I

гч

О 55 го гч 2.69 8.03 4.70 1.04 0.22 9,

"*гч

О

О

f-l со ГЧ ГЧ 18.4 13.4 00 0.14 О 1,00 -0,90 1 -0,10 -0,87 -0,69 0,82 0.15 0,75 -0,20 0,20 0,51 0,06 0,34

ГЧ

о

С/5 го

ГЧ 47.2 77.9 61.4 V) 0.11 ГЧ

О

СЛ 00'1 -0,62 0,87 0,24 0,93 0,75 -0,64 -0,20 -0,70 -0,37 -0,67 -0,45 -0,13 -0,81

корреляционная м

О

о

ГЧ СП

О

ГЧ ГЧ

о

о н О ft

О tu САО MGO О

ГЧ О

ГЧ

ппп | го OS

о 25.4 45 in 00 0.86 | ппп 00'1 о

Z го 0.47 2.86 1.79 | 0.57 0.32 о

Гч}

Z . 00'1 оГо- о

ГЧ г-

ГО 0.82 2.68 1.85 | 0.46 0.25 О

гч

и. 00'1 0,48 -0,29 MGO | ЧО го 0.25 2.80 1.33 0.67 0.51 MG0 00'1 0,40 0,21 •п го

О* САО | Г-го 0.25 33.70 4.52 1 6.25 1.38 САО 1,00 0,21 -0,45 -0,14 0,94 6

е г-

го "о

о Os 00 ГЧ 0.51 m

О

ё 1,00 -0,11 0,72 0,49 0,25 0,10 о

О MNO | 1-ГО 0.010 0.095 0.033 0.018 0.53 о 1,00 0,62 оГо- ¦о

го о" гч

О 0,14 -0,06 320 до О

н 45 го 0.10 1.00 0.48 0.21 0.43 о н 1,00 0,76 0,65 -0,34 0,20 0,32 0,12 -0,22 Таблица 4.1.3.5. Статистические параметры распределения и корреляционная матрица для среднезернистых осадков (гран. ин. от Гран. ин. | ' г-

го 00 ГЧ го 00 Os ГО 00

m го о

ГЧ 0.06 ' Гран. ин. 1,00 -0,24 -0.09 -0,45 0,12 -0,42 -0,71 оо го

о"

Qpac. | г-го 20.96 80.47 52.15 14.43 0.28 Qpac. OO'l 0,54 -0,17 -0,30 -0,65 -0,49 -0,80 -0.41 -0,41 -0,63

кварц | г~ го SO so 87.3 49.9 20.9 0.42 кварц 00'1 0,44 -0,06 -0,05 -0,10 "0

го о"

О

гч гч

о

СО г-го (c) "О 25.9 10.6 го in 0.50 CI

О

ГЧ

о

оо о р 0,10 0,85 0,68 -0,26 -0,32 -0,64 -0,07 -0,74 -0,63 -0.55 -0,20

О

гч г-го го 13.1 | о

ГЧ го О О

ГЧ 1,00 -0,88 -0,01 -0,65 -0,69 0,39 0.37 0,71 -0,31 0,64 0,81 0,58 -0,17

гч

о

Ео 1.00 -0,23 0,55 0,56 0,89 0,27 0,02 -0,16 -0,41 -0,81 -0,63 -0,03 г-9 -0,90

Кол-во обр. Минимум Максимум Среднее Стан. Отк. Коэф.Вар. п=36 ГЧ

о

со "о

о

ГЧ

ГЧ ГЧ

о

СО кварц Qpac. Гран. ин. #4)

О

н MNO О

ГЧ САО MGO О

ГЧ О

ГЧ

X

ч

CU

a> a. С

Q.

cd

"и s id о ю т s

&

s

Cd

H

U

NO co

л

EJ

s "=: ю cd H

Г-CN

О

ГЧ

О t-

гч * ,

CN

S

CN

tu

ю CN

гч

О ГО

X x

x СУ x

X cd Cu U

О.

cd ca

X cd

fr

ca о к

о о

О

CN

а 3

& >

X •-I

о- с/э

со

CN

"я "

cd

Я с.

х О

С/Э

X X

Ю

о о

со i

t=: о

о

X

а

со о.

О

о

Z

о

ГЧ

о

U

о

гч

е

о н

со О.

о

a

о.

