Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Донные отложения озер Республики Татарстан Зиганшин Ирек Ильгизарович

Донные отложения озер Республики Татарстан
<
Донные отложения озер Республики Татарстан Донные отложения озер Республики Татарстан Донные отложения озер Республики Татарстан Донные отложения озер Республики Татарстан Донные отложения озер Республики Татарстан
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Зиганшин Ирек Ильгизарович. Донные отложения озер Республики Татарстан : Дис. ... канд. геогр. наук : 25.00.23 Ярославль, 2005 182 с. РГБ ОД, 61:06-11/40

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Физико-географические условия республики Татарстан как факторы озерного осадкообразования 9

1.1. Физико-географическая характеристика Предкамья 10

1.2. Физико-географическая характеристика Предволжья 15

1.3. Физико-географическая характеристика Закамья 24

ГЛАВА 2. Материал и методы исследования 29

ГЛАВА 3. Характеристика озер республики татарстан 37

3.1. Изученность озер Республики Татарстан 37

3.2. Генезис и классификация озер 41

3.3. Морфометрические параметры озер 47

3.4. Гидрохимическая характеристика озер 49

3.5. Экологическое состояние озер по гидробиологическим показателям 57

3.6. Антропогенная нагрузка на озера и их заиление 62

ГЛАВА 4. Типология и физико-химические свойства донных отложений озер республики Татарстан 68

4.1. Формирование донных отложений озер 68

4.2. Морфология и типология донных отложений озер 74

4.3. Скорость осадконакопления в озерах Республики Татарстан 77

4.4. Гранулометрический состав отложений 81

4.5. Органическое вещество и биогенные элементы 88

4.6. Реакция среды 107

ГЛАВА 5. Тяжелые металлы в донных отложениях 112

5.1. Геохимия металлов в донных отложениях 107

5.2. Тяжелые металлы в озерных отложениях Республики Татарстан 120

5.3. Металлы в гранулометрических фракциях донных отложений 135

5.4. Фоновое распределение металлов в донных отложениях 140

Выводы 145

Список литературы 147

Введение к работе

Актуальность исследования

Антропогенное воздействие на окружающую среду в современных условиях продолжает усиливаться. Наиболее сильно подвержены воздействию человека и его хозяйственной деятельности водные источники, особенно внутренние водоемы. В силу своих относительно небольших размеров большинство озер при современном уровне антропогенного воздействия интенсивно деградируют (Россолимо, 1977; Антропогенные .,., 1980; Стравинская, 1980; Реакция ..., 1983; Покровская, Миронова, 1983; Йоргенсеи, 1985; Драбкова, 1991, 1998; Болотова, 1999; Мингазова, 1997, 1999 и др.).

В результате многофакторного антропогенного воздействия (гидростроительство, ирригация, промышленное и бытовое водопользование, химическое и тепловое загрязнение, промысел, рыбоводство) трансформация экосистем озер происходит в достаточно короткое время, в течение десятилетия, и даже нескольких лет. Поэтому проблема рационального использования и охраны озер является актуальной задачей лимнологической науки и природоохранной практической деятельности.

По землеустроительным планам, составленным по материалам аэрофотосьемки 1957-1959 гг. в Республике Татарстан (РТ) насчитывалось 10833 озер. По данным кадастра озер РТ, составленным в 1969 г. в Казанском отделе СевНИИГиМа в РТ, зафиксировано 9762 озера, начиная с озер площадью 0,1 га (Озера ..., 1976), Таким образом, за десять лет исчезло 1071 озеро. К 1997 году в республике насчитывалось уже только 8111 озер (Мошкова, 1997), т.е. за 20-30 летний период исчезло еще 1651 озеро и многие находятся на стадии исчезновения в связи с интенсивным антропогенным воздействием (Мошкова, 1995; Государственный ..., 1997; Яковлев, Мошкова, 2000; Зиганшин, 2005).

