Мониторинг загрязнения донных отложений тяжелыми металлами для различных водных объектов верхней Волги

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проблема загрязнения водных объектов тяжелыми металлами продолжает оставаться актуальной. Наиболее опасными загрязняющими веществами донных отложений являются металлы Hg, Cd, Zn, Pb, Cu, Cr, Co, Ni, Fe, Mn и As. Для систематизации исследований осуществлено ранжирование объектов, существенно различающихся по площадям, техногенным воздействиям и ландшафтным характеристикам. Объектом I ранга является чаша водохранилища с прилегающей к ней приводораздельной территорией с расположенными на ней городами и поселками, различными притоками, более мелкими элементами природного и природно-техногенного рельефа. Меньшими по площади, но не по роли в загрязнении водных объектов являются городские и поселковые агломерации, расположенные на побережьях водохранилищ и незарегулированных участках, на приводораздельных территориях. Определенную лепту в загрязнение/очищение привносят малые реки, которые могут способствовать поступлению как чистого, так и загрязненного иловатого материала в большие водотоки. Для различных по иерархии таксонов предлагаются различные площадные и временные режимы обследований. В представленной работе на основании экспериментальных исследований дана оценка загрязнения тяжелыми металлами донных отложений в пределах Верхневолжской системы: оз. Селигер, Иваньковское и Угличское водохранилища и участок Верхней Волги. Приводятся полученные на практике результаты исследований содержания (загрязнения) элементов – Cr, Co, Ni, Zn, Cd, Pb, As, Fe и Mn. Описаны или представлены ссылки на методики, использовавшиеся при проведении экспериментов. Представлена общая картина загрязнения и отмечены тенденции ее изменения в пространстве и во времени.

Об авторах

Г. Ю. Толкачев

ФГБНУ “Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н. Костякова”

Автор, ответственный за переписку.
Email: k-26@yandex.ru
Россия, 127434, Москва, ул. Большая Академическая, 44, к. 2

Б. И. Корженевский

ФГБНУ “Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н. Костякова”

Автор, ответственный за переписку.
Email: 542609@list.ru
Россия, 127434, Москва, ул. Большая Академическая, 44, к. 2

Н. В. Коломийцев

ФГБНУ “Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н. Костякова”

Автор, ответственный за переписку.
Email: kolomiytsev@vniigim.ru
Россия, 127434, Москва, ул. Большая Академическая, 44, к. 2

