БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ НАКОПЛЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МАКРОФИТАМИ ИВАНЬКОВСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА

Елена Сергеевна Гришанцева, Андрей Юрьевич Бычков, Светлана Андреевна Шурупова, Людмила Парамоновна Федорова, Elena Grishantseva, Andrey Bychkov, Svetlana Shurupova, Ludmila Fedorova

Аннотация


Впервые определены содержания редкоземельных элементов (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) в макрофитах и воде Иваньковского водохранилища с применением современного аналитического метода – масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС). Приведена сравнительная характеристика составов РЗЭ в макрофитах разных экологических групп – гелофитов (водно-болотных растений) и гидрофитов (погруженных растений), произрастающих в заливах с различной антропогенной нагрузкой. В качестве объекта биогеохимического исследования выбраны два вида макрофитов манник водяной (Glyceria aquatica (L.) Wahlb.) и рдест пронзеннолистный (Potamogeton perfoliatus L.). Максимальные содержания РЗЭ получены для рдеста пронзеннолистного из группы погруженных растений. Рассчитаны коэффициенты биологического поглощения РЗЭ (Кб) в макрофитах относительно воды. Выявлено, что в местах контролируемого сброса сточных вод в водохранилище (Мошковический залив и створ Безбородово), макрофиты накапливают большие количества РЗЭ. Факторный и корреляционный анализ полученных данных позволил установить ассоциацию, большинства РЗЭ с Fe и Al, для которых получены высокие положительные коэффициенты корреляции в группе погруженных растений. В группе водно-болотных растений высокие положительные коэффициенты корреляции с Fe и Al получены только для легких РЗЭ. С Mn были получены отрицательные коэффициенты корреляции для обеих экологических групп. Таким образом, процессы сорбции и соосаждения РЗЭ на оксигидроксидах железа, а также образование ассоциированных с Fe и Al органоминеральных коллоидов и соединений играют важную роль в миграции РЗЭ в водных экосистемах. Высокие значения коэффициентов биологического поглощения РЗЭ указывают  на их активное участие в биохимических процессах в высшей водной растительности.

Статья написана по материалам, представленным на V Международной конференции молодых ученых "Водные ресурсы: изучение и управление" (Лимнологическая школа-практика) Water Resources: Research and Management.


Ключевые слова


экосистема Иваньковского водохранилища; редкоземельные элементы; поверхностные воды; макрофиты; Glyceria aquatica (L.) Wahlb.; Potamogeton perfoliatus L.; коэффициент биологического накопления

Полный текст:

PDF

Литература


Балашов Ю.А. Геохимия редкоземельных элементов. М.: Наука, 1976. 267с.

Баренбойм Г.М., Авандеева О.П. Редкоземельные элементы в водных объектах (экологические аспекты)// Вода: химия и экология. 2014. №5 (71), С.42-55.

Воробъев С.А. Информатика. Математическая обработка геолого-геохимических данных. Барнаул: ИП Колмогоров И.А., 2016. 266с.

Гришанцева Е.С., Сафронова Н.С. Эколого-геохимическая оценка состояния Волжского источника водоснабжения г.Москвы// Водные ресурсы. 2012. т.39, №3. С.304-322.

Гришанцева Е.С., Сафронова Н.С., Бычков А.Ю., Пухов В.В., Тютюнник О.А. Определение редких и редкоземельных элементов в придонных, поровых и поверхностных водах Иваньковского водохранилища методами атомно-эмиссионной и масс спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой// Вода: химия и экология. 2015. №7. С.65-73.

Гришанцева Е.С., Сафронова Н.С., Кирпичникова Н.В., Федорова Л.П. Распределение микроэлементов в высшей водной растительности Иваньковского водохранилища// Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2010. №3. С.223-231.

Дубинин А.В. Геохимия редкоземельных элементов в океане. М.: Наука, 2006. 360с.

Иванов В.В. Экологическая геохимия элементов: в 6 кн., справочник/ Ред. Э.К.Буренков, Редкие f-элементы, кн. 6. М.: Недра, 1997. 607 с.