Независимо !от статуса (33 озера являются памятниками природы республиканского значения) экологическое состояния многих озер по гидрохимическим и гидробиологическим показателям оценивается как «неудовлетворительное» (Бутаков, 1995; Мингазова, 1995, 1997; Уиковская, Миигазова, Палагушкина, 1995; Зиганшин, Уразметов, Карпов, 1996; Зиганшин, 1998; Яковлев, 2000; Яковлев, Мошкова, 2000; Урбанова и др., 2002; Яковлев, Горшкова, Зиганшин и др., 2003; Зиганшин, 2005).

Причины неблагополучных изменений - несоблюдение нормативов хозяйственной деятельности на территории их водосборов. Разработка научных основ сохранения экологически оптимальных природных условий охраняемых водных объектов с их водосборными бассейнами остается актуальной задачей для территории РТ (Мингазова, 1999; Яковлев, 2000; Государственный ,.., 2004).

Изучение донных отложений - одно из важных направлений в геохимии (Перельман, 1972, 1975; Тарновский, 1981; Глазовский, 1982; Мизандронцев, 1990; Коломийцев и др., 2001; Canfield et al, 1996 и др.) и водной токсикологии (Kraybill, 1980; Hoke, Prater, 1980; LeBlanc, Surprenant, 1985; Henebry, Ross, 1985; Long, Chapman 1985; Ingersoll, Nelson, 1990; Mac, Schmitt, 1992; Kemble et al., 1999; Михайлова, Акатьева, Рыбина, 1998; Баканов, Гапеева, Томилина, 1999, 2000; Флеров и др., 2000 и др.), а также рассматривается как обязательный компонент в программах контроля загрязнения поверхностных вод (Hakanson, 1984; Даувальтер, 1995; ГОСТ 17.1.5.01-80; ИСО 5667-12:1995).

Седименты играют значительную роль в процессах самоочищения водных объектов (Jerina et al., 1971; Cahil et al., 1987). В то же время, аккумулируя загрязняющие вещества, они могут быть источниками вторичного загрязнения поверхностных вод (Нахшина, 1985; Мартынова, 1988; Кулешова, Стравинская, 1989; Янин, 1988; Кондратьева, 2000; Cook , 1976; Greene et al, 1988 и др.).

Исследования донных отложений позволяют получить интегрированные по времени средние значения загрязняющих веществ, реконструировать в историческом интервале (плане) условия формирования донных отложений и качество поверхностных вод, основываясь на определении фоновых значений содержания различных элементов в отложениях и изменений их поступления в течение длительного времени (Forstner, 1977; Hakanson, 1980; Norton et al, 1992; Даувальтер, 1994, 1999; Моисеенко и др., 1996).

Озерные седименты могут быть положены в основу построения типологической классификации озер и разработки схемы лимнологического районирования {Россолимо, 1964).

Проведенные исследования озерных экосистем РТ ограничиваются их морфометрическими, гидрохимическими и гидробиологическими показателями, а в географическом плане наиболее полно изучены озера Предкамья (Никольский, 1902; Рузский, 1916; Воробьев, 1926; Хомякова, 1941; Каштанов, 1956; Гуслицер, 1957; Петрова, 1975; Сонин, Тайсин, 1996; Мингазова, 1997; Деревенская, 1997; Унковская и др., 2000; Мингазова и др., 2001; Бариева, 2003; Палагушкина, 2004 и др.).

При этом практически не изученным компонентом озерных экосистем республики остаются донные отложения, хотя именно они объективно отражают совокупность биологических, химических и физических процессов, происходящих в водоеме и на водосборе, и позволяют судить о состоянии водных экосистем в целом.

Цель работы заключалась в изучении физических и химических свойств донных отложений озер РТ на современном этапе их природно-антропогенной трансформации.

