Скачать презентацию XIII Студенческая Конференция Геологического факультета Геохимическая характеристика донных Скачать презентацию XIII Студенческая Конференция Геологического факультета Геохимическая характеристика донных

презентация Петров Е 4 секция.ppt

  • Количество слайдов: 22

XIII Студенческая Конференция Геологического факультета Геохимическая характеристика донных отложений Керченского пролива (в связи с XIII Студенческая Конференция Геологического факультета Геохимическая характеристика донных отложений Керченского пролива (в связи с созданием нового глубоководного порта) Выполнил студент кафедры геохимии Е. А. Петров Научный руководитель: д. г. -м. н. М. В. Чарыкова

Цель работы – определение степени загрязнения донных осадков и вод Керченского пролива, а также Цель работы – определение степени загрязнения донных осадков и вод Керченского пролива, а также геохимических особенностей поведения тяжелых металлов в системе “донные отложения - вода” Основные задачи: Ø Определение содержания тяжелых металлов, органического вещества и нефтепродуктов в донных осадках, поверхностных и придонных водах. Ø Определение степени загрязнения донных осадков и построение геохимических карт. Ø Определение преобладающих форм нахождения тяжелых металлов в донных осадках. Ø Расчет коэффициентов водной миграции и форм нахождения тяжелых металлов в водах.

Район исследования Район исследования

Фактический материал 1) 212 проб донных отложений (глубина отбора от 0 -0. 1 м Фактический материал 1) 212 проб донных отложений (глубина отбора от 0 -0. 1 м до 17 м) 2) 18 проб воды (придонная) 26 проб воды (поверхностная) В рамках договора с заказчиком – ФГУП "Росморпорт"

Схема расположения точек отбора проб Пробы воды Пробы донных осадков Схема расположения точек отбора проб Пробы воды Пробы донных осадков

Методы исследования Атомно-абсорбционная спектрометрия (определение Cd, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb, Fe, Zn, As) Методы исследования Атомно-абсорбционная спектрометрия (определение Cd, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb, Fe, Zn, As) Фотометрия (определение нефтеуглеводородов) Метод сухого озоления (определение органического вещества) Метод постадийной экстракции (определение форм нахождения тяжелых металлов в донных отложениях) Программа STATISTICA (обработка результатов анализов) Программа PHREEQC (расчет миграционных форм элементов в водах) Программа Surfer и Corel. Draw (построение геохимических карт).

Условные обозначения: 1. Cовременные почвы, суглинки, супеси 2. Новочерноморские илы, алевриты 3. Новоазовские морские Условные обозначения: 1. Cовременные почвы, суглинки, супеси 2. Новочерноморские илы, алевриты 3. Новоазовские морские илы 4. Древнечерноморские илы Новоэвксинские отложения: 5. Верненовоэвксинские морские илы, алевриты, пески 6. Лиманный комплекс фауны 7. Нижненовоэвксинские морские отложения 8. Новоэвксинские нерасчленен морские отложения Схематический геологический разрез (по А. B Шнюков, Е. Ф. Аленкин и др. Керченский пролив. 1981) Посткарангатские отложения: 9. Аллювиальные кварцевые пески. 10. Субаэральные глины, суглинки. 11. Верхнекарангатские раковиннодетритовые известняки. 12. Лиманные и прибрежно-морские глины. 13. Мелководные и глубоководные глины. Древнеэвкинские отложения: 14. Лиманные и прибрежно-морские глины 15. Мелководные и глубоководные глины. 16. Чаудинские и постчаудинские пески, глины, конгломераты, суглинки.

Карта распределения содержания Fe и Mn Карта распределения содержания Fe и Mn

Карта распределения содержания Pb и Cu Карта распределения содержания Pb и Cu

Карта распределения содержания Cd и нефтепродуктов Карта распределения содержания Cd и нефтепродуктов

Степень загрязнения донных отложений по отношению к фоновым содержаниям (по данным ФГУГП “Южморгеология”) точка Степень загрязнения донных отложений по отношению к фоновым содержаниям (по данным ФГУГП “Южморгеология”) точка отбора глубина отбора, м Cd Cu Mn Ni Pb Fe Zn 1103 1, 0 0, 12 0, 75 1, 55 1, 32 10, 70 2, 12 0, 77 1103 5, 0 0, 06 0, 42 1, 94 1, 16 10, 70 1, 63 0, 68 1103 10, 02 0, 11 0, 94 0, 48 1, 40 0, 58 0, 24 1103 17, 0 0, 06 0, 75 1, 83 15, 35 2, 63 1, 04 1148 5, 0 0, 06 0, 15 1, 47 0, 39 3, 44 0, 68 0, 24 1148 1, 0 0, 05 0, 38 0, 72 0, 71 6, 28 1, 15 0, 53 1200 1, 0 0, 06 0, 91 1, 62 1, 90 16, 74 3, 31 1, 12 1200 5, 0 0, 05 1, 09 1, 08 1, 99 14, 42 2, 82 1, 07 1200 10, 02 0, 23 0, 58 0, 48 1, 67 0, 63 0, 27