о

гч гч

о

о

гч

о

ГО

гч

II с о о о о

ГЧ

-г

о'

о

Г I

о о

чО

ЧО

о"

о

гч г*

о

СО

о о о о.

a

о о

VO

ГЧ

ON

о

о гч

гч о

го VO о о

¦о

о о о

ГЧ

о

о чО со

о -с

о"

-г

о'

о\

о

ON

о

VO го

о"

г"

гч со

о*

чО

о о

ГО

го

о -г

о"

г-

ЧО

о

Г I

о о

го го

V0

О

о"

vO О

О (c)

о

го -г

о'

о

Г I

Z

о о

о

го

го

о'

го о

го -г

гч

характеризует алюмосиликатную глинистую составляющую и, наконец, третья отвечает биогенной составляющей.

Для осадков из второй выборки сохраняется выделение трех групп признаков, но меняется их содержание. Так, к первой группе добавляется "кварц минералогический", что подтверждает правильность интерпретации данной группы признаков. Это может быть обьяснено тем, что по мере увеличения размера частиц и приближения их к крупноалевритовой фракции (которая используется при проведении стандартного минералогического анализа) увеличивается сходимость данных по "расчетному кварцу" и "кварцу минералогическому". Естественно этого не наблюдалось при рассмотрении более тонкозернистой пелитовой и алевро-пелитовой фракции.

С увеличением размера частиц повышаются содержания Si02, СаО и уменьшаются А1203, Fe203, ТЮ2, К20, Na20, MgO (табл. 4.1.3.5-6).

Так, практически для всех элементов, концентрация скачкообразно меняется на границе пелитов и алевро-пелитов, при изменении значения гранулометрического интегрального параметра от 300 до 350. Этот же порог (около 320) отмечается и на рис. 2.2. Дальнейшее увеличение пелитовой фракции не приводит к значительным изменениям содержания малых и рудных элементов.

На основе вышеприведенных расчетных данных, с использованием различных карт типов донных осадков Баренцева моря (Кленова, 1961, Белов, Лапина, 1961, Gurevich, 1995, Павлидис, 1996), батиметрической карты (Cherkis et al., 1991) и карты течений (Loeng, 1991) была построена карта "относительной сорбционной емкости" донных осадков (рис. 4.1.3.14).

В целом, для донных осадков Баренцева моря "относительная сорбционная емкость" составляет 67.5-75.0%. Вместе с тем, отмечаются участки, где она повышается до 82.5-90.0%. Особенно это характерно для прибрежья Шпицбергена и южного прибрежья архипелага Земля Франца Иосифа. Возможно, это является одной из причин наличия в донных осадках этих районов повышенных концентраций практически всех типов загрязняющих веществ (Иванов и др., 1994, Gramberg et al., 1994, Ivanov et al., 1994, Петрова, Иванов, 1995, Иванов и др., 1995).

Наличие данных силикатного анализа позволяет рассчитать условное содержание кварца в осадке и после его вычитания из общей сорбционной емкости вычислить относительную ш сорбционную емкость донных осадков на количественной основе. В дальнейшем, возможно, необходимо провести перерасчет концентраций всех загрязняющих веществ на "относительную сорбционную емкость".

Хорошая корреляционная зависимость между гранулометрическим составом донных осадков и наличием в осадке кварца позволяет использовать данные гранулометрического

состава для качественной оценки относительной сорбционной емкости донных осадков. Более того, для терригенных осадков, которые доминируют в Баренцевом море, в качестве главного классификационного признака на литологических картах используется гранулометрический состав. Это позволяет, с известной долей условности, использовать границы между литологическими разностями на литологической карте для проведения таковых на карте "относительной сорбционной емкости".

Изменчивость форм нахождения тяжелых металлов. Исследование форм нахождения химических элементов донных осадках было выполнено в лаборатории Бедфордского океанографического института с использованием стандартных методик (Buckley and Cranston, 1971). Изучение проводились двумя способами. Первый способ позволял анализировать тяжелые металлы, связанные с органическим веществом, второй предполагал поэтапное выщелачивание различных по степени подвижности форм - связанных с карбонатами, гидроокислами железа.

В таблице 4.1.3.7 даны статистические параметры распределения и корреляционная матрица валовых содержаний тяжелых металлов в исходных образцах.

В таблице 4.1.3.8 приведены статистические параметры распределения и корреляционная матрица содержаний тяжелых металлов, извлеченных из пробы смесью 10% Н2О2 и 25% ледяной уксусной кислоты. Данная вытяжка дает представление о металлах ассоциирующихся с органическим веществом.