В соответствии с поставленной целью решали следующие задачи:

1) изучить основные факторы формирования, морфологию и типологию донных отложений озер с учетом их генезиса и географического положения; определить скорость осадконакопления в озерах РТ; дать характеристику физико-химических свойств, уровня накопления органического вещества и биогенных элементов в поверхностных и стратифицированных слоях седиментов; установить причинно-следственные связи содержания химических элементов в историческом интервале формирования озерных отложений; определить геохимический фон тяжелых металлов и закономерности их пространственного распределения в донных отложениях с учетом фациальных условий осадконакопления; определить уровень загрязнения современных озерных отложений тяжелыми металлами (ТМ).

Научная новизна: Впервые осуществлено комплексное геохимическое исследование донных отложений более 100 разнотипных озер всех физико-географических районов РТ. Выявлены закономерности пространственной и вертикальной дифференциации физико-химических свойств донных отложений. Рассчитана средняя скорость осадконакопления в озерах РТ. Установлен региональный геохимический фон металлов и его вариабельность в фациальном спектре донных отложений. Показана геохимическая неоднородность в накоплении металлов дойными отложениями озер различных физико-географических зон.

На защиту выносятся:

1. Типология и физико-химическая характеристика современных донных отложений озер РТ.

2. Характер и темпы озерного осадконакопления и аккумуляции органического вещества, биогенных элементов и тяжелых металлов в донных отложениях озер РТ во временном интервале (1800-2000 гг.)

Геохимический фон ТМ (Cd, Pb, Си, Со, Ni, Zn, Cr, Mn, Fe) в донных отложениях озер РТ.

Оценка уровня загрязнения современных ДО озер ТМ.

Практическая значимость работы. Создана электронная база данных по донным отложениям озер РТ как составная часть регионального фонового мониторинга водных объектов. Сведения представляют значительный интерес в плане оценки геохимического статуса озер и экологической ситуации в них. Материалы исследований вошли в кадастровую документацию на Государственные природные комплексные заказники республиканского' значения «Спасский» и «Чистые луга» и используются в работе Министерства экологии и природных ресурсов РТ. Результаты исследования являются основой для осуществления различного рода экологических экспертиз, оценок воздействия на водные объекты, а также для принятия решений в сфере управления системой ООПТ.

Результаты работы используются в учебном процессе биолого-почвенного факультета Казанского государственного университета, Татарского государственного гуманитарно-педагогического университета и Института экономики, управления и права (г. Казань).

Связь темы ' диссертации с плановыми исследованиями. Работа выполнена в отделе биогеохимии Института экологии природных систем Академии наук РТ в соответствии темой НИР «Геохимия тяжелых металлов в аквальных ландшафтах Средней Волги».

Апробация. Основные положения диссертационной работы доложены на мелсдународных научных конференциях «Экология и рациональное природопользование на рубеже веков. Итоги и перспективы» (Томск, 2000), «Молодежь - науке будущего» (Набережные Челны, 2000), «Заповедное дело России: принципы, проблемы, приоритеты» (Бахилова Поляна, 2003), «Экология и научный прогресс» (Пермь, 2003), «Экологические проблемы литорали равнинных водохранилищ» (Казань, 2004); всероссийских научно-практических конференциях «Экологические проблемы промышленных регионов» (Екатеринбург, 2004), «Растительные ресурсы: опыт, проблемы и перспективы» (Бирск, 2005), региональных конференциях «Роль особо охраняемых природных территории в сохранении биоразнообразия» (Чебоксары, 2000), республиканской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов (Казань, 1996), научно-практической конференции «История, опыт работы и перспективы развития естественно-географического факультета» (Казань, 1998), II республиканской научно-практической конференции «Роль особо охраняемых природных территорий в сохранении биоразнообразия и социальном развитии регионов» (Казань, 2003), VI республиканской научной конференции "Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан" (Казань, 2004).

