Высокодисперсные фазы-носители тяжелых металлов в гидросфере и педосфере бассейна Азовского моря: экологическое значение и оценка загрязнения

Проект направлен на установление роли микрочастиц педосферы и гидросферы в распределении, накоплении и миграции приоритетных поллютантов – тяжелых металлов на границах раздела суша-вода на примере бассейна Азовского моря. Предполагается впервые получить детальную информацию о закономерностях перераспределения тяжелых металлов (цинка, меди, свинца, никеля, кадмия, хрома и ртути) в барьерных зонах почва - поверхностные воды - донные отложения. Сетевые мониторинговые исследования будут охватывать значительный регион юга России – водораздельные пространства и поймы р. Аксай, р. Тузлов, р. Дон, малых рек и побережья Таганрогского залива Азовского моря. Будет исследован эоловый массоперенос тяжелых металлов в составе жидких и твердых атмосферных осадков с континента в экосистему Азовского моря и реку Дон. Проанализирован состав дорожной пыли в угольных районах бассейна Азовского моря и установлена связь содержания тяжелых металлов с частицами разной размерности. Будут выявлены механизмы поглощения и трансформации тяжелых металлов различными фазами-носителями в составе изучаемых депонирующих сред – почв и донных отложений. Это будет достигнуто путем совместного использования показателей участия отдельных компонентов аквальных и наземных ландшафтов в сорбции тяжелых металлов и процессах их формообразования. На основе разработанной участниками проекта схемы фракционирования соединений тяжелых металлов будет выявлена полифункциональность компонентов почв и донных отложений в процессах мобилизации и иммобилизации металлов. Будут изучены особенности моно- и полиэлементной адсорбции тяжелых металлов почвами и донными отложениями и выделенными из них илистыми фракциями. Впервые с применением синхротронных методов рентгеноспектральной и рентгеноструктурной диагностики будут исследованы молекулярные механизмы поглощения металлов высокодисперсными фазами-носителями (органическим веществом, карбонатами, глинистыми минералами и полуторными оксидами) аквальных и наземных экосистем. Будет выявлено влияние степени дисперсности частиц тяжелых металлов (макро- и наноформа) на поглощение и трансформацию их в педосфере и гидросфере. С использованием методов электронно-микроскопического анализа при помощи ультратонких срезов будут изучены особенности проникновения макро- и наночастиц металлов в клетки растений. Будет изучена роль высокодисперсных фаз-носителей в процессе массопереноса тяжелых металлов в системе вода-суша бассейна Азовского моря. Выполнение Проекта позволит получить новые фундаментальные результаты в изучении закономерностей перераспределения тяжелых металлов между компонентами наземных и аквальных экосистем бассейна Азовского моря.