В этой статье:
- Образование донных отложений
- Состав донных отложений
- Классификация донных осадков
- Донные осадки в реках
- Донные отложения в озерах
- Донные отложения в морях и океанах
- Значение донных отложений
- Изучение и анализ
- Заключение
- Список литературы
Донные отложения ─ это минеральные вещества, оседающие на дне мирового океана: морей, озёр, и рек. Они формируются в результате сложных физико-химических и биохимических процессов, вызываемых как естественными факторами, так и деятельностью человека.
Образование донных отложений
Этот процесс включает в себя различные климатические и гидрологические факторы, взаимодействующие между собой, и создающие уникальный состав и структуру осадков на дне водоёмов. Источники материала донных отложений (другое их название – донные осадки) могут быть различными, и подразделяются на несколько типов: терригенные, биогенные, хемогенные, вулканогенные отложения.
- Механические отложения образуются из разрушенных горных пород, переносятся потоками, ветром или ледниками и затем оседают.
- Химические ─ формируются в результате химических реакций в морской воде.
- Органические ─ возникают как результат деятельности растений и животных.
Факторы, влияющие на осадконакопление:
- Глубина и рельеф дна, а также прилегающей суши.
- Характер и скорость течений.
- Особенности береговой линии.
- Биологическая активность.
- Поступление осадочного и органического материала.
- Физико-географические условия региона: рельеф, климат, процессы выветривания горных пород и почв.
Состав донных отложений
Состав зависит от множества факторов, включая климат, рельеф, геологическое строение местности, размеры и форму водоёма, а также уровень его проточности.
| Минеральный |
· Глина. · Песок, галька, валуны. · Алеврит (термин обозначает лёсс или пыль). · Породы, образованные карбонатами (кальцит и доломит). · Кремнезём, образующийся из морских организмов, ─ диатомовых водорослей и радиолярий. |
| Органический |
· Остатки растений и животных, представленные органическим илом. · Гумус ─ высокомолекулярная органика, устойчивая к биодеструкции. |
| Вещественный (элементный) |
• Органический азот (гуминовые элементы (25–60%), аминокислоты (21–35%), хлорофилл (1–3%), пептиды); нитраты 1,8 до 5,1 мг/кг. • Фосфор 0,03 – 0,3%. • Железо 1 - 8%. • Марганец 0,05 – 2%. |
Классификация донных осадков
По происхождению
- Терригенные ─ образуются из разрушенных пород суши, переносимых водой или ветром.
- Органогенные ─ состоят из остатков водных организмов, таких как ракушки и кораллы.
- Вулканогенные ─ возникают из вулканического пепла и лавы.
- Хемогенные ─ формируются химическими процессами, в состав входят: оксиды железа и марганца, карбонаты, некоторые соли.
- Космогенные ─ состоят из космической пыли и метеоритов.
По гранулометрическому составу (размеру частиц)
- Пески: от крупных (1–2 мм) до очень тонких (0,05–0,10 мм).
- Алевриты: 0,10–0,01 мм.
- Глины: грубые (0,001–0,002 мм) и тонкие (<0,001 мм).
По химическому составу
- Карбонатные.
- Кремнистые.
- Железомарганцевые.
Донные осадки в реках
Отложения представляют собой рыхлые осадочные образования накапливаемые в русле, пойме и на террасах рек в виде наносов. Состав включает как частицы, образующиеся непосредственно в водоёме (автохтонные), так и частицы, поступающие извне (аллохтонные). Такие осадки служат индикатором состояния окружающей среды, отражая уровень загрязнённости. При взмучивании воды или резких изменениях погодных условий донные осадки могут стать источником вторичного загрязнения. Также они принимают участие в круговороте веществ и энергии и служат средой обитания для множества организмов.
Загрязнённые отложения в реках представляют серьёзную угрозу для экосистем. Наиболее вредными загрязнителями являются тяжёлые металлы и углеводороды. Источники загрязнений:
- Неочищенные сточные воды.
- Продукты разрушения почвы из-за сельскохозяйственной деятельности: вспашки, вырубки лесов.
- Нарушение границ водоохранных зон.
Донные отложения в озерах
Процесс формирования:
- Во время паводков и половодий частицы осадков перемещаются и оседают в устьях.
- Наносы разносятся вдоль берега, где они могут осаждаться.
- Животные и микроорганизмы измельчают и уплотняют илы, пропуская их через свое тело для извлечения питательных веществ.
Состав донных отложений включает песок, гальку, алеврит, глину, суглинок, супесь, ил, диатомит и торф в различных комбинациях и пропорциях.
Роль озёрных донных отложений
- Они поддерживают баланс в экосистеме, удаляя излишки органики.
- Служат источником ресурсов для организмов, преобразующих неорганические соединения в органические.
- Являются их средой обитания.
- Накапливают информацию о потоках элементов в биосфере, отражая климатические и экологические условия прошлых эпох.
