Изменчивость загрязненности токсичными элементами реки Неглинки в Петрозаводске в летний период

   Статья посвящена актуальной проблеме загрязнения поверхностных вод.

   Цель работы – оценка влияния изменчивой городской среды на элементный состав речных вод.

   Для достижения этой цели в нижнем течении малой реки Неглинки, протекающей через территорию города Петрозаводска и впадающей в Онежское озеро, отобраны пробы речной воды. Пробы взяты в один день (19. 06. 2023) до и после кратковременного дождя. На этой основе изучены концентрации 30 элементов, определенные методом ICP-MS. Выбранные элементы наиболее характерны для урбанизированной территории и важны для ее экологической оценки. Для 26 элементов полученные концентрации сопоставлены с региональным фоном. Результаты свидетельствуют о загрязнении речных вод в условиях города. Усредненные концентрации элементов в сухую погоду превысили региональный фон: U (в 20,4–27,5 раза), Mg (10,9–13,5), Na (11,4–11,7), Sr (6,7–6,9), Cu (6,4–6,5), Mo (6,0–6,6), Sb (5,8–6,5 и до 7,3), Ba (5,0–5,2 и до 7,4), Ca (4,8–5,3), K (4,4–4,9), Cd (4,0–5,8), Cr (3,9–5,1), P (3,6–5,1), Li (3,2–4,0), Ni (3,1–3,2), Co (2,2–2,6), Mn (1,9–3,2) и т. д. Фоновые концентрации не превышались по Th и Fe. Отмечены различия в распределении концентраций ряда элементов в речной воде на разных участках. Наибольшее отношение максимальной концентрации к минимальной установлено для W (Cмакс/Cмин = 7,5). После выпадения дождевых осадков отмечено резкое, по сравнению с сухой погодой, увеличение концентраций Ti, Th, Zr, Zn, V, Ag, Sn, W, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Pb, Sb, Ni и др. и уменьшение – Mg, Ca, Na, Sr и U. Полученные результаты имеют важное значение для понимания эколого-геохимических связей в природно-антропогенной геосистеме, а также принятия природоохранных решений.

1. Большев Л.Н., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики. М.: Наука, 1983. 416 с.

2. Бородулина Г.С. Родники Карелии – природные объекты научного и социального значения // Российский журнал прикладной экологии. 2022. № 4(32). С. 53–65. DOI: 10.24852/2411-7374.2022.4.53.65.

3. Водные объекты города Петрозаводска / под ред. А.В. Литвиненко, Т.И. Регеранд. Петрозаводск: Кар. НЦ РАН, 2013. 109 с.

4. Гордеев В.В. Речной сток в океан и черты его геохимии. М.: Наука, 1983. 160 с.

5. Давыдова О.А., Климов Е.С., Ваганова Е.С. и др. Влияние физико-химических факторов на содержание тяжелых металлов в водных экосистемах / под ред. Е.С. Климова. Ульяновск: УлГТУ, 2014. 167 с.

6. Доб ровольский В.В. Геохимическое землеведение. М.: ВЛАДОС, 2008. 208 с.

7. Ерина О.Н., Терешина М.А., Борисычева М.С. и др. Анализ форм миграции потенциально токсичных элементов в р. Сетуни по результатам исследований 2019–2021 гг. / Международный симпозиум «Инженерная экология – 2023» : материалы (Москва, 5–7 дек. 2023 г.). Выпуск XII. Сер. Научные Международные симпозиумы. М., 2023. С. 203–206.

8. Климатические и геохимические аспекты формирования экологических рисков в Республике Карелия / отв. ред. А.В. Яблоков. СПб.: ЭлекСис, 2013. 130 с.

9. Лозовик П.А., Шкиперова О.Ф., Зобков М.Б. и др. Геохимические особенности поверхностных вод Карелии и их классификация по химическим показателям // Труды КарНЦ РАН. 2006. № 9. С. 130–143.

10. Михайлов В.А., Лодыгин А.Н., Кушнеренко В.К. Особенности геологического строения и металлоносность Шуйско-Петрозаводской площади (Республика Карелия) // Региональная геология и металлогения. 2014. № 59. С. 61–69.

11. Плохинский Н.А. Биометрия. М.: Изд-во МГУ, 1970. 364 с.

12. Попов Ю.П., Конюшева Л.В. Олово в окружающей среде // Гигиена и санитария. 1983. № 9. С. 55–57.

13. Рачкова Н.Г., Шапошникова Л.М. Формы нахождения урана в почве, поверхностных водах и донных отложениях района бывшего радиевого промысла // Успехи современного естествознания. 2019. № 10. С. 107–112. DOI: 10.17513/use.37222.

14. Ресурсы поверхностных вод СССР. Гидрологическая изученность. Т. 2. Карелия и Северо-Запад. Ч. 2. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. 278 с.

