CC BY
81
Геоэкология
УДК 551.482.212
ЭКОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ НЕНАРУШЕННЫХ БОЛОТНЫХ СИСТЕМ НА ТЕРРИТОРИИ ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ (ЗАПАДНАЯ СИБИРЬ)
В.А. Льготин, О.Г. Савичев*, О.Г. Савичева
ОАО «Томскгеомониторинг», г. Томск *Томский политехнический университет E-mail: [email protected]
Приводятся результаты изучения химического состава почв, донных отложений, речных и болотных вод на незатронутых хозяйственной деятельностью участках водосборных бассейнов рр. Васюган и Парабель (притоки р. Обь). Полученные данные характеризуют природное состояние компонентов болотных биогеоценозов на территории Томской области (Западная Сибирь) и могут быть использованы для оценки антропогенного воздействия на окружающую среду. Показано, что высокие содержания в поверхностных водах региона органических веществ в значительной степени связаны с их выносом из болотных почв.
Ключевые слова:
Эколого-геохимическое состояние, болотные экосистемы, Томская область.
Введение
Хозяйственное освоение равнинной части Западной Сибири характеризуется, прежде всего, развитием нефтегазодобывающего комплекса, в процессе функционирования которого возникают задачи объективной оценки антропогенного воздействия на окружающую среду. В свою очередь, такую оценку невозможно провести, не имея представления о состоянии ненарушенных биогеоценозов. Достаточно часто такое состояние называют «фоновым», однако разные авторы вкладывают в это понятие различный смысл. Например, в [1] под «фоном природным» понимается «естественная концентрация вещества», в то время как в [2], «фоновая» концентрация - это статистически обоснованная верхняя доверительная граница среднего содержания какого-либо вещества, рассчитанная за периоды с наиболее неблагоприятными гидрологическими условиями (обычно в зимнюю межень) выше по течению от источника загрязнения.
Проблемы другого рода связаны, во-первых, с тем, что болотные биогеоценозы Западной Сибири отличаются относительно высокой скоростью изменения состояния некоторых своих компонентов вследствие продолжающегося заболачивания обширных территорий и изменения условий водно-минерального питания существующих болот. Так, по данным [3-5], скорость вертикального прироста торфяных горизонтов изменяется от 0,39 до 2,62 мм/год при среднем значении около 1 мм/год.
Во-вторых, за последние десятилетия достаточно сильно изменения претерпели методы определения содержаний некоторых веществ и методики полевых исследований. Например, в течение 1950-2000-х гг. изменились пропорции между количеством проб речных вод, отбираемых в равнинных притоках р. Обь [6]. С учетом этого, попытки простого сопоставления данных о каких-либо свойствах и химическом составе почв и вод, полученных до активного хозяйственного освоения в 1950-1960-е гг. территории к северу от г. Томск и в настоящее время далеко не всегда могут привести к достоверным выводам.
Тем не менее, существует острая потребность в объективных сведениях о состоянии окружающей среды в Западной Сибири, в целом, и Томской области, в частности. В связи с этим авторами в 2006 г. были проведены комплексные исследования двух участков в смежных бассейнах крупных левых притоков р. Обь - рр. Васюган и Парабель, не затронутых к этому времени хозяйственной деятельностью. В других частях бассейнов указанных рек, характеризующихся примерно такими же природными условиями формирования почвенного покрова, водного и гидрохимического режимов, ведется интенсивная добыча нефти и газа, что в перспективе определяет возможность проведения оценки антропогенного воздействия на окружающую среду нефтегазодобывающих районов региона путем сравнения современного состояния природных и природно-антропогенных объектов.
Объекты и методика исследований
Объектами мониторинга являлись компоненты природной среды в водосборах р. Салат (приток р. Чижапка, впадающей в р. Васюган), рр. Омелич и Чарус (притоки р. Парабель). Краткая характеристика объектов исследований и местоположения пунктов наблюдений приведена в табл. 1. Пункты наблюдений были выбраны таким образом, чтобы получить: 1) информацию по наиболее характерным участкам и компонентам природно-террито-риального комплекса; 2) объективную картину формирования и трансформации химического состава компонентов болотных биогеоценозов.