Публикации. По теме диссертации опубликована 21 работа.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 182 страницах машинописного текста и состоит из введения, 5 глав, заключения и выводов, списка использованной литературы. Работа иллюстрирована 27 рисунками и 29 таблицами. Список литературы включает 345 источников, в том числе 84 на иностранных языках.

Благодарности. Автор выражает благодарность за внимание и помощь в работе научным руководителям: доктору биологических наук В.А. Яковлеву и кандидату биологических наук Д.В Иванову.

Автор признателен сотрудникам отдела биогеохимии ИнЭПС АН РТ за поддержку и помощь в исследованиях.

Физико-географическая характеристика Предволжья

Предволжье занимает северо-восточную часть обширной Приволжской возвышенности, являясь самостоятельным геоморфологическим районом, отличающимся от других частей республики рядом физико-географических условий (Сементовский, Батыр, Ступишин, 1951). Общая площадь территории района 9700 км2.

В орографическом отношении Предволжье представляет собой северную часть Приволжской возвышенности, окаймленную с севера, востока и юга долиной р. Волги. На западе Предволжье граничит с Чувашской республикой, а на юге с Ульяновской областью. Основной уклон территории с юга на север. Средняя высота Предволжья около 183 м. Максимальная отметка - 276 м, находится в Дрожжановском районе РТ; минимальная отметка - 55 м.

По территории Предволжья протекает р. Свияга, в направлении с юга на север, параллельно р. Волге. Свияга делит Предволжье на две части: восточную и западную. Восточная часть имеет асимметричный профиль, Восточные и северные склоны Волжско - Свияжского плато круты и высоки, западные более пологи, так как расчленяются правыми притоками р. Свияги, что способствует выхолаживанию рельефа. Левобережье р. Свияги имеет более возвышенный, но более сглаженный, с мягкими очертаниями рельеф.

Рельеф Свияго-Волжского водораздела представляет собой чередование повышенных массивов - "гор", уцелевших от размывающей деятельности древних водных потоков, и относительно пониженных участков - древних ложбин стока. Восточная его часть, сильно изрезанная оврагами и долинами рек, круто обрывается к Волге, образуя целый ряд "гор" (Услонские, Вязовые, Юрьевы, Шеланговский массив, Буртасские шишки, Красновидовские,, Антоновские, Камско-Устьинские, Лобач, Сюкеевы, Тетюшские и Ундорские). Западная часть представляет собой менее изрезанную слабоволнистую равнину с наклоном к долине р. Свияги и абсолютными высотами до 206 м. В рельефе преобладают сглаженные очертания, волнистый характер поверхности, долины неглубокие. Особенно выровненный характер имеет южный участок, так называемые "Буинские степи".

Сементовский В.Н и др. (1951), учитывая особенности рельефа и геологического строения, отражающие различную историю формирования отдельных частей территории, выделяют в Предволжье два геоморфологических района: 1. Предволжское пермское возвышенное плато с развитием эрозии. Район занимает основную часть Приволжской возвышенности в пределах РТ, его характерной особенностью рельефа является расчлененность и изрезанность оврагами и балками. Склоны южной экспозиции крутые, высокие, зачастую обнажены и сложены коренными породами верхней перми, преимущественно отложениями татарского яруса. Средние абсолютные высоты рельефа 100-200 м и более. В долинах рек обнажаются доломиты казанского яруса. Водоразделы сложены глинисто-мергелистыми толщами татарского яруса. Глубина эрозионного расчленения достигает 100-3 70 м. На склонах сильно развита поверхностная эрозия. Коренные породы прикрыты плащом суглинков, который на склонах северной экспозиции имеет мощность до 10 м и более. 2. Предволжское юрско-меловое возвышенное плато с развитием плакорных поверхностей. Район занимает юго-западную часть Предволжья, его рельеф слагают более молодые геологические образования мезозойского возраста - породы юрского и мелового периодов, представленные серыми и темно-серыми глинами, с прослойками песчаников и мергелей. Абсолютные высоты 150-200 м, постепенно повышаются на юго-запад, где достигают 221 м. Для района характерна слабо развитая овражно-балочная сеть и сильно сглаженная форма рельефа. Имеются также обширные плакоры - "Буинские степи".