Из таблицы видно, что 87% Мп и 65% Са были извлечены данным раствором. Pb, Ni, Zn и Си извлекаются на 30-40%. Минимальные значения характерны для Сг (12%) и Fe (25%). Ряд подвижности может выглядеть следующим образом:

Мп Са Pb Ni Zn Си Fe Cr

Анализ корреляционной матрицы показывает, что существуют значимые положительные коэффициенты корреляции между содержанием органического углерода и экстрагированным Fe, Cr, Ni, Zn. Кроме того, зафиксированы значимые положительные коэффициенты корреляции (ЗПКК) между Fe и Zn, Cr, Ni, Си и между Zn, Ni, Си. В данном случае можно говорить о том, что в данной вытяжке связанной с органическим веществом извлекаются преимущественно Zn, Ni, Си.

Второй способ исследований предполагает три последовательных этапа экстракции ТМ различными реагентами. На первом этапе извлечение металлов выполняется 25% уксусной кислотой (слабокислотная вытяжка). Далее, оставшаяся часть металлов извлекается с помощью 0.25 М гидроксиламин гидрохлорида при комнатной температуре (гидроксиламин

LIT | ppm CN Tf 00 VO ON t~ 00

?-s OO'I 0,24 Таблица 4.1.3.7 Статистические параметры распределения и корреляционная матрица содержаний н

t-1

СП 00

rr 20,96 42,88 28,41 4,28 0,15 H

ALT | 4° 00

rf 1,58 10,79 7,63 1,97 0,26 ALT 1,00 -0,47 0,39 0,80

КТ | v° oo rr 0,91 3,75 2,07 0,43 0,21 KT vO

o> OO'l 0,67 -0,37 0,18 0,51 Примечание. Жирным выделены значимые коэффициенты корреляции при Р=0.95

ишфакс, Канада CRT | ppm 1 CN

ГГ ON

CN oo

VO vo oo oo

CN 0,32 CRT ppm OO'l 0,44 0,79 -0,70 0,43 0,88

РВТ | ppm | CN rr - CN CN Ю 0,48 PBT ppm 1,00 0,14 0,43 -0,01 -0,51 0,16 0,13

и NIT ppm CN rr со in

rr ON 0,42 NIT ppm 1,00 0,02 0,75 0,34 0,67 -0,63 0,51 0,70

химических элементов в донных осадках Баренцева моря (по данным ААС, Бедфордского Океанологического Инсти ZNT ppm CN

rr Г" CO rT ON 00 oo

CN 0,31 ZNT ppm 1,00 0,85 o" 0,90 0,53 0,85 -0,75 0,42 0,88

CUT Ё

CL Q. CN rr со rr rT ГГ "4 ON 0,39 CUT ppm 1,00 0,81 0,71 1 -0,06 0,78 0,41 0,78 -0,51 0,37 0,68

CAT 00 rT 0,06 2,49 0,80 0,56 0,70 CAT OO'l 0,27 0,14 o" -0,42 0,15 -0,11 0,23 ei'o 0,42 -0,03

MNT ppm | 00 rT о

CN 4785 1136 1239 1,09 MNT ppm 1,00 0,09 0,22 0,42 0,63 0,04 0,36 0,08 0,26 -0,44 0,33 0,27

FET | 00 rr 0,71 7,93 4,64 1,80 0,39 FET 1,00 0,41 r-o" 0,64 0,76 0,67 0,23 0,72 0,29 0,65 -0,75 0,55 0,63

• |Кол-во обр. |Минимум Максимум | Среднее |Стан. Отк. Коэф.Вар. |FET |MNT |CAT - |CUT |ZNT NIT |PBT |CRT |KT |ALT I SH- MGT |LIT

/

Л"2

гидрохлоридная вытяжка - ГГ), а позднее в остаток добавляется 0.04 М гидроксиламин гидрохлорида в 25% уксусную кислоту и нагревается в водяной бане в течение ночи при температуре 80°С (нагретая гидроксиламин гидрохлоридная вытяжка -НГГ).

В таблице 4.1.3.9 приведены статистические параметры распределения и корреляционная матрица содержаний тяжелых металлов, извлеченных 25% уксусной кислотой. Данный реагент используют для исследования металлов, связанных с карбонатами.

В целом процент извлечения металлов значительно более низкий, чем в первом случае. Можно говорить лишь о 40% Са, что естественно. Процент выхода других металлов невелик. Ряд подвижности имеет следующий вид:

Са Мп Pb Ni Zn Cr Fe Cu

Он очень близок к вышеописанному, за исключением того, что поменялись местами Мп и Са, а Си заняла крайнее правое положение.

Корреляционная матрица также претерпела некоторые изменения. Из ассоциации Fe, Zn, Cr, Ni, Си, исчезла Си, и добавились Мп и Pb.

