Suspendēto daļiņu un nogulumu loma metālisko elementu apritē Rīga līcī

Abstract

LATVIJAS UNIVERSITĀTE ĢEOGRĀFIJAS UN ZEMES ZINĀTĽU FAKULTĀTE VIDES ZINĀTNES NODAĻA RITA POIKĀNE Promocijas darba “SUSPENDĒTO DAĻIĽU UN NOGULUMU LOMA METĀLISKO ELEMENTU APRITĒ RĪGAS LĪCĪ” anotācija. Promocijas darba mērķis: pētīt un aprakstīt mehānismus un kontrolējošos faktorus, kas pagātnē noteica un mūsu dienās nosaka metālu (Al, Fe, Mn, Cu, Cd, Cr, Ni, Pb un Zn) izplatību un apriti Rīgas līča un Daugavas grīvas ūdenī, Rīgas līča nogulumos un to virskārtā, kā arī, balstoties uz literatūras datiem, prognozēt iespējamos bioloģiskos, ķīmiskos un fizikālos procesus, kas var Rīgas līcī mainīt iepriekš minēto metālu saturu nogulumos un koncentrāciju ūdenī, vērtējot varbūtējās pārmaiľas Rīgas līča ekosistēmā un tās procesos, ko var ietekmēt un radīt metālu satura un koncentrācijas mazināšanās vai palielināšanās šajā ekosistēmā. Promocijas darbs atspoguļo kompleksu pētījumu atbilstoši mērķim par suspendēto daļiľu lomu Al, Fe, Mn, Cd, Cu, Zn, Cr, Ni un Pb pārnesē no Daugavas grīvas Rīgas līcī, kā arī šo elementu apritē Rīgas līcī; bioģeoķīmiskajiem procesiem ūdenī, kas ietekmē suspendēto metālu dinamiku; Rīgas līča nogulumu un tur notiekošo bioģeoķīmisko procesu lomu šo elementu “apglabāšanā” vai otrreizējā nonākšanā ūdenī. Darbā apkopoti rezultāti no 1998. līdz 2007. gadam, kuri ietver arī pētījumu rezultātus par Ventspils ostas nogulumiem. Pētījuma laikā tika veiktas kopējo metālu kvantitatīvās analīzes ievāktajos paraugos – Rīgas līča ūdens suspendētajās daļiľās un nogulumos, Daugavas lejteces, posmā no Vanšu tilta līdz grīvai, un tās grīvas ūdens suspendētajās daļiľās, Ventspils ostas nogulumos. Šis ir pirmais kompleksais metālisko elementu pētījums Rīgas līča pētījumu vēsturē, kurš aptver upju ienestā materiāla analīzi, tā izplatību Rīgas līča ūdenī, horizontālo un vertikālo sadalījumu Rīgas līča nogulumos. Tā kā pētījums notika visos aplūkotajos blokos vienlaikus, tika iegūta plaša empīriska informācija, kas sniedz vispārīgu izpratni par Rīgas līcī notiekošiem bioģeoķimiskiem procesiem. Darbā analizētas un aprakstītas bioģeoķīmisko procesu likumsakarības un kontrolējošie faktori, kas raksturīgi tikai Rīgas līcim, aprakstītas metālisko elementu satura ilglaicīgās pārmaiľas Rīgas līča nogulumos, kas atspoguļo vides stāvokli mūsu dienās un rūpniecības attīstības un intensīvas eitrofikācijas ietekmi pagātnē.

UNIVERSITY OF LATVIA FACULCY OF GEOGRAPHY AND EARTH SCIENCES RITA POIKĀNE THE ROLE OF SUSPENDED PARTICULATE MATTER AND SEDIMENT IN THE DYNAMICS OF METALS IN THE GULF OF RIGA Annotation of the Doctoral Thesis The objective of this research is to describe mechanisms and factors controlling metal (Al, Fe, Mn, Cu, Cd, Cr, Ni, Pb un Zn) distribution and dynamics in the water column of the Gulf of Riga and the Daugava River as well as in the sediment of the Gulf of Riga in the past and present, using previous studies, forecast biological, chemical and physical processes that can affect metal concentrations in the sediment and water column of the Gulf of Riga, as well as assess probable changes in the ecosystem of the Gulf of Riga and its processes due to metal concentration increases or decreases. This work reflects complex research about the role of suspended particulate matter in transportation of Al, Fe, Mn, Cd, Cu, Zn, Cr, Ni and Pb from the Daugava River to the Gulf of Riga as well as in these element dynamic in the Gulf of Riga, the effect of biogeochemical processes on the dynamic of these metals in the water, the role of sediments and biogeoghemical processes in burial of these elements or their secondary transport to the water column. The PhD thesis summarised the results of research in the time period from 1998 until 2007, the results of research in the Ventspils Harbour are included beside main results. Within studies total metal concentrations were measures in the suspended particulate matter in the water column of the Gulf of Riga, in the sediment of the Gulf of Riga, in the suspended particulate matter of the water column of the Daugava River (from the Vanšu Bridge to the mouth of the Daugava) and the Daugava River estuary and the sediments of Ventspils Harbour. This is the first complex study of metals in the Gulf of Riga, and includes analysis of fluvial material and its distribution in the water and sediment of the Gulf of Riga and includes total metal investigations of the suspended particulate matter and sediment in the Daugava River and the Gulf of Riga. This research gives an over-all picture of the biogeochemical processes in the Gulf of Riga and its governing and controlling factors specific to the Gulf, as well as describes the long time changes of metal concentration in the sediments of the Gulf of Riga reflecting the anthropogenic pollution level, quality of environment today and impact industrial development and intensive eutrophication the past.