A response of diatoms from the small lake on heavy metals effect in an urban environment, Republic of Karelia
DOI:
https://doi.org/10.21638/11701/spbu07.2018.106Abstract
A study of modern surface bottom sediments of the small lake Lamba located in the city of Petrozavodsk is presented. Chemical analysis shows that the content of heavy metals (Pb, Zn, Cd, Cr, Co, Ni, Cu, Mo, V, W) is significantly enriched in the sediments related to ferruginous sapropels. This is caused by the influence of the urban environment and the processes of the technogenic pollution as a result of the transboundary transport of metals. Based on the study of the fossil diatomaceous flora of Lake Lamba numbering 124 diatom species, a connection is established between the anthropogenic impact on the water body and the changes in the structure of the diatom complex. Indicator species of the negative influence of the increased concentrations of Pb, Cd, Tl, W and other pollutants on the ecosystem, as well as species showing resistance to the investigated heavy metals, are determined. Finely dispersed particles of lake deposits containing vanadium, which is one of the priority pollutants of the reservoir, are found to accumulate in the valves of the diatoms.
Keywords:
diatoms, bottom sediments, heavy metals, small lake, Petrozavodsk, Republic of Karelia
Downloads
Download data is not yet available.
References
Литература
Белкина, Н. А., 2016. Особенности распределения микроэлементов в поверхностном слое донных отложений Онежского озера. Наука и образование 3(83), 135–139.
Водные объекты города Петрозаводска: учебное пособие, 2013 / Литвиненко, А. В., Регеранд, Т. И. (под ред.). Карельский научный центр РАН, Петрозаводск.
Генкал, С. И., Чекрыжева, Т. А., Комулайнен, С. Ф., 2015. Диатомовые водоросли водоемов и водотоков Карелии / Девяткин, В. Г. (под ред.). Научный мир, Москва.
Давыдова, Н. Н., 1985. Диатомовые водоросли — индикаторы природных условий водоемов в голоцене. Наука, Ленинград.
Даувальтер, В. А., 2006. Халькофильные элементы (Hg, Cd, Pb, As) в донных отложениях водных объектов водосбора Белого моря в пределах Кольского полуострова. Геохимия 2, 237–240. https://doi.org/10.1134/S0097807810040093
Даувальтер, В. А., 2012. Геоэкология донных отложений озер. Изд-во МГТУ, Мурманск.
Денисов, Д. Б., 2007. Изменения гидрохимического состава и диатомовой флоры донных отложений в зоне воздействия горнорудного производства (Кольский полуостров). Водные ресурсы 34(6), 719–730.
Денисов, Д. Б., 2012. Реконструкция развития экосистемы малого горного субарктического водоема за последние 900 лет (на примере озера Академическое, Хибины, Кольский полуостров). Труды Кольского научного центра РАН 10, 127–148.
Диатомовые водоросли водоемов и водотоков Карелии, 2015 / Девяткин, В. Г. (под ред.). Научный мир, Москва.
Ким, Г. В., 2013. Морфологические аномалии диатомовых водорослей фитоэпилитона как индикаторы качества воды водотоков и водоемов горного Алтая. Мир науки, культуры, образования 5(42), 444–449.
Комулайнен, С. Ф., 2014. Фитоперифитон в водоемах г. Петрозаводска (Республика Карелия). Труды Карельского научного центра РАН 2, 43–50.
Комулайнен, С. Ф, Чекрыжева, Т. А., Вислянская, И. Г., 2006. Альгофлора озер и рек Карелии. Таксономический состав и экология. КНЦ РАН, Петрозаводск.
Крутских Н. В., Косинова И. И., 2014. Методика трансформации природной среды по результатам эколого-геохимических исследований (на примере г. Петрозаводск). Вестник Воронежск. ун-та. Серия: Геология. 3, 95–97.
Макарова, Е. М., Слуковский, З. И., Медведев, А. С., Новицкий Д. Г., 2017. Оценка качества воды малых озер г. Петрозаводска по показателям бактериопланктона в подледный период. Ученые записки Петрозаводского государственного университета 6, 72–77.
