EF 1000.0

100.0

10.0 H

оз. Малое Яровое

1.0

0.1

планктон осадок

пГ;£ т OJT3 Лг^:; з У ?Х5£> о° m-a>£ri-a °w гага w F з.о.оз;ьга.о.п

Рис.3. Ранжирование химических элементов по значениям коэффициентов обогащения EF в зоопланктоне (A. salina) фонового оз. Малое Яровое

EF

10000.0

1000.0 -\

100.0

10.0

1.0

оз. Большое Яровое

0.1

mZ^OIOWJNO<W--°o-OWC3a: NZlODQJOZrjillJI->JIl-D.I-

Рис. 4. Ранжирование химических элементов по значениям коэффициентов обогащения EF в зоопланктоне (Artemia salina) техногенно-трансформированного оз. Большое Яровое

Ранжированные значения EF указывают на 10 - 100 кратное обогащение элементами зоопланктона фоновых озер (Малое Яровое элементами, формирующими солевой состав воды (Ca, Na, Br) и группы биодоступных элементов (Hg, Cd, Sb) и на 1000 кратное обогащение Hg зоопланктона оз. Большое Яровое.

РЕЗУЛЬТАТЫ КЛАСТЕРНОГО АНАЛИЗА

Установленные качественные закономерности накопления элементов в объектах исследования получают обоснование при интерпретации диаграмм кластерного анализа. Выборка проб, представленная составами донных отложений и живых организмов, образовала строгую иерархическую структуру (рис. 4). Донные отложения - почвы; водные растения - водоросли - моллюски; макрофиты; органы и ткани рыб; планктон образовали строгие индивидуальные группы. Вероятно, объекты накапливают различные ассоциации элементов. В изучаемой совокупности наиболее сходными составами обладают группы донные отложения и водные растения - моллюски, а группа планктона -уникальна. Причины подобной классификации становятся понятны, если рассмотреть корреляцию переменных (факторов), на основе которых построена дендрограмма классов

(рис. 4).

Рис. 4. Степень корреляционной связи (анализ R - типа) между переменными (микроэлементами). Обобщенная матрица.

Верхняя линия - шкала коэффициентов корреляции между переменными.

1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 -0.2 Cd -1

R-анализ показал, что переменные - по степени корреляции - распадаются на три группы: 1) Cr, Ni, Co; 2) Hg, Mn, Zn; 3) Cu, Pb. Первая группа - это ассоциация элементов, появление которых в донных отложениях связано с составом терригенной примеси, поступающей из почвенного профиля. Об этом свидетельствует объединение в одну

Рис. 5. Степень корреляционной связи (анализ R - типа) между переменными

(микроэлементами). Оз. Большое Яровое (биота)

Верхняя линия - шкала - коэффициентов корреляции между переменными.

группу проб почв и донных отложений и раздельное кластирование проб биообъектов. Триада Cr, Ni, Co существует только, когда в группируемой выборке присутствуют донные отложения, почвы и высшие растения с моллюсками. Вторая группа элементов своим существованием обязана особенностям химического состава живых организмов. Zn, Mn, Hg активно аккумулируются живым веществом, главным образом, планктоном и поступают в осадок с остатками отмерших организмов. Сопоставления корреляционных зависимостей с данными, представленными в таблицах 2-5 указывают на то, что источником этих элементов являются отходы промышленных производств.

R-анализ в совокупности с успешным Q-анализом (т.е. если удалось выделить искомые классы) позволил установить те ассоциации элементов, которые отличают одни объекты от других. В данном случае выделенная ассоциация элементов Zn, Mn, Hg, указывает на существование определенных условий (бессточность озер и промышленные выбросы), в силу которых эти элементы накапливаются в живом веществе. Причём, если состав донных отложений имеет ряд общих черт с составами водных растений и моллюсков, поскольку осадок является средой их обитания, то планктон и рыбы имеют ряд характерных отличий. Об этом свидетельствует существование третьей группы ассоциации Pb-Cu, которые концентрируются в планктоне.

Результаты кластер-анализа показали, что без исследования состава живого вещества точно идентифицировать природу загрязнения затруднительно. Так, на примере оз. Большое Яровое показано, что высокие содержания Hg, Mn, Zn в планктоне, на отдельных станциях, не связаны с поступлением терригенного материала в озеро, т. е. ртуть не коррелирует с ассоциацией элементов естественного происхождения (рис. 5). 1.00.40-0.4-1.0

Cd -j

Pb -1-j

Cu-1

Co _I

Ni Cr