Биогеохимические процессы в донных отложениях водоемов на территории национального парка «Кенозерский»

Ксения Владимировна Титова, Наталья Михайловна Кокрятская, Ksenia Titova, Natalia Kokryatskaya

Аннотация


В ходе экспедиционных работ в марте 2022 года были отобраны образцы донных отложений на трех озерах Масельгское, Пежихерье (водосбор Балтийского моря) и Лёкшмозеро (водосбор Белого моря). Для исследования использовались методы фотоколориметрии, фазового химического анализа, титриметрии, ICP-MS. Результаты определения содержания железа в донных отложениях, полученные методами титриметрии и масс-спектрометрии, показали значительные количества этого элемента в осадках озер Масельгское и Пежихерье. Источниками поступления железа могли быть почвы водосбора и болотные воды, что более выражено для оз. Масельгское. Высокие концентрации растворенного железа в водной толще оз. Масельгское, кроме того, связаны с анаэробными процессами его восстановления в донных отложениях. Это подтверждается снижением концентраций реакционноспособного железа в поверхностных слоях осадков по сравнению с нижележащими, что отличает данный водоем от двух других исследованных озер. Отложения озер Масельгское и Пежихерье содержали бóльшее количество органического вещества и соединений серы по сравнению с оз. Лёкшмозеро. В осадках оз. Масельгское активнее, чем в отложениях других озер протекал процесс сульфатредукции, что нашло отражение в содержании и распределении форм серы и железа. Данный факт обусловлен, скорее всего, с постепенной в оз. Масельгское сменой мезотрофного статуса на эвтрофный, связанного с накоплением биогенных компонентов и замедлением стока. Содержание неорганических соединений углерода в осадках исследованных озер достигало нескольких процентов от сухого вещества отложений, что обусловлено преобладанием на водосборе балтийских озер известняков и мергелей, а в районе Лёкшмозера карбонатной морены. Изменение вещественного (гранулометрического) состава донных отложений в оз. Масельгское связано с процессами эрозии, возможно, озовой гряды (гранитно-гнейсовые породы, характерные для территории Карелии) – Беломоро-Балтийского водораздела.


Ключевые слова


Архангельская область; национальный парк «Кенозерский»; пресноводные озера; донные отложения; соединения серы и железа

Полный текст:

PDF

Литература


Белкина Н. А., Ефременко Н. А., Кулик Н. В. Особенности миграции, трансформации и накопления железа в Выгозерском водохранилище // Водные ресурсы. 2018. Т. 45. № 5. С. 505‒513.

Белкина Н. А., Кулик Н. В. Современные донные отложения петрозаводской губы Онежского озера // Международный журнал прикладных наук и технологий «Integral». 2019. №1. С. 84‒97.

Белкина Н. А., Субетто Д. А., Ефременко Н. А., Потахин М. С., Кулик Н. В. Химический состав донных отложений северной части Ладожского озера как показатель многолетней изменчивости экосистемы водоема // Труды Карельского научного центра РАН. 2015. № 9. С. 53‒61.

Водяницкий Ю. Н. Тяжелые металлы и металлоиды в почвах. М.: ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН, 2008. 164 с.

Волков И. И. Геохимия серы в осадках океана. М.: Наука, 1984. 272 с.

Волков И. И., Жабина Н. Н. Методы определения различных соединений серы в морских осадках // Химический анализ морских осадков. Под ред. Э.А. Остроумова. М.: Наука, 1980. С.5‒27.

Гельман Н. Э., Терентьева Н. А., Шанина Т. М. Методы количественного органического элементного микроанализа. М.: Химия, 1987. 296 с.

Горюнова С. В. Закономерности процесса антропогенной деградации водных объектов: диссертация на соискание степени доктора биологических наук: 03.00.16, 05.26.02. Москва, 2006. 388 с.

ГОСТ 17.4.4.02-84. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа. Государственный комитет СССР по стандартам, Москва, 1986. 8 с. (в настоящее время не действует).

Даувальтер В. А. Геоэкология донных отложений. Мурманск: Изд-во МГТУ, 2012. 242 с.

Даувальтер В. А., Кашулин Н. А. Долговременные изменения химического состава донных отложений озера Имандра в зоне влияния стоков Кольской атомной электростанции // Труды Кольского научного центра РАН. 2013. Выпуск № 3 (16). С. 6‒35.

Дзюбан А. Н. Деструкция органического вещества и цикл метана в донных отложениях внутренних водоемов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук. Санкт-Петербург, 2007. 50 с.

Дзюбан А. Н. Функционирование микробных сообществ донных отложений водоемов как фактор формирования качества водной среды // Вода. Химия и экология. 2013. № 6. С. 57‒62.

Евдокимова В. П., Попова Л. Ф., Тюлева В. В., Бечина И. Н., Усачева Т. В. Особенности накопления железа и марганца в почвах городов архангельской промышленной агломерации // Вестник МГОУ. Серия «Естественные науки». 2012. № 4. С. 99‒104.

Кулешевич Л. В., Лавров О. Б. Горные и рудные промыслы Карелии (историко-геологический туризм) // Роль туризма в модернизации экономики российских регионов. Сборник научных статей по матер. междунар. научно-практич. конф., 8‒10 июня 2010 г., Петрозаводск-Кондопога. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2010. C. 278‒280.

