Углеводороды донных отложений прибрежной акватории мыса Казантип (Азовское море)

Целью работы является изучение донных отложений прибрежной зоны м. Казантип в Азовском море комплексов углеводородных загрязнений. Эта акватория является участком с высоким уровнем рекреационной нагрузки, несмотря на наличие там заповедника, а также характеризуется изрезанностью береговой линии, что обуславливает особенности накопления загрязнений в донных осадках.

Материалом для исследования послужили пробы верхнего слоя донных отложений, которые отбирались в летний период 2021 г. в прибрежной акватории м. Казантип (Азовское море) ручным пробоотборником с глубин до 1,5 м как в пределах заповедной территории, так и за её границами. Определение углеводородов в донных отложениях проводилось методами газовой и жидкостной хроматографии в соответствии с аттестованными методиками.

 В работе приводятся новые оригинальные материалы по распределению углеводородов в донных отложениях в районе м. Казантип, а также даётся оценка локального уровня загрязнений морских грунтов данной акватории. Приводится соотношение углеводородов различного происхождения в донных отложениях. Кроме того, указываются возможные пути и источники поступления загрязнений.

В результате исследования показано, что донные отложение прибрежной зоны м. Казантип не являются загрязнёнными, и значения концентраций основных групп углеводородов находятся значительно ниже средних значений для Азовского моря. Но, несмотря на это, прослеживаются следы свежих поступлений нефтяных углеводородов, которые могут иметь как антропогенное, так и природное происхождение

1. Барабашин Т.О., Кораблина И.В., Павленко Л.Ф., Скрыпник Г.В., Короткова Л.И. 2018. Методическое обеспечение мониторинга загрязнения водных объектов Азово-Черноморского бассейна // Водные биоресурсы и среда обитания. Т. 1. № 3–4. С. 9–27. DOI: 10.47921/2619–1024_2018_1_3–4_9

2. Болтачёв А.Р., Алёмов С.В., Загородняя Ю.А., Карпова Е.Л., Манжос Л.А., Губанов В.В., Литвинюк Н.А. 2016. Подводный мир Казантипского природного заповедника: к 15-летию Казантипского природного заповедника. Симферополь: Бизнес-Информ. 112 с.

3. Котова В.Е., Андреев Ю.А., Черновьянц М.С. 2017. Идентификация источников поступления полициклических ароматических углеводородов в донные отложения озера Байкал // Вода: химия и экология, 4, 71–76.

4. Матишов Г. Г., Степаньян О.В., Харьковский В.М., Сойер В. Г. 2014. Современные данные по загрязнению Азовского и Чёрного морей углеводородами нефти // Вестник ЮНЦ. 10 (4): 49–52.

5. Миронов О.Г., Миловидова Н.Ю., Кирюхина Л.Н. 1986. О предельно допустимых концентрациях нефтепродуктов в донных осадках прибрежной зоны Чёрного моря // Гидробиологический журнал. Т. 22. Вып. 6. С. 76–78.

6. Немировская И.А. 2013. Нефть в океане (загрязнение и природные источники). М.: Научный мир, 432 с.

7. Орлов Д.С., Садовникова Л.К., Лозановская И.Н. 2002. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. М.: Высшая школа. 334 с.

8. Павленко Л.Ф., Скрыпник Г.В., Клименко Т.Л., Анохина Н.С., Экилик В.С., Севостьянова В.С., Барабашин Т.О. 2018. Многолетняя динамика нефтяного загрязнения среды обитания гидробионтов Азовского моря // Вопросы рыболовства. 19(4), с. 534–544.

9. Ровинский Ф.Я., Теплицкая Т.А., Алексеева Т.А. 1988. Фоновый мониторинг полициклических ароматических углеводородов. Л.: Гидрометеоиздат. 224 с.

10. Тихонова Е.А., Бурдиян Н.В. 2020. Химико-микробиологическая характеристика донных отложений прибрежной акватории Казантипского природного заповедника (Азовское море) // Труды Карадагской научной станции им. Т.И. Вяземского — природного заповедника РАН. 5 (2 (14)): 40–47.

11. Хаустов А.П., Редина М.М. 2014. Полициклические ароматические углеводороды как геохимические маркеры нефтяного загрязнения окружающей среды // Экспозиция нефть газ. 4 (36), с. 92–96.

12. Bouloibassi I., Saliot A. 1993. Investigation of anthropogenic and natural organic inputs in estuarine sediments using hydrocarbon markers (NAN, LAB, PAH) // Oceanologica Acta. V. 16, iss. 2. P. 145–161.