Сильная изрезанность территории Предволжья объясняется не столько современными процессами эрозии, сколько действием этих процессов в геологическом прошлом, так как данная территория с конца пермского периода представляла собой сушу и подвергалась в течение всего последующего времени энергичному воздействию внешних сил, преимущественно текучих вод, а также климатических явлений.

Территория Предволжья богата водами. Различная густота речной сети отражает различные геоморфологические и геологические условия. Гидрографическая сеть представлена в основном бассейном р. Свияги, прорезающей с юга, на север все Предволжье. В Свиягу впадают ее многочисленные притоки, имеющие в общем почти широтное направление с некоторым отклонением к югу. Левые (западные) притоки ее более длинные и в основном начинаются вне пределов республики на Свияго-Сурском водоразделе, а правые (восточные) более короткие, сильнее отклонены к югу, начинаются сравнительно недалеко от Волги, в массивах ее правого высокого берега. В восточном Предволжье, сложенном пермскими водоносными горизонтами, речная сеть более густая, чем в западном Предволжье, которое сложено водопроницаемыми отложениями, бедными в приповерхностной толще водоносными горизонтами.

Предволжье богато подземными водами, залегающими на различной глубине в зависимости от элементов рельефа. В глубоких оврагах и балках отмечаются выходы грунтовых вод на дневную поверхность.

Генезис и классификация озер

В соответствии с общепринятой классификацией озерных котловин по происхождению выделяют несколько основных типов озер (Энциклопедический... , 1968): тектонические, вулканические, ледниковые, карстовые, лиманные, озера- старицы, искусственные.

На территории РТ встречаются три из вышеперечисленных типов озер: карстовые, озера-старицы и искусственные. Наиболее значительные площади и глубины в РТ имеют карстовые озера. Карстовое происхождение озер устанавливается по большим глубинам (5-20 м), округлой форме и приуроченности к закарстованным районам (рис. 4).

В пределах водосбора Куйбышевского водохранилища А.В. Ступишин и др. (1954) по геоморфологическим признакам выделяют 5 карстовых участков. Казанский карстовый участок подразделяется на левобережную и правобережную зоны, что обусловлено геолого-генетическими и морфометрическими особенностями карста. В левобережной карстовой зоне находятся наиболее крупные по площади и глубинам карстовые озера -Архиерейское и Ковалинское, расположенные в древней закарстованной долине.

В питании карстовых озер главная роль принадлежит различным типам подземных вод, поступление которых уменьшается по мере заполнения котловин наносами. Атмосферное питание озер происходит за счет притока дождевых и талых вод.

Н.М. Мингазова (2000) предлагает следующую классификацию карстовых озер: карстовые воронки (5-Ю м); карстовые рвы, цепочки; карстово-суффозионные озера; карстовые провалы в русле рек; карстово-старичные. Такое подробное деление преследовало цель с возможной точностью отразить условия питания озер, находящихся в зависимости от комплекса явлений, участвующих в формировании котловин. Наряду с озерами кругло-овальной формы, значительное распространение имеют озера продолговатой, а также сложной формы: Ковалинское, Заячье, Моховое, Чистое, Никольское, Саламыковское, Архиерейское. В основном, сложность их форм обусловлена многочисленностью и неодновременностью карстовых провалов и эрозионной расчлененностью территории.

На водоразделах Волга - Казанка - Меша в пределах второй и третьей террас выделяется обширная карстовая зона с большим количеством крупных воронок, часть которых занята озерами (Раифское, Осиновое, Глубокое, Линево, Карасиха) (Сементовский и др.,1951; Ступишии, 1967).

