CC BY
39
далось и на озере Онежском [12], определялась в отдельные сроки отбора проб особенностями гидродинамики исследованных участков, сгонными и нагонными явлениями, имеющими место в пелагиали и заливах при ветреной погоде.
Для открытой части озера характерен сезонный сдвиг пиков Схл “а” и каротиноидов от ст. Чулышман в начале лета к центральному участку (ст. Корбу, Яйлю) в июле и августе и к северо-западному мелководью (ст. Самыш и Артыбаш) в сентябре-начале октября, однако в целом за вегетационный сезон каждого года в пелагиали озера не обнаружено выделяющихся по продуктивности участков, т. е. отличающихся повышенным уровнем развития водорослей или более активным их функционированием. Это объясняется, по-видимому, более простой
симметричной формой котловины и активным водообменом не только между участками пелагиали, но и между пелагиалью и заливами.
В целом за период исследований горизонтальное распределение Схл.а характеризовалось однородностью в пелагиали с незначительным повышением в прибрежье и было аналогичным таковому на акватории Иркутского водохранилища [2] и озер Хубсугул [5], Тингваллаватн [15], Ньяса [8]. Черты сходства с более крупными по площади озерами заключаются в близости концентраций пигмента в пределах отдельных участков пелагиали и неравномерности прогрева глубоководной и мелководной зон.
Библиографический список
1. Бульон, В.В. Закономерности первичной продукции в лимнических экосистемах / В.В. Бульон,-СПб.: Наука, 1994. 222 с.
2. Воробьева, С.С. Фитопланктон водоемов Ангары / С.С. Воробьева. - Новосибирск: Наука, 1995. - 126с.
3. ГОСТ 17.1.4.02-90. Государственный контроль качества воды. Методика спектрофотометрического определения хлорофилла
а. - М.: Изд-во стандартов, 2003. - С. 587- 600.
4. Кириллов, В.В. Палеоэкологические сигналы альгоценозов экосистем озер и их водосборных бассейнов / В.В. Кириллов, Е.Ю. Митрофанова, Г.В. Ким, Т.В. Кириллова // Проблемы реконструкции климата и природной среды голоцена и плейстоцена Сибири. -Новосибирск: Изд-во Ин-та археологии и этногорафии СО РАН, 1998. - С. 222-233.
5. Изместьева, Л.Р. Содержание хлорофилла а в водоемах Байкальского региона: Автореф. дис... канд. биол. наук: 03.00.18 / Любовь Равильевна Изместьева. - Киев, 1983. - 25 с.
6. Изместьева, Л.Р. Пространственная изменчивость концентрации хлорофилла «а» / Л.Р. Изместьева // Мониторинг фитопланктона. - Новосибирск: ВО Наука,1992. - С. 91-97.
7. Изместьева, Л.Р. Вертикальное распределение хлорофилла «а» в Байкале в период прямой термической стратификации / Л.Р. Изместьева // Методология оценки состояния экосистем. - Ростов-на-Дону: Изд-во ООО «ЦВВР», 2000. -С. 30-33.
8. Изместьева, Л.Р. Продукционно-деструкционные параметры рифтового озера Ньяса / Л.Р. Изместьева, И.Ю. Кузнецов, Е.А. Зилов [и др.] // Оценка продуктивности фитопланктона. - Новосибирск, 1993. - С. 130-141.
9. Минеева, Н.М. Растительные пигменты в воде волжских водохранилищ / Н.М. Минеева. - М.: Наука, 2004. - 156 с.
10. Пырина, И.Л. Сравнительная характеристика водоемов различного трофического уровня по содержанию хлорофилла /
Пырина И.Л., Елизарова В.А. // Круговорот веществ и биологическое самоочищение водоемов. - Киев: Наукова думка, 1980. - С. 100109.
11. Селегей, В.В. Гидрометеорологический режим озер и водохранилищ СССР. Телецкое озеро / В.В. Селегей, Т.С. Селегей. -Л.: Гидрометеоиздат, 1978. - 141 с.