На втором этапе экстрагирования удалось извлечь еще меньшее количество ТМ. В таблице 4.1.3.10 приведены статистические параметры распределения и корреляционная матрица. Ряд подвижности несколько отличается от предыдущих и имеет вид:

Мп Са Ni Zn Pb Си Fe Cr

Во-первых, KK для Мп более чем в 4 раза выше остальных, во вторых, Pb переместился назад и стал сопоставим с Fe. Корреляционная матрица имеет также измененный вид. Сохраняются обособленные ЗПКК между Fe и Zn, Ni и между Мп и Ni, Zn, причем в обоих случаях значения ЗПКК для Ni намного выше.

Результаты экстракции (статистические параметры распределения и корреляционная матрица) на третьем этапе приведены в таблице 4.1.3.11. Ряд подвижности имеет вид:

Pb Мп Zn Ni Fe Си Са Cr

Очевидно, что структура ряда значительно изменилась. Во-первых, Pb занял место наиболее подвижного элемента, рядом с ним с близким значением расположился Мп. Во-вторых, Са переместился в конец ряда. Соответствующим образом изменилась и корреляционная матрица. Исчезли ЗПКК между'Мп и Zn, Ni.

Таким образом, анализируя формы нахождения химических элементов в донных осадках можно утверждать что,

- большая их часть находится в металлоорганических комплексах, которые удалось разрушить в первой вытяжке. Выход металлов первой группы токсичности (Pb, Ni, Zn и Си) достаточно высок для терригенных осадков. Обращает на себя внимание, что около 87% Мп и лишь 25% Fe находятся в данной вытяжке, с карбонатами связана незначительная часть тяжелых металлов, менее 10%. РАДИОНУКЛИДЫ. Статистические параметры распределения активностей радионуклидов в донных осадках Баренцева моря представлены в таблице 4.1.3.1. Средние значения Cs-137 очень низкие, концентрации К-40, Th-232, Ra-226 определяются составом донных отложений и сопоставимы с фоновыми значениями для арктического шельфа.

Анализ корреляционной зависимости между радионуклидами (табл. 4.1.3.12) выявил значимые положительные корреляционные связи между всеми радионуклидами. Наиболее сильные связи отмечены для К-40 и Ra-226 (0.62) и для К-40 и Th-232 (0.50).

Корреляционный анализ содержания гранулометрических фракций и активностей радионуклидов, представленный на рис. 4.1.3.15 выявил значимые положительные зависимости между содержаниями пелитовых фракций и содержанием всех радионуклидов. Причем, важно отметить, синхронный характер изменчивости коэффициентов корреляции для всех радионуклидов. Таким образом, гранулометрический состав донных отложений определяет вариабельность активностей радионуклидов и тем самым объясняет их взаимосвязь между собой. Более детальный анализ взаимосвязей между различными фракциями и активностями радионуклидов, представленный на рис. 4.1.3.16 подтвердил ' ранее сделанный вывод и показал, что дальнейшее уменьшение размера частиц не увеличивает значений коэффициентов корреляции. Даже наоборот. Значения коэффициентов корреляции несколько уменьшаются при переходе к глинистой и субколлоидной фракции.

Значения коэффициентов корреляции (КК) между радионуклидами и гранулометрическим интегральным параметром, характеризующим средний размер частиц, имеют высокие значения. И напротив, сортировка частиц, выраженная нормированной энтропией, не имеет значимых корреляционных зависимостей. Корреляционный анализ содержания глинистых минералов пелитовой фракции и активностей радионуклидов (рис. 4.1.3.17) показал избирательную сорбционную способность глинистых минералов. Можно условно выделить две различные группы радионуклидов - Cs-137 и Th-232, с одной стороны, и К-40 и Ra-226, с другой. Синхронность их изменчивости наглядно это иллюстрирует.

-0,6

lis

глинистые минералы

Рис. 4.1.3.17. График значений парных коэффициентов корреляции между активностью радионуклидов и содержанием глинистых минералов во фракции 0.001мм. По ось X значения парных коэффициентов корреляции, по оси Y глинистые минералы (1- смектит, 2-гидрослюда, 3-каолинит, 4-хлорит). Пунктирной линией обозначены уровни значимости коэффициентов корреляции (при Р=0.95).

На рис. 4.1.3.18 показана латеральная изменчивость активностей Cs-137. На фоне

относительно невысоких значений выделяются несколько зон повышенных активностей.

Первая, наиболее обширная зона, расположена в прибрежной части архипелага Шпицберген и

связана с миграцией атлантических вод, несущих радионуклидное заражение из Западной

Европы. Самые высокие значения активности Cs-137 отмечены Ис-Фьорде (36 Бк/кг).