Потахин, М. С., 2011. Морфологические особенности водоемов г. Петрозаводска в: Водная среда и природно-территориальные комплексы: исследование, использование, охрана: материалы IV школы-конференции молодых ученых с международным участием (Петрозаводск, 26–28 августа 2011 г.). Петрозаводск, с. 180–183.
Рыбаков, Д. С., Крутских, Н. В., Шелехова, Т. С., Лаврова, Н. Б., Слуковский, З. И., Кричевцова, М. В., Лазарева, О. В., 2013. Климатические и геохимические аспекты формирования экологических рисков в Республике Карелия. ЭлекСис, Санкт-Петербург.
Рыбаков, Д. С., Шелехова, Т. С., 2014. Диатомеи в донных осадках — индикаторы загрязнения водных экосистем в условиях урбанизации. Экология 45(1), 38–45.
Сает, Ю. Е., Ревич, Б. А., Янин, Е. П., 1990. Геохимия окружающей среды. Недра, Москва.
Синькевич Е. И., Экман И. М., 1995. Донные отложения озер Восточной части Фенноскандинавского кристаллического щита. Карельский научный центр РАН, Петрозаводск.
Слуковский, З. И., 2015. Нормирование по литию концентраций тяжелых металлов в донных отложениях озер Ладожское и Четырехверстное (Республика Карелия). Химия в интересах устойчивого развития 23(4), 397–408.
Слуковский, З. И., Ильмаст, Н. В., Суховская, И. В., Борвинская, Е. В., 2016. Анализ содержания тяжелых металлов в органах рыб озера Ламба (Петрозаводск, Республика Карелия) / Экологические проблемы северных регионов и пути их решения: материалы VI Всероссийской на учной конференции с международным участием, посвященной 120-летию со дня рождения Г. М. Крепса и 110-летию со дня рождения О. И. Семенова-Тянь-Шанского. Изд-во Кольского науч. центра РАН, Апатиты.
Слуковский, З. И., Ильмаст, Н. В., Суховская, И. В., Борвинская, Е. В., Гоголев, М. А., 2017. Геохимическая специфика процесса современного осадконакопления в условиях техногенеза (на примере оз. Ламба, Петрозаводск, Карелия). Труды Карельского научного центра РАН 10, 45–63.
Слуковский, З. И., Медведев, А. С., 2015. Содержание тяжелых металлов и мышьяка в донных отложениях озер Четырехверстного и Ламбы (г. Петрозаводск, Республика Карелия). Экологическая химия 1, 56–62.
Слуковский, З. И., Медведев, А. С., Бубнова, Т. П., Сыроежко, Е. В., 2017. Накопление и вертикальное распределение тяжелых металлов в сапропеле озера Грязное (Медвежьегорский район, Республика Карелия). Вестник МГТУ 20(1/2), 177–188. https://doi.org/ 10.21443/1560-9278-2017-20-1/2-177-188
Страховенко В. Д., Кабанник В. Г., Маликова И. Н., 2014. Геохимические особенности экосистемы озера Колыванское (Алтайский край) и влияние на нее антропогенного воздействия. Литология и полезные ископаемые 3, 220–234.
Субетто Д. А., Назарова Л. Б., Пестрякова Л. А., Сырых Л. С., Андроников А. В., Бискаборн Б., Дикманн Б., Кузнецов Д. Д., Сапелко Т. В., Греков И. М., 2017. Палеолимнологические исследования в российской части северной Евразии: обзор. Сибирский экологический журнал 24(4), 369–380.
Шелехова, Т. С., Крутских Н. В., 2013. Геохимические особенности и состав диатомовых комплексов донных осадков р. Шуи (Республика Карелия). Труды Карельского научного центра РАН 6, 76–90.
Шелехова, Т. С., Субетто, Д. А., 2016. Диатомовые водоросли донных отложений озер Заонежья: оценка современного состояния озер, реконструкция изменения уровня Онежского озера. Труды Карельского научного центра РАН 5, 88–105.