Список литературы

  1. Веницианов Е.В., Салтанкин В.П. Мониторинг дна // Научные основы создания систем мониторинга качества природных поверхностных вод. М.: Научный мир, 2016. С. 110–132.
  2. Веницианов Е.В. Некоторые особенности сорбции тяжелых металлов слоем донных осадков и почвогрунтов // Водные ресурсы. 1997. № 3. С. 29–35.
  3. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных элементов в почвах. М.: Изд-во АН СССР, 1957. 235 с.
  4. Водохранилище Воткинской ГЭС / Под ред. Ю.М. Матарзина. Пермь: Изд-во Перм. ун-та, 1968. 164 с.
  5. Данилов-Данильян В.И. Показатели эффективности внедрения концепции по снижению диффузного загрязнения в бассейне Волги в экономической и экологической сферах // Диффузное загрязнение водных объектов: проблемы и решения. М.: Институт водных проблем РАН, 2020. С. 399–405.
  6. Данилов-Данильян В.И. Национальный приоритетный проект “Оздоровление Волги”: первый шаг к нормализации экологического состояния бассейна великой реки // Научные проблемы оздоровления российских рек и пути их решения: сб. трудов конференции. М.: Студия Ф1, 2019. С. 12–16.
  7. Данилов-Данильян В.И., Полянин В.О., Фащевская Т.Б., Кирпичникова Н.В. и др. Проблема снижения диффузного загрязнения водных объектов и повышение эффективности водоохранных программ // Водные ресурсы. 2020. Т. 47. № 5. С. 503–514.
  8. Денисова А.И., Нахшина Е.П., Новиков Б.И., Рябов А.К. Донные отложения водохранилищ и их влияние на качество воды. Киев: Наукова думка, 1987. 164 с.
  9. Ерина О.Н., Шинкарева Г.Л., Терешина М.А., Соколов Д.И. и др. Накопление химических элементов в микрочастицах речной взвеси // Эколого-экономическая безопасность горнопромышленных регионов. Екатеринбург: Институт экономики УрО РАН, 2022. С. 91–106.
  10. Заводы города Осташков Тверской области. URL: https://xn–80aegj1b5e.xn–p1ai/factories/ostashkov Дата обращения 02.07.2021.
  11. Законнов В.В. Осадкообразование в водохранилищах Волжского каскада в XXI веке // Современные проблемы водохранилищ и их водосборов: труды VIII Всерос. научно-практ. конф. с междунар. участием. Пермь: ПГНИУ, 2021. С. 89–94.
  12. Законнов В.В., Законнова А.В., Цветков А.И., Шерышева Н.Г. Гидродинамические процессы и их роль в формировании донных осадков водохранилищ Волжско-Камского каскада // Труды Института биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН. 2018. № 81 (84). С. 35–46.
  13. Зюзин Б.Ф., Юдин С.А. Обобщенный вариант прочности торфяных структур // Труды Инсторфа. 2014. № 9 (62). С. 25–29.
  14. Иванов Г.Н. Динамика загрязнения водных экосистем озера Селигер тяжелыми металлами // Труды Инсторфа. 2014. № 9 (62). С. 16–24.
  15. Иванов Г.Н., Кривенко И.В., Смирнова М.А., Испирян С.Р. Методы оценки загрязнения донных отложений тяжелыми металлами // Вестник Тверского государственного технического университета. Серия: Строительство. Электротехника и химические технологии. 2021. № 1 (9). С. 79–86.
  16. Иваньковское водохранилище: Современное состояние и проблемы охраны // В.А. Абакумов, Н.П. Ахметьева, В.Ф. Бреховских и др. М.: Наука, 2000. 344 с.
  17. Коломийцев Н.В., Ильина Т.А. Распределение тяжелых металлов и мышьяка в донных отложениях Угличского водохранилища // Мелиорация и водное хозяйство. 2008. № 6. С. 10–13.
  18. Коломийцев Н.В., Корженевский Б.И., Аверкина Т.И., Самарин Е.Н. Характеристика состава донных отложений озера Селигер и Иваньковского водохранилища // Сергеевские чтения. Вып. 18. М.: РУДН, 2016. С. 58–62.
  19. Коломийцев Н.В., Корженевский Б.И., Ильина Т.А., Гетьман Е.Н. Оценка техногенной нагрузки на водные объекты по загрязненности донных отложений // Мелиорация и водное хозяйство. 2015. № 6. С. 15–19.
  20. Коломийцев Н.В., Корженевский Б.И., Ильина Т.А., Толкачев Г.Ю. Миграция тяжелых металлов в донных отложениях озера Селигер // Мелиорация и водное хозяйство. 2021. № 6. С. 8–14.