13. Commendatore M. G., Esteves J. L. 2004. Natural and anthropogenic hydrocarbons in sediments from the Chubut River (Patagonia, Argentina) // Mar. Pol. Bull. 48: 910–918.

14. Ekpo B. O., Fubara E. P., Ekpa O. D., Marynowski L. 2012. Distributions of fossil fuel biomarkers in sediments as proxies for petroleum contamination of coastal environment of the Niger Delta, Southeastern Nigeria // J. of Applied Sciences in Environmental Sanitation. 7: 75–86.

15. Fagbote O. E., Olanipekun E.O. 2013. Characterization and sources of aliphatic hydrocarbons of the sediments of River Oluwa at Agbabu Bitumen deposit area, Western Nigeria // J. Sci. Res. Rep. 2(1):228–248.

16. Liu C., Yin J., Hu L., Zhang B. 2020. Spatial distribution of heavy metals and associated risks in sediment of the urban river flowing into the Pearl River Estuary, China. // Archives of Environmental Contamination and Toxicology. 78: 622–630.

17. Nemirovskaya I. A., Onegina V. D., Konovalov B. V. 2017. Hydrocarbons in the Suspended Matter and the Bottom Sediments in Different Regions of the Black Sea Russian Sector // Physical Oceanography. 4: 46–58.

18. Nemirovskaya I. A., Khramtsova A. V. 2021. Features of the Hydrocarbon Distribution in the Bottom Sediments of the Norwegian and Barents Seas // Fluids. 6: 456.

19. Nemirovskaya I. A., Zavialov P., Khramtsova A. V. 2022. Hydrocarbon pollution in the waters and sediments of the Kerch Strait // Mar. Pol. Bul. 180(1): 113760.

20. Petersen H.I., Nytoft H.P., Ratanasthien B., Foopatthanakamol A. 2007. Oils from Cenozoic rift-basins in central and northern Thailand: source and thermal maturity //J.of petroleum geology. 30: 59–78.

21. Rushdi A. I., El-Mubarak A.H., Simoneit B. R.T., Goni M. A., Qurban M.A., Bazeyad A.Y., Al-Otaibi M.T., Muhammed Z.N., Al-Mutlaq K.F. 2021. Natural and anthropogenic sources of extractable organic matter in sediments from the coastal zone of the Arabian Gulf in Saudi Arabia, Preprint. (Version 1) available at Research Square. DOI 10.21203/rs.3.rs-1153446/v1.

22. Soclo H.H., Garrigues P.H., Ewald M. 2000. Origin of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in coastal marine sediments: case studies in Cotonou (Benin) and Aquitaine (France) areas // Mar. Pol. Bul. 40(5): 387–396.

23. Sun C., Zhang Z., Cao H., Xu M., Xu L. 2019. Concentrations, speciation, and ecological risk of heavy metals in the sediment of the Songhua River in an urban area with petrochemical industries // Chemosphere. 219, 538–545.

24. Тarozo R., Frena M., Madureira L. A.S. 2010. Geochemical markers as a tool to assess sedimentary organic matter sources of the Laguna estuarine system, South Brazil: aliphatic and polycyclic aromatic hydrocarbons // J. Braz. Chem. Soc. 21(12):2308–2318.

25. Tikhonova E. A., Soloveva O. V., Burdiyan N. V. 2022. Bottom Sediments of the Kazantip Nature Reserve Coastal Water Area (Azov Sea) as an Indicator of the Water Area Wellbeing // Processes in GeoMedia. V. 5 / Ed.T. Chaplina. Cham, Switzerland: Springer Nature Switzerland AG. 253– 262. (Ser.: Springer Geology). DOI 10.1007/978–3–030–85851–3_28.

26. Volkman J.K., Holdsworth D.G., Neil G.P., Bavor H.J.J.R. 1992. Identification of natural, anthropogenic and petroleum hydrocarbons in aquatic sediments // Sci. Total Environ. 112: 203–219.

27. Wang X.C., Sun S., Ma H.Q., Liu Y. 2006. Sources and distribution of aliphatic and polyaromatic hydrocarbons in sediments of Jiaozhou Bay, Qingdao (China) // Mar. Pol. Bull. 52: 129– 138.

28. Zhang Z., Volkman J.K. 2020. Isotopicallly enriched n-alkan-2- ones with even chain predominance in a torbanite from Sydney Basin, Australia // Organic Geochemistry. 144: 104018.

29. Zhang S., Li S., Dong H. Zhao Q., Lu X., Shi J. 2014. An analysis of organic matter sources for surface sediments in the central South Yellow Sea, China: evidence based on microelement sand n-alkanes // Mar. Pol. Bull. 88 (1–2), 389–397.