Оценка наличия связей и зависимостей между показателями химического состава донных отложений и размерами зерен фракций отложений
По результатам корреляционного анализа получены достаточно высокие значения корреляционных зависимостей между концентрациями большинства химических компонентов и фракциями донных отложений с размером зерен частиц менее 0,1 мм. Это также указывает, что фракции донных отложений с размером зерна менее 0,16 мм являются адсорбентами таких химических компонентов и элементов как Al2O3, Fe2O3, K2O, TiO2, MnO, P2О5, Ni, Cu, Zn, Zr, As, Y, Rb, Pb, др. Еще раз подчеркнем вышеуказанную информацию о высокой степени адсорбции органического вещества фракциями донных отложений с размерами зерен менее 0,1 мм. Полученные результаты полностью согласуются с положениями Руководящих принципов мониторинга и оценки трансграничных и международных озер рабочей группы ЕЭК ООН, которые подчеркивают, что для грубозернистых компонентов донных отложений характерны низкие уровни содержания тяжелых металлов и органических загрязнителей. Это в целом способствуют снижению концентрации загрязнителей в общем объеме пробы [2, 115-116, 156-158].
Показатели содержания таких химических компонентов как хром, сера, кобальт, оксиды кремния, магния, кальция, практически не коррелируют с массовой долей аллювиальной и глинистой фракциями донных отложений, а также содержанием органического вещества. В таблице 1 приведены значения корреляционных коэффициентов между массовым содержанием фракций с определёнными размерами зерен и содержанием показателей основных компонентов химического состава донных отложений.
Таблица 1 - Корреляционные коэффициенты между массовым содержанием фракций с определёнными размерами зерен и содержанием показателей химического состава донных отложений
|
|
ВТВ |
КВ |
ВТВ |
КВ |
ВТВ |
КВ |
ВТВ |
КВ |
ВТВ |
КВ |
ВТВ |
КВ |
|
Показатель |
Размеры зерен фракций в мм |
|||||||||||
|
0,20-0,315 |
0,20-0,315 |
0,16-0,20 |
0,16-0,20 |
0,10-0,16 |
0,10-0,16 |
0,063-0,10 |
0,063-0,10 |
0,050-0,063 |
0,050-0,063 |
<0,050 |
<0,050 |
|
|
Al2O3 |
- |
0,56 |
- |
0,63 |
- |
0,63 |
0,83 |
0,82 |
0,61 |
0,82 |
0,74 |
0,77 |
|
Fe2O3 |
- |
- |
- |
- |
0,35 |
- |
0,56 |
0,49 |
0,89 |
0,58 |
0,35 |
0,49 |
|
K2O |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0,85 |
0,44 |
0,60 |
0,37 |
0,80 |
0,40 |
|
P2О5 |
- |
- |
- |
- |
- |
0,56 |
0,67 |
0,73 |
0,83 |
0,67 |
0,62 |
0,45 |
|
MnO |
- |
- |
- |
0,69 |
- |
0,82 |
0,83 |
0,88 |
0,91 |
0,84 |
0,61 |
0,71 |
|
TiO2 |
- |
- |
- |
0,51 |
- |
0,55 |
0,89 |
0,56 |
0,88 |
0,49 |
0,67 |
0,49 |
|
Zr |
- |
- |
- |
- |
0,75 |
0,65 |
0,59 |
0,50 |
0,60 |
0,42 |
0,38 |
0,35 |
|
Ni |
- |
0,54 |
- |
0,39 |
0,08 |
0,48 |
0,85 |
0,65 |
0,81 |
0,65 |
0,70 |
0,60 |
|
Cu |
- |
- |
0,85 |
0,26 |
0,73 |
0,39 |
0,49 |
0,45 |
0,87 |
0,40 |
0,39 |
- |
|
Zn |
- |
- |
0,87 |
0,52 |
0,82 |
0,73 |
0,67 |
0,90 |
0,93 |
0,89 |
0,50 |
0,79 |
|
As |
- |
- |
0,80 |
- |
- |
- |
- |
- |
0,89 |
- |
- |
- |
|
Rb |
- |
- |
0,87 |
- |
0,82 |
0,35 |
0,96 |
0,39 |
0,59 |
0,31 |
0,91 |
0,28 |
|
Sr |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0,80 |
- |
0,60 |
0,11 |
0,42 |
0,07 |
|
Y |
- |
- |
- |
- |
- |
0,93 |
0,9 |
0,89 |
0,81 |
0,79 |
0,72 |
0,58 |
|
Pb |
- |
- |
- |
0,64 |
- |
0,77 |
0,54 |
0,64 |
0,89 |
0,46 |
- |
- |
Обозначения: ВТВ – Верхнетобольское водохранилище, КВ – Каратомарское водохранилище, R – коэффициент корреляции