Иваньковское водохранилище: Современное состояние и проблемы охраны/ Абакумова В.А., Ахметьева Н.П., Бреховских В.Ф. и др. М.: Наука, 2000. 344 с.

Куриленко В.В., Осмоловская Н.Г. Биоиндикаторная роль высших растений при диагностике загрязнений водных экосистем на примере малых водоемов г.Санкт-Петербурга// Водные ресурсы. 2007. т.34, №6. С.757-764.

Справочник по геохимическим поискам полезных ископаемых / Соловов А.П., Архипов А.Я., Бугров В.А. и др. М.:Недра, 1990. 335с.

REFERENCES in ENGLISH

Balashov Yu.A. Geokhimiya redkozemel'nykh elementov. [Geochemistry of rare earth elements] Moscow: Nauka, 1976. 267 p.

Barenboim G.M., Avandeeva O.P. Redkozemel'nye elementy v vodnykh ob"ektakh (ekologicheskie aspekty) [Rare earth elements in water bodies (environmental aspects)] // Voda: khimiya i ekologiya. 2014. no. 5 (71), P.42-55.

Vorob"ev S.A. Informatika. Matematicheskaya obrabotka geologo-geokhimicheskikh dannykh. [Computer science. The mathematical processing of geological and geochemical data] Barnaul: IP Kolmogorov I.A., 2016. 266 p.

Grishantseva E.S., Safronova N.S. Ekological-geokemical assessment of the state of the Volga source of water supply to Moscow // Water Resources. 2012. Vol.39, no. 3. P.305-321.

Grishantseva E.S., Safronova N.S., Bychkov A.Yu., Pukhov V.V., Tyutyunnik O.A. Opredelenie redkikh i redkozemel'nykh elementov v pridonnykh, porovykh i poverkhnostnykh vodakh Ivan'kovskogo vodokhranilishcha metodami atomno-emissionnoi i mass spektrometrii s induktivno-svyazannoi plazmoi [Determination of rare earth elements in bottom, pore and surface waters of the Ivankovo reservoir by atomic emission and mass spectrometry with inductively coupled plasma ] // Voda: khimiya i ekologiya. 2015. no. 7. P.65-73.

Grishantseva E.S., Safronova N.S., Kirpichnikova N.V., Fedorova L.P. Raspredelenie mikroelementov v vysshei vodnoi rastitel'nosti Ivan'kovskogo vodokhranilishcha [Distribution of microelements in higher aquatic plants in the Ivankovskoe water reservoir] // Geoekologiya. Inzhenernaya geologiya. Gidrogeologiya. Geokriologiya. 2010. no. 3. P.223-231.

Dubinin A.V. Geokhimiya redkozemel'nykh elementov v okeane. [Geochemistry of rare earth elements in the ocean] M.: Nauka, 2006. 360 p.

Ivanov V.V. Ekologicheskaya geokhimiya elementov: v 6 kn., spravochnik [Ecological Geochemistry of elements. Reference] / Red. E.K.Burenkov, Redkie f-elementy, kn. 6. Moscow: Nedra, 1997. 607 p.

Ivan'kovskoe vodokhranilishche: Sovremennoe sostoyanie i problemy okhrany [Ivankovskoe reservoir: current status and problems of protection] / Abakumova V.A., Akhmet'eva N.P., Brekhovskikh V.F. i dr. Moscow: Nauka, 2000. 344 p.

Kurilenko V.V., Osmolovskaya N.G. Bioindikatornaya rol' vysshikh rastenii pri diagnostike zagryaznenii vodnykh ekosistem na primere malykh vodoemov g.Sankt-Peterburga [Bio-indicator role of higher plants in the diagnosis of contamination of aquatic ecosystems by the example of small water bodies of St. Petersburg] // Vodnye resursy. 2007. Vol.34, no. 6. P.757-764.

Spravochnik po geokhimicheskim poiskam poleznykh iskopaemykh [Handbook of geochemical prospecting for minerals] / Solovov A.P., Arkhipov A.Ya., Bugrov V.A. i dr. Moscow:Nedra, 1990. 335 p.




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/lim539

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2016