Наблюдения за состоянием речных и болотных вод были выполнены с учетом требований [7-9] и включали определение: 1) рН; 2) концентраций взвешенных веществ; 3) концентраций главных ионов - Са2+, М^+, К+, НС03-, 8042-, С1-; сухого остатка; 4) значений химического/биохимического потребления кислорода (ХПК и БПК5); 5) концентраций биогенных элементов - Fe, 81, N0^, N0^, КН4+, Р043-; 6) концентраций специфических веществ - нефтепродуктов, микроэлементов - Си, РЬ, 2п; 7) токсичности. Наблюдения за состоянием донных отложений, почв и торфов выполнены согласно [10-12]. В донных отложениях и почвах определялись такие показатели как содержания нефтепродуктов, кислоторастворимых соединений Си, РЬ, 2п. В почвах также определялись гидролитическая кислотность, рН в водной вытяжке, содержания кальция и магния. Классификация почв выполнена согласно [13]. Пробы воды из рек отбирались на стрежне из слоя 0,5 м от поверхности. В тех же пунктах отбирались пробы донных отложений; почвы - из верхнего горизонта (соответственно А и А2), торфяные болотные почвы - из деятельного горизонта, в ряде случаев - до минерального дна. Лабораторные работы выполнены в аккредитованной лаборатории ОАО «Томскгеомонито-ринг» по аттестованным методикам.
Результаты исследований и их обсуждение
Почвы. Распространенные на рассматриваемой территории почвы по условиям формирования могут быть разделены на две основные группы: 1) почвы на минеральных породах на суходольных участках и в речных поймах с разной степенью аккумуляции свежего материала (минеральные почвы); 2) почвы, образованные в условиях преобладания аккумуляции органического материала (органогенные почвы).
Минеральные почвы. По полученным данным, реакция среды изменяется от кислой в подзолистых почвах, формирующихся в условиях поступления опада кислой природы и промывного режима, до близкой к нейтральной в дерново-глеевой и аллювиальных дерновых почвах (табл. 2). Значения рН в диапазоне 6,3...6,5 обусловлены поступлением минерализованного наилка, что подтверждается более высоким содержанием подвижных форм кальция и магния.
Таблица 1. Характеристика изученных компонентов окружающей среды и пунктов наблюдений (п.н.) за их состоянием
№ п.н. Местоположение пункта наблюдений Ком-по-нент среды Характеристика компонента окружающей среды Дата наблюдений
П1 Нижнее течение р. Оглат Аллювиальные 24.05.06
П2 Нижнее течение р. Чарус дерновые кислые 24.05.06
П3 Устье р. Омелич Дерново-поверх-ностно-глеевые 24.05.06
П4 Междуречье рр. Оглат и Самлат Подзолистые ил-лювиально-же-лезистые 14.09.06
П5 Междуречье рр. Салат и Самлат 14.09.06
П6 Междуречье рр. По-гон-Еган и Янпул 14.09.06
П7 Междуречье рр. Ку-дья и Чарба Ъ в ч Торфяные болотные переходные 24.05.06
П8 Междуречье рр. Ку-дья и Чарба По 24.05.06
П9 Междуречье рр. Ку-дья и Чарба Торфяные болот- 24.05.06
П10 Междуречье рр. Ку-дья и Чарба ные верховые 24.05.06
П11 Устье р. Чарус 24.05.06
П12 Междуречье рр. Оглат и Самлат Торфяные болотные переходные 14.09.06
П13 Междуречье рр. Салат и Самлат Торфяные болот- 14.09.06
П14 Междуречье рр. По-гон-Еган и Янпул ные верховые 14.09.06
Б1 Устье р. Чарус Низинное болото 24.05.06
