Особенности химического состава воды городских озер Мурманска

  • Владимир Андреевич Даувальтер Институт проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра Российской академии наук, Российская Федерация, 184209, Мурманская обл., Апатиты, Академгородок, 14а
  • Захар Иванович Слуковский Институт проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра Российской академии наук, Российская Федерация, 184209, Мурманская обл., Апатиты, Академгородок, 14а; Институт геологии Карельского научного центра РАН, Российская Федерация, 185910, Петрозаводск, ул. Пушкинская, 11
  • Дмитрий Борисович Денисов Институт проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра Российской академии наук, Российская Федерация, 184209, Мурманская обл., Апатиты, Академгородок, 14а
  • Александр Александрович Черепанов Институт проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра Российской академии наук, Российская Федерация, 184209, Мурманская обл., Апатиты, Академгородок, 14а

Аннотация

В статье предоставлены результаты исследований гидрохимического состава пяти озер Мурманска. Было установлено, что химический состав воды исследуемых городских озер существенно отличается от состава озер северо-восточной части Мурманской области водосбора Баренцева моря, которые были приняты за фоновые водоемы. Увеличились значения pH воды по сравнению с фоновыми значениями, минерализация, содержание главных ионов, биогенных элементов и тяжелых металлов. Увеличение содержания главных катионов щелочных и щелочноземельных металлов (Ca2+, Mg2+, Na+ и K+), а также главных анионов (HCO3, SO42–, Cl) связано с влиянием городской среды, в том числе с использованием реагентов для противогололедной обработки городских дорог. Из-за поступления морских аэрозолей в водах городских озер повышено содержание щелочных (Li и Rb) и щелочноземельных (Sr и Ba) металлов, а также B и Br. Минерализация воды в Мурманских озерах в десятки раз превышает величины, зафиксированные в фоновых озерах. В воде городских озер значительно увеличилось содержание соединений азотной группы, особенно аммоний-иона, что говорит о формировании восстановительной обстановки, губительно действующей на гидробионты. Наиболее загрязненным среди исследованных водоемов является оз. Ледовое, в меньшей степени — оз. Южное, характеризующиеся наибольшим содержанием вышеперечисленных показателей, а также многих тяжелых металлов (Ni, Cu, Zn, Co, As, Mo и W). В то же время в наиболее загрязненных озерах отмечается уменьшение содержания органических веществ в связи с угнетением биологических процессов.

Ключевые слова:

гидрохимия, городские озера, тяжелые металлы, загрязнение, Мурманская область

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.
 

Литература

Алекин, О. А. (1970). Основы гидрохимии. Ленинград: Гидрометеоиздат.

Беус, А. А., Грабовская, Л. И., Тихонова, Н. В. (1976). Геохимия окружающей среды. Москва: Недра.

Большаков, Г. Ф. (1988). Азоторганические соединения нефти. Новосибирск: Наука.

Геохимия и минералогия геоэкосистем крупных городов. (2013). Материалы международной конференции. Санкт-Петербург: ВВМ.

Дрябжинский, О. Е., Зубкова, В. М., Пугачева, Т. Г. (2017). Мониторинг содержания в снеговой воде компонентов противогололедных реагентов и подвижных форм тяжелых металлов. Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем, 28 (5), 56–69. https://doi.org/10.21513/0207-2564-2017-5-56-69

Кашулин, Н. А., Сандимиров, С. С., Даувальтер, В. А., Кудрявцева, Л. П., Терентьев, П. М., Денисов, Д. Б., Валькова, С. А. (2010). Аннотированный экологический каталог озер Мурманской области (Восточная часть. Бассейн Баренцева моря). В 2 ч. Апатиты: Изд-во Кольского НЦ РАН.

Лебедев, С. В., Агафонова, Е. К. (2017). Эколого-геохимическая оценка загрязнения окружающей среды по данным мониторинга содержания тяжелых металлов в почвогрунтах и снежном покрове (на примере Василеостровского района Санкт-Петербурга). Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле, 62 (4), 357–369. https://doi.org/10.21638/11701/spbu07.2017.403

Моисеенко, Т. И., Родюшкин, И. В., Даувальтер, В. А., Кудрявцева, Л. П. (1996). Формирование качества вод и донных отложений в условиях антропогенных нагрузок на водоемы арктического бассейна (на примере Кольского Севера). Апатиты: Изд-во Кольского НЦ РАН.

Моисеенко, Т. И., Даувальтер, В. А., Лукин, А. А., Кудрявцева, Л. П., Ильяшук, Б. П., Ильяшук, Е. А., Сандимиров, С. С., Каган, Л. Я., Вандыш, О. И., Шаров, А. Н., Шарова, Ю. Н., Королева, И. М. (2002). Антропогенные модификации экосистемы озера Имандра. Москва: Наука.

Моисеенко, Т. И., Гашкина, Н. А. (2010). Формирование химического состава вод озер в условиях изменения окружающей среды. Москва: Наука.

Никаноров, А. М. (2000). Гидрохимия. Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат.

Снежко, С. И., Шевченко, О. Г. (2011). Источники поступления тяжелых металлов в атмосферу. Ученые записки РГГМУ, 18, 35–37.

