Вестник МГТУ. 2019, Т. 22, № 1.

Вестник МГТУ. 2019. Т. 22, № 1. С. 177-187. DOI: 10.21443/1560-9278-2019-22-1-177-187 УДК 556.53(571.1):550.4 Е. С. Земцова, Г. С. Алимова, А. Ю. Токарева Химико-экологическая оценка состояния донных отложений реки Иртыш на территории Тюменской области РФ Атомно-эмиссионным методом определено валовое содержание Al, Co, Fe, Mn, Pb, Cu, Zn, Sr, As, Cr и Ni в образцах донных отложений нижнего течения реки Иртыш, представляющих собой пески, суглинистые пески, песчанистые суглинки, суглинки илистые и суглинки. Установленные концентрации не превысили фоновые показатели, за исключением Pb и As, максимальные значения которых составили соответственно 138 и 7,2 мг/кг. Валовые концентрации металлов и металлоидов находились в тесной корреляционной зависимости от содержания в речных отложениях различных гранулометрических фракций. Предложен способ оценки степени загрязнения грунтов с учетом гранулометрического состава донных отложений. В результате получены уравнения множественной регрессии, отражающие математическую зависимость концентрации различных элементов от двух предикторов - доли глинистых и илистых частиц в донных отложениях реки Иртыш. На основе данных уравнений, определив процентное содержание различных гранулометрических фракций в грунтах, можно предсказать наиболее вероятные значения концентрации металла в анализируемом образце. Определено содержание нефтепродуктов в донных отложениях реки методом ИК-спектрометрии. В 24 % исследуемых образцов донных отложений концентрации нефтепродуктов не превысили предельно допустимый уровень, равный 20 мг/кг, в остальных образцах варьировали от 21 до 73 мг/кг. Выявлены статистически значимые корреляционные связи валовых концентраций элементов с содержанием железа, марганца, органического вещества и нефтепродуктов в донных отложениях нижнего течения реки Иртыш. Определены слабые статистически значимые корреляции рН с показателями гранулометрического состава донных отложений. Ключевые слова: река Иртыш, нижнее течение, донные отложения, гранулометрический состав, нефтепродукты, металлы Информация о статье: поступила вредакцию 11.12.2018; получена после доработки 01.02.2019 Введение Иртыш - трансграничная река, протекающая по территории Китая, Казахстана и России, относится к группе крупнейших рек земного шара (общая длина составляет 4 248 км). В Тюменской области Иртыш является важным хозяйственным, рыболовным, рекреационным и туристическим объектом. Наблюдаемое ухудшение качества воды в реке связано с эксплуатацией речного флота, транспортировкой нефтепродуктов, выносом поллютантов с пойменных площадей, где ведется хозяйственная деятельность различных предприятий, а также сбросом сточных вод [1-3]. При химико-экологической оценке водных экосистем наиболее информативными объектами являются донные отложения, так как они могут аккумулировать загрязняющие вещества в течение длительного периода вследствие малой скорости перемещения. Цель данного исследования - оценить уровень загрязнения донных отложений нижнего течения р. Иртыш нефтепродуктами и химическими элементами (металлами и металлоидами) с учетом физико­ химических свойств исследуемых образцов. Материалы и методы Работы по изучению химического состава донных отложений проводили в нижнем течении реки Иртыш в 2014 г. Исследовали участок реки длиной 163 км в пределах Тобольского и Уватского районов Тюменской области (рис. 1). Отбор проб донных отложений проводили дночерпателем: с правого (R) и левого (L) берегов, стрежня реки (М) в различные фазы водного режима: весной (1), летом на спаде половодья (2) и осенью перед ледоставом (3). Отбирали верхний слой донных отложений (5-10 см). Анализ отобранных образцов (общее количество n = 63) выполняли в химико-экологической лаборатории Тобольской комплексной научной станции Уральского отделения Российской академии наук и лаборатории экотоксикологии Государственного научно­ производственного центра рыбного хозяйства (г. Тюмень), аккредитованных в области проведения необходимых аналитических работ. Оценивали уровень кислотности водной вытяжки донных отложений (рН), содержание органического вещества, нефтепродуктов и металлов с применением аттестованных методик и с использованием сертифицированных в РФ поверенных средств измерений и оборудования. Анализ валового содержания элементов (Al, Fe, Mn, Co, Pb, Cu, Zn, Sr, As, Cr, Ni) выполняли на атомно-эмиссионном спектрометре с индуктивно-связанной плазмой Optima 7000DV (PerkinElmer, США). Предварительно осуществляли пробоподготовку с использованием системы микроволнового разложения проб Speedwave MWS-2 (BERGHOF Products + Instruments GmbH, Германия). Содержание нефтепродуктов определяли методом 177