Вестник МГТУ. 2017, том 20, № 1/2.

Вестник МГТУ. 2017. Т. 20, № 1/2. С. 280–288. DOI: 10.21443/1560-9278-2017-20-1/2-280-288 281 Основная задача настоящего исследования – методами географического и статистического анализов установить региональные фоновые уровни содержания ряда тяжелых металлов в донных отложениях Баренцева моря. Материалы и методы Материалом для исследований служили пробы поверхностного слоя ДО, отобранные сотрудниками Полярного научно-исследовательского института морского рыбного хозяйства и океанографии им. Н. М. Книповича (ПИНРО) в морских экспедициях по исследованию состояния морских биологических ресурсов и среды их обитания. Отбирался поверхностный слой осадка с использованием дночерпателя Ван Вина. Всего за период с 1998 по 2015 гг. включительно было обработано 433 станции на содержание в ДО ртути и 559 станций на содержание никеля, меди, цинка, хрома и свинца. Уровни содержания металлов в донных отложениях Баренцева моря определялись в аккредитованной лаборатории прикладной экологии и токсикологии ПИНРО методом атомно-абсорбционной спектроскопии в соответствии с методическим руководством 2 . Полученные значения содержания ТМ выражали в мкг/г сухой массы осадка. Статистический анализ полученных данных выполняли в среде пакета прикладной статистики Statistica 10. Кроме основных статистических процедур выполнен корреляционный анализ – оценка связи содержания Cu, Zn, Ni, Cr, Pb и Hg в ДО Баренцева моря по данным за период с 1998 по 2015 гг. включительно. В целях пространственного анализа данных выполняли комплексную карту-схему распределения высоких уровней (верхний диапазон значений) содержания металлов в ДО Баренцева моря. Под высокими понимали уровни содержания ТМ, превышающие фоновые показатели. В качестве региональных фоновых значений применяли шкалу, предложенную Норвежским государственным агентством по контролю загрязнения окружающей среды (Statens forurensningstilyn, SFT) для прибрежной зоны Норвежского моря. Выбор фоновых значений норвежскими исследователями основывался на значениях содержания металлов в "доиндустриальных" слоях пробы ДО [4]. Картографирование, включая геостатистический анализ, выполняли в среде ГИС-приложения Arcview 3.2 с применением специального подхода. При оформлении конечной карты все данные, кроме группы значений, превышающих фоновые показатели, отбрасывали. Указанный подход использовался нами, с одной стороны, для одновременного отображения данных по всем ТМ на карте, а с другой – для удаления лишней, несущественной информации. В качестве базовой карты-подложки использована батиметрическая карта Баренцева моря, выполненная на основе собственных данных ПИНРО. Результаты и обсуждение На первом этапе решения основной задачи нашего исследования была предпринята попытка оценить: является ли уровень присутствия ряда ТМ в ДО уникальным для Баренцева моря, и в какой степени наблюдаемое их содержание характеризует естественный геохимический фон морей российской Арктики. Для этого проведен статистический анализ собственных данных ФГБНУ "ПИНРО" по содержанию ряда ТМ в ДО Баренцева моря и опубликованных аналогичных данных по Восточно-Сибирскому и Чукотскому морям. Данные ПИНРО представляют собой результаты аналитических исследований проб ДО, отобранных на всей акватории Баренцева моря. Данные по Восточно-Сибирскому морю – результат исследований Тихоокеанского океанологического института им. Ильичева ДВО РАН совместно с ФГУНПП "СЕВМОРГЕО" на профиле, выполненном в восточной части моря. Профиль выполнялся в 2008 г. в направлении с юга на север и имел протяженность 550 км [5]. Данные по Чукотскому морю получены в ходе съемок, выполненных под эгидой того же Тихоокеанского океанологического института и Национального управления по океанам и атмосфере (США) в период с 2002 по 2006 гг. [6]. Идея сравнения состава ДО Баренцева и Восточно- Сибирского морей ранее уже выдвигалась в научной литературе, но так и не получила практической реализации [7]. Результаты сравнения средних значений содержания ТМ в ДО представлены в табл. 1. Было установлено весьма высокое сходство в параметрах содержания трех из пяти изученных металлов – Ni, Cu и Pb в ДО Баренцева и Восточно-Сибирского морей. Заметные отличия в средних значениях отмечены для Cr и Zn. Содержание ТМ в ДО Чукотского моря также не слишком сильно отличались от такового в двух вышеназванных. Аналогичные значения среднего содержания перечисленных ТМ в ДО с относительно малыми величинами стандартных отклонений отмечены и для моря Лаптевых 3 . Среднее содержание Zn в ДО моря Лаптевых – 92 мкг/г сухой массы – занимает промежуточное положение между таковым в Баренцевом и Восточно-Сибирском морях. 2 Методика количественного химического анализа. Определение As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb, Sb, Sn, Zn (кислоторастворимые формы) в почвах и донных отложениях атомно-абсорбционным методом (М 02-902-125-2005). СПб. : ООО "АНАЛИТ", № 242/120-2005. 25 с. 3 AMAP Assessment 2002: Human Health in the Arctic. Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP). Oslo: Nørhaven Book, 2003. 137 p.