Характеристика района работ (обзор литературных данных)

Физико-географическое описание

Работы проходили в Темрюксоком районе Краснодарского края в Керченском проливе и у побережья Таманского полуострова между мысом Панагия и мысом Тузла. Таманский полуостров расположен в западной части Краснодарского края на границе с Украиной, разделен с ней Керченским проливом, на юге граничит с Анапским и Крымским районами, на востоке со Славянским районом, с севера омывается Азовским морем, с юга — Черным морем. На Таманском полуострове находится административная единица Краснодарского края — Темрюкский район. Население города 36,2 тыс. жителей (2008).Район включает один город районного подчинения — Темрюк и 27 сельских населенных пункта. В непосредственной близости от района работ расположены поселок Волна, находящийся в двух километрах, и станция Тамань в восьми километрах. На территории Таманского полуострова находятся два порта международного значения порт «Темрюк» и порт «Кавказ», на мысе Железный Рог ведется строительство третьего порта «Тамань» который должен стать одним из крупнейших на юге России. На Таманском полуострове открыты месторождения природного газа и нефти, имеются железные рудопроявления. Также здесь находится самое известное месторождение минерала, который иногда называют по названию полуострова — таманитом.

Рельеф

Рельеф Таманского полуострова своеобразен. Он представляет собой всхолмленную равнину, большая часть которой является дельтовой равниной, на которой возвышаются низкие горы или сопки. Высота сопок от 40-ка до 160-ти метров над уровнем моря. Гряды и холмы сильно расчленены оврагами и промоинами. Поверхность полуострова сильно изрезана заливами, лиманами и солеными озерами. Низменные пойменные пространства — плавни занимают дельту реки Кубань и ее старое русло. На Таманском полуострове преобладают суглинистые, песчаные и солончаковатые грунты. Большой интерес представляют грязевые вулканы, расположенные в наиболее молодых прогибах земли. Рельефная поверхность Темрюкского района очень разнообразна, она сильно расчленена, а обнажения различных пород создают большое количество экологических ниш, которые помогают сохранению многих природных видов растений и животных.

Береговая линия

Берега Таманского полуострова довольно разнообразны, но преобладают два типа: высокие, крутые — абразионные, т. е. образовавшиеся в результате разрушительной деятельности морских волн, и низкие, плоские — аккумулятивные. Последние сформировались из песчано-глинистых отложений в результате деятельности морских волн и течений. Берег Таманского залива от мыса Тузла вплоть до станицы Тамань, возвышенный и крутой. В среднем высота его колеблется от 15 до 30 м. Береговая линия на значительном протяжении обрывиста, состоит из известняковых пород и ракушечника. Растительность большей частью антропогенная, однако в ряде мест вдоль береговых обрывов сохранилась первичная степная растительность. Дно побережья в основном песчаное, у мысов — каменистое. Прибрежная полоса моря и Керченского пролива замерзает почти ежегодно. В последние годы наблюдается наступление моря на сушу, что уменьшает ширину песчаного пляжа.

Климат

Климат района характеризуется как умеренно континентальный. Зимой преобладают холодные северные, северо-восточные, северо-западные ветры. Ветер с юга приносит тепло и дожди. Таманский полуостров относится к району недостаточного увлажнения. За год выпадает 200 — 250 мм осадков, в основном поздней осенью и зимой. Зима умеренно мягкая. Весна бывает ветреной, в последние годы с мало дождливой, но пасмурной погодой. Лето жаркое, температура достигает в июле — в августе до 40-ка и более градусов. Осадков не бывает по два — три месяца. Сентябрь и октябрь умеренно влажные и теплые.

Гидрологические особенности

Гидрологические особенности Таманского полуострова отражают своеобразие его рельефа, геологического строения, климата и определяют специфику условий питания, стока и режима водоемов, характер подземных вод. Более половины территории полуострова (900 кв. км) заняты лиманами, плавнями и озерами. Речная сеть района представлена рекой Кубанью. Ширина реки 90 — 150 метров, глубина 2,5 — 5 метров, скорость течения 0,6 м/с. Берега низкие.