Б2 Междуречье рр. Ку-дья и Чарба Переходное болото 24.05.06
Б3 Междуречье рр. Ку-дья и Чарба ы д Верховое болото 24.05.06
Б4 Междуречье рр. Ку-дья и Чарба о в е ы н 24.05.06
Б5 Междуречье рр. Оглат и Самлат от л о Б Переходное болото 14.09.06
Б6 Междуречье рр. Салат и Самлат Верховое болото 14.09.06
Б7 Междуречье рр. По-гон-Еган и Янпул 14.09.06
Р1 Нижнее течение р. Чарус (приток р. Парабель) 24.05.06
Р2 Верховье р. Кудья (приток р. Омелич) 24.05.06
Р3 Нижнее течение ы д о в р. Омелич (приток р. Парабель) 24.05.06
Р4 Верховье е ы н ч р. Оглат (приток р. Салат) 14.09.06
Р5 Среднее течение Ре р. Самлат (приток р. Салат) 14.09.06
Р6 50 м ниже по течению от устья р. Самлат р. Салат(приток р. Чижапка - приток р. Васюган) 14.09.06
Д4 Верховье о- р. Оглат 14.09.06
Д5 Среднее течение л ° I ен ые р. Самлат 14.09.06
Д6 50 м ниже по течению от устья р. Самлат £ * о Д р. Салат 14.09.06
В отобранных пробах почв, как было указано выше, определялись содержания веществ, идентифицируемых как «нефтепродукты» и представляющих собой, согласно [14], неполярные и малополярные углеводороды, растворимые в гексане и сорбирующиеся на оксиде алюминия. Однако эти веществ были обнаружены и в районе исследований, несмотря на отсутствие на этой территории объектов нефтегазодобычи, трубопроводного транспорта и иных источников углеводородного загрязнения. Так, содержание нефтепродуктов в исследованных почвах достигает 349,9 мг/кг. При этом отметим, что нефтяные компоненты были обнаружены в незагрязненных почвах Западной Сибири и другими авторами [15, 16]. Можно предположить, что присутствие углеводородов обусловлено влиянием природных факторов, например, процессов биосинтеза и биоассимиляции микроорганизмов и трансформации органических веществ. Содержания тяжелых металлов в изученных минеральных почвах в основном лежат в пределах соответствующих ПДК.
Таблица 2. Геохимические показатели незагрязненных минеральных почв в бассейнах рр. Васюган и Парабель
Показатель Номер пункта отбора проб
ПТ П21 П31 П42 П52 П62
рН водной вытяжки 6,3 6,5 5,9 4,6 4,7 4,6
Гидролитическая кислотность, мг-экв/100 г 5,19 6,68 13,73 8,0 6,3 7,5
Сумма Са и Мд в водной вытяжке, мг-экв/100 г 6 ,0 16,0 10,0 5,03 4,98 5,00
Нефтепродукты, мг/кг 132,0 189,2 349,9 220,6 97,8 <50
РЬ, мг/кг - - - 4,94 9,06 <1,0
Си, мг/кг - - - 1,4 2,4 <1,0
2п, мг/кг - - - 3,9 6,7 <1,0
Примечания: 1 - горизонт А; 2 - горизонт А2
Органогенные почвы. Изученные торфяные болотные верховые и переходные почвы характеризуются кислой реакцией среды, невысоким содержанием подвижных форм кальция и магния и высокой гидролитической кислотностью (табл. 3).
Содержания тяжелых металлов определялись только в пробах торфяных почв, отобранных в бассейне р. Васюган. По полученным данным, концентрации РЬ и Си не превышают нормативных значений, установленных для минеральных почв.
Болотные воды. Наибольшую площадь в пределах рассматриваемой территории занимают верховые болота, в пределах которых опробование болотных вод проводилось в пунктах Б3, Б4, Б6, Б7. Изученные воды в целом характеризуются как слабо кислые, пресные с малой минерализацией. Содержания в них органических веществ составляет более 40 мгС/дм3 (табл. 4).