Другая зона высоких концентраций Cs-137 фиксируется в прибрежной зоне архипелага Новая Земля. Высокие активности радиоцезия здесь обьясняются близостью НИП и зон захоронения радиоактивных отходов.

Меньшие по площади участки повышенных значений наблюдаются в прибрежной зоне Кольского полуострова и в центральной глубоководной частях Баренцева моря. Загрязненность прибрежной части Кольского полуострова - следствие активности ВМФ и гражданского флота с ядерными энергетическими установками.

Участки повышенных концентраций в долговременному и интенсивному взаимодействию придонных вод, взвеси и донных осадков.

Выводы.

¦ Основными компонентами аэрозолей над арктическими морями являются частицы морской соли, терригенные минеральные, растительные волокна и пыльца, споры наземной растительности. В большинстве проб присутствуют антропогенные частицы ("летучий пепел" и сферы сгорания), количество которых резко возрастает вблизи крупных промышленных центров. В целом, в летнее время атмосфера Арктики по сравнению с другими районами Мирового океана, весьма чиста. Однако при господствующем переносе воздушных масс со стороны Норильска или Кольского полуострова отмечены загрязненные

\

аэрозоли, причем аэрозоли, поступающие со стороны Норильска, в большей мере обогащены Ni и Se, а в зоне влияния Кольского полуострова - Cr, Zn и редкоземельными элементами.

¦ Характеристика гидрологического режима ЗАШ и анализ изменчивости гидрофизических полей выявили два слоя повышенной концентрации взвеси, являющихся основными носителями ЗВ, подлежащих изучению и опробованию; уточнены границы распространения и характеристики теплых "атлантических" вод, являющихся носителем ЗВ из Западной Европы в российский сектор Арктики; рассчитанные скорости и направление вдольбереговых течений в прибрежье Новой Земли помогут правильно интерпретировать аномалии ЗВ и возможные пути их миграции.

¦ Анализ концентраций и латеральной изменчивости ЗВ в воде и взвеси Баренцева моря показал, что значения практически всех групп ЗВ на порядок ниже ПДК, и значительно ниже данных по Черному и Балтийскому морям; наиболее загрязненными являются: Кольский залив и прибрежная зона Кольского п-ова, Ист-фьорд и прибрежная зона архипелага Шпицберген, а также отдельные участки вдольбереговой зоны архипелагов Новая Земля и Земля Франца Иосифа; как правило, наиболее загрязненные участки характеризуются повышенными содержаниями взвешенного материала; фиксируется влияние "атлантических вод" на степень загрязненности придонного горизонта воды; для большинства ТМ доминирует растворенная форма; отмечается различная степень дифференциации элементов во взвешенной и растворенной формах;

¦ Анализ концентраций и латеральной изменчивости ЗВ в донных осадках Баренцева моря показал, что значения практически для всех групп ЗВ очень низкие. Сопоставление средних значений основной группы ТМ с кларками их концентраций в глинистых осадках показывает, что концентрации практически всех элементов значительно ниже (за исключением Cd). Содержания ХОС (альфа и гамма изомеры ГХЦГ, пестициды, полихлорбифенилы) близки или несколько ниже данных по другим акваториям. Активность Cs-137 очень низкая.

¦ Выявлена граница (при переходе от алевритовых к пелитовым разностям осадка) резкого скачкообразного изменения содержаний ТМ по мере изменения гранулометрического состава; она рассматривается нами как эколитогеохимический барьер, позволяющий использовать содержание пелитовой фракции как параметр для оценки "относительной сорбционной емкости";

¦ Фазовый анализ содержания ТМ в осадке показал, что большая их часть находится в металлоорганических комплексах, которые удалось разрушить в первой вытяжке. Подвижность металлов первой группы токсичности (Pb, Ni, Zn и Си) достаточно высока для терригенных осадков;

Для характеристики регионального уровня были выбраны Печорское и желоб Святой Анны имеющие различные условия осадконакопления (структура и состав' исходного осадочного материла, гидрология, морфология дна). Наиболее полно было исследовано Печорское море, поскольку на его акватории находятся первоочередные обьекты хозяйственного освоения (Приразломное НМ). В ближайшем будущем данный район будет испытывать большой техногенный пресс за счет буровых платформ, нефтяных терминалов, усиления судоходства нефтеналивного флота и предполагаемых нефтепроводов. Поэтому, в настоящее время необходимо оценить состояние природной среды до начала интенсивного хозяйственного использования акватории, определить характер и направление основных физико-химических процессов. 4.2.1. ПЕЧОРСКОЕ МОРЕ.