  21. Корженевский Б.И., Коломийцев Н.В., Ильина Т.А., Гетьман Н.О. Мониторинг загрязнения автотранспортом малых рек Московской области тяжелыми металлами // Безопасность жизнедеятельности. 2018. № 4 (208). С. 24–29.
  22. Корженевский Б.И., Толкачев Г.Ю., Ильина Т.А., Коломийцев Н.В. Основные принципы мониторинга загрязнения большой реки (на примере бассейна реки Волги) // СтройМного. 2017. № 2 (7). С. 1–7.
  23. Косов В.И., Иванов Г.Н., Левинский В.В. Исследования загрязнения тяжелыми металлами донных отложений Верхней Волги // Вестник Тверского государственного технического университета. 2002. № 1. С. 5–9.
  24. Моделирование эрозионных процессов на территории малого водосборного бассейна // Под ред. А.С. Керженцева, Р. Майснера. М.: Наука, 2006. 223 с.
  25. Сает Ю.Е., Янин Е.П. О комплексном составе техногенных гидрохимических аномалий // Водные ресурсы. 1991. № 2. С. 135–140.
  26. Силантьева О.А., Бруль Т.Н. Современное геоэкологическое состояние акватории и прибрежных территорий озера Селигер // Электронный научно-образовательный журнал ВГСПУ “Грани познания”. № 6 (65). 27 ноября 2019. С. 114-117. URL: www.grani.vspu.ru.
  27. Суслова С.Б., Шилькрот Г.С., Кудерина Т.М. Гидрогеохимическая характеристика вод Селигера и Верхневолжских озер (по многолетним данным) // Проблемы природопользования и экологическая ситуация в европейской России и сопредельных странах. Матер. VI Междунар. науч. конф. / Отв. ред. Голеусов П.В. Белгород: Политерра, 2015. С. 324–328.
  28. Техногенное загрязнение речных экосистем / Под ред. В.Е. Райнина и Г.Н. Виноградовой. М.: Научный Мир, 2002. 140 с.
  29. Толкачев Г.Ю., Коломийцев Н.В., Корженевский Б.И. Миграция и трансформация форм тяжелых металлов на водосборной территории и в донных отложениях Иваньковского и Угличского водохранилищ // Мелиорация и водное хозяйство. 2017. № 6. С. 35–39.
  30. Толкачев Г.Ю., Корженевский Б.И., Коломийцев Н.В. Сравнительная характеристика форм существования тяжелых металлов в донных отложениях Иваньковского водохранилища в 2001–2002 и 2021 годах // Экологические системы и приборы. 2022. № 11. С. 3–12.
  31. Филатов Н.Н. Динамика озер. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 166 с.
  32. Цыганов А.А. Морфометрия плесов и островов озера Селигер // Вестник Тверского государственного университета. Серия: География и геоэкология. 2011. № 1. С. 35–48.
  33. Янин Е.П. Техногенные геохимические ассоциации в донных отложениях малых рек (состав, особенности, методы оценки). М.: ИМГРЭ, 2002. 52 с.
  34. Ackermann F. A Procedure for Correcting the Grain Size Effect in Heavy Metal Analysis // Environmental Technology. 1980. Lett. 1. P. 518–527.
  35. Fuchik P., Novak P., Zizhala D. A combined statistical approach for evaluation of the effects of land use, agricultural and urban activities on stream water chemistry in small tile-drained catchments of south Bohemia, Czech Republic // Environmental Earth Sciences. V. 72. № 6. 2014. P. 2195–2216.
  36. Matschullat J., Ottenstein R., Reimann C. Geochemical background – can we calculate it? // Environmental Geology. V. 39. № 9. 2000. P. 990–1000.
  37. Mueller G. Schwermetalle in den Sedimenten des Rheins - Veraenderungen seit 1971 // Umschau 79. 1979. H. 24. S. 778–783.
  38. Mueller G., Ottenstein R., Yahya A. Standardized particle size for monitoring, inventory, and assessment of metals and other trace elements in sediments: <20 µM or <2 µM? // Fresenius’ J. of Analytical Chemistry. 2001. V. 371. № 5. P. 637–642.
  39. Tessier A., Campbell P.G.C., Bisson M. Sequential Extraction Procedure for the Speciation of Particulate Trace Metals // Analytical chemistry. 1979. V. 51. № 7. P. 844–851.
  40. Turekian K.K., Wedepohl K.H. Distribution of the Elements in Some Major Units of the Earth’s Crust // Geological Society of America. Bulletin. 1961. V. 72. P. 175–192.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Г.Ю. Толкачев, Б.И. Корженевский, Н.В. Коломийцев, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».