Переходные болота по определению имеют свойства, переходные между низинными и верховыми болотами. Так, для переходных болот, как и для низинных, характерно питание грунтовыми во-
дами, но связь между болотными и подземными водами затруднена или имеет сезонный характер, а вклад атмосферных осадков в водное питание болот более значителен, чем для низинных болот. Данное обстоятельство закономерно отражается на химическом составе болотных вод, пробы которых были отобраны в пунктах Б2 и Б5. Площадь распространения в районе исследований низинных болот заметно меньше площади под верховыми и переходными болотами. В пределах рассматриваемой территории низинные болота (пункт Б1) расположены в притеррасных частях речных долин. В водном питании этих болот существенно увеличивается доля грунтовых вод. Вследствие этого минерализация вод низинных болот в одни и те же фазы водного режима выше, чем для других типов болот, а в ионном составе увеличивается доля ионов Са2+, М§2+ и НС03- (более высокое значение сухого остатка в пробе, отобранной в пункте Б5, связано с разницей во времени проведения наблюдений).
Таблица 3. Геохимические показатели незагрязненных торфяных болотных почв в бассейнах рр. Васюган и Парабель
Пункт наблюдения Глубина,м рН вод. Са+Мд в.в, мг-экв/100 г О С а С Гидролитическая кислотность, мг-экв/100 г РЬ, мг/кг Си, мг/кг
П7 0,0...0,1 4,7 20 0 83,47 - -
0,4...0,5 4,8 12 0 92,75 - -
0,9...1,0 5,0 8 32,5 61,22 - -
1,2...1,3 5,1 18 32,5 53,18 - -
П8 0,0...0,1 4,4 10 2,5 96,46 - -
0,4...0,5 4,8 10 25 66,78 - -
0,9...1,0 4,2 4 27,3 63,07 - -
П9 0,0...0,1 3,8 10 0 115,01 - -
0,4...0,5 4,1 16 27,3 96,46 - -
0,9...1,0 4,7 14 0 118,72 - -
1,4...1,5 4,6 6 27,3 77,29 - -
1,9...2,0 4,4 10 2,5 133,56 - -
2,4...2,5 4,7 6 2,5 82,55 - -
2,7...2,8 4,7 6 32,5 111,30 - -
П10 0,0...0,1 3,4 22 0 115,90 - -
0,4...0,5 4,2 14 5 118,72 - -
0,9...1,0 5,0 4 0 118,72 - -
1,2...1,3 4,8 6 2,5 118,72 - -
П11 0,0...0,1 3,8 16 0 118,72 - -
0,4...0,5 4,5 16 15 111,30 - -
0,9...1,0 4,3 6 25,9 62,28 - -
1,4...1,5 5,2 4 2,5 118,72 - -
1,7...1,8 5,5 10 5 133,50 - -
П12 0,0...0,25 - - - - 0,71 1
П13 0,0...0,25 - - - - <1,0 1,49
П14 0,0...0,25 - - - - 1,37 <1,0
Таблица 4. Гидрохимические показатели незагрязненных болотных вод в бассейнах рр. Васюган и Парабель, концентрации даны в мг/дм3
Показатель Номер пункта отбора проб
Б1 Б2 Б3 Б4 Б5 Б6 Б7
рн 3,9 4,0 4,2 4,2 4,5 3,5 3,7
ХПК, мгО/дм3 124,3 107,5 248,6 285,6 - 344,0 57,1
бпк5, мгО2/дм3 1,40 6,50 7,5 5,3 6,52 3,73 1,92
Токсичность, % 74 2 57 39 84 87 50
Взвешенные вещества 10,0 1011,0 69,0 107,0 - 372,0 12
Сухой остаток 170,0 97,0 47,3 48,4 324,0 153,0 80,0
Са2+ 14,0 4,0 4,0 <1,0 20,0 6,0 4,0
Мд2+ 6,08 4,9 3,65 0,0 6,1 2,4 7,3
К+ 1,6 2,8 1,40 1,40 <1,0 <1,0 <1,0
№+ <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0
НСО3- <10,0 <10,0 <10,0 <10,0 <10,0 <10,0 <10,0
С1- 2,9 3,6 2,6 5,5 6,6 6,6 2,8
