Актуальность исследования обусловлена слабой изученностью химического состава почв и поверхностных вод плоскогорья Укок, являющегося объектом всемирного наследия ЮНЕСКО. Цель: изучить уровни содержания химических элементов в почвах и поверхностных водах центральной, южной и юго-восточной части плоскогорья Укок и дать эколого-биогеохимическую оценку этой малоизученной территории. Объекты: основные типы почв (криоаридные и горные лугово-степные, горные луговые, горные тундровые) и поверхностные воды (реки Жумалы, Калгуты, Аргамжи, Ак-Алаха, Тархата и озеро Укок) плоскогорья Укок (Республика Алтай, Российская Федерация). Методы. Содержание металлов в почвах определено методом эмиссионного спектрального анализа в Институте геологии и минералогии СО РАН, общее содержание микроэлементов в природных водах – в химико-аналитическом центре ИВЭП СО РАН спектрометрическим методом с использованием электротермической атомизации. Результаты. Представлен химический состав различных типов почв и поверхностных вод высокогорного плоскогорья Укок. Уровни содержания химических элементов в почвах плоскогорья не превышают их кларков в почвенном покрове и соответствуют их концентрациям в горно-тундровых почвах Алтая. Исключением являются почвы и почвообразующие породы над Калгутинским W-Mo-V-Cu месторождением, где отмечается аномально высокое содержание вольфрама – до 30–60 мг/кг. С ореолами рассеяния и воздействием отвалов штольни и хвостохранилища обогатительной фабрики этого месторождения мы связываем повышенное содержание Cu в водах реки Калгуты – 16 мкг/дм3 и в почвах бассейна. Почвы плоскогорья отличаются невысоким валовым содержанием P и Са, но обогащены калием – его содержание превышает 2 % в большинстве образцов. Концентрация фосфора в почвах плоскогорья Укок возрастает с запада на восток, от выровненной (центральной) части к горным окаймлениям, что обусловлено фосфоритоносностью коренных пород Алтае-Саянской горной страны. Низкие значения элювиально-аккумулятивных коэффициентов большинства металлов в изученных почвах плоскогорья могут служить показателем отсутствия на данный момент здесь выраженного антропогенного загрязнения. Содержание большинства элементов в почвах увеличивается c глубиной. В горно-тундровых торфянистых почвах под ерником обнаружена биогенная аккумуляция Mn. Для степных почв отмечено некоторое накопление в поверхностных горизонтах Zn, Cr, V и Ni. Наиболее равномерным распределением отличается Pb и Zn. Исходная неоднородность моренных и озерно-ледниковых отложений определяет разнообразие внутрипрофильного распределения металлов в почвах, на них сформированных. Не выявлено четкой зависимости содержания большинства макро- и микроэлементов в поверхностных водах от уровня их концентраций в почвах. Тем не менее отмечено повышение интенсивность водной миграции железа в заболоченных ландшафтах Бертекской части бассейна реки Ак-Алаха, в водах которой обнаружено его наиболее высокое содержание.

No abstract

Ссылка для цитирования: Влияние биогеохимической обстановки водосборного бассейна озера Телецкое (северо-восточный Алтай) на содержание главных ионов и Fe в водах его притоков / А.В. Пузанов, С.В. Бабошкина, Т.А. Рождественская, С.Н. Балыкин, Д.Н. Балыкин, А.В. Салтыков, И.А. Трошкова, С.Я. Двуреченская // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2022. – Т. 333. – № 2. – С. 111-122. Актуальность исследования обусловлена необходимостью расширять и углублять представления о формировании и функционировании крупных пресноводных объектов, химический состав которых тесно связан с особенностями биогеохимических процессов и почвенного покрова водосборной площади и с характером антропогенной нагрузки на окружающую среду водосборных бассейнов. Однако механизмы этих взаимодействий в условиях горных территорий пока еще недостаточно полно изучены. Цель: установить связь содержания главных компонентов солевого состава вод притоков Телецкого озера и особенностей их химической денудации с биогеохимической обстановкой водосборных бассейнов. Методы. Пробы воды из притоков озера Телецкое отбирали в чистую полиэтиленовую посуду в устьевой части рек, в периоды весенне-летнего половодья и осенней межени. Определение ионного состава поверхностных вод (HCO3–, Cl–, SO42–, Ca2+, Mg2+ Na+ и K+) проводили по стандартным методикам, c титриметрическим или спектрофотометрическим окончанием. Na+ и K+ в 2018 и 2019 гг. определяли методом атомно-эмиссионной спектрометрии на приборе IRIS Advantage Thermo Jarrell Ash corp. (1999). Содержание Fe в водах и водных вытяжках из почв определяли методом атомно-абсорбционной спектрометрии с использованием электротермической атомизации на приборе SOLAAR M-6. Результаты. Установлено, что воды притоков озера Телецкое отличаются невысоким уровнем общей минерализации, от 18 до 159 мг/л. Показано, что сезонная динамика главных ионов определяется биогеохимическими процессами, происходящими на водосборе. Выявлено, что воды восточных и западных притоков, дренирующие различные по геологической и ландшафтной структуре, а также по степени рекреационной нагрузки берега, отличаются как по содержанию, так и по соотношению главных ионов. Так, в ионный состав вод восточных притоков, берущих свое начало на гранитном хребте Корбу, больший вклад вносят Cl– и SO42–, K+ и Na+, тогда как в водах западных притоков, дренирующих большей частью осадочные отложения, выражено доминирование гидрокарбонатов и кальция. Показано влияние биогеохимической обстановки водосборных бассейнов на содержание и соотношение железа в воде и водной вытяжке почв. Установлено, что большинство притоков озера Телецкое несут воды гидрокарбонатно-магниево-кальциевого типа. Рассчитаны показатели ионного стока трех различных по величине притоков озера, оценена химическая денудация в их водосборных бассейнах. За один год с водами самого крупного притока – рекой Чулышман – в озеро поступает 364 тыс. т основных растворимых солей. С 1 км2 водосборного бассейна р. Чулышман выносится 21 т солей (это меньше, чем с водосборов более мелких притоков), из них 12,8 т – гидрокарбонатов, 1,4 т – хлоридов, 1,6 т – сульфатов, 4,5 т – кальция, 0,4 т – магния.