Первые данные об углеводородном составе воды, донных отложений Северо-Крымского канала и почв прилегающих сельскохозяйственных угодий

О. В. Соловьёва, Е. А. Тихонова*

ФГБУН ФИЦ Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН, Севастополь, Россия

* e-mail: tihonoval@mail.ru

Аннотация

Проведено исследование количественных и качественных показателей углеводородного состава воды, донных отложений Северо-Крымского канала и почвы прилегающих земель сельскохозяйственного назначения в период наполнения канала водой после восьмилетнего перерыва. Материалом для исследования послужили пробы воды, донных отложений и почвы, отобранные весной 2022 г. При планировании пробоотбора учитывались пути поступления углеводородов в канал: непосредственно с днепровской водой, выпадение с атмосферными осадками и поступление со смывом с близлежащих территорий. Качественный и количественный состав углеводородов в воде, донных отложениях и почве определяли методом газовой хроматографии на базе НОЦКП «Спектрометрия и хроматография» ФИЦ ИнБЮМ. Для идентификации вероятных источников исследуемого класса веществ использовали биогеохимические маркеры происхождения углеводородов. Полученные концентрации алифатических углеводородов в воде (0.032 ± 0.006 мг·л−1) исследуемого участка Северо-Крымского канала не превышают предельно допустимые значения (0.05 мг·л−1) и близки к значениям, характерным для незагрязненных акваторий. Содержание углеводородов вдонных отложениях канала (30 мг·кг−1 воздушно-сухого донного осадка) и на прилегающих полях (18.1 мг·кг−1 воздушно-сухого донного осадка) также подтверждало отсутствие высоких уровней загрязнения. В воде канала идентифицированы н-алканы в диапазоне С17–С32, в донных отложениях и грунтах прилегающих территорий диапазон н-алканов был С17–С33. Состав н-алканов и значения биогеохимических маркеров в воде указывают на смешанную природу углеводородов с преобладанием соединений аллохтонного происхождения, смываемых с территории водосборного бассейна нижнего течения Днепра. Состав н-алканов и маркеры, рассчитанные для донных отложений и почв, были характерными для грунтов степных районов и имели существенное сходство с ними.

Ключевые слова

углеводороды, вода, донные отложения, почва, Северо-Крымский канал

Благодарности

Авторы выражают благодарность ведущим инженерам отдела радиационной и химической биологии ФИЦ ИнБЮМ И. Н. Мосейченко и Д. Б. Евтушенко за помощь в отборе проб. Работа выполнена в рамках гранта РНФ «Роль оросительной системы Северо-Крымского канала в процессах переноса долгоживущих радионуклидов чернобыльского происхождения, тяжелых металлов, а также углеводородов с днепровской водой на поливные сельхозугодья Крыма» № 23-26-00128.

Для цитирования

Соловьева О. В., Тихонова Е. А. Первые данные об углеводородном составе воды, донных отложений Северо-Крымского канала и почв прилегающих сельскохозяйственных угодий // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2023. № 2. С. 120–133. EDN OTZUKF. doi:10.29039/2413-5577-2023-2-120-133

Soloveva, O.V. and Tikhonova, E.A., 2023. The First Data on the Hydrocarbon Composition of Water, Bottom Sediments of the North Crimean Canal and Soils Adjacent to Agricultural Land. Ecological Safety of Coastal and Shelf Zones of Sea, (2), pp. 120–133. doi:10.29039/2413-5577-2023-2-120-133