Распределение концентраций по глубине Распределение концентраций по глубине

Схема химического фазового анализа Экстрагенты Условия протекания эксперимента 1 H Ba. Cl 2 Т: Схема химического фазового анализа Экстрагенты Условия протекания эксперимента 1 H Ba. Cl 2 Т: Ж=1: 5 количество обработок-2 длительность каждой обработки-1 час 1 г: 50 мл 2 Формы, связанные с гумусовой органической составляющей Пирофосфатная вытяжка 0, 1 M Na 4 P 2 O 7 Т: Ж=1: 20 количество обработок-2 длительность каждой обработки-2 часа 1 г: 50 мл 3 Формы, связанные карбонатными соединениями Ацетатно-буферная смесь 1 H Na. OH+1 H CH 3 COOH+H 2 O=1: 2: 7 Т: Ж=1: 20, р. Н=4. 8 Обработка 2 раз в течение 20 минут 1 г: 50 мл № 1 Формы нахождения элементов Легко сорбированные (обменные) формы

Подвижные формы нахождения химических элементов в донных осадках Формы нахождения элементов Cd Zn Mn Подвижные формы нахождения химических элементов в донных осадках Формы нахождения элементов Cd Zn Mn Cu Pb Ni Fe Легко сорбированные (обменные) формы +++ ++ ++ + + – – Формы, связанные с гумусовой органической составляющей ++ + + – Формы, связанные карбонатными соединениями + + + – – + –

кальций кремний РН Сульфаты Температура хлориды магний Cd м мг/л Ед. р. Н мг/л кальций кремний РН Сульфаты Температура хлориды магний Cd м мг/л Ед. р. Н мг/л о. С мг/л В 17 дно 103 0, 32 7, 99 1190 14, 2 10970 735 0, 0080 0, 0032 0, 0005 0, 0032 0, 006 В 17 поверх 92 0, 31 8, 08 925 16, 8 10230 685 0, 0016 0, 0019 0, 02 0, 003 <0, 002 0, 0019 0, 005 ВО 8 поверх 90 0, 28 8, 06 860 17, 9 9490 635 0, 0006 0, 0020 0, 06 0, 004 <0, 002 0, 005 ВО 8 дно 101 0, 48 8, 06 1435 18, 6 9860 660 0, 0055 0, 0014 <0, 02 0, 006 <0, 002 0, 006 В 13 поверх 91 0, 28 8, 07 935 18, 3 9860 660 0, 0005 0, 0010 0, 04 0, 0005 0, 004 0, 002 0, 004 В 13 дно 103 0, 40 8, 07 1105 18, 7 10230 685 0, 0035 0, 0012 <0, 0004 0, 003 0, 002 0, 004 станция Глубина Химический состав воды Cu Fe Mn Pb Ni Zn мг/л мг/л

, Ряд миграционной подвижности в системе “донные осадки – вода” Cd – нефтеуглеводороды – , Ряд миграционной подвижности в системе “донные осадки – вода” Cd – нефтеуглеводороды – Pb, Cu – Zn, Ni – Fe, Mn m. Х – содержание элемента Х в воде в мг/л; а - минерализация воды, мг/л; n. Х - содержание элемента Х в донных осадках, %

Результаты расчета форм миграции химических элементов в воде (программа PHREEQC) Преобладающая форма – свободные Результаты расчета форм миграции химических элементов в воде (программа PHREEQC) Преобладающая форма – свободные ионы (не связанные в комплексные соединения) Mn 2+2% Mn. SO 4 миграционные формы Mn Mn. Cl 2 Mn. Cl+ 5% 11% Zn 2+ Zn. Cl+ миграционные формы 3%Zn Zn. SO 4 Zn. Cl 2 миграционные формы Ni Ni 2+ Ni. SO 4 9% 11% 14% 82% 72% 91%

Преобладающая форма хлоридные комплексы 3% миграционные. Pb. Cl 2 Pb. Cl 3 формы Pb Преобладающая форма хлоридные комплексы 3% миграционные. Pb. Cl 2 Pb. Cl 3 формы Pb Pb. Cl+ Pb 2+ Преобладающая форма гидроксокомплексы Cu. OH+ 1% Cu 2+ Cu. Cl 2 миграционные формы Cu 14% 23% 19% 63% 75% миграционные формы Cd 2% Cd. Cl+ 11% Cd. Cl 2 Cd 2 Fe(OH)3 4% 2% Fe(OH)2+ Fe(OH)4 миграционные формы Fe Cd. Cl 3 15% 72% 94%

В результате проведенной работы: Определен химический состав 212 проб донных отложений Керченского пролива. Не В результате проведенной работы: Определен химический состав 212 проб донных отложений Керченского пролива. Не установлено существенного загрязнения поверхностного слоя донных осадков тяжелыми металлами по сравнению с фоновыми значениями для Чёрного моря. Построены карты содержания элементов-загрязнителей поверхностном слое донных осадков в Определены формы нахождения Fe, Mn, Ni, Cu, Zn, Pb, Cd в донных осадках. Наибольшая доля легко сорбированных (обменных) форм, способных к десорбции при взаимодействии с морской водой, установлена для Cd.

 Определен химический состав 44 проб воды (поверхностной и придонной). Обнаружены незначительные превышения кларкового Определен химический состав 44 проб воды (поверхностной и придонной). Обнаружены незначительные превышения кларкового содержания в морской воде для Fe и Mn и существенно повышенные концентрации Сd и Pb, что, вероятно, является гидрохимической особенностью данной территории. Рассчитаны преобладающие миграционные формы в морской воде и коэффициенты водной миграции в системе “донные осадки – вода” для Fe, Mn, Ni, Cu, Zn, Pb, Cd, характеризующие интенсивность их накопления в воде. Наибольшие значения получены для Cd и нефтеуглеводородов.

Спасибо за внимание! Спасибо за внимание!