Melioration and Water Management Melioration and Water Management Мелиорация и водное хозяйство 0235-2524 35076 10.32962/0235-2524-2019-5-53-57 МЕЛИОРАЦИЯ И ЭКОЛОГИЯ MELIORATION AND ECOLOGY МЕЛИОРАЦИЯ И ЭКОЛОГИЯ Monitoring of heavy metals and arsenic in bottom sediments of water bodies Мониторинг тяжелых металлов и мышьяка в донных отложениях водных объектов Корженевский Борис Игоревич Korzhenevsky B. I Толкачев Глеб Юрьевич Tolkachev Gleb Yur'evich Коломийцев Николай Владимирович Kolomiycev Nikolay Vladimirovich ФГБНУ "ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова" Россия ФГБНУ "ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова" Russian Federation ФГБНУ "ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова" Россия ФГБНУ "ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова" Russian Federation ФГБНУ "ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова" Россия ФГБНУ "ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова" Russian Federation 2019 5 53 57 https://mivh.editorum.ru/en/nauka/article/35076/view

Изучение загрязнения донных отложений водных объектов химическими элементами продолжает оставаться одной из важных проблем геоэкологии. Отсутствие формальной нормативной базы по этим показателям привело к различным и многообразным подходам и методам решений поставленной задачи. Представлена типизация территории большого водного объекта на примере бассейна реки Волга. Выделено четыре различных иерархических уровня объектов исследований – участки четырех категорий. Обоснован индивидуальный по времени и месту подход к выбору пунктов опробования донных отложений. Представлены теоретические и методические обоснования отбора проб этих отложений, выделение илистой фракции менее 0,02 мм, что позволяет приводить образцы с содержанием различных по размеру компонентов к «общему знаменателю» при лабораторных исследованиях. Обоснован выбор индекса геоаккумуляции в качестве показателя уровня загрязнения исследуемых объектов. На современном этапе исследований для оценки комплексных загрязнений донных отложений предлагается использовать суммарный показатель токсического загрязнения. Обосновывается необходимость использовать при решении поставленной задачи один и тот же постоянный набор из семи тяжелых металлов: Cd, Hg, Pb, Zn, Cu, Cr, Ni и As. Для преставления результатов полевых и лабораторных исследований наряду с традиционными таблицами схемами и графиками рекомендуется использовать карту-схему в цветном исполнении, где техногенная нагрузка отображается от синей – наименьшей, через зеленую и желтую к красной – наиболее опасной. Оценка качества донных отложений для участков водных объектов, испытывающих техногенную нагрузку от одного, двух градообразующих предприятий, может проводиться по моноэлементным картам-схемам или диаграммам.

The study of contamination of sediments of water bodies with chemical elements continues to be one of the important problems of geoecology. The lack of a formal normative base for these indicators has led to different and diverse approaches and methods to solve this problem. The selection of the territory of a large water body on the example of the Volga river basin is made. There are four different hierarchical levels of research objects. The questions of location in time and space of observation points for the change of pollution of the river sediments and reservoirs are considered and justified. Theoretical and methodical substantiation of sampling of these deposits, the allocation of silt fraction less than 0.020 mm, which allows to bring samples containing different size components to the «common denominator» in laboratory studies. The choice of geoaccumulation index as an indicator of the level of pollution of the studied objects is justified. It is recommended at the present stage to use the total index of toxic pollution to assess the total technogenic pressure on the studied area. The assessment of complex pollution of the sediments can also be carried out on the basis of the total toxic pollution. The necessity to use the same permanent set of seven heavy metals Cd, Hg, Pb, Zn, Cu, Cr, Ni and As in solving the problem is substantiated. To present the results of field and laboratory studies, along with traditional tables, diagrams and graphs, it is recommended to use a color scheme map, where the technogenic pressure is displayed from the blue to the green and yellow to the red – the most dangerous. To assess the quality of the sediments for areas of water bodies experiencing anthropogenic load from the 1st – 2nd city-forming enterprises, can be carried out on the mono-element schematic maps or diagrams.