15. Рыбаков Д.С. Геоэкология Карелии: геохимический подход к проблемам оценки риска. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2017. 313 с.

16. Рыбаков Д.С., Крутских Н.В. Геоэкологические закономерности распределения молибдена и вольфрама при антропогенной трансформации геосистем Прионежья // Географический вестник. 2021. № 1(56). С. 81–95. DOI: 10.17072/2079-7877-2021-1-81-95.

17. Рыжков Л.П., Артемьева Н.В. Изменение биологического качества воды реки Неглинки – притока Онежского озера под влиянием антропогенной нагрузки // Экосистемы малых рек: биоразнообразие, биология, охрана : тезисы докладов Всероссийской конференции (16–19 ноября 2004, г. Борок). Борок, 2004. С. 75.

18. Рыжков Л.П., Горохов А.В., Марченко Л.П. Трансформация химического состава вод реки Лососинки под воздействием природных и антропогенных факторов // Ученые записки ПетрГУ. Сер. Естественные и технические науки. 2012. Т. 1. № 8. С. 20–24.

19. Савичев О.Г., Домаренко В.А., Лепокурова О.Е. Пространственно-временные изменения вещественного состава донных отложений и речных вод Туганского россыпного узла (Томская область) // Известия РАН. Сер. Геогр. 2020. Т. 84. № 5. С. 715–727. DOI: 10.31857/S2587556620050143.

20. Теканова Е.В., Макарова Е.М., Калинкина Н.М. Экологическая оценка качества воды урбанизированного притока Онежского озера по химическим показателям // Вода и экология: проблемы и решения. 2021. № 3(87). С. 75–84. DOI: 10.23968/2305-3488.2021.26.3.75-84.

21. Томилина О.В., Паламарчук С.Ф., Яхнин Э.Я. и др. Геохимическое картирование севера европейской территории России в рамках международной программы «Экогеохимия Баренцева региона» и проведение опережающего этапа составления геохимических основ Госгеолкарты-1000 третьего поколения на листы Р-35, 36. Т. 2: Отчет о НИР / отв. исп. В.А. Чекушин. СПб., 2004. 146 с.

22. Янин Е.П., Кузьмич В.Н., Иваницкий О.М. Региональная природная неоднородность химического состава поверхностных вод суши и необходимость ее учета при оценках их экологического состояния и интенсивности техногенного загрязнения // Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. 2016. № 6. С. 3–72.

23. Andronikov A.V., Novak M., Borodulina G.S. et al. One river, two streams: chemical and chromium isotopic features of the Neglinka River (Karelia, northwest Russia), Hydrol. Sci. J., 2019, vol. 64, iss. 8, p. 974–982, DOI: 10.1080/02626667.2019.1617418.

24. Chalov S., Platonov V., Erina O. et al. Rainstorms impacts on water, sediment, and trace elements loads in an urbanized catchment within Moscow city: case study of summer 2020 and 2021, Theor. Appl. Climatol., 2023, vol. 151, iss. 1, p. 871–889, DOI: 10.1007/s00704-022-04298-9.

25. Grubbs F.E. Procedures for Detecting Outlying Observations in Samples, Technometrics, 1969, vol. 11, no. 1, p. 1–21, DOI: 10.1080/00401706.1969.10490657.

26. Khatri N., Tyagi S. Influences of natural and anthropogenic factors on surface and groundwater quality in rural and urban areas, Front. Life Sci., 2015, vol. 8, no. 1, p. 23–39, DOI: 10.1080/21553769.2014.933716.

27. Nabi M.M., Wang J., Baalousha M. Episodic surges in titanium dioxide engineered particle concentrations in surface waters following rainfall events, Chemosphere, 2021, 263:128261, DOI: 10.1016/j.chemosphere.2020.128261.

28. Двинских С.А. Факторы формирования и элементы химического состава поверхностных вод : учеб.-метод. пособие / ПГНИУ. Пермь, 2020. 77 с. URL: http://www.psu.ru/files/docs/science/books/uchebnie-posobiya/dvinskix-faktory-formirovaniya-i-elementy-xim-sostava-poverxnostnyx-vod.pdf (дата обращения 15. 09. 2023).

29. Рекомендации Р 52.24.353–2012. Отбор проб поверхностных вод суши и очищенных сточных вод. Ростов н/Д, 2012. 36 с. URL: https://ohranatruda.ru/upload/iblock/692/4293792809.pdf (дата обращения: 28. 02. 2024).

30. Терешина М.А., Ерина О.Н., Соколов Д.И. и др. Продольная трансформация загрязненности воды р. Сетуни / Современные проблемы водохранилищ и их водосборов (Пермь, 27–30 мая 2012 г.): труды VIII Всерос. научно-практ. конференции с международным участием. Пермь, 2021. С. 369–373. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=45960774 (дата обращения 02. 04. 2024).