Trace element speciation in water and bottom sediments of the Pirogov water reservoir
https://doi.org/10.33623/0579-9406-2020-6-59-68
Abstract
The composition and speciation of trace elements (Cu, Pb, Zn, Cd, Ni, Co, Mn, Fe, Ba, and Sr) in surface water and bottom sediments of the Pirogov water reservoir have been studied. It was found that the metal content in surface water does not exceed the maximum permissible concentration (MPC) for fishery water reservoir excluded Zn (2–9 MPC) and Cu (up to 2 MPC). According to results of thermodynamic calculations, the predominant metal speciation in water is the free ion (Sr, Ba, Zn, Ni, Co, Cd), fulvate (Cu) and carbonate (Pb) complex. The interstitial water is characterized by an increase in the content of sulfate complex of trace elements in loams, the solid phase of which is also characterized by slightly anomalous contents of Zn, Cd, Co, and Ni. According to data of sequential selective procedure, metals are predominantly immobilized in solid phase of bottom sediments in the crystal structure of silicates or bounded to iron and manganese oxides. Only for Cd and Mn exchangeable and bound to carbonates fractions are characterized by considerable relative contents.
About the Authors
O. A. Lipatnikova
Lomonosov Moscow State University
Russian Federation
119991, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1
Russian Federation
119991, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1
T. N. Lubkova
Lomonosov Moscow State University
Russian Federation
119991, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1
Russian Federation
119991, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1
N. A. Korobova
Lomonosov Moscow State University
Russian Federation
119991, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1
Russian Federation
119991, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1
References
1. Алекин О.А. Основы гидрохимии. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. 413 с.
2. Волков Д.А. Качество вод Клязьминского водохранилища // Вестн. Моск. ун–та. Сер. 5. География. 2011. № 4. С. 48–52.
3. Кирюхин В.К., Швец В.М. Определение органических веществ в подземных водах. М.: Недра, 1976.
4. Количественный анализ/ Под ред. А.Ю. Золотова. М.: Мир, 1978. 558 с.
5. Липатникова О.А. Формы нахождения микроэлементов в донных отложениях Вышневолоцкого водохранилища // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2018. № 3. С. 46–54.
6. Липатникова О.А., Гричук Д.В., Григорьева И.Л. и др. Формы нахождения микроэлементов в донных отложениях Иваньковского водохранилища // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2014. № 1. С. 37–48.
7. Манихин В.И., Никаноров А.М. Растворенные и подвижные формы тяжелых металлов в донных отложениях пресноводных экосистем. СПб.: Гидрометеоиздат, 2001. 182 с.
8. Методы геохимического моделирования и прогнозирования в гидрогеологии / Под ред. С.Р. Крайнова. М.: Недра, 1988.
9. Мосин А.В. Современные проблемы качества воды в канале имени Москвы // Изв. Самарского НЦ РАН. 2009. Т. 11, № 1 (3). С. 320–323.
10. Официальный сайт Московско-Окского бассейнового водного управления. URL: http://www.m-obvu.ru (дата обращения: 05.07.2019).
11. Официальный сайт ФГВУ «Центррегионводхоз». URL: http://fgwu.ru (дата обращения: 05.07.2019).
12. Официальный сайт Федерального агентства водных ресурсов. URL: http://voda.mnr.gov.ru (дата обращения: 05.07.2019).
13. Приказ Минсельхоза России от 13.12.2016 № 552 «Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения» (Зарегистрировано в Минюсте России 13.01.2017 № 45203). Электронный фонд правовой и нормативно-технической документации. URL: http://docs.cntd.ru (дата обращения: 06.07.2019).
14. Суслов С.В., Груздева Л.П., Груздев В.С., Хрусталева М.А. Формирование и химический состав донных отложений водохранилищ канала им. Москвы // Мелиорация и водное хозяйство. 2017. № 6. С. 12–16.
15. Трофимов В.Т., Королев В.А., Вознесенский Е.А. и др. Грунтоведение. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2005.
16. Шваров Ю.В. HCh: новые возможности термодинамического моделирования геохимических систем, предоставляемые Windows // Геохимия. 2008. № 8. С. 898–903.
17. Янин Е.П. Техногенные илы в реках Московской области (геохимические особенности и экологическая оценка). М.: ИМГРЭ, 2004. 95 с.
18. Johnson J.W., Oelkers E.H., Helgeson H.C. SUPCRT 92: A software package for calculating the standard molal thermodynamic properties of minerals, gases, aqueous species, and reactions from 1 to 5000 bar and 0 to 1000 ᵒC // Computers and Geosci. 1992. Vol. 18, N 7. P. 899–947.
19. Mantoura R.F.C., Dickson A., Riley S.P. The complexation of metals with humic materials in natural water // Estuar. Coast. Mar. Sci. 1978. Vol. 6. P. 383–408.
20. NIST Critically Selected Stability Constants of Metal Complexes Database: Version 8.0. URL: https://www.nist.gov/srd/nist46 (дата обращения: 05.06.2019).
21. Schnitzer M., Scinner S.I.M. Organo-metallic interaction in soil: 7. Stability constants of Pb, Ni, Co, Ca, Mn and Mg-fulvic acid complexes // Soil Sci. 1967. Vol. 103. P. 247–252.
22. Tessier A., Campbell P.G.C., Bisson M. Sequential extraction procedure for the speciation of particulate trace metals // Analyt. Chem. 1979. Vol. 51, N 7. P. 844–851.
23. Turner D.R., Whitfield M., Dickson A.G. The equilibrium speciation of dissolved components in freshwater and seawater at 25ᵒC and 1 atm pressure // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1981. Vol. 45, N 6, P. 855–881.
Review
For citations:
Lipatnikova O.A., Lubkova T.N., Korobova N.A. Trace element speciation in water and bottom sediments of the Pirogov water reservoir. Moscow University Bulletin. Series 4. Geology. 2020;(6):59-68. (In Russ.) https://doi.org/10.33623/0579-9406-2020-6-59-68
Views:
217
Email this article 