Сапропель - особый вид озерных отложений
Это органический ил, который образуется в водоёмах с высокой концентрацией планктона и растительности. Он состоит из гумуса, кальция, фосфора, других полезных элементов, что делает его ценным удобрением. Кроме того, его используют в животноводстве и птицеводстве для улучшения качества кормов. В медицине сапропель применяют для производства целебных грязей и лекарственных препаратов.
Донные отложения в морях и океанах
Особенности формирования и состава:
- В прибрежном поясе (до 200 метров от берега) волны накапливают пески, галечники и ракушечники.
- В устьях рек оседают глины и алевриты.
- В шельфовом поясе ─ известковые осадки и пески.
- В эпиконтинентальных морях ─ глины и алевриты с органическими веществами.
- В глубоких морских котловинах, глубже 200 метров, ─ тонкозернистые отложения.
Состав донных осадков зависит от нескольких факторов:
- Глубина и рельеф дна.
- Гидродинамические условия, такие как течения и волны.
- Биологическая продуктивность. Кораллы и моллюски оставляют на дне раковины и скелеты, которые со временем превращаются в осадочные породы.
- Вулканическая и гидротермальная активность.
Роль донных осадков в морской экосистеме
- Создание условий для жизни организмов.
- Участие в обмене углеродом и кислородом.
- Влияние на движение водных масс.
Роль донных отложений в геологической истории
- Изучение климатических условий прошлого помогает понять, как менялась планета на протяжении тысячелетий.
- Анализ тектонических процессов показывает, как движение литосферных плит формировало континенты и океаны.
- Исследование циркуляции водных масс в океанах помогает предсказывать изменения климата и морские течения.
- Изучение периодов массового вымирания живых организмов позволяет лучше понять, какие факторы могут привести к глобальным изменениям в биосфере.
Значение донных отложений
| В экологии |
1. Донные отложения играют значимую роль в самоочищении воды, накапливая в себе различные вещества. Однако если эти отложения загрязнены, они могут стать источником вторичного загрязнения. 2. Химический состав отложений отражает техногенное загрязнение и биогеохимические особенности водосборных территорий. При попадании в почвы они могут влиять на качество подземных вод. 3. Это среда обитания живущих на дне организмов. Изменения грунта, такие как загрязнение или перемещение, могут нарушать её естественный баланс. |
| В геологии |
Это ценный источник сведений о прошлых климатических условиях и тектонических процессах. Аспекты значимости: • оценка изменений окружающей среды; • определение возраста событий; • создание геохронологических шкал; • реконструкция истории климата в прошлом. |
| В экономике |
• В аграрной сфере используют как ценное удобрение. • В производстве строительных материалов применяются в качестве добавки при изготовлении керамзита. • • Служат источником уникальных микроорганизмов для биоремедиации загрязнённых нефтью водных экосистем. |
Изучение и анализ
Исследования определяют участки с наиболее высоким уровнем загрязнения и оценивают их влияние на окружающую среду, для этого используются различные методы отбора проб, зависящих от целей исследования. Отбирается:
- верхний слой;
- по слоям;
- одновременный отбор воды.
Для каждого метода отбора проб используются специальные устройства
Лабораторные исследования включают анализ физико-химических характеристик для определения состава, возраста отложений и их воздействия на окружающую среду. Актуальные методы анализа:
- потенциометрия;
- ИСП-АЭС;
- ААС;
- гравиметрия;
- титриметрия;
- хроматография (ВЭЖХ);
- ИК-спектрометрия;
- гранулометрический анализ;
- и другие.
Заключение
Анализ донных отложений является ключевым инструментом для планирования и управления водными ресурсами.
Компания ЦЭИ-ЭКСПЕРТ предлагает услуги по тщательному исследованию донных отложений, в процессе которого строго соблюдаются все необходимые нормы и правила. По завершении исследования заказчик получает подробный отчёт с оценкой состояния донных отложений, анализ уровня их загрязнения.
Если вам нужно провести исследование донных отложений на оловоорганические соединения, обратитесь к нам прямо сейчас! Закажите услугу на тут.
Мы гарантируем высокое качество и точность результатов!
Список литературы
- Даувальтер В. А.Геоэкология донных отложений озёр. Мурманск: Изд-во МГТУ, 2012. 242 с.
- Мизандронцев И. Б.Химические процессы в донных отложениях водоёмов. Новосибирск: Наука, 1990. 176 с.
- Рыбаков Д.С., Шелехова Т. С. Диатомеи в донных осадках – индикаторы загрязнения водных экосистем в условиях урбанизации. Экология, 2014,№1, с.45-52
- Соколова Т. В. Методика интегральной эколого-геохимической оценки донных отложений искусственно созданных водных объектов в условиях природного и техногенного воздействия. Воронеж: Изд-во ВГУ, 2015. С. 40
