Охрана окружающей среды пособие 1 модуль (1135359), страница 12
Текст из файла (страница 12)
В практике ГМГСШ онопроводилось из специальных ковшей ДГ-0,08, геоэкологических трубок, позволявшихпроводить дискретный отбор с интервалом 1 см. При использовании ковшей аккуратноотбирался наилок мощностью 1-1,5см. Первые шесть проб отобраны в 2003 году вФинском заливе, пробы 7-10 – в Белом море, в 2005 году.Практически нет совпадений между данными ковшового и колонковогопробоотбора. Разница между этими значениями колеблется от 5 до 55%. Это указываетнато,чтоввыборкудолжнывключатьсяобразцы,отобранныеоднимпробоотборником, который и должен использоваться весь цикл наблюденийКак уже отмечалось, при проведении мониторинга отбирался самый верхний слойосадка с интервала 0-1см, представленный обычно сильно обводненным илом.Влажность этого верхнего слоя по данным М.С.
Захарова составляет до 1100%, обычноколеблется около 700-800%, вниз по интервалу сильно убывает и уже на глубине 3-4 смдостигает 500-600% и начинает постепенно снижаться вниз по разрезу. На этих же 3-4см резко меняется и вещественный состав донных осадков. Так, в Финском заливе поданным Г. Валлиуса первый сантиметровый стол на 80-90% состоит из карбонатногои органического материала, представляющего остатки планктона осевшего на дно. На4 см – это уже стопроцентный терригенный осадок, состоящий из минеральныхобломков [Vallius,1999].
Не менее значительно меняется и геохимический состав64глинистых осадков в вертикальном разрезе. В большинстве случаев концентрациимикроэлементов в верхнем горизонте отличаются от них же в подстилающих слоях.Это позволяет утверждать, что при проведении мониторинга наиболее достоверныеданные получаются при анализе узкого интервала керна. При этом изменение физикомеханических свойств в поверхностном слое мощностью 3 см (см. выше) показывает,что именно он является наиболее динамичным, четко реагирующим на изменениефизико-химической обстановки, и поэтому наиболее отвечает существующимгеохимическим и седиментологическим условиям.
Выводом из всего вышесказанногоявляется: для целей мониторинга необходимо опробовать наиболее верхний слойосадка, так называемый наилок, мощностью около 1см.При этом важным остается и возможность отбора послойных проб (слайзинга) дляцелей оценки мощности зоны окисления, активной миграции микроэлементов и пр.Особенно возрастает ценность подобной информации при оценке возраста отбираемыхслоев, так как в этом случае возникает возможность оценить реальные скоростиседиментогенеза. Так, долгое время в качестве репера возраста принималось времяЧернобыльского взрыва (1986 г) определяемый по пику активностиСs.
Мощность137осадков выше этого пика, деленная на количество прошедших лет, и давало искомуюскорость. Само же это значение в максимальном выражении использовалось дляуточнения положения станций мониторинга (слайд). Для отбора послойных пробиспользуютсяспециальныегерметичныетрубки,снабженныеспециальнымидеструкторами, обеспечивающими слайзинг с интервалами 0,5 и 1,0см.В практике геоэкологических работ использовались и другие пробоотборники.Общим требованием к ним является получение ненарушенной пробы, которая в такомже состоянии может быть извлечена из трубки.Требования к лабораторным методам.
Важным вопросом при организациигеохимического мониторинга является выбор объектов исследования. С однойстороны, как уже отмечалось выше, на всех аналитических объектах должны бытьпроведены количественные измерения, с другой стороны количество объектовисследования или химических веществ, в том числе и вредных соединений, превышаетнесколько сотен и контроль всех их просто невозможен.
Поэтому с самого началапроведения мониторинга был выбран необходимый стандартный комплекс методовлабораторных исследований (ЛИ). В его состав входили:а) для донных осадков: гранулометрический анализ донных отложений,выполняемый в соответствии; установление концентраций тяжелых металлов, впервую очередь токсичных Pb, Cd, Hg, Cu, Ni, с использованием методов атомной65абсорбцииилирентгено-флуоресцентногоанализа;установлениеваловыхконцентраций Сорг; анализ концентраций нефтепродуктов на основе флуоресцентногометода определения источников нефтеуглеводородного загрязнения [ГОСТ 30416-96«Грунты.
Лабораторные испытания. Общие положения»]; определение концентраций ПАУпри проведении мониторинга нефтегазоносных областей, а также в зонах интенсивноготехногенного давления с большой вероятностью поступления в акватории НУ (транспортныеартерии, порты и гавани, крупные мегаполисы); определение радиоактивного загрязнениятехногенными радионуклидами, в первую очередь137Сs; определение содержанийпестицидов (при наличии на берегах интенсивно развитого сельскохозяйственногопроизводства, с использованием методов атомной абсорбции.б) для придонных вод: химический анализ придонных вод с определением вобщем случае концентраций биогенов; установление концентраций тяжелых металлов,в первую очередь токсичных Pb, Cd, Zn, Cu, Ni, Hg; анализ концентрацийнефтепродуктов; анализ концентраций фенолов и СПАВ на основе флуоресцентногометода; определение содержаний пестицидов (при наличии на берегах интенсивноразвитого сельскохозяйственного производства, с использованием методов атомнойабсорбции).Естественно, этот комплекс мог существенно модернизироваться в зависимостиот задач.
Так, при проведении мониторинга в Финском заливе все чаще приходитсявключать в список определяемых компонентов опасные вещества, входящие в такназываемый «Список Хелкома», включающий в себя, в том числе, диоксины и другиетрудно определяемые химические соединения. При работах в Кольском заливе однимиз изучаемых микроэлементов является Sr, поступление которого в акваторию заливасвязано с перегрузкой в Мурманском порту апатитовой руды, содержащей стронций ввиде примеси.