Шелехова, Т. С., Субетто, Д. А., Тихонова, Ю. С., Потахин, М. С., 2015. Диатомовые водоросли современных отложений озер Заонежья: палеоэкологические и палеоклиматические реконструкции. Общество. Среда. Развитие 2, 151–160.
Chen, X., Mao, X., Cao, Y., Yang, X., 2013. Use of siliceous algae as bioilogical monitors of heavy metal pollution in tree lakes in a mining city, southeast China. Oceanological and Hydrobiological Studies 42(3), 233–242.
Hamilton, P. B., Lavoie, I., Alpay, S., Ponader, K., 2015. Using diatom assemblages and sulfur in sediments to uncover the effects of historical mining on Lake Arnoux (Quebec, Canada): a retrospective of economic benefits vs. environmental debt. Frontiers in Ecology and Evolution 3, 1–16.
Komárek, M., Ettler, V., Chrastný, V., Mihaljevi, M. 2008. Lead isotopes in environmental sciences: A review. Environment International 34(4), 562–577. https://doi.org/10.1016/j.envint.2007.10.005
Lavoie, I., Lavoie, M., Fortin, C., 2012. A mine of information: Benthic algal communities as biomonitors of
metal contamination from abandoned tailings. Science of the Total Environment 425, 231–241.
Luís, A. T., Alexander, A. C., Almeida, S. F. P., da Silva, E. F., Culp, J. M., 2013. Benthic diatom communities in streams from zinc mining areas in continental (Canada) and Mediterranean climates (Portugal). Water Quality Research Journal of Canada 48(2), 180–191.
McConnell, J. R., Edwards, R., 2008. Coal burning leaves toxic heavy metal legacy in the Arctic. Proceedings of the National Academy of Sciences 34, 12140–12144.
Morin, S., Corcoll, N., Bonet, B., Tlili, A., Guasch, H., 2014. Diatom responses to zinc contamination along a Mediterranean river. Plant Ecology and Evolution. 147(3), 325–332.
Öberg, E., Andersen, T. J., Westerberg, L.-O., Risberg J., Holmgren, K., 2012. A diatom record of recent environmental change in Lake Duluti, northern Tanzania. Journal of Paleolimnology 48, 401–416.
Nriagu, J. O., 1990. The rise and fall of leaded gasoline. Science of The Total Environment 92, 13–28. https://doi.org/10.1016/0048-9697(90)90318-O
Renberg, I., Hellberg, T., 1982. The pH history of Lakes in Southwestern Sweden, as calculated from subfossil diatom flora of the sediments. Ambio 11(1), 30–33.
Shannon, C. E., 1948. A mathematical theory of communication. The Bell System Technical Journal 27, 379–423, 623–656.
Skorbiłowicz, E., Skorbiłowicz, M., 2011. Metals in grain fractions of bottom sediments from selected rivers in north-eastern Poland. Physics and Chemistry of the Earth 36, 567–578.
Teng, Y., Ni, S., Zhang, C., Wang, J., Lin, X., Huang, Y., 2006. Environmental geochemistry and ecological risk of vanadium pollution in Panzhihua mining and smelting area, Sichuan, China. Chinese Journal of Geochemistry 25 (4), 379–385.
Thomas, V. M., 1995. The elimination of lead in gasoline. Annual Review of Energy and the Environment 20, 301–324.
Downloads
Published
2018-03-01
How to Cite
Слуковский, З. И., Шелехова, Т. С. and Сыроежко, Е. В. (2018) “A response of diatoms from the small lake on heavy metals effect in an urban environment, Republic of Karelia”, Vestnik of Saint Petersburg University. Earth Sciences, 63(1), pp. 103–124. doi: 10.21638/11701/spbu07.2018.106.
Issue
Section
Articles
License
Articles of "Vestnik of Saint Petersburg University. Earth Sciences" are open access distributed under the terms of the License Agreement with Saint Petersburg State University, which permits to the authors unrestricted distribution and self-archiving free of charge.
