Геохимическая характеристика донных отложений Керченского пролива - Дипломная работа

Постановка задачи связана с созданием нового глубоководного порта на Таманском полуострове, интегрированного в МТК «Север-Юг» и дополняющего портовые мощности. В связи с предстоящим строительством проводится серия анализов проб вод и донных отложений с целью оценки экологической ситуации в целом, загрязнения отдельными токсикантами в настоящий момент и планирования последующего мониторинга. Особый интерес представляет прогноз возможного вторичного загрязнения воды Керченского пролива тяжелыми металлами в результате их перехода в водную фазу из донных осадков при проведении планируемых работ, в связи с чем исследуется не только поверхностный слой отложений, но и проводится опробование по скважинам. Основная цель работы - определение степени загрязнения донных осадков и вод Керченского пролива, а также геохимических особенностей поведения тяжелых металлов в системе “донные отложения - вода” Для достижения этой цели были решены следующие задачи: · Определение содержания тяжелых металлов, органического вещества и нефтепродуктов в донных осадках, поверхностных и придонных водах.Работы проходили в Темрюксоком районе Краснодарского края в Керченском проливе и у побережья Таманского полуострова между мысом Панагия и мысом Тузла. Таманский полуостров расположен в западной части Краснодарского края на границе с Украиной, разделен с ней Керченским проливом, на юге граничит с Анапским и Крымским районами, на востоке со Славянским районом, с севера омывается Азовским морем, с юга - Черным морем. На Таманском полуострове находится административная единица Краснодарского края - Темрюкский район. На территории Таманского полуострова находятся два порта международного значения порт "Темрюк" и порт "Кавказ", на мысе Железный Рог ведется строительство третьего порта "Тамань" который должен стать одним из крупнейших на юге России. На Таманском полуострове открыты месторождения природного газа и нефти, имеются железные рудопроявления..Геологическая история Керченского пролива в четвертичное время представляет особый интерес, поскольку именно пролив связывал Черное и Каспийское моря. Через пролив осуществляется широкий водообмен, море в проливе осолоняется, появляется черноморский, а затем средиземноморский комплекс фауны, живущей при солености до 300 ‰. На материковом склоне к югу от пролива мощность только плиоцен четвертичных осадков достигает 1500-2000 м . Неогеновые отложения акватории пролива смяты в складки, аналогичные развитым на Керченском и Таманском п-вах. Кровля образований карангатского возраста в Керченском проливе также представлена разновозрастными породами (новоэвксинскими, древнечерноморскими и новочерноморскими), что обусловлено их трансгрессивным залеганием на сохранившихся вдоль бортов пролива и в Таманском заливе карангатских осадках, испытавших наряду с более древними четвертичными отложениями в центральной части Керченского пролива полный размыв вплоть до неогенового основания.Работы по отбору пробы донных отложений проводились в Краснодарском крае в Темрюкском районе западной части полуострова Тамань, в районе акватории Керченского пролива в период с июля по ноябрь 2011г, заказчиком которым является ФГРУП “Росмопорт”. Пробы донных осадков отбирались дночерпателем Океан-25 в глубинах от 0,0-0,01 до 18м. По результатам работы было отобрано 157 точек отбора, из которых получено 320 проб.Определение химического состава проводились мной в научно-исследовательской химико-экологической лаборатории (ХЭЛ) ОАО “Ленморниипроект”. Определение металлов (Fe,Cd, Pb, Zn, Cu, Ni, Hg, Mn,) в пробах донных осадков проводили атомно-абсорбционным методом , предварительно пробы высушивались до воздушно-сухого состояния и проходили сетование по методике М-МВИ-80-2008. Отбиралась фракция до 1 мм с добавлением 3мл азотной кислоты и 5 мл дистиллированной воды и до полного растворения силикатной составляющей донных осадков, пробы помещались в микроволновую печь. Определение нефтепродуктов (НП) в донных осадках проводили по измерению массовой доли нефтепродуктов на анализаторе жидкости «Флюорат-02» флуориметрическим методом, основанным на их экстракции из образца хлористым метиленом или хлороформом, переводе в гексан и очистке экстракта методом колоночной хроматографии с последующим измерением интенсивности флуоресценции очищенного экстракта на анализаторе «Флюорат-02». Одним из наиболее распространенных методов определения форм нахождения элементов в горных породах, почвах и донных осадков является их фазовый химический анализ, заключающийся в приготовлении и определении химического состава отдельных или постадийных вытяжек с использованием различных селективных реагентов, которые переводят в раствор одни соединения, не разлагая другие.С целью оценки загрязнения донных осадков они сравнивались с фоновыми концентрациями тяжелых металлов в осадках акватории размещения подводного отвала и с кларками химических элементов в осадочных породах. Из данных табл.4 можно видеть, что уровень загрязнения тяжелыми

Оглавление

Введение

1. Характеристика района работ (обзор литературных данных)

1.1 Физико-географическое описание

1.2 Геологическое строение района работ

2. Методы полевых и лабораторных исследования

2.1 Полевые исследования

2.2 Лабораторные исследования

3. Полученные результаты

4. Обсуждение полученных результатов

4.1 Статистическая обработка результатов химического анализа донных осадков и построение геохимических карт

4.2 Формы нахождения тяжелых металлов в донных осадках

4.3 Формы нахождения тяжелых металлов в морской воде

Заключение

Список литературы

Объектом исследования данной работы является акватория Керченского пролива. Постановка задачи связана с созданием нового глубоководного порта на Таманском полуострове, интегрированного в МТК «Север-Юг» и дополняющего портовые мощности. В связи с предстоящим строительством проводится серия анализов проб вод и донных отложений с целью оценки экологической ситуации в целом, загрязнения отдельными токсикантами в настоящий момент и планирования последующего мониторинга. Особый интерес представляет прогноз возможного вторичного загрязнения воды Керченского пролива тяжелыми металлами в результате их перехода в водную фазу из донных осадков при проведении планируемых работ, в связи с чем исследуется не только поверхностный слой отложений, но и проводится опробование по скважинам.

Основная цель работы - определение степени загрязнения донных осадков и вод Керченского пролива, а также геохимических особенностей поведения тяжелых металлов в системе “донные отложения - вода”

Для достижения этой цели были решены следующие задачи: · Определение содержания тяжелых металлов, органического вещества и нефтепродуктов в донных осадках, поверхностных и придонных водах.

· Оценка загрязнения донных осадков и построение геохимических карт.

· Определение преобладающих форм нахождения тяжелых металлов в донных осадках.

· Расчет коэффициентов водной миграции и форм нахождения тяжелых металлов в поверхностных и придонных водах.

При выполнении работы использовались следующие методы: · Атомно-абсорбционная спектрометрия (определение тяжелых металлов)

· Фотометрия (определение нефтеуглеводородов)

· 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 CORELDRAW x4 (построение геохимических карт).

Автор выражает благодарность сотрудникам кафедры геохимии Альхову А.С и Семеновой В.В за помощь в проведении лабораторных исследований, статистической обработке и построениях карт. Отдельная благодарность сотрудникам ОАО “Ленморниипроект” и особенно Рябову Е.М, Рыжову С.Б и Иванову В.Н за помощь в работе, предоставлении полевого материала и фондовой информационной базы. керченский геологический донный металл

1. Характеристика района работ (обзор литературных данных)