В ходе исследований был проведен сравнительный анализ корреляционных коэффициентов между массовым содержанием фракций с определёнными размерами зерен и содержанием показателей химического состава донных отложений двух водохранилищ на основании данных таблицы 1. Было выяснено, что для фракций донных отложений обоих водохранилищ с размером зерен ниже 0,16 мм, достаточно четко прослеживаются связи с высоким значением коэффициентов корреляции (таблица 2). Для наглядности в таблице 2 приведены диаграммы соотношений корреляционных коэффициентов и коэффициенты корреляции. В части таблицы 2 «Диаграммы соотношений корреляционных коэффициентов» первый ряд/столбик (синий цвет) соответствует значениям коэффициента корреляции по показателям Верхнетобольского водохранилища, а второй ряд/столбик (оранжевый цвет) соответствует значениям коэффициента корреляции по показателям Каратомарского водохранилища. Это подчеркивает, что между массовым содержанием фракций с определёнными размерами зерен и показателями химического состава основных компонентов донных отложений обоих водоемов наблюдаются схожие зависимости с высокими значениями коэффициентов корреляции. Это также указывает, что фракции донных отложений с размером зерна менее 0,16 мм являются адсорбентом таких химических компонентов и элементов как Al2O3, Fe2O3, K2O, TiO2, MnO, P2О5, Ni, Cu, Zn, Zr, As, Y, Rb, Pb, др.
Таблица 2 - Корреляционные зависимости между показателями донных отложений двух водохранилищ
|
№ |
Компонент |
Фракция с |
R – |
Диаграммы соотношений корреляционных коэффициентов |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1 |
Al2O3 |
< 0,16 |
0,95 |
![]() |
|
2 |
Fe2O3 |
< 0,16 |
0,72 |
![]() |
|
3 |
MnO |
< 0,1 |
0,88 |
![]() |
|
4 |
P2О5 |
< 0,1 |
0,85 |
![]() |
|
5 |
K2O |
< 0,1 |
0,89 |
![]() |
|
6 |
Ni |
< 0,315 |
0,89 |
![]() |
|
7 |
Zn |
< 0,315 |
0,67 |
![]() |
|
8 |
Cu |
< 0,16 |
0,61 |
![]() |
|
9 |
TiO2 |
< 0,1 |
0,51 |
![]() |
|
10 |
Zr |
< 0,16 |
0,91 |
![]() |
|
11 |
Y |
< 0,1 |
0,96 |
![]() |
[Источники]
115) И. И. Томилина, М. В Гапеева, Р. А.Ложкина. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ВОДЫ И ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ КАСКАДА ВОДОХРАНИЛИЩ РЕКИ ВОЛГА ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ ТОКСИЧНОСТИ И ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА // Труды ИБВВ РАН. – 2018. - вып. 81(84) – C. 107. – URL.
116) И.И. Томилина, М.В. Гапеева, Р.А. Ложкина. ИЗМЕНЕНИЕ КАЧЕСТВА ВОДЫ И ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ШЕКСНИНСКОГО ПЛЕСА РЫБИНСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА ПО ХИМИЧЕСКИМ И ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ ЗА ПЕРИОД 1961–2017 ГГ. // Труды ИБВВ РАН. – 2018. - вып. 83(86). – p. 32. – URL.
156) Анохина Ольга Константиновна. Экологическое нормирование содержания загрязняющих веществ в донных отложениях Куйбышевского водохранилища// тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.16, кандидат химических наук. – Казань. – 2004. – URL (дата обращения 2024.09.25).
157) Богословский Б.Б. Донные отложения, берега и биологические особенности озер и водохранилищ / Б.Б. Богословский. - Л.: 1982.- 82с.
158) Андреев О.П. Тяжелые металлы в донных отложениях Куйбышевского водохранилища (анализ современного состояния) / О.П. Андреев, Д.В. Иванов, P.P. Шагидуллин, В.В. Маланин // Вестник ТО РЭА. - 2001. - №1-2. - С. 71-78.










