Centimeters of History, or How Heavy Metals Mark the Events of the Industrial Age in a Single Water Reservoir

 
PIIS0032874X0000256-0-1
DOI10.31857/S0032874X0000256-0
Publication type Article
Status Published
Authors
Affiliation: Institute of Geology of the Karelian Research Centre, RAS
Address: Petrozavodsk, Russia
Journal namePriroda
EditionIssue №7
Pages29-35
Abstract

There is small Lake Lamba on the outskirts of Petrozavodsk, Republic of Karelia. The analysis of heavy metals’ distribution in bottom sediments of this lake was carried out. Readers can trace the main milestones of development history of factories of the greatest city of Karelia. Using extreme concentrations of some pollutants in lake sediments, which have formed over 100 years ago, global sources of contamination have been identified. Results of the research compose an environmental and geochemical chronicle of basic tecnogenic events of 20 and 21 centuries considering fate of the selected small urban lake.

 

Keywordsheavy metals, bottom sediments, small water bodies, technogenesis, urbanization, geoecology assessment
Received27.08.2018
Publication date07.09.2018
Number of characters19135
Cite   Download pdf To download PDF you should sign in
Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной
1

Карелия — страна десятков тысяч озер. Но мало кто знает, что озерность (площадь всех озер, поделенная на площадь региона) республики — самая высокая в мире. Да-да, больше, чем Финляндии, Швеции и Канады! Превалируют в Карелии малые озера, точного количества которых вам, правда, не скажет никто. Рекомендуется, ссылаясь на справочник, ориентироваться на число 61 тыс. [1]. Совсем маленькие озера, часто бессточные и находящиеся в лесистой местности, на террито рии Карелии именуются ламбами (от карельского слова lambi). Используется и уменьшительно-ласкательная форма — ламбушка. Слово «ламба» присутствует и во многих местных гидронимах, например Светлая ламба и Чудо-ламба.

2

Иногда просто «Ламбами» называют крохотные озера, которые в силу обстоятельств не получили отдельного имени. Такой водоем (оз.Ламба) располагается и на территории Петрозаводска — главного города Карелии. Это озеро еще называют Сулажгорской ламбой, напоминая, что оно находится в микрорайоне Сулажгора, в северозападной части Петрозаводска [2]. Об этом, казалось бы, совсем не примечательном озере мы и поговорим.

3

V — значит ванадий

Сулажгорская ламба не имеет кадастрового номера и, как уже отмечалось, официального названия тоже (рис.1). Для себя мы открыли это озеро в 2013 г. Отобрали со студентом из центральной части три пробы донных отложений, представляющих собой темно-бурый сапропель (по-простому, ил), сдали на ICP-MS-анализ и очень удивились, когда содержание одного из элементов оказалось в 40 раз выше фона и в 10 раз выше ПДК [3]. Речь идет о ванадии (V), который относится к тяжелым металлам, — элементе пятой группы четвертого периода Периодической системы Д.И.Менделеева. Мы, конечно, и раньше определяли его в различных пробах донных отложений городских водных объектов, но со столь экстремальными концентрациями столкнулись впервые. В осадках рек Лососинки и Неглинки, протекающих по территории Петрозаводска, а также в отложениях оз.Четырехверстного концентрации ванадия редко превышали нормативные значения. Вообще на территории Карелии известно 27 месторождений и проявлений ванадиевых и ванадийсодержащих руд, что наталкивало на мысль о природной геохимической аномалии. Однако вопрос, почему в других ранее изученных осадочных формациях ванадий никак себя «не выпячивал», заставлял крепко задуматься над локальностью его ураганной концентрации в отложениях оз.Ламбы.

4
рис_1ц

Рис.1. Карта−схема расположения объекта исследования. Звездочкой показано место отбора проб донных отложений в 2016 г.