Б042- 6,7 8,0 7,3 4,9 5,1 5,9 4,7
Р043- 0,25 0,18 0,18 0,15 0,84 <0,05 <0,05
NH4+ 1,0 1,10 1,30 1,42 0,96 1,02 1,23
N0^ <0,03 <0,03 <0,03 <0,03 <0,03 <0,03 <0,03
N03" 3,09 2,47 1,90 1,88 1,24 1,79 2,33
Б1 3,7 1,9 2,8 1,30 2,3 0,83 0,63
Реобщ. 0,78 0,53 0,82 0,44 8,54 2,76 1,17
РЬ <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 <0,0002 <0,0002 <0,0002
Си 0,0010 0,0010 <0,001 <0,001 <0,0006 <0,0006 <0,0006
7п 0,005 0,0040 <0,001 0,010 <0,0005 <0,0005 <0,0005
Нефтепродукты 0,93 0,10 0,84 1,24 0,2 0,09 0,04
Все изученные болотные воды являются пресными с малой и средней минерализацией (по классификации О.А. Алекина), содержат большое количество Fe, соединений азота. Практически во всех изученных пробах болотных вод установлены очень высокие значения ХПК и БПК5 (табл. 4). Концентрации нефтепродуктов на момент проведения исследований превышали ПДК для водных объектов хозяйственно-питьевого назначения в трех пробах из семи. Присутствие в болотных водах этих веществ объясняется накоплением продуктов разложения растительных остатков и трансформации органического вещества торфов, то есть связывается с природными факторами. Подтверждением этого вывода, помимо отсутствия на рассматриваемой территории источников нефтяного загрязнения, служат приведенные в [17] данные о составе я-алка-нов в незагрязненных болотных водах Томской области, в которых преобладают парафины группы С25:С33 с нечетным количеством атомов углерода. Согласно [19], это указывает на поступление значительной части парафиновых углеводородов в водную среду при разложении растительных остатков.
По полученным данным, болотные воды более токсичны, чем речные (табл. 4, 5), что, предположительно, связано с более высокой концентрацией
органических и органоминеральных соединений природного происхождения. В то же время, на основе имеющейся информации пока не представляется возможным однозначно установить перечень веществ, определяющих токсичность воды.
Речные воды. Воды изученных малых рек являются пресными с малой и средней минерализацией, гидрокарбонатными кальциевыми. Качество речных вод на всей рассматриваемой территории характеризуется превышением установленных нормативов по содержанию азота КИ4+ и N0^, Fe, нефтепродуктов и органических веществ по величине ХПК и БПК5, что объясняется поступлением в речную сеть болотных вод, содержащих большое количество органических веществ (табл. 4, 5). Органические вещества частично минерализуются, в результате чего в воде образуются ионы NH4+ и N0^ в количестве, превышающем ПДК для водных объектов рыбохозяйственного назначения. Кроме того, фульвокислоты, содержащиеся в болотных водах, образуют с железом соединения, которые могут накапливаться в природных водах во взвешенных, коллоидных и водорастворимых формах в значительных количествах. Аналогичный механизм накопления в поверхностных водах, вероятно, характерен и для ряда других металлов.