 мониторинг загрязнения донные отложения тяжелые металлы мышьяк водные объекты техногенная нагрузка оценка состояния карты-схемы pollution monitoring sediments heavy metals arsenic water bodies technogenic pressure assessment of state schematic maps

Сает Ю.Е., Янин Е.П. О комплексном составе техногенных гидрохимических аномалий // Водные ресурсы. 1991. № 2. С. 135-140. Saet Yu.E., Yanin E.P. O kompleksnom sostave tekhnogennyh gidrohimicheskih anomalij // Vodnye resursy. 1991. № 2. S. 135-140. Мониторинг загрязнения автотранспортом малых рек Московской области тяжелыми металлами / Б.И. Корженевский, Н.В. Коломийцев, Т.А. Ильина [и др.] // Безопасность жизнедеятельности. 2018. № 4 (208). С. 24-29. Korzhenevskiy B.I., Kolomiytsev N.V., Il’ina T.A., Getman N.O. Monitoring zagryazneniya avtotransportom malyh rek Moskovskoj oblasti tyazhelymi metallami // Bezopasnost’ zhiznedeyatel’nosti. 2018. № 4 (208). S. 24-29. Техногенное загрязнение речных экосистем / Под ред. В.Е. Райнина и Г.Н. Виноградовой. М.: Научный мир, 2002. 140 с. Tekhnogennoe zagryaznenie rechnyh ekosistem / Pod red. V.E. Rajnina i G.N. Vinogradovoj. M.: Nauchny mir, 2002. 140 s. Mueller G. Schwermetalle in den Sedimenten des Rheins - Veraenderungen seit 1971 - Umschau 79. 1979. H. 24. S. 778-783. Mueller G. Schwermetalle in den Sedimenten des Rheins - Veraenderungen seit 1971. Umschau 79. 1979. H. 24. S. 778-783. Характеристика состава донных отложений озера Селигер и Иваньковского водохранилища / Н.В. Коломийцев, Б.И. Корженевский, Т.И. Аверкина [и др.] // Материалы 18-й ежегодной конференции «Сергеевские чтения» памяти академика Е.М. Сергеева «Инженерная геология и геоэкология. Фундаментальные проблемы и прикладные задачи». М.: Изд-во РУДН, 2016. С. 58-62. Kolomijcsev N.V., Korzhenevskiy B.I., Averkina T.I., Samarin E.N. Harakteristika sostava donnyh otlozhenij ozera Seliger i Ivan’kovskogo vodohranilishcha // Materialy Vosemnadcatoj ezhegodnoj konferencii «Sergeevskie chteniya» pamyati akademika E.M. Sergeeva «Inzhenernaya geologiya i geoekologiya. Fundamental’nye problemy i prikladnye zadachi». M.: Izd-vo RUDN, 2016. S. 58-62. Геохимия окружающей среды / Ю.Е. Сает [и др.]. М.: Недра, 1990. 335 с. Geohimiya okruzhayushchej sredy / Yu.E. Saet dr. M.: Nedra, 1990. 335 p. Сает Ю.Е., Алексинская Л.Н., Янин Е.П. Методические рекомендации по геохимической оценке загрязнения поверхностных водотоков химическими элементами. М: ИМГРЭ, 1982. 72 с. Saet Yu.E., Aleksinskaya L.N., YAnin E.P. Metodicheskie rekomendacii po geo-himicheskoj ocenke zagryazneniya poverhnostnyh vodotokov himicheskimi elementami. M: IMGRE, 1982. 73 s. Процессы переноса и накопления тяжелых металлов на Нижней Волге / В.Ф. Бреховских, Д.Н. Катунин, Е.А. Островская [и др.] // Водные ресурсы. 1999. Т. 26. № 4. С. 451-461. Brekhovskih V.F., Katunin D.N., Ostrovskaya E.A., Perekal’skij V.M., Popova O.V. Processy perenosa i nakopleniya tyazhelyh metallov na Nizhnej Volge // Vodnye resursy. 