Экогеохимия донных отложений малых водоёмов юга Томской области

Актуальность работы.
Донные отложения являются важнейшим компонентом аквасистемы, во
многом определяющим ее состояние. Обладая хорошей сорбционной емкостью,
донные отложения способны накапливать загрязняющие вещества. Одной из
важнейших характеристик, определяющей донные отложения, является их
вещественный состав. Поэтому изучение антропогенных и природных факторов,
определяющих пространственное распределение химических элементов,
способность переходить в природные воды, доступность их растениям, актуально
(Даувальтер, 2002; Хаджеева 2007; Страховенко, 2011; Удачин, 2012). Донные
отложения малых водоемов и озер являются индикаторами для изучения
загрязнителей водных объектов. (Alemdaroglu, 2003; Heyvaert, 2000). Они могут
быть загрязнены токсичными элементами, поступающими разными путями, при
этом тяжелые металлы представляют наибольший интерес (Engstrom et al., 1984).
Накопление тяжелых металлов в донных отложениях малых водоемов может идти
от атмосферных осадков, от сточных вод, впадающих рек, несущих химикаты от
сельскохозяйственной, индустриальной и городской деятельности. (Park, Kang,
2010).
Континентальные водоемы являются неотъемлемой частью большинства
ландшафтных зон Сибири, в том числе и Томской области. Донные осадки малых
водоемов служат своеобразными маркерами геохимических процессов и являются
аккумулятивной единицей ландшафта, происходящих как в самих водоемах, так и
на их водосборных площадях. Имеется большое количество классификаций
донных осадков водоемов, основанных на различных факторах. Многие
исследователи подчеркивают, что в водоеме одновременно может происходить
накопление разнообразных осадков. А в озерах находящихся в различных
ландшафтных условиях и зонах характерны определенные типы
осадкообразования (Поползин, 1967; Дербакова, 1979; Сает, 1990; Кудашев, 2004;
Страховенко, 2006).
Одной из главной проблем современности является изучение процессов,
происходящих в результате обширного антропогенного воздействия на водоемы.
Изучение донных осадков малых водоемов является одним из
перспективных направлений современной геохимии экосистем. Изучение донных
осадков позволяет изучать не только динамику изменения химического состава
окружающей среды за многовековой период, но являться маркером наиболее
интенсивного поступления химических элементов в водоем.
В непосредственной близости от города Томска, в центральной части
Томской области расположен Сибирский химический комбинат (СХК). СХК
работает уже более 65 лет, и до недавнего прошлого вся его деятельность
проходила в полном режиме секретности. В этой связи актуальным
представляется вопрос о степени влияния СХК на состояние здоровья населения и
окружающую среду (Рихванов, 1997).
Цель работы заключается в определении специфики химического состава
донных осадков малых водоемов юга Томской области, и их роли в качестве
индикаторов геохимических изменений в верхней части литосферы, для
выявления природного или техногенного факторов в формировании их
геохимической специализации.
Задачи исследований:
1. Оценить содержание химических элементов в донных осадках малых
водоемов юга Томской области.
2. Изучить особенности вертикального и латерального распределения
химических элементов в донных осадках малых водоемов юга Томской области.
3. Оценить роль техногенного фактора в формировании геохимической
специализации донных осадков юга Томской области.
4. Выявить периоды интенсивного антропогенного воздействия на
окружающую среду.
5. Оценить динамику изменения состояния окружающей среды по
геохимическим данным.
Фактический материал
Фактическим материалом для написания диссертации послужили данные
автора по изучению донных отложений малых водоемов юга Томской области,
собранный в период с 2005 по 2018гг. А также материал, предоставленный
специалистами кафедры химической технологии топлива и химической
кибернетики Томского политехнического университета (Архипов В.С.).
Методы исследований
Для количественного определения химических элементов в донных осадках,
применялись современные ядерно-физические методы анализа. Основным
методом исследований выбран многоэлементный инструментальный нейтронно-
активационный анализ (ИНАА), выполненный в учебно-научной лаборатории
ядерно-геохимических исследований (кафедры геоэкологии и геохимии Томского
политехнического университета (аналитические исследования Судыко А.Ф. и
Богутская Л.В.) (618 проб).
Электронно-микроскопические исследования проводились на базе учебно-
научной лаборатории электронно-оптической диагностики Международного
инновационного образовательного центра (МИНОЦ) «Урановая геология»
кафедры геоэкологии и геохимии Томского политехнического университета
(аналитик С.С. Ильенок) (10 проб, 123 измерения).