ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ ДИНАМИКИ АККУМУЛЯЦИИ ТЯЖЁЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ЧЁРНОЙ РЕЧКИ В ПРЕДЕЛАХ УРБАНИЗИРОВАННОЙ ТЕРРИТОРИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА

В. А. Кудрявцева, Т. А. Попова, Т. Д. Шигаева

Аннотация


Исследовано воздействие соединений тяжёлых металлов на экосистему Чёрной речки в Санкт-Петербурге. В летние месяцы 2023–2025 годов были определены валовые содержания кадмия, свинца, меди и цинка в донных отложениях. По индексу геоаккумуляции соединения кадмия вносят основной вклад в антропогенное загрязнение донных отложений. В устье реки (станция S1) уровень загрязнения был умеренно высоким, в истоке (станция S3) – с умеренного в 2023 году он возрос до значительного в последующие два года. На станции S2 в средней части течения реки незагрязнённое состояние в 2023 году перешло к умеренному загрязнению в 2024 и 2025 годах.Выявлено значительное повышение кислотности донных отложений в 2024 году. Эти изменения существенно повлияли на химический состав придонной воды. Концентрации цинка на станциях S1, S2 и S3 были в 300, 700 и 690 раз выше нормативных значений, соответственно. Уровень кадмия на станциях S1 и S2 превышал допустимые пределы в 4-5 раз. Также на станциях S1 и S2 было обнаружено повышенное содержание меди. Значительное увеличение концентраций растворимых форм цинка, меди и кадмия представляет риск вторичного загрязнения водной системы и долгосрочных негативных последствий для экосистем. Полученные данные подчеркивают необходимость разработки и внедрения комплексных мер по снижению антропогенного воздействия на экосистему Чёрной речки. Эти меры должны включать мониторинг качества воды, контроль за выбросами загрязняющих веществ и восстановление химического равновесия водных объектов.


Ключевые слова


донные отложения; тяжелые металлы; растворимые формы металлов; индекс геоаккумуляции; Черная речка Санкт-Петербурга

Полный текст:

PDF

Как процитировать материал

Литература


1. Воробьев АЕ, Сарбаев ВИ, Дьяченко ВВ, Шилкова ОС. Транспортные магистрали как источник загрязнения окружающей среды. М.: МГИУ; 2000. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=23691555

2. Дроздова ОЮ, Карпухин ММ, Думцев СВ, Лапицкий СА. Формы металлов в воде и донных отложениях р. Малая Сеньга (Владимирская область). Вестн Моск ун-та сер 4. Геология. 2021;(2):97-103. URL: https://doi.org/10.33623/0579-9406-2021-2-97-103

3. Ерёмин ВН, Шешнёв АС, Решетников МВ, Теслинова ОВ. Содержание подвижных форм тяжелых металлов в почвах Ботанического сада Саратовского университета. Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Науки о Земле. 2020;20(1):41-5. DOI: 10.18500/1819-7663-2020-20-1-41-45

4. Коломийцев НВ, Корженевский БИ, Ильина ТА, Гетьман ЕН. Оценка техногенной нагрузки на водные объекты по загрязненности донных отложений. Мелиорация и водное хозяйство. 2015;(6):15-9. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26135874

5. Корженевский БИ, Коломийцев НВ, Ильина ТА, Гетьман НО. Мониторинг загрязнения автотранспортом малых рек Московской области тяжелыми металлами. Безопасность жизнедеятельности. 2018;208(4):24-9. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=32709598

6. Крамер ДА, Тихонова ИО. Антропогенное загрязнение донных отложений малых рек. Башкирский химический журнал. 2012;19(4):29-34. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=18980906

7. Кудрявцева ВА, Шигаева ТД, Панкратова НМ. Особенности миграции тяжелых металлов в системе "придонная вода-поровая вода-поверхностный слой донных отложений" прибрежной зоны восточной части Финского залива в весенне-летний период. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2022;333(1):95-104. DOI:10.18799/24131830/2022/1/3336

8. Мануйлов МБ, Московкин BM. Влияние поверхностного стока (дождевых и талых вод) на экологическую и техногенную ситуацию в городах. Вода и экология: проблемы и решения. 2016;(2):35-47. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=26154979

9. Опекунов АЮ, Митрофанова ЕС, Опекунова МГ. Техногенная трансформация состава донных отложений рек и каналов Санкт-Петербурга. Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2017;(4):48-61. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=29991101

10. Опекунов АЮ, Опекунова МГ, Джораева АН. Фракционирование металлов в донных осадках рек Санкт-Петербурга. Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле, 2024;69(1):166-84. DOI: 10.21638/spbu07.2024.109

11. Петров ДС, Якушева АМ. Оценка экологического состояния малых водотоков Санкт-Петербурга по показателям зообентоса в 2019-2021 гг. Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле. 2022;67(3):529-44. DOI: 10.21638/spbu07.2022.308

12. Питулько ВМ, Кулибаба ВВ, Иванова ВВ. Оценка воздействия объектов накопленного вреда на геосистемы малых рек. Геоэкология. Инженерная геология, гидроэкология, геокриология. 2020;(6):54-62. DOI: 10.31857/S0869780920060090

13. Усманов ИА, Магай МП. Донные отложения как источник загрязнения природных вод. Экологический вестник Северного Кавказа. 2020;16(1):73-6. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42562605

14. Karim K, Guha S, Beni R. Comparative Analysis of Chemical, Physical and Biological Contaminants in Drinking Water in Various Developed Countries around the World. Journal of Water Resource and Protection. 2020;12(8):714-28. DOI:10.4236/jwarp.2020.128043

15. Müller G. Schwermetalle in den Sedimenten des Rheins - Veränderungen seit 1971. Umschau in Wissenschaft und Technik. 1979;79:778-83.

16. Niinemets Ü, Kahru A, Nõges P, Tuvikene A, Vasemägi A, Mander Ü, Nõges T. Environmental feedbacks in temperate aquatic ecosystems under global change: why do we need to consider chemical stressors? Regional Environmental Change. 2017;17(7):2079-96. DOI:10.1007/s10113-017-1197-2




DOI: http://dx.doi.org/10.24855/biosfera.v18i1.1035

EDN: https://www.elibrary.ru/item.asp?edn=DVSNPY

© ФОНД НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ "XXI ВЕК"