DOI

10.29039/2413-5577-2023-2-120-133

Список литературы

  1. Юрченко И. Ф. Водообеспеченность орошения Республики Крым // International Agricultural Journal. 2022. № 6. C. 1334–1352. EDN ZCFGVU. doi:10.55186/25876740_2022_6_6_46
  2. Углеводороды в почвах: происхождение, состав, поведение (обзор) / А. Н. Геннадиев [и др.] // Почвоведение. 2015. № 10. C. 1195–1209. EDN UGESLF. doi:10.7868/S0032180X15100020
  3. Индивидуальные органические соединения нефти как индикаторы техногенного нефтяного загрязнения водной среды / М. Г. Кульков [и др.] // Известия Томского политехнического университета. 2010. Т. 317, № 1. С. 195–200. EDN MVMAKJ.
  4. Sources and distribution of aliphatic and polyaromatic hydrocarbons in sediments of Jiaozhou Bay, Qingdao (China) / X. C. Wang [et al.] // Marine Pollution Bulletin. 2006. Vol. 52, iss. 2. P. 129–138. doi:10.1016/j.marpolbul.2005.08.010
  5. Fagbote O. E., Olanipekun E. O. Characterization and sources of aliphatic hydrocarbons of the sediments of River Oluwa at Agbabu Bitumen deposit area, Western Nigeria // Journal of Scientific Research and Reports. 2013. Vol. 2, iss. 1. P. 228–248. doi:10.9734/JSRR/2013/3063
  6. Немировская И. А. Нефть в океане (загрязнение и природные источники). Москва : Научный мир, 2013. 432 с. URL: https://www.rfbr.ru/rffi/ru/books/o_1917147 (дата обращения: 10.05.2023).
  7. Han J., Calvin M. Hydrocarbon distribution of algae and bacteria, and microbiological activity in sediments // Proceedings of the National Academy of Sciences of USA. 1969. Vol. 64, iss. 2. P. 436–443. doi:10.1073/pnas.64.2.436
  8. Lü X., Zhai S. The distribution and environmental significance of n-alkanes in the Changjiang river estuary sediments // Acta Scientiae Circumstantiae. 2008. Vol. 28, iss. 6. P. 1221–1226.
  9. Yusoff H. B., Assim Z. B.,Mohamad S. B. Aliphatic hydrocarbons in surface sediments from South China Sea off Kuching division, Sarawak // The Malaysian Journal of Analytical Science. 2012. Vol. 16, iss. 1. P. 1–11.
  10. The composition and distribution of n-alkanes in surface sediments from the south yellow sea and their potential as organic matter source indicators / M. Zhao [et al.] // Periodical of Ocean University of China. 2011. Vol. 41, iss. 4. P. 90–96.
  11. Distribution and molecular composition of organic matter in surface sediments from the central part of South Yellow Sea / S. Zhang [et al.] // Acta Sedimentologica Sinica. 2013. Vol. 31, iss. 3. P. 497–508. URL: http://www.cjxb.ac.cn/en/article/id/950 (date of access: 10.05.2023).
  12. The spore-pollen and algal assemblages from the surface sediments of Yellow Sea / W. Kai-Fa [et al.] // Acta Botanica Sinica. 1980. Vol. 22, iss. 2. P. 182–190. URL: https://www.jipb.net/EN/abstract/abstract24546.shtml (date of access: 10.05.2023).
  13. Gas-particle concentration and distribution of n-alkanes and polycyclic aromatic hy-drocarbons in the atmosphere of Prato (Italy) / A. Cincinelli [et al.] // Chemosphere. 2007. Vol. 68, iss. 3. P. 472–474. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2006.12.089
  14. Commendatore M. G., Esteves J. L. Natural and anthropogenic hydrocarbons in sediments from the Chubut River (Patagonia, Argentina) // Marine Pollution Bulletin. 2004. Vol. 48, iss. 9–10. P. 910–918. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2003.11.015
  15. Cripps G. C. Problems in the identification of anthropogenic hydrocarbons against natural background levels in the Antarctic // Antarctic Science. 1989. Vol. 1, iss. 4. P. 307– 312. doi:10.1017/S0954102089000465
  16. Sources and distribution of aliphatic and polycyclic aromatic hydrocarbons in Yellow River Delta Nature Reserve, China / C. Wang [et al.] // Applied Geochemistry. 2011. Vol. 26, iss. 8. P. 1330–1336. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2011.05.006
  17. An analysis of organic matter sources for surface sediments in the central South Yellow Sea, China: Evidence based on macroelements and n-alkanes / S. Zhang [et al.] // Marine Pollution Bulletin. 2014. Vol. 88, no. 1–2. P. 389–397. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2014.07.064
  18. Origin of hydrocarbons in the water of the river–sea mixing zone: A case study from the Chernaya River – The Sevastopol bay, Black Sea / O. V. Soloveva [et al.] // Regional Studies in Marine Science. 2021. Vol. 45. 101870. doi:10.1016/j.rsma.2021.101870
  19. Source apportionment of sedimentary hydrocarbons in the Segara Anakan Nature Re-serve, Indonesia / A. D. Syakti [et al.] // Marine Pollution Bulletin. 2013. Vol. 74, iss. 1. P. 141–148. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2013.07.015
  20. Sources and significance of alkane and PAH Hydrocarbons in Canadian Arctic Rivers / M. B. Yunker [et al.] // Estuarine, Coastal and Shelf Science. 2002. Vol. 55, iss. 1. P. 1–31. https://doi.org/10.1006/ecss.2001.0880
  21. Немировская И. А. Углеводороды в водах и донных осадках Баренцева моря в период изменчивости ледового покрова // Геохимия. 2020. Т. 65, № 7. С. 679– 692. EDN EQCPXR. doi:10.31857/S0016752520070079
  22. Миронов О. Г., Миловидова Н. Ю., Кирюхина Л. Н. О предельно допустимых концентрациях нефтепродуктов в донных осадках прибрежной зоны Черного моря // Гидробиологический журнал. 1986. Т. 22, № 6. С. 76–78. EDN YZBBOM.
  23. The occurrence of short chain n-alkanes with an even over odd predominance in higher plants and soils / T. K. Kuhn [et al.] // Organic Geochemistry. 2010. Vol. 41, iss. 2. P. 88–95. doi:10.1016/j.orggeochem.2009.08.003
  24. An n-alkane proxy for the sedimentary input of submerged/floating fresh water aquatic macrophytes / K. J. Ficken [et al.] // Organic Geochemistry. 2000. Vol. 31, iss. 7–8. P. 745–749. doi:10.1016/S0146-6380(00)00081-4
  25. Identification of natural, anthropogenic and petroleum hydrocarbons in aquatic sediments / J. K. Volkman [et al.] // Science of the Total Environment. 1992. Vol. 112, iss. 2–3. P. 203–219. doi:10.1016/0048-9697(92)90188-X

Скачать статью в PDF-формате