12. Тимакова, Т.М. Характеристика процессов первичного продуцирования органического вещества / Т.М. Тимакова, Е.В. Теканова // Онежское озеро: Экологические проблемы.- Петрозаводск, 1999. - С. 158-174.
13. Horne, A.J., Goldman C. R. Limnology. 2nd ed. / A. J. Horne, C. R.Goldman. - New York: McGraw Hill, Inc., 1994. - 576 p.
14. Aqautic Microbial Ecology / ed. J. Overbeck, R. Chrôst. - Berlin New York Inc.: Springer-Verlag, 1990. - 190 p.
15. Jonasson, P.M. Production and nutrient supply of phytoplankton in subarctic, dimictic Thingwallavatn / P.M. Jônasson, H.
Adalsteinsson, G.St. Jonsson // Ecology of oligotrophic, subarctic Thingwallavatn. - Odense: AiO Primtas, 1992. - P.162-187.
16. Kirillova, T.V. Composition and pigment characteristics of phytoplankton in the lake Teletskoye tributaries / T.V. Kirillova, G.V. Kim // Biodiversity and dynamics of ecosystems in North Eurasia. Water ecosystems of North Eurasia: Proc. of the 1st Int. Conf., (Novosibirsk, Russia, August 21-26, 2000): V.5. Pt.1. - Novosibirsk, 2000. - P.36-39.
17. Selegei, V. Physical and geological environment of Lake Teletskoye. Musée Royal de l'Afrique Centrale - Tervuren - Belgique annals - Science Géologiques / V. Selegei, B. Dehandschutter, J. Klerkx, E.Vysotsky (eds). - Tervuren, Dep. of Geology and Mineralogy Royal Museum of Central Africa Publishing House, 2001. - V. 105. - P. 96-128.
Материал поступил в редакцию 9.09.07.
УДК 550.47 + 628.81 +543.312+574.
А.В. Пузанов, С.В. Бабошкина, И.А. Егорова, И. В. Горбачев
МИКРОЭЛЕМЕНТЫЙ СОСТАВ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД РАЗЛИЧНЫХ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ПРОВИНЦИЙ АЛТАЯ
Изучены общие свойства и содержание микроэлементов (Cd, Cr, Со, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn, V) в поверхностных водах различных физико-географических провинций Алтая. Количество растворенных и взвешенных форм элементов в водоемах существенно варьирует и определяется геохимической структурой водосбора, особенностями питания рек, окислительно-восстановительной и кислотно-щелочной обстановками педосферы бассейнов, антропогенным воздействием. Наибольшая часть металлов транспортируется в составе взвешенного вещества воды. С уменьшением мутности воды возрастает удельное содержание металлов во взвеси.
Изучение закономерностей распространения эле- глобальном уровне - одна из актуальных проблем со-
ментов в компонентах водных экосистем - воде, взве- временной экологии и геохимии. Химический состав по-
шенном веществе, донных отложениях и понимание верхностных вод суши формируется в результате слож-
причин повышения их концентраций на региональном и ных процессов, происходящих как на водосборе, так и в
самом водоеме. Основными факторами, определяющими химический состав вод являются геологическая структура водосбора, химический состав и соотношение горных пород, их устойчивость к выветриванию [1]. На содержание элементов климатические факторы влияют через интенсивность химического выветривания, биопродук-ционные и деструкционные процессы. В последние десятилетия влияние антропогенных факторов на воды суши стало сопоставимым с природными процессами - водные объекты являются коллекторами всех поступающих в окружающую среду загрязнений. На качество природных вод тяжелые металлы оказывают значимое отрицательное влияние, так как не разлагаются и способны аккумулироваться организмами гидробионтов. Сведения о количестве и составе веществ, переносимых водой в процессе ее круговорота, ценны при биогеохимических исследованиях. Основополагающими работами по оценке водной миграции химических элементов стали труды В.И. Вернадского, А.И. Перельмана [1].
К настоящему времени накоплен большой фактический материал по содержанию тяжелых металлов в природных водах [2, 3, 4]. Однако, некоторые авторы считают, что среди природных объектов микроэлементный состав вод суши наименее изучен [5], поскольку в литературе чаще приводятся характеристики содержаний металлов в сильно загрязненных водных объектах или в целом для вод суши, при этом пределы варьирования концентрации металлов могут исчисляться несколькими порядками.
Цель работы - сформировать представление об особенностях и вариабельности микроэлементного состава поверхностных вод различных физико-географических провинций Алтая.
Методы исследования. Для изучения особенностей поверхностных вод Северного, Северо-Восточного и Северо-Западного Алтая были опробованы наиболее крупные водотоки второго и третьего порядка, водосборный бассейн которых дает представление о процессах водной миграции элементов на всей территории провинции. Отбор проб воды проводили в устьевой части рек, в летний меженный период. Пробы отбирали в чистую полиэтиленовую посуду, фильтровали через мембранный фильтр, консервировали азотной кислотой, помещали в темные контейнеры и в сжатые сроки, вместе с фильтра-
ми со взвешенным веществом, транспортировали в лабораторию.
Содержание металлов в отфильтрованных пробах и взвешенном веществе определялось методом атомноадсорбционной спектрометрии. Определение ионного состава воды проводилось общепринятыми методами: pH - потенциометрически, хлор-ион - меркулометриче-ски, сульфат-ион - с нитхромазо, гидрокарбонаты титровались раствором серной кислоты, жесткости воды (Са, Mg) - трилоном Б. Определение содержания нитритов проводилось с реактивом Грисса, нитратов - с фенолди-сульфокислотой, фосфора - по методу Мачигина, с окончанием на фотоэлектрокалориметре.
Обсуждение результатов. Изученные нами поверхностные воды Северного, Северо-Восточного, СевероЗападного Алтая относятся к пресным очень слабоминерализованным водам, их общая минерализация ни в одной пробе не превышает 0,7 г/л и составляет в среднем 0,4 г/л для рек Северного и Северо-Западного Алтая и
0,18 г/л - для рек Северо-Восточного Алтая. Общая минерализация увеличивается от вод рек высокогорий, имеющих снежно-ледниковое питание, к водам рек низ-когорий, имеющим преимущественно дождевое питание. Как правило, поверхностные воды Алтая относятся к классу гидрокарбонатных хлоридно-сульфатных кальциевых вод. Варьирование ионного состава в пределах отдельных физико-географических районов незначительное, У< 40% по различным катионам и анионам. Содержание фосфора нитратов и нитритов варьирует более существенно.
Установлено, что отфильтрованные пробы воды из поверхностных водоемов Северного, Северо-Восточного и Северо-Западного Алтая характеризуются невысоким с санитарно-гигиенических позиций содержанием водорастворимых форм металлов (таблица 1).
Исключение составляет река Алей (СевероЗападный Алтай), содержание кадмия в которой превышает ПДК и концентрацию в водах рек района Акташ-ского ртутного месторождения. Это связано с внесением в пахотные почвы бассейна большого количества фосфорных удобрений - известно, что кадмий содержится в них в больших количествах в качестве примеси. Интересно, что удельное содержание кадмия (мг/кг) во взвешенном веществе этой реки минимальное.
Таблица 1
Содержание растворимых форм микроэлементов в поверхностных водах различных физико-географических
провинций Алтай, мкг/дм3
Место отбора проб Концентрация металлов
Cd Cr Со Cu Fe Mn Ni Pb Zn V
Северный Алтай
р. Эликмонар 0,0S±0,03 0,4±0,2 0,2±0,1 3±1 230±S0 1±0,3 S±2 0,6±0,3 20±б 2±1
р. Эдиган 0,3±0,1 0,3±0,1 <0,2 3±1 270±б0 1±0,3 б±2 0,3±0,2 30±9 3±2
р. Чемал 0,04±0,02 <0,2 <0,2 1 ±0,s 200±S0 1±0,3 3±1 <0,2 20±б <0,S
р. Бирюля 1,1±0,3 8±3 <0,2 1,4±0,б 340±80 3±0,9 4±1 1±0,s 30±9 <0,S
р. Александровка 0,7±0,2 8±3 <0,2 1±0,s 220±S0 4±1,2 S±2 1±0,s 20±б <0,S
р. Сайдыс 0,3±0,1 9±3 <0,2 1,3±0,S 280±70 3±0,9 3±1 1±0,s 10±4 <0,S
р. Майма (устье) 1±0,3 7±2 0,2±0,1 11±3 Ш±30 S±2 б±2 2±1 30±9 <0,S
р. Майма (Кызыл-Озёк) 0,08±0,04 8±3 0,2±0,1 0,8±0,4 130±30 4±1,2 9±3 1±0,s 40±10 <0,S
р. Майма (с. Урла-Спак) 0,03±0,02 б±2 <0,2 0,3±0,2 190±S0 2±0,б 1±0,3 0,3±0,2 4±2 <0,S
р. Малая Сеульта 0,3±0,1 7±2 <0,2 0,9±0,S 220±S0 S±2 2±1 1±0,s 20±б <0,S
р. Улала 0,0б±0,03 7±2 0,2±0,1 1±0,s 290±70 3±0,9 3±1 0,б±0,3 20±б 1±0,7
р. Сема 0,1±0,0S 0,4±0,2 0,2±0,1 2±0,8 290±70 2±0,б 2S±8 1 ±0,s 30±9 0,б±0,4
Место отбора проб Концентрация металлов
Cd Cr Co Cu Fe Mn Ni Pb Zn V
р. Муны 0,1±0,0S 0,S±0,2 0,3±0,1 S±0,2 290±70 3±0,9 13±4 1±0,s 20±б <0,S
среднее 0,3 4,7 0,1 2,4 239 2,8 6,5 0,8 23 0,7
V, % 117 78 47 118 26 49 98 57 42 118
Северо-Восточный Алтай
р. Кыга 0,1±0,0S 7±2 <0,2 0,8±0,4 230±S0 1±0,3 б±2 0,4±0,2 20±б <0,S
р. Малая Иша 0,03±0,02 7±2 0,3±0,1 1±0,s 290±S0 3±0,9 S±2 0,б±0,3 20±б <0,S
р. Иша (с. Чоя) 0,1 ±0,0S 9±3 0,4±0,2 3±1 580±130 11±3 20±б 3±0,2 40±10 <0,S
р. Кокши 0,1±0,0S 7±2 0,2±0,1 1±0,s 230±S0 <1 3±1 <0,2 8±3 <0,S
р. Большие Чили 0,1±0,0S 7±2 0,2±0,1 1±0,s 190±S0 <1 S±2 0,3±0,2 20±б <0,S
р. Колдор 0,03±0,02 б±2 0,2±0,1 0,8±0,4 1S0±30 1±0,3 4±1 <0,2 20±б <0,S
р. Самыш 0,02±0,01 7±2 <0,2 0,4±0,2 310±70 1±0,3 3±1 <0,2 <4 <0,S
р. Камга 0,02±0,01 7±2 <0,2 1±0,s 210±S0 2±0,б 2±1 <0,2 8±3 <0,S
р. Чулышман <0,01 7±2 0,2±0,1 0,7±0,4 200±S0 4±1,2 3±1 <0,2 20±б 0¿
р. Бия 0,04±0,02 8±3 <0,2 1,S±0,6 190±S0 1±0,3 2±1 0,2±0,1 10±4 <0,S
оз. Телецкое (1,5 км от устья Чулышмана) 0,07±0,04 S±2 <0,2 0,9±0,S 220±S0 4±1,2 1±0,3 <0,2 10±4 <0,S
среднее 0,1 7,0 0,2 1,1 255 2,7 4,9 0,5 16 0,3
V, % 63 16 58 69 51 122 118 204 67 38
Северо-Западный Алтай
р. Иня (село Тегерек) 0,3±0,1 0,2 <0,2 11±3 60±20 1±0,3 S±2 0,S±0,2 < 4 0,8±0,S
р. Сентелек р. Чарыш (с. Чарышское) 0,^0^ 0,3±0,1 <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 3±1 3±1 19±7 7±3 1±0,3 1±0,3 2±1 3±1 0,S±0,2 0,±0,2 < 4 <4 0,9±0,б 0,S±0,3
р. Чарыш (с. Калманка) 0,9±0,3 <0,2 <0,2 1S±4 3S±11 3±0,9 16±S 1±0,s 2±1 2±1
р. Сосновка 0,04±0,02 <0,2 <0,2 3±1 2±1 2±0,б 4±1 4±1 < 4 4±2
р. Белая 0,S±0,2 <0,2 <0,2 9±4 200±7 3±0,9 12±4 1±0,s <4 2±1
р. Маралиха 0,S±0,2 0,8±0,4 <0,2 2±1 19±7 9±0,3 12±4 2±0,9 S2±1S S±3
р. Алей (с. Верх-Алейка) 0,б±0,2 3±1 <0,2 S±2 2S±9 2±0,б б±2 1±0,s <4 2±1
р. Алей (г. Алейска) Высокогорное озеро (Коргонский хребет) 2±0,б 0,S±0,2 <0,2 3±1 <0,2 <0,2 9±4 7±3 40±12 б±2 2±0,б 1±0,3 10±4 2±1 3±1 0,8±0,4 11±3 <4 S±3 <0,S
среднее V, % ПДК [6] 0,6 96 1 0,8 158 100 100 6,7 64 1000 41,3 142 300 2,5 97 160 7,2 69 100 1,4 84 30 1000 2,50 72
В водах р. Иша, обнаружено высокое содержание растворенных форм Бе (2 ПДК) и Мп. Дело в том, что р. Иша дренируют ландшафты с высоким содержанием как прочносвязанных, так и подвижных форм железа и марганца - черневую тайгу с кислыми почвами под марганофильной растительностью [7], к тому же ее долина локально в той или иной степени заболочена, а в условиях восстановительной среды железо и марганец подвижны.
В реках Северо-Западного Алтая обнаружены максимальные концентрации растворенных форм Сё (Алей), Си и N1 (Чарыш), РЬ (Сосновка), V (Маралиха). Для этих элементов в пределах региона установлены и самые высокие средние значения содержания в поверхностных водах (рис. 1) - в реках низкогорий, имеющих преимущественно дождевое питание, микроэлементы более интенсивно выщелачиваются из почв. Концентрации цинка в реках Северо-Западного Алтая ниже предела обнаружения, кроме р. Маралиха, содержание растворимого 2п в которой составляет 52 мкг/л и является максимальным в целом для изученной территории. Реки Северо-Западного Алтая отличаются
очень низкими концентрациями растворенного железа, его содержание здесь не превышает 200 мкг/л, составляя в среднем 41 мкг/л, тогда как в Северном и СевероВосточном Алтае среднее значение достигает 238 мкг/л ^=25%) и 255 ^=51%) мкг/л соответственно. При этом среднее количество железа и марганца во взвешенном веществе рек Северо-Западной провинции (в мкг/л) наиболее высокое, а в р. Алей обнаружено максимальное количество Бе (9250 мкг/л) и Мп (590 мкг/л). Дело в том, что в окислительных условиях и щелочной среде степных ландшафтов Северо-Западного Алтая железо и марганец находится преимущественно в неподвижной труднорастворимой форме. Поэтому основная их доля транспортируется в составе взвеси.
Наиболее низкие средние концентрации большинства растворенных металлов - N1, Си, V, РЬ, Сё характерны для наименее минерализованных рек и озер Северо-Восточного Алтая. Только содержание хрома в реках Северо-Восточного Алтая достоверно выше, чем в реках остальных провинций (7 мкг/л, V=16%, ПДК 100 мкг/л).
Северо- Северный Алтай СевероЗападный Алтай Восточный Алтай
ш Ni
□ Cu
□ V
□ Pb
■ Cd
□ Со
■ Mn
□ Cr
Рис. 1. Среднее содержание растворенных форм микроэлементов в поверхностных водах различных физико-географических провинций Алтая (мкг/л)
Обнаружено, что удельное содержание металлов во взвешенном веществе рек Алтая (мг/кг) довольно высокое. Считается, что сравнение тонкодисперсного
взвешенного вещества рек с более грубой субстанцией - почвой - некорректно, в силу гораздо большей сорбирующей способности первой. Однако, по мнению многих авторов [8], мерой уровня загрязненности взвешенного вещества водоема служит коэффициент обогащения, показывающий, во сколько раз содержание тяжелых металлов во взвеси превышает их кларковые или фоновые значения. Отметим, что содержания многих изученных металлов (за исключением Бе и Мп) во взвесях рек Северного, СевероЗападного и Северо-Восточного Алтая значительно превышают и Кларки, и ОДК в почвах [9], и тем более фоновые концентрации для почв Алтая, значения которых еще ниже ОДК (таблица 2). Исходя из этого, можно отметить, что наибольшая часть всех транспортируемых речной сетью металлов связана со взвешенным веществом воды. Очевидно, что на некотором этапе миграции это способствует осаждению избыточных концентрации металлов и препятствует их поступлению в живые организмы.
Наибольшее превышение по ПДК для взвесей отмечено для Сё ( 8-28 ПДК), Си (2-13 ПДК) и N1 (9 ПДК).
Таблица 2
Средние концентрации металлов во взвешенном веществе поверхностных водоемов различных физико-географических районов Алтая в единицах ПДК [10] и ОДК.
Cd Cr Co Cu Fe Mn Ni Pb Zn
Северный Алтай 28,4 1,9 4,1 1,9 0,9 0,5 9,1 1,4 2,8
Северо-Восточный Алтай 8,6 1,8 4,3 3,3 1,0 0,5 9,9 2,3 2,3
Северо-Западный Алтай 9,2 2,2 4,0 13,6 0,9 0,8 8,9 1,8 2,1
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
Cu; 1799
Mi; 1035
Ni; 791
Северо- Северный
Западный Алтай Алтай
Северо -Восточный Алтай
■ Mn
щ о с
в Ni
в Zn
□ Pb
в Cd
□ Cr
■ о О
□ V
Рис. 2. Среднее удельное содержание микроэлементов во взвешенном веществе поверхностных вод различных физикогеографических провинций Алтая (мг/кг)
Максимальными удельными концентрациями хрома (326 мкг/л) меди (11606 мкг/л), свинца (746 мкг/л), а также железа (131275) и марганца (4812 мкг/л) отличается взвесь высокогорного озера Коргонского хребта (Се-
веро-Западный Алтай). При этом, содержание взвешенных форм этих же металлов, выраженное в микрограммах на литр, в этом озере минимальное или не выше среднего по провинции. Дело в том, что мутность воды этого озера из всех изученных водоемов самая низкая (0,0013 г/л), а с уменьшением мутности воды в составе взвесей увеличивается доля мелких фракций, имеющих большую (относительно крупных частиц) активно сорбирующую площадь поверхности. Поэтому в данном водоеме «качественная» [11] характеристика взвешенных форм металлов указывает на повышенное их содержание, но количество микрограмм металлов в единице объема очень невысокое.
Наиболее высокие средние удельные концентрации (мг/кг) Мп, N1 и РЬ отмечены для взвесей водоемов Северо-Восточной провинции (рис. 2). Содержание никеля превышает ПДК во взвесях рек этого района в среднем в 10 раз, свинца в 2,3 раза. Но поскольку мутность в этих реках наиболее низкая (в среднем 0,005 г/л), содержание элементов, выраженное в мкг/л, здесь минимальное. Отметим, что, в целом, с уменьшением мутности воды в реках удельное содержание металлов во взвеси (мг/кг) увеличивается.
Взвеси рек Северного Алтая характеризуются наивысшим удельным содержанием кадмия. Однако, раз-
брос концентраций по кадмию во взвешенном веществе в водах этого района наиболее значителен - от минимального 0,77 мг/кг в реке Алей, (воды которой характеризуются наиболее высоким содержанием растворимых форм Сё), до 79 мг/кг в р. Иня. По содержанию цинка взвеси рек Северного Алтая превышают ОДК для почв (220 мг/кг) в среднем 2,8 раза, концентрации цинка изменяются от 6,8 мг/кг (устье р. Маймы) до 2368 мг/кг (р. Эликмонар).
Удельное содержание Мп и Бе во взвешенном веществе большинства рек изученных провинций Алтая ниже нормативных величин (см. табл. 2), в отдельных пробах обнаружено превышение ПДК по марганцу (1500 мг/кг) и кларка по железу (для почв 3,8%, для горных пород 5%): во взвешенном веществе воды высокогорного озера Северо-Западного Алтая (Мп - 4812 мг/кг, Бе - 13%) и в реке Улала Северного Алтая (Мп - 2693 мг/кг, Бе -7,7%). По железу превышение кларка обнаружено также в водоемах Северо-Восточного Алтая: р. Иша (11%) и озере Телецком (6,2%) Однако, содержание Бе и Мп и выраженное в микрограммах на литр, в этих водоемах сравнительно низкое.
Содержание взвешенных форм тяжелых металлов, выраженное в мкг/л, дает количественную характеристику транспортируемых в составе взвесей металлов. Эта величина превышает ПДК некоторых металлов для вод в реках Северо-Западного Алтая: по кадмию - в Бирюле и Майме (в 1,5 - 3,6 раза), по железу - до 10 раз и марганцу - до 3,7 раза в р. Алей.
Ситуации, когда обе характеристики взвешенных форм металлов - и количественная (мкг/л) и «качественная» (мг/кг) указывают на повышенное их содержание, отмечены в водоемах Северно-Западного Алтая
Более четкое и достоверное территориальное различие по содержанию в поверхностных водах рек различных физико-географических провинций Алтая наблюдается для растворенных форм хрома, кобальта, железа, цинка, для взвешенных форм - ванадия, хрома, кобальта, железа.
Данные по содержанию металлов во взвешенном веществе рек Горного Алтая хорошо соотносятся с данными Т.С. Папиной [11] о микроэлементном составе взвесей р. Обь, за исключением марганца (30-180 мкг/л), содержание которого в большинстве рек Горного Алтая почти на порядок ниже (1-36 мкг/л). По данным М.А Мальгина, в реках Горного Алтая среднее содержание
марганца составляет 15 мкг/л, но его концентрация может существенно варьировать [7].
Содержание меди по М.А. Мальгину колеблется от 1,5 до 30 мкг/л, при средней величине 8,6 мкг/л [7]. По нашим данным, минимальная концентрация Си (суммарное значение растворенной и взвешенной форм) составляет 1,7 мкг/л (р. Чулышман, р. Кыга (Северо-Восточный Алтай), максимальным содержанием Си - 35 мкг/л - отличается р. Белая (Северо-Западный Алтай).
Выводы:
1. Поверхностные воды изученных нами провинций Алтая относятся к пресным очень слабоминерализованным водам, их общая минерализация не превышает 700 мг/л и увеличивается от вод рек высокогорий, имеющих снежно-ледниковое питание, к водам рек низ-когорий, имеющим преимущественно дождевое питание.
