Вестник МГТУ. 2017, том 20, № 1/2.

Новиков М. А. К вопросу о фоновых значениях уровней… 280 УДК 551.468:550.42 М. А. Новиков К вопросу о фоновых значениях уровней содержания тяжелых металлов в донных отложениях Баренцева моря На основе многолетних данных рассмотрена проблема оценки фоновых уровней содержания ряда тяжелых металлов (ТМ) в донных отложениях (ДО) Баренцева моря. С целью оценки современного состояния геохимического фона проведено сравнение содержания ТМ в ДО Баренцева и Восточно-Сибирского морей. Для решения задачи отделения естественного природного фона от техногенной составляющей использовали методы математической статистики и геопространственного анализа. Картографирование, включая геостатистический анализ, выполняли в среде ГИС-приложения Arcview 3.2 с применением специального подхода. В качестве базовой карты-подложки использована батиметрическая карта Баренцева моря, выполненная на основе собственных данных ПИНРО. Обработаны данные по 559 станциям в Баренцевом море и прилегающих акваториях, полученные в период с 1998 по 2015 гг. В результате исследований предложены фоновые значения содержания никеля, меди, хрома, цинка, свинца и ртути в ДО Баренцева моря. Выполнено сравнение результатов разных методических подходов к оценке фоновых значений: предложенного в настоящем исследовании и норвежских специалистов. Показано, что уровни содержания Ni и Cu в ДО Баренцева моря позволяют говорить о существовании региональной отрицательной геохимической аномалии по этим металлам. Представлена карта распределения контрастных геохимических аномалий изученных ТМ на акватории Баренцева моря. Сделан вывод об устойчивом техногенном загрязнении ДО прибрежной зоны Западного Мурмана и района выхода из Кольского залива. Происхождение других выявленных геохимических аномалий требует дальнейшего изучения. Ключевые слова: Баренцево море, донные отложения, тяжелые металлы, геохимический фон. Введение Основными источниками поступления взвешенных веществ в Баренцево море являются: терригенный (речной) сток, трансграничный атмосферный перенос в виде аэрозолей, поступление из Западной Европы с водами Норвежского течения, перенос дрейфующими льдами и др. Микроэлементный состав донных отложений (ДО) Баренцева и других морей российской Арктики в основном изучается в связи с решением задачи выявления и оценки уровня техногенного загрязнения. Ключевым моментом при анализе содержания, например тяжелых металлов (ТМ), является отделение антропогенной составляющей от фоновых значений. Фоновые уровни содержания химических элементов в ДО неоднозначны, т. к. не существует четких критериев их определения. Часто в качестве фоновых уровней – геохимического фона – применяются величины кларков микроэлементов [1]. Иногда используют данные региональных геохимических исследований. Например, в составе керна ДО исследуют слой осадка, сформировавшегося в доиндустриальный период. В результате возникают проблемные моменты в оперировании понятиями глобального и регионального геохимического фона. Региональный фон может характеризоваться наличием стабильно повышенного или пониженного содержания одного или нескольких химических элементов, регистрируемого на значительной территории. Такое явление, согласно ГОСТу 28492–90 1 , принято называть геохимической аномалией. Исходя из известных соображений, региональный фон в отношении микроэлементного состава морских ДО можно связывать, в частности, с результатом деятельности биоты, преимущественно одноклеточных организмов, в том или ином районе Мирового океана. Впрочем, вклад этой биогенной составляющей в осадконакопление, по мнению Н. М. Страхова, относительно невелик – 6–12 %, причем в зоне шельфа он минимален [2]. Региональный фон следует отделять от техногенной геохимической аномалии, которая может возникать вследствие антропогенного загрязнения. Тем не менее необходимо помнить, что региональная антропогенная (техногенная) составляющая фонового содержания ТМ в морских ДО может формироваться при непосредственном участии гидробионтов. При определении фоновых значений микроэлементов отдельно следует рассматривать узкую прибрежную полосу моря в местах впадения рек, несущих загрязненные воды. В этом случае зона загрязнения ДО будет ограничиваться в основном областью маргинального фильтра и в качестве регионального фона рассматриваться не должна. Известно, что устьевые области (области маргинальных фильтров), занимающие менее 10 % поверхности океана и менее 0,5 % по объему, забирают более 90 % осадочного вещества, металлов и солей, поступающих с суши [3]. Таким образом, поиск региональной компоненты глобального геохимического фона вкупе с геохимическими аномалиями следует начинать со сравнения участков арктического шельфа, отстоящих друг от друга на значительном расстоянии. 1 ГОСТ 28492–90. Геохимические методы поиска твердых полезных ископаемых. Термины и определения. М., 1990. 6 с.