Вестник МГТУ. 2018, том 21, № 1.

Новиков М. А. и др. Загрязнение воды и донных отложений тяжелыми металлами… 150 УДК 551.468:550.42 М. А. Новиков, Д. М. Драганов Загрязнение воды и донных отложений тяжелыми металлами в области полярного фронта Баренцева моря На основе многолетних данных рассмотрена проблема загрязнения воды и донных отложений в области полярного фронта Баренцева моря тяжелыми металлами Cu, Ni, Co, Cd, Hg, Zn, Pb и Cr. Предпосылка для выполнения исследований заключалась в наличии объемной базы данных ФГБНУ "ПИНРО" о содержании металлов в поверхностном слое воды и донных отложениях Баренцева моря. На первом этапе работы с использованием ГИС-технологий и математической статистики из указанной базы были выделены и обработаны результаты исследований, полученные в период 2001–2013 гг. на 32 станциях, расположенных в области полярного фронта. В соответствии с предложенными ПИНРО методиками были вычислены фоновые значения содержания перечисленных металлов в воде и донных отложениях этого фронта – зонах контакта и трансформации атлантической и арктической водных масс. Полученные результаты в большинстве случаев превышали значения, установленные для соседних водных масс. В результате исследований были построены карты-схемы распределения загрязнения морской воды и донных отложений тяжелыми металлами (под загрязнением понималось содержание металлов в концентрациях, превышающих фоновый уровень); сделан вывод об устойчивом техногенном загрязнении вод в области полярного фронта Баренцева моря тяжелыми металлами, а также донных отложений – ртутью (в осенний период). Обосновано предположение, что фронтальная зона аккумулирует загрязнение, поступающее из соседних контактирующих водных масс (атлантической и арктической). Показано, что загрязнение воды фронтальной зоны в основном не сопровождалось загрязнением нижележащих донных отложений. В отношении содержания Ni, Cr и Pb в донных отложениях можно говорить о выявлении положительных локальных геохимических аномалий. Ключевые слова: Баренцево море, вода, тяжелые металлы, полярный фронт, загрязнение. Введение Загрязнение среды обитания арктических морей, в том числе тяжелыми металлами (ТМ), – важнейшая экологическая проблема современного общества 1 [1]. Одним из основных путей поступления загрязнения в Арктику является дальний атмосферный перенос микроэлементов и поллютантов (прежде всего с аэрозолями) [2; 3]. Содержание ТМ в атмосферных осадках, выпадающих над Северным Ледовитым океаном, может быть достаточно высоким, в отдельных случаях в разы превышает предельно допустимые значения для морских вод (это касается, например, концентраций Ni, Fe и Zn) [4]. На этапе общей оценки степени загрязнения тяжелыми металлами экосистемы Баренцева моря нами проведены исследования, позволившие установить современные фоновые уровни содержания ТМ в донных отложениях (ДО) и основных водных массах (ВМ) Баренцева моря [5–7]. Результаты указанных работ позволили оценить степень загрязнения ТМ каждой из четырех основных водных масс и донных отложений, выявили концентрацию загрязнения в зоне контакта атлантической и арктической ВМ в области полярного фронта. Эта область часто характеризовалась самыми высокими значениями средних концентраций ТМ по сравнению с таковыми в остальной части Баренцева моря, что способствовало постановке нами следующей задачи – провести отдельную оценку уровней загрязнения морской среды в упомянутой полярной фронтальной зоне. Фронтальная зона в северо-западной и северной частях Баренцева моря получила название "полярный фронт" в первой половине XX в. [8] и была определена как морская зона, отделяющая теплые и соленые атлантические воды от холодных и опресненных арктических вод, т. е. являющаяся по своей природе термохалинной. Специализированные исследования полярного фронта впервые были проведены норвежскими специалистами [9] в районе к юго-востоку от о. Медвежий. В результате выполненных работ было установлено, что положение фронта определяется особенностями донной топографии, а выявленные небольшие его колебания в пространстве происходят под воздействием приливов. Амплитуда этих колебаний не превышает 10 миль [9; 10]. Полярный фронт, строго говоря, не является водной массой; это зона трансформации вод различного происхождения. Тем не менее площадь акватории зоны полярного фронта (фронтальной зоны) составляет около 11750 км 2 , что вполне достаточно для выполнения специальных исследований. Согласно известному определению "фронтальная зона представляет собой некоторое пространство, в котором происходит взаимодействие различных по своим характеристикам вод и которое в первом приближении может быть 1 См.: AMAP Assessment 2002: Human Health in the Arctic. Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP). Oslo, 2003. 137 p. ; AMAP Assessment 2002: Heavy Metals in the Arctic. Arctic Monitoring and Assessment programme (AMAP). Oslo, 2005. 265 p.