Суффозионно-карстовые озера образовались при заполнении водой просадочных западин — «блюдец» и обычно имеют правильную округлую форму. В геоморфологическом отношении суффозионно-карстовые озера приурочены к склонам водоразделов и террасам речных долин. Площадь большинства озер этого типа не превышает 0.5 га, а их средняя глубина составляет 2 м с заметным углублением к срединной части. Вследствие малых размеров озера данного типа интенсивно зарастают водной и околоводной растительностью, заиливаются и превращаются в западины (рис. 5).

Морфология и типология донных отложений озер

Первоначальное представление о процессах, протекающих в донных осадках, дают их морфологические признаки, описываемые непосредственно после отбора пробы. Это цвет (окраска), запах, консистенция, плотность, гранулометрический состав, наличие включений.

Окраска илов во многом определяется характером протекающих процессов. Окислительные илы имеют преимущественно желтую, бурую, красную окраску, обусловленную гидрооксидами трехвалентного железа. Глеевые илы отличает восстановительная обстановка, при которой Fe3+ и Мп4+ восстанавливаются, илы приобретают сизую, зеленоватую, серую, охристо-сизую окраску. Сероводородные илы могут встречатьсвя в сульфатных водах и имеют серый, черный или синеватый цвет за счет образующихся сульфидов.

Морфологически поверхностный (0-10 см) горизонт илов профундали исследованных озер РТ отличается жидкой консистенцией, иногда он представляет собой студнеобразную массу. Окраска горизонта варьирует от светло-серой до черной в зависимости от содержания органического вещества.

Восстановительные процессы и низкие значения окислительно-восстановительного потенциала в современных глубоководных осадках некоторых озер (Кара-Куль, Раифское, Линево) определяют наличие в отложениях восстановленного железа (Fe ), что придает илам характерный сизоватый оттенок. Отдельные сизоватые прослойки были обнаружены в слоях отложений йа глубине 50-70 см.

Окраска поверхностных и стратифицированных слоев донных отложений различных генетических типов озер РТ определяется специфическими особенностями осадконакопления. В пойменных озерах, богатых органическим веществом, осадки чаще всего представлены однородными черными глинистыми илами с неясной слоистостью (рис. 10а).

Для искусственных озер определяющим фактором выступает литологическая структура и гранулометрический состав слагающих котловину пород. При доминировании в составе пород и формируемых ими отложений алевритовой фракции, окраска варьирует от светло-серой до темно-серой, в зависимости от вклада органической составляющей. Глинистые илы искусственных озер - обычно коричневого или бурого цвета. Стратифицированные колонки озер - копаней (рис.106) сложены однородными серыми (оз. Чистое) либо коричневыми глинистыми осадками (Николашинский карьер), и лишь в поверхностном слое представлены тонким (не более 5-6 см) слоем черного ила, состоящим из органических остатков, мелких обломков раковин моллюсков.

Донные отложения профундали карстовых озер отличает тонкослоистая структура, чередование темноокрашенных слоев различной мощности и оттенков. Особенно выражена слоистость при смене режима поступления взвешенных веществ (рис. 10в).

Плотность и консистенция осадка закономерно изменяются в вертикальном разрезе донных отложений. Если поверхностные слои имеют жидкую консистенцию, то с глубиной происходит постепенное уплотнение нижележащих слоев осадка, увеличивается их объемный вес.

Характерный запах сероводорода в той или иной степени присущ практически всем глубоководным илам. Восстановительная сероводородная обстановка в илах обязана протеканию здесь процессов гниения органических веществ при наличии в воде достаточных количеств сульфат-иона. Указанные процессы наиболее активно протекают в зимний период при низком содержании в воде растворенного кислорода. С учетом низкого (не более 50 мг/л) содержания сульфатов в вадах большинства обследованных озер РТ, сероводородная обстановка даже в глубоководных илах озер возникает, вероятно, достаточно редко.

