиварова Н.М., Предеина JI.M. Особенности распределения ртути и свинца в донных отложениях Таганрогского залива и юго-восточной части Азовского моря/ Водное хозяйство России, т.5., №6,2003, с.528-540.

90. Фесюнов О.Е., Назаренко М.Ф. Геоморфологтческие и экологические особенности зоны гипоксии северо-западного шельфа Черногоморя/ Экология моря, №37,1991, с.20-27.

91. Фроленко JI.H. Зообентос Азовского моря и особенности его развития в современный период./Изв. Вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2000, №4, с.62-65.

92. Фроленко Л.Н., Воловик С.П., Студеникина Е.И. Характеристика зообентоса северо-восточной части Черного моря. /Изв. Вузов. СевероКавказский регион. Естественные науки. 2000 №2, с.69-71.

93. Фроленко Л.Н., Студеникина Е.И. Биолого-экологическая характеристика бентосных видов-вселенцев Азовского моря./Изв. Вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2002 №4, с.81-86.

94. Хмаладзе Г.П. Выносы наносов реками Черноморского побережья Кавказа. Л.: Гидрометеоиздат, 1978, 166 с.

95. Хованский А.Д. Геохимия аквальных ландшафтов.-Ростов на-Дону: Изд. РГУ, 1993. 240с.

96. Хорн. Р. Морская химия. М., 1972.

97. Христофорова Н.К. Биоиндикация и мониторинг загрязнения морских вод тяжелыми металлами.-Л.; Наука, 1989, 192с.

98. ПЗ.Хрусталев Ю.П. Седиментогенез во внутриконтинентальных морях аридной зоны. Автореферат диссертации докт геол.-минер. Наук, М.,1986, 51 с.

99. Хрустал ев Ю.П., Беспалова Л.А. Геохимия ландшафтов Северного Приазовья и Керченского полуострова (Азовское море). /Общ. и регион

100. Хрусталев Ю.П., Волкова Э.Н., Ганичева Л.З., Полуянова Г.В. Закономерности распределения и динамики Мп, V, Си, Ni в водной толще Азовского моря //Географические аспекты изучения гидрологии и гидрохимии Азовского бассейна. Л., 1981,с.58-67.

101. ПбХрусталев Ю.П., Денисов В.И. Интенсивность седиментации на шельфе Черного моря/ Эколого-географический вестник юга России, №3,2000, с.25-35.

102. Хрусталев Ю.П., Денисов В.И. Вещественный состав взвеси шельфа Черного моря (от дельты Дуная до устья Ингури)// Океанология. 1999. Т. 39. №6. С. 912-919.

103. Хрусталев Ю.П., Денисов В.И., Черноусов СЛ., Свистунова И.В. Седиментационная роль черноморских мидий (на основе экспериментально-натурных исследований). /Литология и полезные ископаемые, № 5, 2001, с. 534-542.

104. Хрусталев Ю.П., Ивлиева О.В. Проблемы антропогенной морской седиментологии (на примере Азовского моря). Ростов-на-Дону Изд. «Гефест», 1999, 196с.

105. Хрусталев Ю.П., Мирзоян З.А., Некрасова М.Я. Седиментационная роль фильтраторов зообентоса (на примере Азовского моря)./ Литология и полезные ископаемые, №6 1984, с. 84-96.

106. Хрусталев Ю.П., Морозов В.М., Черноусов С.Я. Особенности биогенной миграции химических элементов северо-западной части Черного моря. / Биодифференциация осадочного вещества в морях и океанах. Ростов-на-Дону Изд.РГУ, 1986., с.127-134.

107. Хрусталев Ю.П., Резников С.А., Туровский Д.С. Литология и геохимия донных осадков Аральского моря. Ростов-на-Дону, 1977, 159 с.

108. Хрусталев Ю.П., Щербаков Ф.А. Позднечетвертичные отложения Азовского моря и условия их накопления. Ростов-на-Дону, 1974,149 с.

109. Цурикова А.П., Шульгина Е.Ф. Гидрохимия Азовского моря. Л.: Гидрометеоиздат, 1964., 262с.

110. Шимкус К.М. Потоки и состав взвешенного материала в Прикавказской зоне Черного моря// Комплексные исследования техногенного загрязнения в прибрежной зоне Кавказского шельфа Черного моря. Геленджик: 1994. С. 100-127.

111. Шишкина О.В. Геохимия морских и океанических иловых вод. М.,1972, 228 с.

112. Шуйский Ю.Д. Опыт изучения баланса осадочного материала в береговой зоне Черного моря/ Геологический журнал, 1981, т.41., №5, с.82-89.

113. Экосистема Черного моря/ Виноградов М.Е., Сапожников В.В., Шушкина Э.А.- М.: Наука. 1992,112с.

114. Экосистемные исследования Азовского моря и побережья. T.IV./Коллектив авторов. Апатиты: Изд. КНЦ РАН, 2002, 447с.

115. Dotsenko Irina V, Fedorov Yury A &Valery Denisov. Biogeochemicalfeatures of heavy metals accumulation by the mussels (Mytilus Galloprovincialisth1.m.) in the Black sea and Azov sea. 4 European Meeting on Enviromental

116. Chemistry; Plymouth, England, 10-13 December 2003, p. 96.

117. Duce R, Quinn JG, Olney С E, Piotrowicz S.R, ray D, Wade T.L. Enrichment of heavy metals and organic compounds in the surface microlayer of Harragansett Bay, Rhode Island. Science, 176.№4031, 1972.

118. Phillips DJN/ The common mussels Mutilus Edulis, as an indicator by zinc, cadmium, lead and copper effect of environmental variables on uptate of metals// Mar. Biol., 1976, Vol.38, №lp. 59-69.

119. Talbot V, Magee R. Naturally-occurring heavy metal binding proteins in ilnvertebrates. Archives of environmental contamination and toxicology, p.73-81,1978, №7.

120. Отчет по НИР Закономерности морского седиментогенеза водоемов аридной зоны (промежуточный отчет)1979г./ Хрусталев Ю.П., Черноусов С.Я., Легарев В.Е., Морозов В.М., Владимирцев Ю.А., Ростов-на-Дону, РГУ,1979, 205с.

121. Отчет по НИР Закономерности морского седиментогенеза водоемов аридной зоны (окончательный отчет) 1980г./ Хрусталев Ю.П., Черноусов С.Я., Легарев В.Е., Морозов В.М., Владимирцев Ю.А., Ростов-на-Дону, РГУ,1981,270с.

122. Отчет по НИР Закономерности морского седиментогенеза водоемов аридной зоны 1983г./ Хрусталев Ю.П., Черноусов С.Я, Морозов В.М., Слепцов Ю.Г., Гордеев В.В., Ростов-на-Дону, РГУ, 1984, 115с.

123. Черного моря, 1984г./ Хрусталев Ю.П., Черноусов С.Я., Морозов В.М, Слепцов Ю.Г., Гордеев В.В., Ростов-на-Дону, РГУ, 1984, 166с.

Информация о работе

Доценко, Ирина Владимировна
кандидата географических наук
Ростов-на-Дону, 2005
ВАК 25.00.23

Диссертация

Оценка осаждения тяжелых металлов черноморской мидией (Mytilus Galloprovincialis Lam.) в морских акваториях - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы