Оловоорганические загрязнители  в формирующихся прибрежно-морских отложениях  Калининградского шельфа, Балтийское море

З. А. Жаковская; Г. И. Кухарева; П. В. Баш; Д. В. Рябчук; А. Ю. Сергеев

Том 267

Страницы:

356-371

Скачать том:

RUS ENG

Научная статья

Геотехнология и инженерная геология

Оловоорганические загрязнители в формирующихся прибрежно-морских отложениях Калининградского шельфа, Балтийское море

Авторы:

З. А. Жаковская¹

Г. И. Кухарева²

П. В. Баш³

Д. В. Рябчук⁴

А. Ю. Сергеев⁵

Об авторах

1 — канд. биол. наук Ведущий научный сотрудник Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр РАН ▪ Orcid ▪ Scopus
2 — Научный сотрудник Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр РАН ▪ Orcid ▪ Scopus
3 — Младший научный сотрудник Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр РАН ▪ Orcid
4 — канд. геол.-минерал. наук Заведующий отделом Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П.Карпинского ▪ Orcid ▪ Scopus
5 — канд. геол.-минерал. наук Старший научный сотрудник Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П.Карпинского ▪ Orcid ▪ Scopus

Дата отправки:

2024-03-30

Дата принятия:

2024-06-13

Дата публикации:

2024-07-04

Аннотация

На основе двухлетнего мониторинга современных донных отложений двух участков Калининградского шельфа Балтийского моря – «Куршская коса» и «Северный Самбийский» – проведена оценка источников загрязнения оловоорганическими соединениями (ООС) и тяжелыми металлами. Содержание отдельных ООС и спектры ООС, полученные при анализе методом газовой хроматографии с масс-спектрометрией относительно крупнозернистых донных отложений, указывают на присутствие оловоорганики в значимых количествах – суммарное содержание ООС (∑ООС) от 0,6 до 8,3 нг/г. Однако содержание трибутилолова (ТБО), основного компонента противообрастающих систем для морских судов и наиболее опасного для морских экосистем эндокринразрушающего соединения из ряда ООС, находится на низком уровне (0-2,3 нг/г) во всех изученных пробах и не увеличилось за двухлетний период наблюдений (коэффициент биодеградации 1,7-12,4). В то же время присутствие в осадках участка «Северный Самбийский» аномально высоких содержаний моно-, трифенил- и трициклогексилолова (до 30, 7 и 6,4 нг/г соответственно) свидетельствует о дополнительном источнике загрязнений прибрежных вод и шельфовых осадков (например, пластиковым мусором и сельскохозяйственными стоками). Отсутствие значимого судоходства в изучаемых районах обеспечивает устойчиво низкий уровень загрязнения трибутилоловом и его производными (менее 0,3 и 2,3 нг/г ТБО в 2017 г. и менее 0,1 и 1,3 нг/г в 2018 г. для участков «Куршская коса» и «Северный Самбийский» соответственно), что свидетельствует об активности процессов трансформации ТБО и самоочистки песчаных осадков. Однако установленные тенденции и их прогнозная корректность требуют долговременного наблюдения и мониторинга состояния осадков с привлечением данных по глубоководной части шельфа, обогащенной глинистой и гумусной составляющей.

Ключевые слова:

оловоорганические соединения трибутилолово донные отложения Куршская коса Балтийское море

Литература

Duaa G., Zahraa R., Emad Y. A Review of Organotin Compounds: Chemistry and Applications // Archives of Organic and Inorganic Chemical Sciences. 2018. Vol. 3. Iss. 3. P. 344-352. DOI: 10.32474/AOICS.2018.03.000161
de Oliviera D.D., Rojas E.G., dos Santos Fernandez M.A. Should TBT continue to be considered an issue in dredging port areas? A brief review of the global evidence // Ocean & Coastal Management. 2020. Vol. 197. № 105303. DOI: 10.1016/j.ocecoaman.2020.105303
Jokšas K., Stakėnienė R., Raudonytė-Svirbutavičienė E. On the effectiveness of tributyltin ban: Distribution and changes in butyltin concentrations over a 9-year period in Klaipėda Port, Lithuania // Ecotoxicology and Environmental Safety. 2019. Vol. 183. № 109515. DOI: 10.1016/j.ecoenv.2019.109515
Uc-Peraza R.G., Castro Í.B., Fillmann G. An absurd scenario in 2021: Banned TBT-based antifouling products still available on the market // Science of The Total Environment. 2022. Vol. 805. № 150377. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2021.150377
Beyer J., Song Y., Tollefsen K.E. et al. The ecotoxicology of marine tributyltin (TBT) hotspots: A review // Marine Environmental Research. 2022. Vol. 179. № 105689. DOI: 10.1016/j.marenvres.2022.105689
Lagadic L., Katsiadaki I., Biever R. et al. Tributyltin: Advancing the Science on Assessing Endocrine Disruption with an Unconventional Endocrine-Disrupting Compound / Reviews of Environmental Contamination and Toxicology. Cham: Springer, 2018. Vol. 245. P. 65-127. DOI: 10.1007/398_2017_8
Khanam M.R.M., Shimasaki Y., Hosain M.Z. et al. Effects of the antifouling agent tributyltin on the sinking behavior, photo-synthetic rate and biochemical composition of the marine planktonic diatom Thalassiosira pseudonana // Ecotoxicology. 2022. Vol. 31. Iss. 7. P. 1158-1168. DOI: 10.1007/s10646-022-02577-9
Sheng-Nan Shu, Rui-Tong Jiang, Jie Yin et al. Characteristics, sources and health risks of organotin compounds in marine organisms from the seas adjacent to the eastern ports of China // Regional Studies in Marine Science. 2023. Vol. 61. № 102929. DOI: 10.1016/j.rsma.2023.102929
Suzdalev S., Gulbinskas S., Blažauskas N. Distribution of tributyltin in surface sediments from transitional marine-lagoon system of the south-eastern Baltic Sea, Lithuania // Environmental Science and Pollution Research. 2015. Vol. 22. Iss. 4. P. 2634-2642. DOI: 10.1007/s11356-014-3521-4
Warford L., Mason C., Lonsdale J. et al. A reassessment of TBT action levels for determining the fate of dredged sediments in the United Kingdom // Marine Pollution Bulletin. 2022. Vol. 176. № 113439. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2022.113439
Bandara K.R.V., Chinthaka S.D.M., Yasawardene S.G., Manage P.M. Modified, optimized method of determination of Tributyltin (TBT) contamination in coastal water, sediment and biota in Sri Lanka // Marine Pollution Bulletin. 2021. Vol. 166. № 112202. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2021.112202
Quintas P.Y., Alvarez M.B., Arias A.H. et al. Spatiotemporal distribution of organotin compounds in the coastal water of the Bahía Blanca estuary (Argentina) // Environmental Science and Pollution Research. 2019. Vol. 26. Iss. 8. P. 7601-7613. DOI: 10.1007/s11356-019-04181-7
Kucklick J.R., Ellisor M.D. A review of organotin contamination in arctic and subarctic regions // Emerging Contaminants. 2019. Vol. 5. P. 150-156. DOI: 10.1016/j.emcon.2019.04.003
Abraham M., Westphal L., Hand I. et al. TBT and its metabolites in sediments: Survey at a German coastal site and the central Baltic Sea // Marine Pollution Bulletin. 2017. Vol. 121. Iss. 1-2. P. 404-410. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2017.06.020
Filipkowska A., Kowalewska G. Butyltins in sediments from the Southern Baltic coastal zone: Is it still a matter of concern, 10 years after implementation of the total ban? // Marine Pollution Bulletin. 2019. Vol. 146. P. 343-348. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2019.06.050
Метелькова Л.О., Жаковская З.А., Мамонтова В.Н., Кухарева Г.И. Органические соединения олова в воде и донных отложениях Финского залива и р. Невы // Вода: химия и экология. 2017. № 3. С. 70-82.
Mil-Homens M., Almeida C.M.R., Dias S. et al. Spatial distribution and temporal trends of butyltin compounds (TBT, DBT & MBT) in short sediment cores of the SW Portuguese Shelf (western Iberian Margin, NE Atlantic) // Science of The Total Environment. 2023. Vol. 900. № 165872. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.165872
Zhakovskaya Z., Metelkova L., Kukhareva G. et al. Mobility of metal-organic pollutants in the emerging coastal-marine sediment of the Baltic Sea: The case-example of organotin compounds in sediments of the Gulf of Finland // Journal of Sea Research. 2022. Vol. 190. № 102307. DOI: 10.1016/j.seares.2022.102307
Атлас геологических и эколого-геологических карт Российского сектора Балтийского моря. СПб: ВСЕГЕИ, 2010. 77 с.
Metelkova L., Zhakovskaya Z., Kukhareva G. et al. Organotin compounds (OTs) in surface sediments, bivalves and algae from the Russian coast of the Barents Sea (Kola Peninsula) and the Fram Strait (Svalbard Archipelago) // Environmental Science and Pollution Research. 2022. Vol. 29. Iss. 23. P. 34659-34669. DOI: 10.1007/s11356-021-18091-0
Kucharski D., Giebułtowicz J., Drobniewska A. et al. The study on contamination of bottom sediments from the Odra River estuary (SW Baltic Sea) by tributyltin using environmetric methods // Chemosphere. 2022. Vol. 308. Part 1. № 136133. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2022.136133
Raudonytė-Svirbutavičienė E., Jokšas K., Stakėnienė R. On the effectiveness of tributyltin ban part II: Temporal and spatial trends of organotin pollution in intense sediment accumulation areas and dumping sites of the Baltic Sea // Journal of Hazardous Materials Advances. 2023. Vol. 10. № 100294. DOI: 10.1016/j.hazadv.2023.100294
Wenjun Gui, Chunxia Tian, Qianqian Sun et al. Simultaneous determination of organotin pesticides by HPLC-ICP-MS and their sorption, desorption, and transformation in freshwater sediments // Water Research. 2016. Vol. 95. P. 185-194. DOI: 10.1016/j.watres.2016.02.056
Liping Fang, Cuihong Xu, Ji Li et al. The importance of environmental factors and matrices in the adsorption, desorption, and toxicity of butyltins: a review // Environmental Science and Pollution Research. 2017. Vol. 24. Iss. 10. P. 9159-9173. DOI: 10.1007/s11356-017-8449-z
Quintas P.Y., Fernández E.M., Spetter C.V. et al. Preliminary studies about the role of physicochemical parameters on the organotin compound dynamic in a South American estuary (Bahía Blanca, Argentina) // Environmental Monitoring and Assessment. 2019. Vol. 191. Iss. 3. № 127. DOI: 10.1007/s10661-019-7260-3
Cruz A., Anselmo A.M., Suzuki S., Mendo S. Tributyltin (TBT): A Review on Microbial Resistance and Degradation // Critical Reviews in Environmental Science and Technology. 2015. Vol. 45. Iss. 9. P. 970-1006. DOI: 10.1080/10643389.2014.924181
Шкапенко В.В. Геохімічні особливості бiотрансформацiï неполярних вуглеводнів і сполук важких металiв у донних вiдкладах: Автореф. дис. … канд. геол. наук. Киïв: Iнститут геохiмiï, мiнералогiï та рудоутворення iм. М.П.Семененка, 2016. 20 с. (на украинском).
Martina Furdek Turk, Ivanić M., Dautović J. et al. Simultaneous analysis of butyltins and total tin in sediments as a tool for the assessment of tributyltin behaviour, long-term persistence and historical contamination in the coastal environment // Chemosphere. 2020. Vol. 258. № 127307. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2020.127307
Ronia Chung-tin Sham, Lily Shi Ru Tao, Yanny King Yan Mak et al. Occurrence and trophic magnification profile of triphenyltin compounds in marine mammals and their corresponding food webs // Environmental International. 2020. Vol. 137. № 105567. DOI: 10.1016/j.envint.2020.105567
Rajendran K., Dey R., Ghosh A., Das D. In search of biocatalytic remedy for organotin compounds- the recalcitrant eco-toxicants // Biophysical Chemistry. 2022. Vol. 290. № 106888. DOI: 10.1016/j.bpc.2022.106888
Kuzikova I., Andronov E., Zaytseva T. et al. A microcosm approach for evaluating the microbial nonylphenol and butyltin biodegradation and bacterial community shifts in co-contaminated bottom sediments from the Gulf of Finland, the Baltic Sea // Envi-ronmental Science and Pollution Research. 2022. Vol. 29. Iss. 46. P. 69849-69860. DOI: 10.1007/s11356-022-20751-8
Soboń A., Szewczyk R., Długoński J. Tributyltin (TBT) biodegradation induces oxidative stress of Cunninghamella echinulata // International Biodeterioration & Biodegradation. 2016. Vol. 107. P. 92-101. DOI: 10.1016/j.ibiod.2015.11.013
Finnegan C., Ryan D., Enright A.-M., Garcia-Cabellos G. A review of strategies for the detection and remediation of organotin pollution // Critical Reviews in Environmental Science and Technology. 2018. Vol. 48. Iss. 1. P. 77-118. DOI: 10.1080/10643389.2018.1443669
Borrego B.B., Gracioso L.H., Karolski B. et al. Tributyltin degrading microbial enzymes: A promising remediation approach // Marine Pollution Bulletin. 2023. Vol. 189. № 114725. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2023.114725
Furdek M., Mikac N., Bueno M. et al. Organotin persistence in contaminated marine sediments and porewaters: In situ deg-radation study using species-specific stable isotopic tracers // Journal of Hazardous Materials. 2016. Vol. 307. P. 263-273. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2015.12.037
Norén A., Fedje K.K., Strömvall A.-M. et al. Low impact leaching agents as remediation media for organotin and metal contaminated sediments // Journal of Environmental Management. 2021. Vol. 282. № 111906. DOI: 10.1016/j.jenvman.2020.111906
Tarrés M., Cerdà-Domènech M., Pedrosa-Pàmies R. et al. Transport and distributions of naturally and anthropogenically sourced trace metals and arsenic in submarine canyons // Progress in Oceanography. 2023. Vol. 218. № 103122. DOI: 10.1016/j.pocean.2023.103122
Ugwu I.M., Igbokwe O.A. Sorption of Heavy Metals on Clay Minerals and Oxides: A Review / Advanced Sorption Process Applications. London: IntechOpen, 2019. 23 p. DOI: 10.5772/intechopen.80989
Remeikaitė-Nikienė N., Garnaga-Budrė G., Lujanienė G. et al. Distribution of metals and extent of contamination in sediments from the south-eastern Baltic Sea (Lithuanian zone) // Oceanologia. 2018. Vol. 60. Iss. 2. P. 193-206. DOI: 10.1016/j.oceano.2017.11.001
Zaborska A., Siedlewicz G., Szymczycha B. et al. Legacy and emerging pollutants in the Gulf of Gdańsk (southern Baltic Sea) – loads and distribution revisited // Marine Pollution Bulletin. 2019. Vol. 139. P. 238-255. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2018.11.060
Rudnick R.L., Gao S. 4.1 – Composition of the Continental Crust // Treatise of Geochemistry. Elsevier, 2014. Vol. 4. P. 1-51. DOI: 10.1016/B978-0-08-095975-7.00301-6

Оловоорганические загрязнители в формирующихся прибрежно-морских отложениях Калининградского шельфа, Балтийское море

Аннотация

Литература

Похожие статьи