Концентрации Sr в донных отложениях в районе апатитового терминалаМурманского торгового порта в 17 раз превышают фоновые концентрации дляБаренцева моря. При мониторинге захоронений химического оружия в Балтийскомморе главным измеряемым микроэлементом является мышьяк.Представляетинтерессравнениеизмеряемыхкомпонентовроссийскихорганизаций и Норвежской природоохранной службой. Объектом исследований унорвежских исследователей в соответствии с концепцией OSPAR являются: донныеотложения, вся толща воды по стандартным горизонтам и биологические компоненты(бентос и фитопланктон). В России в программу геоэкологического мониторингавходят донные отложения, придонные и иловые воды.
Изучение в водной толщебиогенов и питательных веществ, а также гидробиологические исследования входят в66программу государственного мониторинга РосГидромета. При изучении воды заисключением горизонтов наборы измеряемых компонентов в обеих службахпрактически одинаковы. Исключение составляют такие компоненты как ПАУ, ПХБ иХОП. В Норвегии они как особо вредные вещества входят в число приоритетных дляпроведения измерений.
В России они включаются в случае специальных требований вТехническом задании. В настоящее время при проведении инженерно-геологическихизысканий эти соединения обычно включаются в число обязательных, но вофициальные требования ГМГСШ не входят.В донных осадках разночтения существенно больше. В России одним из наиболеевызывающих интерес компонентов является активность радионуклидов и, преждевсего, 137Cs. Норвежцы считают радионуклидный мониторинг ненужным и в какой-томере правы, т.к.
в региональном плане мониторинг радионуклидов за исключениемпериодов радиогенных событий-катастроф. Как и в воде различно отношение кхлорорганическим компонентам и ПАУ У нас этот дорогой вид анализа и, главное,требующий определенных условий консервирования и хранения, рассматриваетсяобычно как специальный, у норвежских организаций – как рядовой, обязательный.Особенности интерпретации полученной геохимической информации.Одним из наиболее сложных вопросовявляется обработка и интерпретацияполученных результатов анализов природных вод и донных осадков.
Особенностямипроведения наблюдений в режиме мониторинга является достаточно редкая сетьстанций и наличие многократных анализов на одной и той же станции, т.е наличиевременных рядов данных или временных трендов Более чем десятилетний опыт работпоказал, что конкретный анализ, даже выполненный сверхточными аналитическимиметодами, является не более чем цифрой. Даже на количественном аналитическомуровне имеет место ежегодный «дрейф» анализов, который может внестисущественные коррективы в пространственное распределение «загрязненных» и«незагрязненных» осадков или придонных вод. Поэтому необходима пространственнаяи временная интеграция проб с целью избегания ошибок.
Первая предусматривалаобычно определенный интервал времени, чаще всего, год, вторая объединяла пробы,полученные из одного седиментационного района. Только установление многолетнихтенденций направленного изменения результатов анализов позволяет увереннодиагностировать изменения в различных средах природной обстановки. Сказанное,конечно, не относится, к тем краткосрочным изменениям, которые возникают подвлиянием конкретных антропогенных факторов [Рыбалко, 2007].67Некоторые особенности имеет и статистическая обработка данных. Во-первых,речь идет о достаточно небольших выборках, состоящих из 20-25 значений (по числустанций мониторинга).
Во-вторых, однородность опробуемой матрицы (донныхосадков) на сравнительно ограниченном пространстве обычно не дает большойдисперсии данных и поэтому классическое правило в геохимии, требующее выделениеаномальных зон на основании критерия хср.± 3S, т.е среднего значения + 3 стандартныхотклонения, редко выполняется. Обычно уровень максимальных концентраций редкопревышает 2 стандарта.В этих условиях фоновые содержания следует определять не по одному году, а занесколько последних лет, если за этот период не наблюдалось резких изменений в ходеразвития антропогенных процессов. Соответственно, при выделении зон повышенныхсодержаний можно использовать два принципа.
Первый заключается в выделениигидро-геохимических аномалий по 2 стандартным отклонениям, второй, болееправильный на наш взгляд, нормирование получаемых значений к фоновымхарактеристикам с учетом существующих лимитирующих уровней. При появлении ввыборке значений с «ураганными» значениями они, в соответствии с существующимиправилами математической статистики отбрасывались, но основным правилом«экологической математики» является пристальное внимание к этим значениям, так какименно они могут представлять с точки зрения геоэкологии реальную опасность.Особенности картографического изображения результатов мониторинга.Полученный опыт картографического изображения результатов мониторинга привелнас к определенному выводу о невозможности использовать при этом метод изолиний.Особенно, если речь идет о геохимических показателях донных осадков.
Положениестанций мониторинга в депрессиях, выполненных илами, которые разделеныприподнятыми участка ми морского дна с песчаным покровом донных осадков, гдепроб нет, приводит данный метод к полной бессмыслице. Поэтому с самого начала мыприменяли индикаторный метод, используемый для построения геохимических картскандинавскими исследователями, имеющимидело как с очень разнообразнымиландшафтами, так и с ограниченным набором точек наблюдения [Geochemical…,2000].Он заключается в изображении содержания конкретного элемента на каждой станцииточечным знаком (индикатором), чаще всего, кругом различного диаметра,отражающим реальный интервал концентраций.Основными объектами государственного мониторинга на Западно-Арктическомшельфе являются перспективные площади на нефтегазовое сырье и транспортнаяинфраструктура.Онавключаетвсебямногочисленные68местаперегрузкинефтепродуктов(стационарныеиплавучиетерминалы),атакжепутиеетранспортировки на море.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
