ИСТИНА

Данный проект направлен на решение фундаментальной проблемы типизации и сравнительного геохимического анализа составов вод, донных отложений и взвесей в водотоках и водоемах бореальной климатической зоны на эталонных объектах Европейской части России методом сравнительного анализа характерных спектров микроэлементов в размерных фракциях взвесей и донных отложений, а также анализ закономерностей эволюции химического состава при процессах резервуарного массообмена для вод Европейской части России. Конкретная задача в рамках данной научной проблемы, - получение принципиальной информации о механизмах процессов перераспределения форм всех макро- и микрокомпонентов в составляющих речного стока как депонированных на взвесях, так и на коллоидных комплексах с ОВ при фазовой трансформации соединений в ряду: растворенные формы – коллоидные формы и наноразмерные частицы – суспензии – грубые взвеси – наносы. Будет поставлена серия экспериментов по изучению динамической и статической полиэлементной адсорбции и сорбционных свойств (емкостей) природных взвесей при использовании природных вод, в различной степени контаминированных повышенными количествами широкого круга микроэлементов. Для прогнозирования и обоснования количественных моделей эволюции речного стока при изменениях геохимических ландшафтных обстановок в бореальной климатической зоне, которые учитывают роль неизбежных вековых колебаний и циклических вариаций климата, а также антропогенных факторов необходимо исследование региональных и сравнение локальных особенностей миграции ионных форм, органических и минеральных наноразмерных комплексов, частиц взвесей и коллоидов в водотоках и водоемах. Хорошо изученные и понятные региональные различия для главных компонентов вод обусловлены, в первую очередь, климатической зональностью, разными интенсивностями разложения органического вещества (ОВ), составом размываемого субстрата и неизбежными контрастами региональных и локальных гидрологических обстановок седиментации, размерного фракционирования. Работ, в которых одновременно рассматривается геохимия большого числа элементов (до 60-70 элементов Периодической системы) в сопряженных природных объектах с применением единого методического подхода и современных аналитических методов в российской практике очень мало. Подобные исследования весьма трудоемки и требуют высокой квалификации, однако их результатом является появление новой важной информации об устойчивых корреляционных связях между формами переноса конкретных групп элементов и механизмах их совместного транспорта и депонирования.

Главными научными результатами выполнения данного проекта является определение геохимического состава растворенной части речного стока и донных осадков малых рек, озер, водохранилищ бореальной климатической зоны (на примере Владимирской, Тверской области и Северной Карелии). Исследования проведены для репрезентативных водоемов с различным уровнем первичной продуктивности: олиготрофный водоем оз.Ципринга (Сев.Карелия), мезотрофное Иваньковское водохранилище (Тверская область), эвтрофное озеро Ершевик и дистрофное Игнатково озеро (Владимирская область). Впервые приведены нормализованные на Северо-Американский сланец спектры РЗЭ поверхностных вод исследуемых районов. Обработка результатов определения микрокомпонентов и органического вещества с использованием корреляционного и факторного методов математического анализа позволила выявить четыре фактора, определяющих закономерности миграции микроэлементов в поверхностных водах исследуемых объектов. Впервые проведено комплексное исследование состава поверхностных вод, придонных и поровых (иловых)вод, донных осадков и водной растительности малых рек, впадающих в Иваньковское водохранилище.Проведено сравнение содержания широкого круга элементов (включая РЗЭ) в воде и донных осадках мелководных зарастающих заливов и устьевых зон заливов.Определена биогеохимическая роль высших водных растений и эпифитона - первичных продуцентов автохтонного органического вещества водных экосистем - в процессах миграции химических элементов. Впервые определены содержания редкоземельных элементов в макрофитах и воде Иваньковского водохранилища. Проведен сравнительные анализ составов РЗЭ макрофитов разных экологических групп - гелофитов (водно-болотных растений) и гидрофитов (погруженных растений), произрастающих в заливах с различной антропогенной нагрузкой. Впервые исследован химический состав эпифитона Иваньковского водохранилища на широкий круг микро- и макроэлементов с применением современных аналитических методов. Проводится сравнительная характеристика геохимического состава эпифитона макрофитов различных экологических групп. Исследование микроэлементного состава эпифитона позволяет решать проблему оперативной оценки современного состояния водных экосистем, характеризует уровни, состав и характер антропогенной нагрузки на водную экосистему. По величине коэффициента биологического поглощения определены элементы, которые в значительной степени накапливаются эпифитоном из окружающей водной среды.Концентрационная функция эпифитона приводит к обогащению донных осадков биогенными элементами, в особенности щелочными и щелочноземельными, и рядом микроэлементов (Ag, Cd, Mn, Sr, As, Cu, Pb, Zn, Ce, La). Разработана методика прямого одновременного определения редкоземельных (Y, La, Ce, Nd, Pm, Sm, Gd, Tb, Ho, Er, Yb) и редких элементов (V, Cr, Ga, Rb, Sr, Zr, Nb, Ag, In, W, Pb, Fe, Mn)в донных отложениях и золе высшей водной растительности Иваньковского водохранилища методом атомно-эмиссионной спектрометрии с дуговым разрядом переменного тока с фотоэлектрической регистрацией спектров анализатором МАЭС и программным пакетом "Атом-3.2".