Научно-производственная ассоциация "Севморгеология" в 1993 году провела комплексные геоэкологические исследования Печорского моря в масштабе 1:1 ООО ООО. Целевым назначением работ являлась комплексная оценка антропогенного воздействия на основные составляющие природной среды - поверхностные донные осадки, придонные воды и биоту. Экспедиционные работы выполнялись на научно-исследовательском судне "Геолог Ферсман". Опробование проведено на 107 комплексных станциях (рис. 4.2.1.1). Комплекс работ состоял из геоакустических, гидрофизических, гидрологических, литолого-минералогических, экогеохимических, микробиологических и гидробиологических исследований. 4.2.1.1 ВОДА

? ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГИДРОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА.

Гидрологический режим Печорского моря определяется климатическими особенностями, характером водообмена с соседними морями и рельефом дна. Одними из определяющих факторов является проникновение в Печорское море струй Нордкапской ветви Гольфстрима, водообмен с Карским морем и сток опресненных вод с Новой Земли и Печорского берега.

Гидрологические работы включали в себя как зондирование с помощью СТД-зонда, так и набортные исследования основных гидрологических параметров. Для правильной интерпретации путей миграции и трансформации загрязняющих веществ наиболее важными являются температура и соленость воды, содержание в ней кислорода и взвеси.

Соленость вод Печорского моря в среднем составляет 31.42%о (табл. 4.2.1.1), что значительно ниже, чем в Баренцевом море, диапазон изменчивости значительно шире, характер распределения логнормальный.

По данным наборных гидрохимических исследований были построены карты латеральной изменчивости солености и содержания кислорода в поверхностном и придонном

горизонтах воды Печорского моря и карты латеральной изменчивости солености и

растворенного кислорода поверхностного и придонного слоев воды.

Таблица 4.2.1.1 Значения гидрологических параметров в воде Печорского моря.

Элемент кол-во X S min max Ед. проб изм. Соленость средняя 195 31.42 3.45 21.64 34.99 %0 поверхность 88 29.20 3.76 21.64 33.94 %0 слой "скачка" 11 32.66 1.25 30.06 33.84 %0 придонный слой 96 33.31 1.68 26.61 34.99 %о Кислород среднее 234 7.60 0.56 5.48 8.81 мл\л поверхность 81 7.56 0.52 6.71 8.81 мл\л слой "скачка" 68 7.58 0.63 5.48 8.75 мл\л придонный слой 85 7.64 0.54 6.27 8.60 мл\л Баренцево море Соленость 34.61 0.39 33.50 35.15 %. о2 7.74 0.93 6.37 9.97 мл\л Распределение солености в поверхностном слое (рис. 4.2.1.2-А) четко указывает на его зональный характер. Наиболее распресненные воды (соленость менее 24.52 %о) занимают обширную область вдоль южной оконечности Новой Земли и вдоль Печорского берега. Первое, вероятнее всего, связано с распреснением вод стоком с Южного острова архипелага Новая Земля и подтоком распресненных вод Карского моря, на что указывают большие градиенты солености в Карских воротах. Южный участок обусловлен влиянием стока Печоры. В центральной части моря соленость резко зонально меняется и достигает 31.42%о

Участки повышенных значений солености (более 33.14%о) связаны с атлантическими водами, поступающими с запада, и занимают практически всю западную часть моря. Интересным представляется участок повышенной солености вод в районе острова Вайгач. Вероятнее всего, это участок подъема атлантических вод, вызванный "дамбовым эффектом" острова.

Распределение солености придонного горизонта (рис. 4.2.1.2-Б) имеет совершенно иную картину. Единственное сходное место связано со стоком Печоры и распреснением морских вод. Вдоль всего печорского побережья вытянулась зона резкой смены солености от 27.97%о. до 33.14%о. Размеры этой зоны невелики. Основная центральная часть моря имеет соленость в пределах 33.14%о - 34.87%о, что превышает максимальные значения для поверхностного слоя. В северо-западной части моря имеется значительный участок максимальных концентраций солености придонного слоя, более 34.82%о. Это связано с доминирующим влиянием соленых атлантических вод.