2. Ландшафтно-геохимическая дифференциация в пределах провинции определяет значительную вариабельность концентрации микроэлементов в поверхностных водах. Минимальные концентрации большинства растворенных микроэлементов обнаружены в водах Северо-Восточного Алтая с наиболее низкой общей минерализацией. Повышенные содержания растворенных и взвешенных форм металлов установлены в реках Северо-Западного Алтая.
3. Высокий уровень концентрации кадмия в р. Алей, Майма обусловлен антропогенным воздействием -внесением в почвы агроландшафтов бассейна фосфорных удобрений.
4. Реки Северо-Западного Алтая, дренирующие степные ландшафты, окислительная обстановка которых способствует осаждению железа и марганца, отличаются низкими концентрациями растворенных форм этих элементов, но повышенными их количествами в составе взвеси. В реках Северо-Восточного Алтая, дренирующих кислые заболоченные почвы, обнаружено высокое содержание растворенных Бе и Мп.
5. С уменьшением мутности воды, во взвеси водоемов увеличивается количество тонкодисперсной фракции, повышаются адсорбционные свойства взвеси и возрастает удельное содержание металлов (мг/кг).
6. Поверхностные воды Северного, СевероЗападного и Северо-Восточного Алтая достоверно различны по содержанию в них растворенных форм Сг, Бе, 2п и взвешенных форм V, Сг, Бе, Со.
Работа выполнена при поддержке грантов РГНФ 07-06-18019е и РФФИ 06-08-00438а.
Библиографический список
1. Перельман, А.И. Геохимия ландшафта /А.И. Перельман - М.: Высш. школа, 1975. - 342 с.
2. Мур, Дж. В. Тяжелые металлы в природных водах / Дж. В. Мур, С. М. Раммамурти - М.: Мир, 1987. - 140 с.
3. Moore, J. M. Inorganic contaminants of surface water: research and monitoring priorities / J. M. Moore - Springer-Verlag, New-Work,
1991. -
366 p.
4. Линник, П.Н. Формы миграции металлов в пресных поверхностных водах / П.Н. Линник, Б.И. Набиванец - Л.: Гидрометеоиздат, 1986. - 272 с.
5. Моиссеенко, Т.И. Распределение микроэлементов в поверхностных водах суши и особенности их водной миграции / Т.И. Моиссеенко, H.A. Гашкина // Водные ресурсы. - 2007. - Т. 34, №4, - С. 454 - 268.
6. Беспамятное, Г.Н. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. / Г.Н. Беспамятнов, Ю.А.Кротов - Л.: Химия, 1985. - 528 с.
7. Мальгин, М.А. Биогеохимия элементов в Горном Алтае / М.А. Мальгин - Новосибирск, Наука, 1978. - 272 с.
8. Белоконь, В.Н. Содержание тяжелых металлов, органических веществ и соединений биогенных элементов в донных
отложениях Дуная / В.Н.Белоконь, Я.И. Басс // Водные ресурсы. - 1993. - Т. 20, №4. - с. 469 - 478.
9. Ориентировочно допустимые концентрации тяжелых металлов и мышьяка в почвах. Гигиенические нормативы 2.1.7.020-94. М.: Госкомсанэпиднадзор России. 1995. - 6 с.
10. Иванов, В.В. Экологическая геохимия элементов: Справочник. В 6 кн. / Под ред. Э. К. Буренкова - М.: Недра, 1996.
11. Папина, Т.С. Факторы, влияющие на распределение тяжелых металлов по абиотическим компонентам водных экосистем Средней и Нижней Оби / Т.С. Папина, Е.И. Третьякова, А.Н. Эйрих // Химия в интересах устойчивого развития. - 1999. - №7. - С. 553 -564.
Материал поступил в редакцию 9.09.07.