5

Стоит сказать, что в основном в российской и иностранной научной литературе геоэкологического толка ванадию уделено мало внимания. В первую очередь это связано с тем, что он если и рассматривается среди загрязнителей окружающей среды, то лишь как слабо опасный для живой природы. В российских публикациях на фоне таких «мэтров», как Pb, Hg, Cd, As, Zn, Cu, Niи Cr, ванадий, скорее всего, останется незамеченным. Кроме того, не все приборы «заточены» определять концентрацию ванадия, и только недавние успехи в области химического анализа позволи-ли расширить спектр обнаруживаемых химических элементов. В нашем Институте геологии в 2009 г. появился масс-спектрометр с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS), который позволяет анализировать около 80 различных элементов в воде, горных породах и в живой материи. Потому лаборатория геохимии, где работает автор сих строк, получила возможность вывести свои изыскания на совершенно новый качественный уровень. В том числе это относится и к исследованиям в области экологической геохимии. Но вернемся к ванадию.

views: 1343

Readers community rating: votes 0


                

Additional sources and materials

1. Vodnye ob'ekty goroda Petrozavodska: Uchebnoe posobie. Litvinenko A.V., Regerand T.I. (red.). Petrozavodsk, 2013. [Water objects of the city of Petrozavodsk: Textbook. Litvinenko A.V., Reherand T.I. (eds.). Petrozavodsk, 2013. (In Russ.).]

2. Vodyanitskij Yu.N. Tyazhelye metally i metalloidy v pochvakh. M., 2008. [Vodyanitskiy Yu.N. Heavy metals and metalloids in soil. Moscow, 2008. (InRuss.).]

3. Dauval'ter V. A. Geoehkologiya donnykh otlozhenij ozer. Murmansk, 2012. [Dauvalter V. A. Geoecology of bottom sediments of lakes. Murmansk, 2012. (InRuss.).]

4. Saet Yu.E., Revich B. A., Yanin E.P. Geokhimiya okruzhayuschej sredy. M.,1990.[SaetYu.E.,RevichB.A,YaninE.P. Geochemistry of the environment. Moscow, 1990. (In Russ.).]

5. Slukovskij Z.I., Il'mast N.V., Sukhovskaya I.V. i dr. Geokhimicheskaya spetsifika protsessa sovremennogo osadkonakopleniya v usloviyakh tekhnogeneza (na primere oz. Lamba,Petrozavodsk,Kareliya). Trudy Karel'skogo nauchnogo tsentra RAN. 2017; (10): 45–63. [Slukovskii Z.I., Ilmast N.V., Sukhovskaya I.V. et al. The geochemical specifics of modern sedimentation processes on the bottom of a small lake Lamba under technogenic impact. Proceedings of the Karelian Research Center of the Russian Academy of Sciences. 2017; (10): 45–63. (In Russ.).]

6. Slukovskij Z.I., Medvedev A.S. Soderzhanie tyazhelykh metallov i mysh'yaka v donnykh otlozheniyakh ozer Chetyrekhverstnogo i Lamba (g.Petrozavodsk, Respublika Kareliya). Ehkologicheskaya khimiya. 2015; (1): 56–62. [Slukovskii Z.I., Medvedev A.S. The Content of Heavy Metals and Arsenic into Sediment of Chetyrekhverstnoe and Lamba Lakes (Petrozavodsk, Karelia). Environmental Chemistry. 2015; (1): 56–62. (In Russ.).]

7. Subetto D. A. Donnye otlozheniya ozer: paleolimnologicheskie rekonstruktsii. SPb.,2009.[SubettoD.A. Bottom sediments of lakes: Paleolimnological reconstructions. Saint Petersburg, 2009. (In Russ.).]

8. Filatov N.N., Litvinenko A.V., Frejndling V. A. i dr. Katalog ozer i rek Karelii. Petrozavodsk, 2001. [Filatov N.N., Litvinenko A.V., Freyndling V. A. et al. Catalog of lakes and rivers of Karelia. Petrozavodsk, 2001. (In Russ.).]

9. Yudovich Ya.Eh. Geokhimiya chernykh slantsev. L., 1988. [Yudovich Ya.E. Geochemistry of black shales. Leningrad,1988. (InRuss.).]

10. Komárek M., Ettler V., Chrastný V., Mihaljevi M. Lead isotopes in environmental sciences: A review // Environment International. 2008; 34(4): 562–577. Doi:10.1016/j.envint.2007.10.005.

11. Teng Y., Ni S., Zhang C. et al. Environmental geochemistry and ecological risk of vanadium pollution in Panzhihua miningandsmeltingarea,Sichuan,China.ChineseJournalofGeochemistry.2006;25(4):379–385.

12. ThomasV.M.Theeliminationofleadingasoline.AnnualReviewofEnergyandthe Environment. 1995; 20: 301–324.

Система Orphus

Loading...
Up