Средняя концентрация кислорода в водах Печорского моря близка к средней концентрации кислорода в водах Баренцева моря в целом. Распределение концентраций

кислорода в поверхностном (рис. 4.2.1.3-А) и придонном слоях (рис. 4.2.1.3-Б) в целом похоже. Для поверхностного слоя характерно наличие субширотных зон с постепенным убыванием с севера на юг. Зона максимальных концентраций кислорода (более 8.16 мл/л) расположена вдоль южного острова Новой Земли. На фоне повышенных концентраций выделяются отдельные изолированные участки с концентрациями кислорода более 8.43 мл/л. Подобные локальные участки отмечены и в юго-восточной части моря.

Вся западная и юго-западная части моря характеризуются пониженными концентрациями кислорода. Наиболее низкие концентрации отмечены в районе остров Колгуев и юго-восточной части моря, районе Хайпудырской губы.

/Для придонного слоя воды отмечается подобная картина. Вдоль Новой Земли повышенные концентрации, а вся западная и восточная части моря - пониженные. Различия касаются лишь размеров полей и их конфигурации. В первую очередь значительно увеличилась площадь пониженных концентраций (менее 6.76 мл/л) в районе острова Колгуев. Во-вторых, удалось проследить вынос обедненных кислородом вод реки Печоры.

Представляют особый интерес участки пониженных концентраций кислорода на фоне обширного поля повышенных концентраций в районе южного острова Новой Земли, и наоборот, участки повышенных концентраций внутри зон пониженных концентраций. Эти участки следует отнести к зонам нарушения первичного распределения, что может являться отражением активного техногенного воздействия.

Зоны пониженных концентраций по прежнему расположены в западной и юго-восточной частях моря, но размеры площадей характеризующих зоны значительно увеличились в размерах. Форма этих зон убедительно доказывает их природу - привнос с теплыми водами Гольфстрима.

Проведенные исследования позволили построить вертикальные разрезы (рис. 4.2.1.4 -4.2.1.5). Анализ полей температуры и солености показывает, что исследованный район является областью взаимодействия различных по происхождению водных масс, которые характеризуются различными TS-параметрами. У Печорского побережья воды поверхностного слоя хорошо прогреты и распреснены. Так, если у Печорского побережья температура в верхнем 10-метровом слое составляет 7.0-7.5°С, то у о. Вайгач она уменьшается до 2.0-2.0°С, а в мористых частях Печорского моря - до 2.0-3.0°С. Соленость вод соответственно увеличивается от 24.85-30.00%о до 32.00-32.50%о и 32.50-33.00%о.

На юго-востоке полигона в поверхностных водах наблюдаются инверсии полей температуры и солености, что, вероятно, связано с пульсациями интенсивности берегового стока и неоднородностью местной системы циркуляции в условиях резкой контрастности взаимодействующих водных масс. Далее на запад воды полигона хорошо перемешаны, а в районе ст. 61, напротив, верхние границы термоклина и гало клина совпадают с поверхностью моря, т.е. слой фрикционного перемешивания отсутствует. На полигоне повсеместно наблюдается сезонный слой скачка температуры. Максимальный перепад температуры в слое

скачка отмечен у Печорского побережья и достигает 7-8°С, а модули вертикального градиента превышают 2°С/м. Галоклин совпадает в пространстве с термоклином; максимальный модуль вертикального градиента солености достигает 1.5-2.0%о/м. Тонкоструктурное расслоение полей температуры и солености в слоях скачка отмечалось при вертикальных градиентах менее 1 °С/м и 1%о/м.

В итоге, анализируя распределение основных параметров водной толщи, таких как соленость и концентрация кислорода, можно сделать следующие выводы:

? КОНЦЕНТРАЦИИ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ И ИХ ЛАТЕРАЛЬНАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ

ПОВЕРХНОСТНЫЕ ВОДЫ. Синтетические поверхностно-активные вещества. Концентрации синтетических поверхностно-активных веществ в поверхностных водах Печорского моря несколько выше, чем в целом в Баренцевом море и составляют 1.26 мкг/л (табл. 4.2.1.2). Характер распределения логнормальный асимметричный. Распределение концентраций синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ) представлено на рис. 4.2.1.6-А. На карте отчетливо видно, что на большей части акватории Печорского моря, практически отсутствуют значимые концентрации СПАВ. Более 80% акватории имеет концентрации менее 1.26 мкг/л. Повышенные концентрации СПАВ отмечаются лишь в узкой зоне на юго-востоке полигона и приурочены к устью реки Печоры, и трассируются далее на северо-восток в сторону Карских Ворот, где также отмечаются локальные участки повышенных концентраций. Отсутствие зон повышенных концентраций СПАВ на западе полигона отрицает их привнос с атлантическими водами.