Таблица 5. Гидрохимические показатели речных вод в бассейнах рр. Чижапка и Парабель, концентрации даны в мг/дм3
Показатель Номер пункта отбора проб
Р1 Р2 Р3 Р4 Р5 Р6
рн 6,8 4,8 6,6 5,5 7,2 7,1
ХПК, мгО/дм3 70,6 151,2 72,2 114,2 38,6 38,6
БПК5, мгО2/дм3 0,70 1,0 5,40 1,9 1,7 1,38
Токсичность, % 2 26 2 28 33 21
Взвешенные вещества 227,0 <2,0 258,6 8,0 13,0 13,0
Сухой остаток 147,0 53,0 167,0 123,0 195,0 163,0
Са2+ 10,0 <1,0 30,1 10,0 38,1 26,1
Мд2+ 4,9 0,0 4,86 3,6 13,4 8,5
К+ 1,5 1,2 2,3 <1,0 <1,0 <1,0
№+ 1,0 <1,0 1,9 <1,0 3,8 5,1
НСО3- 36,6 <10,0 67,2 <10,0 171,0 109,9
С1- 3,8 2,1 7,4 2,4 2,4 3,3
Б042- 12,5 8,2 12,3 <2,0 <2,0 <2,0
Р043- 0,34 <0,05 0,39 <0,05 0,60 0,45
NH4+ 0,49 0,55 0,85 0,78 0,83 0,93
N0^ <0,03 <0,03 0,10 <0,03 <0,03 <0,03
N03" 1,51 1,05 4,84 2,58 1,09 2,18
Б1 4,3 1,7 3,2 - - -
Реобщ. 1,18 0,58 0,36 0,88 1,69 1,22
РЬ <0,002 <0,002 <0,002 <0,0002 <0,0002 <0,0002
Си <0,001 0,0010 0,0010 <0,0006 <0,0006 <0,0006
7п 0,0007 0,0020 0,0020 <0,0005 <0,0005 <0,0005
Нефтепродукты 0,04 0,05 0,49 <0,02 0,32 <0,02
В целом, установленные показатели качества вод рр. Омелич, Чарус, Кудья, Самлат, Оглат и Салат являются характерными для данного региона и
существенно не отличаются от соответствующих среднемноголетних характеристик малых рек Обь-Иртышского междуречья [6], причем по мере увеличения интенсивности водообмена происходит уменьшение концентраций целого ряда веществ и токсичности поверхностных вод. Изученные речные воды в основном не токсичны (рр. Омелич, Чарус) или токсичны в допустимых пределах (рр. Кудья, Салат, Самлат, Оглат).
Донные отложения. Параллельно с гидрохимическими исследованиями на рр. Салат, Самлат и Оглат было проведено изучение донных отложений (табл. 6). Полученные данные свидетельствуют о заметно меньших, чем в других реках региона, концентрациях микроэлементов и нефтепродуктов [19]. Также можно сделать вывод о том, что значимая связь между концентрациями изученных веществ в донных отложениях и речных водах, по крайней мере на момент проведения исследований, отсутствовала.
Таблица 6. Геохимические показатели донных отложений в бассейне р. Салат, мг/кг
Показатель Пункт отбора проб
Д4 Д5 Д6
Pb 6,25 2,61 <1,0
4,0 3,0 <1,0
Zn 7,14 3,48 3,39
Нефтепродукты 68,9 <50 <50
По сравнению с почвами в районе исследований, в донных отложениях содержится значительно меньше углеводородов и примерно такое же количество РЬ, Си, 2п (табл. 2, 3, 6). Наиболее высокие концентрации веществ, идентифицируемых как «нефтепродукты», обнаружены в донных отложениях р. Оглат, в водосборе которой расположен заказник областного значения. С учетом этого можно предположить, что углеводороды в донные отложения рек поступают в результате выноса частиц почвы с поверхностным и грунтовым стоком.
Заключение
Выполненные комплексные геоэкологические исследования позволили оценить естественное состояние почвенного покрова, поверхностных вод и речных отложений на незатронутых хозяйственной
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Реймерс Н.Ф. Природопользование. - М.: Мысль, 1990. - 637 с.
2. РД 52.24.622-2001. Методические указания. Проведение расчетов фоновых концентраций химических веществ в воде водотоков. - М.: Росгидромет, 2001. - 68 с.
3. Львов Ю.А. Болотные ресурсы // Природные ресурсы Томской области. - Новосибирск: Наука, 1991. - С. 67-83.
