Тяжёлые металлы в поверхностной воде Атлантического сектора Антарктики в 79-м рейсе научно-исследовательского судна «Академик Мстислав Келдыш»
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Google Scholar
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Аннотация
Актуальность мониторинга содержания тяжёлых металлов в водах Атлантического сектора Антарктики определяется необходимостью современной оценки качества водной среды для принятия ответственных решений по сохранению морских живых ресурсов в этом уникальном регионе Мирового океана. Цель проводимых исследований — получить новые данные об уровнях и пространственном распределении концентрации микроэлементов, преимущественно тяжёлых металлов, в поверхностной воде. Отбор проб поверхностной морской воды производили в антарктической экспедиции 79-го рейса НИС «Академик Мстислав Келдыш» на 21 станции в районе проливов Дрейка, Брансфилда, Антарктика, а также в морях Уэдделла и Скотия. Экстракцию и концентрирование растворённой формы 13 микроэлементов (Be, Se, Sb, Tl, V, Pb, Cd, Cu, Zn, Ni, Mo, Co и Fe) осуществляли с помощью диэтилдитиокарбамата натрия и четырёххлористого углерода (CCl4). Измерение элементов проводили масс-спектрометрическим методом. Только для Mo на девяти станциях, расположенных в проливах Дрейка и Брансфилда, в северном районе моря Уэдделла, а также возле южного побережья острова Огненная Земля, отмечали превышение его концентрации в морской воде в 1,2–2,8 раза по отношению к ПДК микроэлементов в воде рыбохозяйственных объектов РФ (ПДКРХ). Согласно международным нормативно-правовым актам, таким как «Голландские листы», зарегистрированы единичные случаи превышения MPC (maximum permissible concentration — ПДК при краткосрочном воздействии) для Cd и Zn, а также превышение TV (target value — контрольные уровни при хроническом воздействии) для Cu, Pb, Cd, Zn, Se и Co на нескольких станциях. Исследования показали, что, несмотря на ограниченный режим антропогенной нагрузки в этом регионе Южного океана, в морской воде отдельных районов Атлантического сектора Антарктики в современный период зафиксированы повышенные концентрации некоторых микроэлементов, включая тяжёлые металлы. Необходимо дальнейшее изучение источников поступления и особенностей распределения микроэлементов в морских водах Атлантической части Антарктики для объяснения происходящих процессов, а также для принятия мер по рациональному управлению и экологически приемлемому природопользованию в Антарктическом регионе.
Авторы
Библиографические ссылки
Быкова В. М., Быков В. П., Кривошеина Л. И., Радакова Т. Н., Гройсман М. Я., Глазунов О. И. Основные направления комплексного использования криля // Труды ВНИРО. 2004. Т. 143. С. 17–32. [Bykova V. M., Bykov V. P., Krivosheina L. I., Radakova T. N., Groisman M. Ya., Glazunov O. I. The main directions in complex use of krill. Trudy VNIRO, 2004, vol. 143, pp. 17–32. (in Russ.)]
ГОСТ Р 56219-2014. Вода. Определение содержания 62 элементов методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой : дата введения 01.01.2016. Москва : Стандартинформ, 2015. 36 с. [GOST R 56219-2014. Water. Determination of 62 elements by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) method : data vvedeniya 01.01.2016. Moscow : Standartinform, 2015, 36 p. (in Russ.)]
Договор об Антарктике. Международный договор от 01 декабря 1959 года (с дополнительным протоколом от 04 октября 1991 года) // Техэксперт. Электронный фонд правовой и нормативно-технической документации : официальный сайт. 2020. [Dogovor ob Antarktike. Mezhdunarodnyi dogovor ot 01 dekabrya 1959 goda (s dopolnitelnym protokolom ot 04 oktyabrya 1991 goda) // Tekhekspert. Elektronnyi fond pravovoi i normativno-tekhnicheskoi dokumentatsii : ofitsial’nyi sait. 2020. (in Russ.)]. URL: http://docs.cntd.ru/document/1901494 [accessed: 14.09.2020].
Израэль Ю. А., Цыбань А. В. Антропогенная экология океана. Москва : Флинта : Наука, 2009. 519 с. [Israel Yu. A., Tsyban A. V. Anthropogenic Ecology of the Ocean. Moscow : Flinta : Nauka, 2009, 519 p. (in Russ.)]
Кленкин А. А., Корпакова И. Г., Павленко Л. Ф., Темердашева З. А. Экосистема Азовского моря: антропогенное загрязнение / Азовский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства. Краснодар : АзНИИРХ, 2007. 324 с. [Klenkin A. A., Korpakova I. G., Pavlenko L. F., Temerdasheva Z. A. Ekosisema Azovskogo morya: antropogennoe vozdeistvie / Azovskii nauchno-issledovatel’skii institut rybnogo khozyaistva. Krasnodar : AzNIIRKh, 2007, 324 p. (in Russ.)]