Черепанов, А. А., Денисов, Д. Б., Слуковский, З. И., Вандыш, О. И., Постнова, С. В. (2019). Исследования сообществ зоопланктона в озерах города Мурманска. Труды Кольского научного центра РАН, 10 (4), 83–93. https://doi.org/10.25702/KSC.2307-5252.2019.4.83-93

Bartnicki, J. (1994). An Eulerian model for atmospheric transport of heavy metals over Europe: Model description and preliminary results. Water, Air and Soil Pollution, 75 (3–4), 227–263. https://doi.org/10.1007/BF00482939

Bazova, M. M. (2017). Specifics of the elemental composition of waters in environments with operating mining and ore-processing plants in the Kola North. Geochemistry International, 55 (1), 131–143. https://doi.org/10.1134/S0016702917010025

Carlos, E.-O. (2016). Intercomparison 1630: pH, Conductivity, Alkalinity, NO3-N, Cl, SO4, Ca, Mg, Na, K, TOC, Al, Fe, Mn, Cd, Pb, Cu, Ni and Zn. [report] ICP Waters report 129/2016. Oslo: Norwegian Institute for Water Research.

Clescerl, L. S., Greenberg, A. E. and Eaton, A. D. (eds.) (1999). Standard method for examination for water and wastewater. 20th ed. American Public Health Association USA.

Dauvalter, V. A. (2020). Geochemistry of lakes in a zone impacted by an Arctic iron-producing enterprise. Geochemistry International, 58 (8), 933–946. https://doi.org/10.1134/S0016702920080042

Dauvalter, V. A. and Ilyashuk, B. P. (2007). Conditions of formation of ferromanganese nodules in the bottom sediments of lakes in the Baltic Shield. Geochemistry International, 45 (6), 615–619. https://doi.org/10.1134/S0016702907060092

Dauvalter, V., Kashulin, V., Sandimirov, S., Terentjev, P., Denisov, D. and Amundsen, P.-A. (2011). Chemical composition of lake sediments along a pollution gradient in a Subarctic watercourse. Journal of Environmental Science and Health, Part A, 46, 1020–1033. https://doi.org/10.1080/10934529.2011.584503

Förstner, U., Heise, S., Schwartz, R., Westrich, B. and Ahlf, W. (2004). Historical contaminated sediments and soils at the river basin scale. Examples from the Elbe River catchment area. Journal of Soils and Sediments, 4 (4), 247–260. https://doi.org/10.1065/jss2004.10.117

gidrohim.com. (n. d.). ГИС: Качество поверхностных вод российской федерации. Гидрохимический институт. [online] Доступно на: http://gidrohim.com/node/61 [Дата доступа 18.04.2021].

Kashulin, N. A., Dauvalter, V. A., Denisov, D. B., Valkova, S. A., Vandysh, O. I., Terentjev, P. M. and Kashulin, A. N. (2017). Selected aspects of the current state of freshwater resources in the Murmansk Region, Russia. Journal of Environmental Science and Health, Part A, 52 (9), 921–929. https://doi.org/10.1080/10934529.2017.1318633

Moiseenko, T. I. (2015). Impact of geochemical factors of aquatic environment on the metal bioaccumulation in fish. Geochemistry International, 53 (3), 213–223. https://doi.org/10.1134/S001670291503009X

Moiseenko, T. I., Dinu, M. I., Gashkina, N. A. and Kremleva, T. A. (2013). Occurrence forms of metals in natural waters depending on water chemistry. Water Resources, 40 (4), 407–416. https://doi.org/10.1134/S009780781304009X

Norton, S., Dillon, P. and Evans, R. (1990). The history of atmospheric deposition of Cd, Hg and Pb in North America: Evidence from lake and peat bog sediments. In: Sources, Deposition and Capony Interactions. Vol. III, Acidic Precipitation. New York: Springer-Verlag, 73–101. https://doi.org/10.1007/978-1-4612-4454-7_4

Pacyna, J. M. and Pacyna, E. G. (2001). An assessment of global and regional emissions of trace metals to the atmosphere from anthropogenic sources worldwide. Environmental Reviews, 4, 269–298. https://doi.org/10.1139/er-9-4-269

Remor, M. B., Sampaio, S. C., de Rijk, S., Boas, M. A. V., Gotardo, J. T., Pinto, E. T. and Schardong, F. A. (2018). Sediment geochemistry of the urban Lake Paulo Gorski. International Journal of Sediment Research, 33, 406–414. https://doi.org/10.1016/j.ijsrc.2018.04.009

Skjelkvåle, B. L., Andersen, T., Fjeld, E., Mannio, J., Wilander, A., Johansson, K., Jensen, J. P. and Moiseenko, T. I. (2001). Heavy Metal Surveys in Nordic Lakes; Concentrations, Geographic Patterns and Relation to Critical Limits. AMBIO, 30 (1), 2–10. https://doi.org/10.1579/0044-7447-30.1.2

Verta, M., Tolonen, K. and Simola, H. (1989). History of heavy metal pollution in Finland as recorded by lake sediments. Science of the Total Environment, 87/88, 1–18. https://doi.org/10.1016/0048-9697(89)90222-2

Wijaya, A. R., Ouchi, A. K., Tanaka, K., Cohen, M. D., Sirirattanachai, S., Shinjo, R. and Ohde, S. (2013). Evaluation of heavy metal contents and Pb isotopic compositions in the Chao Phraya River sediments: Implications for anthropogenic inputs from urbanized areas, Bangkok. Journal of Geochemical Exploration, 126, 45–54. https://doi.org/10.1016/j.gexplo.2012.12.009

Опубликован
2021-05-06
Как цитировать
Даувальтер, В. А., Слуковский, З. И., Денисов , Д. Б. и Черепанов , А. А. (2021) «Особенности химического состава воды городских озер Мурманска», Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле, 66(2). doi: 10.21638/spbu07.2021.204.
Раздел
Статьи