4. Нейштадт М.И. Характеристика болот - важнейшего современного ландшафта северной части Западно-Сибирской равнины // Научные предпосылки освоения болот Западной Сибири. - М.: Наука, 1977. - С. 48-66.
деятельностью участках бассейнов рр. Парабель и Васюган. Это состояние характеризуется, прежде всего, высокими содержаниями органических веществ во всех изученных компонентах окружающей среды вследствие сильной заболоченности территории. В процессе болотообразования происходит частичное разложение растительных остатков, сопровождающееся накоплением в болотных водах и торфяных почвах углеводородов, фенолов, органических кислот и продуктов разложения органических веществ, например, ионов КИ4+. Органические кислоты, в свою очередь, образуют соединения с железом и рядом других элементов, накапливающиеся в болотных водах в коллоидной, взвешенной и растворенной формах.
Во время таяния сезонных снегов и выпадения дождей на территории формируется поверхностный и грунтовый сток, поступающий затем в речную сеть. По мере увеличения водности рек-приемников этого стока происходят разбавление содержаний органических и биогенных веществ и их трансформация, сопровождающаяся образованием N0^, снижением значений ХПК, уменьшением концентраций NH4+, углеводородов и других веществ. Тем не менее, этот процесс протекает не в той мере, чтобы обеспечить снижение концентраций многих веществ до допустимого уровня. Как следствие - отмечаются повышенные значения ХПК и БПК5, содержания NH4+, Ш2-, Fe, Си и т. д.
С учетом этого, при осуществлении хозяйственной деятельности на этой территории в будущем следует ожидать достаточно высокие концентрации углеводородов в торфяных почвах, болотных и речных водах и более высокие, чем ПДК, содержания NH4+, N0^, Fe, фенолов, органических веществ по величинам ХПК и БПК5, Си, Щ, 2п в поверхностных водах. На основе анализа полученных результатов можно утверждать, что наиболее характерными признаками антропогенного загрязнения в регионе являются: 1) для болотных вод - содержания нефтепродуктов более 1,3 мг/дм3, С1- - более 10 мг/дм3; 2) для вод малых рек - содержания нефтепродуктов - более 0,5 мг/дм3, NH4+ - более 1,0 мг/дм3, N02 -более 0,1 мг/дм3, С1- -более 8...10 мг/дм3, БПК5 -более 5,5 мг/дм3.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант Р ОФИ 06-05-96924); 08-05-92500-НЦНИЛ_а.
5. Пологова Н.Н., Лапшина Е.Д. Накопление углерода в торфяных залежах Большого Васюганского болота // Большое Ва-сюганское болото. Современное состояние и процессы развития / Сб. статей под ред. М.В. Кабанова. - Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2002. - С. 174-179.
6. Савичев О.Г. Реки Томской области: состояние, использование и охрана. - Томск: Изд-во Томск. политехн. ун-та, 2003. - 202 с.
7. ГОСТ Р 51592-2000. Вода. Общие требования к отбору проб. -М.: Госстандарт России, 2000. - 31 с.
8. РД 52.24.309-92. Методические указания. Организация и проведение режимных наблюдений за загрязнением поверхност-
ных вод суши на сети Росгидромета. - СПб.: Росгидромет, 1992. - 67 с.
9. ГОСТ 17.1.5.05-85. Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков. - М.: МПК Изд-во стандартов, 2000. -11 с.
10. ГОСТ 17-1.5.01-80. Охрана природы. Гидросферы. Общие требования к отбору проб донных отложений водных объектов для анализа на загрязнение. - М.: Изд-во стандартов, 1984. - 5 с.
11. ГОСТ 17.4.3.01-83. Почвы. Основные требования к отбору проб. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2000. - 3 с.
12. ГОСТ 17644-83. Торф. Методы отбора проб из залежи и обработки их для лабораторных испытаний. - М.: Изд-во стандартов, 1983. - 6 с.
13. Классификация и диагностика почв СССР. - М.: Колос, 1977. - 223 с.