Кулешевич Л. В., Ларькина Н. Ю., Инина И. С. Минералы железа в коллекции музея геологии докембрия: лимонитовые и гематитовые руды Карелии // Геология и полезные ископаемые Карелии. 2010. Вып. 13. С. 131‒139.

Лозовик П. А., Шкиперова О. Ф., Зобков М. Б., Платонов А. В. Геохимические особенности поверхностных вод Карелии и их классификация по химическим показателям // Труды Карельского научного центра РАН. 2006. № 9. С. 130‒143.

Мартынова М. В. Формы нахождения соединений железа в пресноводных отложениях (аналитический обзор) // Водные ресурсы. Качество и охрана вод, экологические аспекты. 2010. Том 37. № 4. С. 452‒460.

Матвеев А. А., Кучинскене А. А., Резников С. А. Об интенсивности процесса сульфатредукции в донных отложениях Ладожского озера // Гидрохимические материалы. Том CVIII. Формирование гидрохимического и гидробиологического режима водных объектов и вынос химических веществ реками. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. С. 153‒157.

МИ № 88-16365-010-2017. Донные отложения водоемов. Определение гранулометрического состава ситовым и пипеточным методами: методика: введена 26.12.2017. Архангельск, 2017. 12 c.

Остроумов Э. А. Метод определения форм восстановленной серы в отложениях Черного моря // Труды Ин-та океанологии АН СССР. 1953. Т. 7. С. 57‒69.

Природное и культурное наследие Кенозерского национального парка: [Сб. науч. ст./ Е.Ф. Шатковская, С.В. Торхов, Д.В. Тормосов и др.]; Нац. Парк «Кенозерский». Петрозаводск: ПетроПресс, 2002. 175 с.

Розанов А. Г., Волков И. И., Кокрятская Н. М., Юдин М. В. Марганец и железо в Белом море: осадконакопление и диагенез // Литология и полезные ископаемые. 2006. № 5. С. 539‒558.

Румянцев В. А., Кудерский Л. А. Ладожское озеро: общая характеристика, экологическое состояние // Общество. Среда. Развитие (Terra Humana). 2010. № 1. С. 171‒182.

Соколов В. С. Определение реакционноспособных форм железа и марганца в морских осадках/ Химический анализ морских осадков / Под ред. Э.А. Остроумова. М.: Наука, 1980. С. 28‒41.

Страхов Н. М. Избранные труды. Осадкообразование в современных водоемах. М.: Наука, 1993. 396 с.

Страхов Н. М. Проблемы геохимии современного океанского литогенеза. М.: Наука, 1976. 159 с.

Субетто Д. А. Донные отложения озер: Палеолимнологические реконструкции: Научная монография. СПб: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2009. 339 с.

Титова К. В.,. Кокрятская Н. М, Попов С. С., Морева О. Ю., Брагин А. В. Изучение процесса сульфатредукции в воде озер на территории национального парка «Кенозерский» // Труды Карельского научного центра РАН. 2023. № 6. С. 53‒65. https://doi.org/10.17076/lim1744.

Токарев И. В., Бородулина Г. С., Блаженникова И. В., Авраменко И. А. Условия формирования железистых минеральных вод по изотопно геохимическим данным (курорт «Марциальные воды», Карелия) // Геохимия. 2015. № 1. С. 88‒91.

Хубларян М. Г., Моисеенко Т. И. Качество воды // Вестник Российской академии наук. 2009. Т. 79. № 5. С. 404‒410.

Шевченко В. П., Алиев Р. А., Кокрятская Н. М., Стародымова Д. П., Субетто Д. А., Травкина А. В., Чупаков А. В. Pb-210 И Cs-137 в донных осадках малых озёр севера Европейской части России // Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека. Материалы VI Международной конференции. В 2-х томах. Том 1. Издательство: Национальный исследовательский Томский политехнический университет (Томск), 2021. С. 621‒625.

Шевченко В. П., Любас А. А., Стародымова Д. П., Болотов И. Н., Аксенова О. В., Алиев Р. А., Гофаров М. Ю., Игловский С. А., Кокрятская Н. М. Особенности геохимии тяжелых металлов в донных осадках малых озер урочища Пымвашор (Большеземельская тундра) // Успехи современного естествознания. 2017. № 1. С.105‒110.

Шелехова Т. С., Слуковский З. И., Лаврова Н. Б. Методы исследования донных отложений озер Карелии. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2020. 111 с.

Heiri O., Lotter A., Lemeke G. Loss on ignition as a method for estimating organic and carbonate content in sediments: reproducibilility and comparability of results // Journal of Paleolimnology. 2001. Vol. 25. Р. 101‒110.

Moiseenko T. I., Gashkina N. A, Dinu M. I., Kremleva T. A., Khoroshavin V. Yu. Aquatic geochemistry of small lakes: Effects of environment changes // Geochemistry International. 2013. Vol. 51. P.1031‒1148.

Rudnick R. L., Gao S. Composition of the continental crust // Treatiste on geochemistry. 2003. Vol. 3. P. 1‒64.

URL:http://www.kenozero.ru/o-parke/materialy/obshchaya-informatsiya/ (дата обращения 17.05.2024).

Vinogradova A., Kotova E., Topchaya V. Atmospheric transport of heavy metals to regions of the North of the European territory of Russia // Geography and Natural Resources. 2017. No 38(1). P. 78‒85. https://doi.org/10.1134/S1875372817010103.




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/lim1917

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019