1999. T. 26. № 4. S. 451-461. Экологическая оценка содержания поллютантов в поверхностных и грунтовых водах мелиорированного ландшафта малой реки Окского бассейна / Ю.А. Мажайский, А.В. Ильинский, В.Ф. Евтюхин [и др.] // Водоочистка. 2010. № 12. С. 43-46. Mazhajskij Yu.A., Il’inskij A.V., Evtyuhin V.F., Guseva T.M. Ekologicheskaya ocenka soderzhaniya pollyutantov v poverhnostnyh i gruntovyh vodah meliorirovannogo landshafta maloj reki Okskogo bassejna // Vodoochistka. 2010. № 12. S. 43-46. Янин Е.П. Техногенные геохимические ассоциации в донных отложениях малых рек (состав, особенности, методы оценки). М.: ИМГРЭ, 2002. 52 с. Yanin E.P. Tekhnogennye geohimicheskie associacii v donnyh otlozheniyah malyh rek (sostav, osobennosti, metody ocenki). M.: IMGRE, 2002. 52 s. Коломийцев Н.В., Ильина Т.А., Зимина-Шалдыбина Л.Б. Загрязнение донных отложений как характеристика техногенной нагрузки на водные экосистемы // Современные проблемы мелиораций и пути их решения. Т. II. М.: Изд-во ВНИИГиМ, 1999. С. 103-119. Kolomijcev N.V., Il’ina T.A., Zimina-Shaldybina L.B. Zagryaznenie donnyh otlozhenij kak harakteristika tekhnogennoj nagruzki na vodnye ekosistemy // Sovremennye problemy melioracij i puti ih resheniya. Tom II. M.: Izd-vo VNIIGiM, 1999. S. 103-119. Die Elbe und ihre Nebenfluesse - Belastung, Trends, Bewertung, Perspektiven // Dr. A. Prange etc., 2000. S. 18-23. Die Elbe und ihre Nebenfluesse - Belastung, Trends, Bewertung, Perspektiven // Dr. A. Prange etc., 2000. S.18-23. Mueller G., Furrer R. Pollution of the River Elbe - Past, Present and Future - Water Quality International. 1998. Vol. 1. P. 15-18. Mueller G., Furrer R. Pollution of the River Elbe - Past, Present and Future - Water Quality International. 1998. Vol. 1. P. 15-18. Экологические функции литосферы / Под ред. В.Т. Трофимова. М.: Изд-во МГУ, 2000. 432 с. Ekologicheskie funkcii litosfery / Pod red. V.T.Trofimova. M.: Izd-vo MGU, 2000. 432 s. Тяжелые металлы в донных отложениях озера Селигер / Н.В. Коломийцев, Т.А. Ильина, О.Е. Киселёва [и др.] // Мелиорация и водное хозяйство. 2006. № 5. С. 21-25. Kolomijcev N.V., Il’ina T.A., Kiselyova O.E., Ivanov G.N. Tyazhelye metally v donnyh otlozheniyah ozera Seliger // Melioraciya i vodnoe hozyajstvo. 2006. № 5. S. 21-25. Большаков В.А. Микроэлементы и тяжелые металлы в почвах // Почвоведение. 2002. № 7. С. 844-849. Bol’shakov V.A. Mikroelementy i tyazhelye metally v pochvah // Pochvovedenie. 2002. № 7. S. 844-849. Коломийцев Н.В., Ильина Т.А. Интегральные критерии для оценки экологического состояния донных отложений водных объектов // Мелиорация и водное хозяйство. 2009. № 5. С. 39-42. Kolomijcev N.V., Il’ina T.A. Integral’nye kriterii dlya ocenki ekologicheskogo sostoyaniya donnyh otlozhenij vodnyh ob«ektov // Melioraciya i vodnoe hozyajstvo. 2009. № 5. S. 39-42.