ФОРМЫ НАХОЖДЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ОЗЕР ОСТРОВА САМОЙЛОВСКИЙ, ДЕЛЬТА РЕКИ ЛЕНЫ

Алина Валерьевна Гузева, Ирина Викторовна Федорова, Alina Guzeva, Irina Fedorova

Аннотация


 

В статье исследовано содержание тяжелых металлов (Fe, Mn, As, Cd, Co, Cr, Cu,  Ni, Pb, V, Zn), а также формы их нахождения в донных отложениях двух озер о. Самойловский (дельта р. Лены), имеющих различное происхождение и гидрологический режим. Проведено обобщение геохимических данных для исследуемой территории.  Для оценки роли различных фаз-носителей в накоплении тяжелых металлов использовалась схема последовательной экстракции элементов. Все химические анализы выполнены при помощи метода ICP AES. Результаты выявили относительно равномерную динамику поступления исследованных элементов в систему двух озер на протяжении всего периода их существования (около 3 тыс. лет по данным радиоуглеродного анализа). Средние концентрации тяжелых металлов оказались соотносимыми с содержаниями в осадках других озер, а также почв острова. Анализ форм тяжелых металлов показал, что элементы поступают в донные отложения преимущественно в устойчивой форме, связанной с кристаллической решеткой первичных и вторичных минералов. Однако гумусовое вещество играет существенную роль в связывании катионов всех металлов в устойчивые  комплексные соединения. В наибольшей степени органофильные свойства проявляет Cu, Pb и Zn. Отмечено, что значимая доля Ni, Сr, Zn и Cu ассоциирована с оксидами Fe и Mn. В подвижных (потенциально биодоступных) формах были идентифицированы Zn, Cr и Cu. Мобильные фракции элементов не превышают 30-35% от валового содержания, что говорит о высоком уровне закрепления тяжелых металлов компонентами донных осадков в устойчивые соединения.


Ключевые слова


донные отложения озер; тяжелые металлы; формы тяжелых металлов; о. Самойловский; дельта р. Лены.

Полный текст:

PDF

Литература


Большиянов Д. Ю., Макаров А. С., Шнайдер В., Штоф Г. Происхождение и развитие дельты реки Лены. СПб.: ААНИИ, 2013. 268 с.

Большиянов Д. Ю., Макаров А. С., Федорова И. В., Жиров А. И. Гидроморфогенез дельты р. Лены // Доклады и сообщения 23-го пленарного межвузовского координационного совещания по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов. Калуга, 2008. C. 56–68.

Виноградова А. А. Тенденции изменения источников и стоков антропогенных тяжелых металлов в атмосфере Арктики на рубеже ХХ и XXI веков // Метеорологические и геофизические исследования. М.: Paulsen, 2011. С. 215-234.

Виноградов А. П. Среднее содержание химических элементов в главных типах изверженных пород земной коры // Геохимия. 1962. № 7. С. 555-571.

Григорьев М. Н. Криоморфогенез устьевой области р. Лены. Якутск: Институт мерзлотоведения СО РАН, 1993. 175 c.

Григорьев Н. А. Распределение химических элементов в верхней части континентальной коры. Екатеринбург: УрО РАН, 2009. 382 с.

Касимов Н. С., Власов Д. В. Кларки химических элементов как эталоны сравнения в экогеохимии // Вестник Московского университета. Серия 5. География. 2015. №2. С. 7-17.

Курилов П. И., Федотов П. С., Круглякова Р. П., Шевцова Н. Т. Формы нахождения тяжёлых металлов в донных отложениях Азовского моря // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2007. №9. С. 58-62.

Петелин В. П. Гранулометрический анализ донных осадков. М.: Наука, 1967. 128 с.

Попов А. И. Гуминовые вещества: свойства, строение, образование. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2004. 248 c.

Четверова А. А., Федорова И. В., Патапова Т. М., Бойке Ю. Гидрологические и геохимические особенности современного состояния озер о. Самойловский в дельте р. Лены // Проблемы Арктики и Антарктики. СПБ, ААНИИ. 2013. Т. 1, №95. С. 97-110.

Antcibor I., Eschenbach A., Zubrzycki S., Kutzbach L. Trace metal distribution in pristine permafrost-affected soils of the Lena River delta and its hinterland, Northern Siberia, Russia // Biogeosciences. 2014, Vol. 11, P. 1-15. doi:10.5194/bg-11-1-2014

Are F., Reimnitz E. An overview of the Lena River Delta settings: geology, tectonics, geomorphology, and hydrology // Journal of Coastal Research. 2000. Vol. 16, no. 4. P. 1083–1093.

Chetverova A., Skorospekhova T., Morgenstern A., Alekseeva N., Spiridonov I., Fedorova I. Hydrological and hydrochemical characteristics of lakes in the Lena River delta (Northeast-Siberia, Russia) // Polarforschung. 2017. Vol. 87, no. 2. P. 111-123. doi.org/10.2312/polarforschung.87.2.111

Davidson C. M., Thomas R. P., McVey S. E., Perala R., Littlejohn D., Ure A. M. Evaluation of a sequential extraction procedure for the speciation of heavy metals in sediments // Analytica Chimica Acta. 1994. Vol. 291, no.3. P. 277–286. doi.org/10.1016/0003-2670(94)80023-5

Fedorova I., Dmitriev V., Shestakova E., Guzeva A., Alekseeva N. Nonadditive parameters of arctic aquatic ecosystems // 19th International Scientific GeoConference SGEM 2019. 2019. P. 269-276.

Hu Z., Gao S. Upper crustal abundances of trace elements: A revision and update // Chemical Geology. 2008. Vol. 253, Iss. 3-4. P. 205-221. doi.org/10.1016/j.chemgeo.2008.05.010

López D. L., Gierlowski-Kordesch E., Hollenkamp C. Geochemical Mobility and bioavailability of heavy metals in a lake affected by acid mine drainage: Lake Hope, Vinton County, Ohio // Water, air, & soil pollution. 2010. Vol. 213. P. 27-45. doi:10.1007/s11270-010-0364-6.

Romanovskii N. N., Hubberten H. W. Results of permafrost modeling of the lowlands and self of the Laptev Sea region // Russia-Permafrost Periglacial Processes. 2001. Vol. 12. P. 191-202.

Rudnick R. L., Gao S. Composition of the continental crust. Treatise on Geochemistry. Vol. 3. The Crust. Elsevier Sci., 2003. P. 1-64.

Schwamborn G., Rachold V., Grigoriev M. N. (2002). Late Quaternary sedimentation history of the Lena Delta // The Journal of the International Union for Quaternary Research, Quaternary International. 2002. Vol. 89. P. 119–134. doi.org/10.1016/S1040-6182(01)00084-2

Tessier A., Campbell P. G. C., Bisson M. Sequential extraction for the speciation of particulate trace metals // Anal. Chem. 1979. Vol. 51, no. 7. P. 844-851. doi:10.1021/ac50043a017

Turner A. Trace metal contamination in sediments from UK estuaries: an empirical evaluation of the role of hydrous iron and manganese oxides // Estuarine, Coastal and Shelf Science. 2000. Vol. 50, no. 3. P. 355–371. doi.org/10.1006/ecss.1999.0573

Yuan C. G., Shi J. B., He B., Liu J. F., Liang L. N., Jiang, G. B. Speciation of heavy metals in marine sediments from the East China Sea by ICP-MS with sequential extraction // Environment International. 2004. Vol. 30, no. 6. P. 769–783. doi: 10.1016/j.envint.2004.01.001




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/lim1235

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019