Масс-спектрометры с индуктивно связанной плазмой (ИСП-МС): PlasmaQuant MS и PlasmaQuant MS Elite. Инструкция по эксплуатации. Analytik Jena AG. Издание 12/2014. Германия, 2014. 143 с. [Mass-spektrometriya s induktivno-svyazannoi plazmoi (IPS-MS): PlasmaQuant MS i PlasmaQuant MS Elite. Instruktsiya po ekspluatatsii. Analytik Jena AG. Izdanie 12/2014. Germany, 2014, 143 p. (in Russ.)]
Меденосный пояс Южной Америки. Большая российская энциклопедия. 2004 : [сайт]. [Medenosnyi poyas Yuzhnoi Ameriki. Bol’shaya rossiiskaya entsiklopediya. 2004 : [site]. (in Russ.)]. URL: https://bigenc.ru/geology/text/2197422 [accessed: 14.09.2020].
Мировой рынок молибдена // Мировые товарные рынки : [сайт]. 2020. [Mirovoi rynok molibdena // Mirovye tovarnye rynki : [site]. 2020. (in Russ.)]. URL: https://www.cmmarket.ru/markets/moworld.htm [accessed: 17.09.2020].
Морозов Е. Г. Течения в Проливе Брансфилд // Доклады Академии наук. 2007. Т. 415, № 6. С. 823–825. [Morozov E. G. Techeniya v Prolive Bransfild. Doklady Akademii nauk, 2007, vol. 415, no. 6, pp. 823–825. (in Russ.)]
Морозов Е. Г., Спиридонов В. А., Молодцова Т. Н., Фрей Д. И., Демидова Т. А., Флинт М. В. Исследования экосистемы атлантического сектора Антарктики (79-й рейс научно-исследовательского судна «Академик Мстислав Келдыш») // Океанология, 2020. T. 60, № 5. C. 823–825. [Morozov E. G., Spiridonov V. A., Molodtsova T. N., Frey D. I., Demidova T. A., Flint M. V. Investigations of the ecosystem in the Atlantic sector of Antarctica (Cruise 79 of the R/V Akademik Mstislav Keldysh). Oceanology, 2020, vol. 60, no. 5, pp. 823–825. (in Russ.)]. https://doi.org/10.31857/S0030157420050172
Поликарпов Г. Г., Егоров В. Н. Морская динамическая радиохемоэкология. Москва : Энергоатомиздат, 1986. 176 с. [Polikarpov G. G., Egorov V. N. Morskaya dinamicheskaya radiokhemoekologiya. Moscow : Energoatomizdat, 1986, 176 p. (in Russ.)]
Руководство по химическому анализу морских вод : руководящий документ РД 52.10.243-92. Санкт-Петербург : Гидрометеоиздат, 1993. 264 с. [Rukovodstvo po khimicheskomu analizu morskikh vod : rukovodyashchii dokument RD 52.10.243-92. Saint Petersburg : Gidrometeoizdat, 1993, 264 p. (in Russ.)]. URL: https://meganorm.ru/Data2/1/4293815/4293815261.pdf [accessed: 14.09.2020].
Стратегия научно-технологического развития Российской Федерации : указ Президента РФ от 01 декабря 2016 г. № 642 // Собрание законодательства РФ. 2016. № 49. Ст. 6887. [Strategiya nauchno-tekhnologicheskogo razvitiya Rossiiskoi Federatsii : ukaz Prezidenta RF ot 01 dekabrya 2016 goda no. 642 // Sobranie zakonodatel’stva RF, 2016, no. 49, st. 6887. (in Russ.)]
Стратегия развития морской деятельности Российской Федерации до 2030 года : распоряжение Правительства РФ от 8 декабря 2010 г. № 2205-р // Собрание законодательства РФ. 20.12.2010. № 51. Ст. 6954. [Strategiya razvitiya morskoi deyatel’nosti Rossiiskoi Federatsii do 2030 goda : rasporyazhenie Pravitel’stva RF ot 8 dekabrya 2010 goda no. 2205-r // Sobranie zakonodatel’stva RF, 20.12.2010, no. 51, st. 6954. (in Russ.)]
Стратегия развития деятельности Российской Федерации в Антарктике на период до 2020 года и на более отдалённую перспективу : распоряжение Правительства РФ от 30 октября 2010 г. № 1926-р // Собрание законодательства РФ. 08.11.2010. № 45. Ст. 5914. [Strategiya razvitiya deyatel’nosti Rossiiskoi Federatsii v Antarktike na period do 2020 goda i na bolee otdalennuyu perspektivu : rasporyazhenie Pravitel’stva RF ot 30 oktyabrya 2010 goda no. 1926-r // Sobranie zakonodatel’stva RF, 08.11.2010, no. 45, st. 5914. (in Russ.)]
Характеристики загрязняющих веществ : из раздела «II. Для водных объектов» … : справочник / сост. Н. В. Костылева, Н. Л. Рогачёв. Пермь : Изд-во ФГБУ УралНИИ «Экология», 2016. 296 с. [Kharakteristika zagryaznyayushchikh veshchestv : iz razdela “II. Dlya vodnykh ob"ektov” … spravochnik / N. V. Kostyleva, Y. K. Rogachev (Contrs). Perm : Izd-vo FGBU UralNII “Ekologiya”, 2016, 296 p. (in Russ.)]