Результаты анализов показывают, что содержание влаги в поверхностных слоях донных отложений профундали достигает 50-70% при объемной массе скелета 0.2-0.6 г/см . С глубиной происходит постепенное уплотнение нижележащих слоев осадка, увеличивается их объемный вес.

Тяжелые металлы в озерных отложениях Республики Татарстан

Геохимическая структура осадков в процессе озерного седиментогенеза в основном определяется вещественными и динамическими факторами. Первая группа факторов влияет на структуру осадков через состав терригенного материала, поступающего с твердым стоком с водосбора озера, т.е. определяет региональный геохимический фон. Динамические факторы влияют на геохимическую дифференциацию вещества в период осадконакопления через механизмы гидродинамических, физико-химических и биогеохимических процессов. В этой связи в качестве приоритетных задач ставилось определение средних концентраций и геохимического фона металлов в дойных отложениях озер РТ, а также факторов, определяющих вариации микроэлементного состава литологических типов осадков в различных физико-географических районах.

Статистическое распределение общих форм металлов в составе озерных отложений иллюстрируется данными рисунка 22.

Гистограммы распределения металлов либо имеют несколько пиков (Мп, Ni, Си, Со, РЬ), либо ассиметричны относительно центра распределения (Cr, Zn, Cd). Форма статистического распределения, таким образом, отлична от нормальной, что является типичным для большинства четвертичных отложений и почв Русской равнины (Добровольский, 1983). В большинстве случаев она апроксимируется логарифмически нормальной функцией. В большей степени к нормальному закону приближена форма распределения в донных отложениях Fe.

Среднее содержание металлов в донных отложениях озер и показатели их изменчивости представлены в таблице 22.

Вариабельность содержания металлов в составе отложений определяется различиями обстановок седиментации и ландшафтно-геохимическими условиями в пределах их водосборов и в основном колеблется от 50 до 60%. Для современных осадочных образований столь крупной географической единицы как Республика Татарстан подобный масштаб варьирования не является значительным. Из всех изученных металлов наименьшим разбросом значений отличается Cd, элемент с низким кларком в литосфере. В противовес ему более распространенные, типоморфные элементы аквальных ландшафтов, Мп и Fe имеют в 2 раза больший размах вариации в донных отложениях озер. В принципе, можно говорить, что варьирование металлов в составе донных отложений озер РТ есть функция их распространенности в коренных и почвообразующих породах, почвах региона.

Среднее содержание РЬ в отложениях существенно превышает кларк этого элемента в литосфере (16 мг/кг) и его фоновое содержание (10 мг/кг) в почвах и породах региона. Относительно низкие средние показатели содержания в донных отложениях О объясняются тем, что данный элемент в основном присутствует в кристаллической решетке минералов и не полностью экстрагируется из отложений и почв даже сильными кислотами (за исключением плавиковой кислоты).

По критерию 2сг концентрации большинства металлов укладываются в предельные значения. Тем не менее, можно выделить несколько озер, где их фактические концентрации превышают величину М на 2 средних квадратических отклонения: Cd - Русско-Марийские Ковали, Кислица; РЬ -Кислица, Саламыковское; Ni - Лебяжье; Zn - Провальное, Лебяжье (табл. 23). Нужно заметить, что перечисленные озера являются особо охраняемыми природными территориями и по своему статусу должны отличаться наименьшей антропогенной нагрузкой.

Оценка содержания металлов в донных отложениях, основанная только на средних величинах, полученных для всей выборки данных, не является полностью объективной. Это связано с геохимической неоднородностью разнотипных отложений, представленных широким спектром гранулометрических разновидностей (литологическими фациями) от песков до глинистых илов. Сорбционная емкость последних на порядок выше, чем песчаных отложений, в связи, с чем сравнение концентраций металлов в разнотипных осадках с их средними концентрациями для всей территории республики, по меньшей мере, некорректно.

Похожие диссертации на Донные отложения озер Республики Татарстан