Экогеохимические закономерности развития ландшафтов Апшеронского полуострова

Abstract

На основе результатов исследований последних лет рассматриваются ландшафты Апшеронского полуострова, их эко-геохимиическое состояние и особенности распространения в них макро-и микроэлементов. В задачу эколого-геохимического исследования входило изучение химического состава, почвообразующих пород, поверхностных вод, почвы и растительности незагрязненных и загрязненных нефтью ландшафтов с применением ландшафтно-геохимического метода. Для проведения химического и спектрального анализа были отобраны образцы растительности почв, и материнских пород, пластовых вод, донных отложений и ила, для которых был подсчитан кларк концентрации (КК), для характеристики миграции химических элементов в ландшафте вычислялся коэффициент биологического поглощения (Kb). В результате анализа было выявлено наличие ряда микроэлементов в почвах, в составе которых в разных количествах содержатся хлор, бор, молибден, свинец, кадмий, индий, стибий, бром, сурьма, палладий, серебро, олово, цирконий, стронций, ванадий, железо. Из этих элементов наиболее высокий кларк концентрации имеют хлор, кадмий, индий, палладий, стибий, а цирконий, стронций, ванадий и железо имеют мизерную концентрацию. На относительно загрязненных нефтью территориях Апшерона была выявлена высокая концентрация хлора, тербия, олова, палладия, серебра, ванадия, молибдена, свинца, а дефицитными микроэлементами являются стронций, цирконий, рубидий и железо. На практически незагрязненных (чистых) ландшафтах наблюдается избыточное содержание индия, сурьмы, стронция, тербия, свинца, бора, ванадия, хлора, молибдена, а стронций, цирконий, ванадий, железо и рубидий являются дефицитными. По результатам полевых исследований и дешифрирования космоснимков впервые в ГИС-среде составлена крупномасштабная цифровая "Ландшафтная карта Апшеронского полуострова", "Ландшафтно-геохимическая карта Апшеронского полуострова" отражающая ареалы распространения химических элементов, кларки которых относительно выше или ниже среднего кларка этих элементов, а также выявлены современные ландшафты региона, подвергшиеся антропогенной трансформации и деградации.

На основі результатів досліджень останніх років розглядаються ландшафти Апшеронского півострова, їх екогеохімічний стан і особливості поширення в них макро-і мікроелементів. У завдання еколого-геохімічного дослідження входило вивчення хімічного складу, грунтотворчих порід, поверхневих вод, ґрунту і рослинності незабруднених і забруднених нафтою ландшафтів із застосуванням ландшафтно-геохімічного метода. Для проведення хімічного і спектрального аналізу були відібрані зразки рослинності, грунтів, і материнських порід, пластових вод, донних відкладень і мулу, для яких був підрахований кларк концентрації (КК), для характеристики міграції хімічних елементів в ландшафті обчислювався коефіцієнт біологічного поглинання (Kb). В результаті аналізу було виявлено наявність ряду мікроелементів в грунтах, в складі яких в різних кількостях містяться хлор, бор, молібден, свинець, кадмій, індій, стибій, бром, сурма, паладій, срібло, олово, цирконій, стронцій, ванадій, залізо. З цих елементів найбільш високий кларк концентрації мають хлор, кадмій, індій, паладій, стибій, а цирконій, стронцій, ванадій і залізо мають мізерну концентрацію. На забруднених нафтою територіях Апшерону була виявлена висока концентрація хлору, тербію, олова, паладію, срібла, ванадію, молібдену, свинцю, а дефіцитними мікроелементами є стронцій, цирконій, рубідій і залізо. На практично незабруднених (чистих) ландшафтах спостерігається надмірний вміст іридію, сурми, стронцію, тербію, свинцю, бору, ванадію, хлору, молібдену, а стронцій, цирконій, ванадій, залізо і рубідій є дефіцитними. За результатами польових досліджень і дешифрування космознімків вперше в ГІС-середовищі складена великомасштабна цифрова "Ландшафтна карта Апшеронского півострова", "Ландшафтно-геохімічна карта Апшеронского півострова" відображає ареали поширення хімічних елементів, кларки яких щодо вище або нижче середнього кларка цих елементів, а також виявлені сучасні ландшафти регіону, які зазнали антропогенної трансформації і деградації.

Based on the results of recent studies, landscapes of the Apsheron Peninsula, their ecogeochemical state and characteristics of macro-and microelement distribution in them are considered. The task of the ecological and geochemical research included the study of the chemical composition, soil-forming rocks, surface waters, soil and vegetation of uncontaminated and oil-polluted landscapes using the landscape-geochemical method. Samples of vegetation of soils, and of parent rocks, reservoir waters, bottom sediments and silt, for which the concentration clarke (CC) was calculated, were selected for chemical and spectral analysis, the coefficient of biological absorption (Kb) was calculated to characterize the migration of chemical elements in the landscape. The analysis revealed the presence of a number of trace elements in soils containing chlorine, boron, molybdenum, lead, cadmium, indium, stibium, bromine, antimony, palladium, silver, tin, zirconium, strontium, vanadium and iron in varying amounts. Of these elements, chlorine, cadmium, indium, palladium, stitium have the highest clarke concentrations, and zirconium, strontium, vanadium, and iron have a negligible concentration. On practically unpolluted (pure), an excess of indium, antimony, strontium, terbium, lead, boron, vanadium, chlorine, molybdenum is observed, and strontium, zirconium, vanadium, iron and rubidium are scarce. For the first time in the GIS environment, a large-scale digital Landscape Map of the Apsheron Peninsula, Landscape Geochemical Map of the Apsheron Peninsula has been compiled based on the results of field research and decoding of space images reflecting the distribution of chemical elements whose clarke is relatively higher or lower than the average clarke of these elements, and also identified modern landscapes of the region, subjected to anthropogenic transformation and degradation. Chlorine, palladium, antimony, terbium, cadmium, indium, silver are most concentrated in the upper layers of soils with oil from the contaminated territories, and relatively few are found in the lower layers of strontium, zirconium, vanadium, rubidium, and iron. In the relatively oil-contaminated territories of Süngürd-ag, Gobustan, Dubendi, Zira, a high concentration of chlorine, terbium, tin, palladium, silver, vanadium, molybdenum, lead was detected, where strontium, zirconium, rubidium, and iron are very rare micro elements. In almost unpolluted (clean) territories (the villages of Gadzhi Zeynalabdin, Yeni Yashma, Shurabad, Khirdalan, Bayanata, Shikhlar, Fatmai) there is an excessive content of indium, antimony, strontium, terbium, lead, boron, vanadium, chlorine, molybdenum, while zircon vanadium, iron and rubidium are scarce trace elements for these territories. According to the spectral analysis of plant ash collected in various places on the Absheron Peninsula, samples of vegetation cover revealed the presence of microelements such as strontium, iron, vanadium, rubidium, bromine, zirconium, sometimes cadmium and tin and in very small quantities silver. On the basis of mathematical calculations of all geochemical indicators and geochemical formulas for macro compounds and microelements, as well as a digital landscape map, a landscape-geochemical map of the peninsula (mb 1: 100000) was compiled. In addition, for the sake of completeness of information on ecological-geochemical conditions of the studied territory, a landscape-geochemical map of the most polluted Balahany-Sabunchu-Ramaninsky pilot site on a larger scale (1:10 000) was drawn up. On the map, colors, symbols and special icons show the degree of trace element concentration and typomorphic macro compounds characteristic of geochemical anomalies; geochemical indicators of the most polluted areas; formulas for contaminated (more or less clean) territories; geochemical indicators characteristic of unpolluted, "clean" territories.