Чудиновских Е. С. Состав и распределение фитопланктона в районе Украинской антарктической станции «Академик Вернадский» в 2007/8 гг. // Природная среда Антарктики: современное состояние изученности : материалы II Междунар. науч.-практ. конф., Нарочь, Беларусь, 18–21 мая 2016 г. Минск : Конфидо, 2016. С. 370–378. [Chudinovskikh E. S. Sostav i raspredelenie fitoplanktona v raione Ukrainskoi antarkticheskoi stantsii “Akademik Vernadskii” v 2007/8 gg. In: Prirodnaya sreda Antarktiki: sovremennoe sostoyanie izuchennosti : materialy II Mezhdunar. nauch.-prakt. konf., Naroch, Belarus, 18–21 May 2016. Minsk : Konfido, 2016, pp. 370–378. (in Russ.)]
Ahn I.-Y., Lee S. H., Kim K. T., Shim J. H., Kim D. Y. Baseline heavy metal concentrations in the Antarctic clam, Laternula elliptica in Maxwell Bay, King George Island, Antarctica. Marine Pollution Bulletin, 1996, vol. 32, iss. 8–9, pp. 592–598. https://doi.org/10.1016/0025-326X(95)00247-K
Ahn I.-Y., Chung K. H., Cho H. J. Influence of glacial runoff on baseline metal accumulation in the Antarctic limpet Nacella concinna from King George Island. Marine Pollution Bulletin, 2004, vol. 49, no. 1, pp. 119–127. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2004.03.008
Bowen H. J. M. Trace elements in biological samples. In: Nuclear Analytical Techniques in Medicine / R. Cesareo (Ed.). Amsterdam ; Oxford ; New York ; Tokyo : Elsevier, 1988, chap. 1, pp. 1–17. (Techniques and Instrumentation in Analytical Chemistry ; vol. 8). https://doi.org/10.1016/S0167-9244(08)70218-X
Casas S., Gonzalez J. L., Andral B., Cossa D. Relation between metal concentration in water and metal content of marine mussels (Mytilus galloprovincialis): Impact of physiology. Environmental Toxicology and Chemistry, 2008, vol. 27, iss. 7, pp. 1543–1552. https://doi.org/10.1897/07-418.1
Commission for the Conservation of Antarctic Marine Living Resources (CCAMLR) : [site]. URL: https://www.ccamlr.org/ [accessed: 14.09.2020].
Crommentuijn T., Polder M. D., van de Plassche E. J. Maximum Permissible Concentration and Negligible Concentration for Metals, Taking Background Concentration Into Account. Bilthoven, Netherlands : National Institute of Public Health and the Environment, 1997, 260 p. (RIVM Report no. 601501 001).
Fuentes V., Alurralde G., Meyer B., Aguirre G. E., Canepa A., Wölfl A.-C., Hass A. C., Williams G. N., Schloss I. Glacial melting: An overlooked threat to Antarctic krill. Scientific Reports, 2016, vol. 6, art. no. 27234. https://doi.org/10.1038/srep27234
Honda K., Yamamoto Y., Tatsukava R. Distribution of heavy metals in Antarctic marine ecosystem. Proceedings of the NIPR Symposium on Polar Biology, 1987, vol. 1, pp. 184–197.
Koshlyakov M. N., Tarakanov R. Yu. Water transport across the subantarctic front and the global ocean conveyer belt. Oceanology, 2011, vol. 51, no. 5, pp. 721–735. https://doi.org/10.1134/S0001437011050110
Mertz W. (Ed.) Trace Elements in Human and Animal Nutrition. 5th edition. Orlando, FL : Academic Press, 2013, 499 р.
National Minerals Information Center. Molybdenum Statistics and Information : [site]. URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/molybdenum/mcs-2016-molyb.pdf [accessed: .2020].
Rainbow P. S. Trace metal concentrations in aquatic invertebrates: Why and so what? Environmental Pollution, 2002, vol. 120, iss. 3, pp. 497–507. https://doi.org/10.1016/S0269-7491(02)00238-5
Samyshev E. Z., Minkina N. I. Coastal ecosystem contamination by heavy metals as an indicator of climate change in Antarctica. Journal of Computational and Theoretical Nanoscience, 2019, vol. 16, no. 1, pp. 228–236. https://doi.org/10.1166/jctn.2019.7729
Sanchez N., Reiss C. S., Holm-Hansen O., Hewes C. D., Bizsel K. C., Ardelan M. V. Weddell-Scotia confluence effect on the iron distribution in waters surrounding the South Shetland (Antarctic Peninsula) and South Orkney (Scotia Sea) Islands during the Austral Summer in 2007 and 2008. Frontiers in Marine Science, 2019, vol. 6, art. no. 771 (16 p.). https://doi.org/10.3389/fmars.2019.00771
Warmer H., van Dokkum R. Water Pollution Control in the Netherlands : Policy and Practice 2001. Lelystad, Netherlands : RIZA, 2002, 76 p. (RIZA report 2002.009).