ПРИДОННЫЕ ВОДЫ. Нефтяные углеводороды. Содержание НУ в придонном слое Печорского моря составляет 62 мкг/л, меняясь в очень широком диапазоне от нулевых значений до 5272 мкг/л (табл. 4.2.1.2). Аномальные значения зафиксированы в западной глубоководной части моря, и вероятнее всего, являются отражением поступления НУ с АВ и стоком из Белого моря.

Сравнивая полученные средние данные можно утверждать, что придонный слой воды Печорского моря более чем на два порядка обогащен НУ по сравнению с придонными водами Баренцева моря. Вероятнее всего, это можно объяснить поступлением НУ с АВ, стоком Белого моря, поставкой р. Печорой и подтоком из нижележащих осадочных толщ, вмещающих нефтяные месторождения (Приразломное и другие).

Анализ латеральной изменчивости содержаний НУ в придонном слое воды показан на рис. 4.2.1.6-Б. Хорошо видна обширная зона высоких значений в западной части моря, подтверждающая влияние АВ и стока Белого моря. Обращает на себя внимание нарушение зональности в южной части моря. На фоне относительно низких (ниже среднего содержания - 33-62 мкг/л) выделяется зона относительно высоких значений (62- 219). С одной стороны данный участок приурочен к Приразломному месторождению, с другой - примыкает к устью р. Печоры, дренирующей значительную часть Тиманно-Печорской нефтяной провинции.

ПАУ. Средние значения содержаний ароматических углеводородов (ПАУ) в придонном слое почти в два раза превышают таковые для Баренцева моря (таб. 4.2.1.2). Распределение концентраций показано на рис. 4.2.1.7-А. Отчетливо видна широтная зональность распределения. Зоны пониженных концентраций (менее 0.40 мкг/л) расположены в южной, центральной и юго-восточной частях акватории. И напротив, участки повышенных концентраций (более 0.40 мкг/л) располагаются на севере, северо-западе и северо-востоке исследованной территории. Более того, в районе южной оконечности Новой Земли отмечаются участки с высокими концентрациями (более 0.87 мкг/л). К северу от острова Колгуев отчетливо прослеживается влияние атлантических вод на поставку АУ в придонные слои Печорского моря. Зоны повышенных концентраций в районе Новой Земли и особенно Губы Черной указывают на возможное влияние испытаний ядерного оружия на Новоземельском Полигоне на повышение концентраций АУ в придонном слое воды.

Фенолы. Содержание фенолов в придонном слое значительно ниже зафиксированных для Баренцева моря (таб. 4.2.1.2). Обращает на себя внимание достаточно большое количество нулевых значений (ниже порога чувствительности метода).

Распределение концентраций фенолов в придонном слое воды показано на рис. 4.2.1.7-Б. Зоны пониженных концентраций (менее 0.20 и 0.20 - 0.40) расположены преимущественно в южной части моря и фрагментарно на западе и северо-востоке полигона. Участки с повышенными значениями (0.80-1.78 и более 1.78 мкг/л) занимают практически всю северозападную и северо-восточную части моря. Локальные участки повышенных значений (более 1.78 мкг/л) отмечены в районе острова Колгуев и на юго-востоке полигона. Подобное распределение может говорить об отсутствии значимого поступления фенолов с прилегающей Малоземельской тундры и привноса фенолов с горла Белого моря и центральной части Баренцева моря.

Хлорорганические соединения. Анализируемые хлорорганические соединения (ХОС) представлены А-ГХЦГ, Г-ГХЦГ, ДДЕ, ДДД, ДДТ и ПХБ. Концентрации ХОС в большинстве

Г~°1 E 3 Б~

Рис 4.1.2.'.- Карта распределения пол и циклических ароматических углеводородов (в мкг/л)-А и ФЕНОЛОВ (в мкг/г)-В

в придонном слое воды

П

случаев находятся на пороге обнаружения и имеют случайный характер, распределения. Соотношение значимых значений (отличных от нуля) и нулевых концентраций для различных ХОС приведены в таблице 4.2.1.3.

Некоторое повышение вариабельности концентраций ХОС наблюдается в водной толще. Так, для А-ГХЦГ отмечается увеличение количества значимых значений концентраций до 41%. Содержания изменяются от 0.1 до 1.3 нг/л. Интересно также отметить, что все значимые значения располагаются в интервале глубин отбора проб - 2-50 м, а максимальные концентрации - 2-20 м, т.е. в зоне глубин максимального накопления взвешенного вещества и зоны изменения физических характеристик (солености, температуры и т.д.) водной массы. Аналогичные тенденции изменения концентраций ХОС отмечаются и для водной толщи Берингова моря (Израэль, 1989).