Экологическая ситуация

Керченский пролив играет существенную роль в формировании особенностей гидролого-гидрохимического режима Азово-Черноморского бассейна и является важнейшим промысловым районом и судоходной магистралью. Формирование условий среды в проливе и их изменчивость происходит в условиях увеличения антропогенных нагрузок. Основными источниками негативного воздействия на экосистему пролива являются интенсивное судоходство, портовые и рейдовые перегрузочные комплексы, береговые источники загрязнения, расположенные в зоне Украины и Российской Федерации, дноуглубление акваторий портов и подходных каналов и дампинг изымаемых грунтов. В настоящей работе рассматриваются особенности поведения таких загрязняющих веществ, как тяжелые металлы.

Термин тяжелые металлы, характеризующий широкую группу токсикантов, получил значительное распространение в экологической литературе. В различных научных и прикладных работах авторы по-разному трактуют значение этого понятия. В связи с этим количество элементов, относимых к группе тяжелых металлов, изменяется в широких пределах. В качестве критериев принадлежности используются многочисленные характеристики: атомная масса, плотность, токсичность, распространенность в природной среде, степень вовлеченности в природные и техногенные циклы. В некоторых случаях под определение тяжелых металлов попадают элементы, относящиеся к металлоидам (например, мышьяк).

В химической литературе к тяжелым металлам относятся Cu, Pb, Zn, Ni, Sn; к ним примыкают так называемые малые, или младшие — Co, Sb, Bi, Hg, Cd. В (Treatise on Geochemistry, 2004) тяжелыми металлами названы Pb, Zn, Cd, Cr, Cu, Ni. В работах, посвященных проблемам загрязнения окружающей природной среды и экологического мониторинга, на сегодняшний день к тяжелым металлам относят более 40 элементов периодической системы Д. И. Менделеева с атомной массой свыше 50 атомных единиц: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb, Bi и др. При этом немаловажную роль в категорировании тяжелых металлов играют следующие условия: их высокая токсичность для живых организмов в относительно низких концентрациях, а также способность к биоаккумуляции. Практически все металлы, попадающие под это определение (за исключением свинца, ртути, кадмия и висмута, биологическая роль которых на настоящий момент не ясна), активно участвуют в биологических процессах, входят в состав многих ферментов. По классификации Н. Реймерса, тяжелыми следует считать металлы с плотностью более 8 г/см³.

Формально определению «тяжелые металлы» соответствует большое количество элементов. Однако, по мнению исследователей, занятых практической деятельностью, связанной с организацией наблюдений за состоянием и загрязнением окружающей среды, соединения этих элементов далеко не равнозначны как загрязняющие вещества. Поэтому во многих работах происходит сужение рамок группы тяжелых металлов, в соответствии с критериями приоритетности, обусловленными направлением и спецификой работ. Так, в работах Ю. А. Израэля в перечне химических веществ, подлежащих определению в природных средах на фоновых станциях в биосферных заповедниках, в разделе тяжелые металлы поименованы Pb, Hg, Cd, As. С другой стороны, согласно решению Целевой группы по выбросам тяжелых металлов, работающей под эгидой Европейской Экономической Комиссии ООН и занимающейся сбором и анализом информации о выбросах загрязняющих веществ в европейских странах, только Zn, As, Se и Sb были отнесены к тяжелым металлам. По определению Н. Реймерса отдельно от тяжелых металлов стоят благородные и редкие металлы; соответственно, остаются только Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg. В прикладных работах к числу тяжелых металлов чаще всего добавляют Pt, Ag, W, Fe, Au, Mn. Среди тяжелых металлов, согласно данным Агентства по охране окружающей среды США (EPA), наиболее токсичны Hg, Sn, V, Mn, Mo, Pb, Zn, Cd, Cu, Cr, Ni, As. Обычно при организации мониторинга и оценке вредного воздействия загрязняющих веществ на организмы определяют содержание этих металлов. Тяжелые металлы, накапливаясь в пищевых цепях, обладают не только токсичными, но и мутагенными свойствами.

Таблица. 1. Биогеохимические свойства ряда тяжелых металлов

Примечание: В — высокая, У — умеренная, Н — низкая Химический состав осадков, как таковой, безлик, т.к. валовая концентрация элементов представляет собой сумму количеств элемента в различных минералах, разнообразном биогенным материале и органо-минеральными образованиях (Калмыкова, 2001). Для различных типов горных пород характерен свой определенный набор минералов, соответствующий условиям их происхождения и определяющий геохимический фон объекта. В осадочных породах и донных осадках могут встречаться практически любые минералы. Кроме собственно обломочных минералов в осадках иногда в значительных количествах находится и биогенный материал.