14. Другов Ю.С., Родин А.А. Экологические анализы при разливах нефти и нефтепродуктов. - СПб: Изд-во «Анатолия», 2000. -250 с.
15. Пиковский Ю.И. Природные и техногенные потоки углеводородов в окружающей среде. - М.: Изд-во МГУ, 1993. - 207 с.
16. Солнцева Н.П. Добыча нефти и геохимия природных ландшафтов. - М.: Изд-во МГУ, 1998. - 376 с.
17. Шварцев С.Л., Рассказов Н.М., Сидоренко Т.Н., Здвижков М.А. Геохимия природных вод района большого Васюганского болота // Большое Васюганское болото. Современное состояние и процессы развития / Сб. статей под ред. М.В. Кабанова. - Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2002. - С. 139-149.
18. Берлин Ю.М., Верховская З.И., Егоров А.В. Нормальные алка-ны и изопреноидные углеводороды в донных осадках Карского моря // Океанология. - 1999. - № 2. - С. 228-232.
19. Савичев О.Г., Базанов В.А. Химический состав донных отложений реки Васюган и ее притоков // Известия Томского политехнического университета. - 2006. - Т. 308. - № 3. - С. 37-41.
Поступила 14.02.2008 г.
УДК 624.131:551.3
ОСОБЕННОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В ТАЛОЙ ВОДЕ ЛЕДНИКА БОЛЬШОЙ АКТРУ (ГОРНЫЙ АЛТАЙ)
Л.П. Рихванов, Ю.В. Робертус*, А.В. Таловская, Р.В. Любимов**, А.Ю. Шатилов
Томский политехнический университет *Алтайский региональный институт экологии, г. Горно-Алтайск "Институт водных и экологических проблем СО РАН, г. Барнаул E-mail: [email protected]
Обсуждается проблема изменения геохимического состава природной среды Западной Сибири за последние десятилетия по результатам изучения стратифицированных образований ледника Большой Актру (Горный Алтай). Установлено, что в толще ледника зафиксирована динамика изменения химического состава атмосферы за последние 50 лет. Наблюдается устойчивое поступление значительных количеств микроэлементов, особенно это, характерно для V, Be, Ta, Gr и Sb. Выделяются этапы максимума и минимума поступлений элементов. Судя по спектру химических компонентов, основным источником их поступления являются промышленные предприятия Восточно-Казахстанской области Республики Казахстан (г Усть-Каменогорск и др.)
Ключевые слова:
Геохимия, ледники, техногенез, талая вода, Горный Алтай.
В настоящее время неуклонно растет интерес к изучению химического состава атмосферных выпадений на ледниковые покровы, так как они являются своеобразной летописью состава атмосферного воздуха и его загрязнения. Во многих отечественных и зарубежных научных работах приводятся данные по изучению химического состава выпадений в арктических и антарктических районах.
Многими исследователями выполнялось изучение содержания ряда микро- и макроэлементов (N8, М§, К, Са, С1, Т1, РЬ и др.) в ледниковом покрове Антарктики.
Например, исследования ледниковых отложений, характеризующих последние несколько тысяч лет [1, 2] и последние 100 лет [3, 4], показали, что N8, М§, К, Са, Fe, А1, Мп, С1 и Т поступают в атмо-
сферу не только с поверхности океана, но и за счет выветривании земной коры.
Анализ проб с Антарктики, характеризующих доиндустриальный период развития (73000 лет до н.э.), показал, что поступление РЬ, Сё, 1п и Те, пыли и соли происходило в результате пассивной дегазации вулканов в глобальном масштабе [5].
В работе [6] показано на примере изучения отложений ледника в Гренландии, характеризующих древний период (с 8250 до 149 100 лет до н.э.), что изменение содержания РЬ, Си, 2п и Сё зависело от изменения климата и преобладания источника загрязнения.
Проводилось изучение большого спектра микроэлементов, содержащихся в атмосферных аэрозолях над Антарктидой, Антарктикой и над Север-
