- PII
- 10.31857/S0016752524010062-1
- DOI
- 10.31857/S0016752524010062
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume 69 / Issue number 1
- Pages
- 77-90
- Abstract
- The article is devoted to anthropogenic and biogeochemical processes that affect the water and bottom sediment (BS) formation of the subarctic Lake Imandra. The data of long-term observations were presented, showing changes in the water chemical composition during the period of maximum pollution and after decrease in anthropogenic load within the last 30 years. It was found that the content of toxic metals in water decreased, but due to climate warming, the input of organic matter and nutrients increased, which stimulated an increase in the intensity of production processes. Enrichment of water during the period of intensive heavy metal pollution led to their accumulation in bottom sediments (BS); the highest metal concentrations detected in the surface layers, which belong to the modern period of sedimentation. The development of oxygen-free conditions in bottom horizons due to sedimentation and oxidation of organic matter, which leads to metal cycling that prevents their burial was shown. Physicochemical and biogeochemical processes are considered as explaining the diffusion of metals to the surface of bottom sediments and the formation anomalously high concentrations of metals in the surface layers of BS. The hypothesis of the appearance of the diagenesis initial stage in bottom sediments was proposed.
- Keywords
- донные отложения биогеохимические процессы металлы органическое вещество осаждение накопление
- Date of publication
- 21.01.2024
- Year of publication
- 2024
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 42
References
- 1. Даувальтер В.А. (2020) Геохимия озер в зоне влияния Арктического железорудного предприятия. Геохимия. 65(8), 797-810.
- 2. Dauvalter V.A. (2020) Geochemistry of Lakes in a Zone Impacted by an Arctic Iron-Producing Enterprise. Geochem. Int. 58 (8), 933-946.
- 3. Ильяшук Б.П. (2001) Железомарганцевые конкреции в грунтах озера как фактор, ограничивающий развитие сообществ зообентоса. Экология. (6) 478-480.
- 4. Кокрятская Н.М., Шевченко В.П., Титова К.В., Вахрамеева Е.А., Алиев Р.А., Григорьев В.А., Савельева Л.А., Максимов Ф.Е., Кузнецов В.Ю. (2020) Ранний диагенез донных осадков пресноводных озер острова Вайгач. Проблемы Арктики и Антарктики 66(4), 534-554.
- 5. Леонова Г.А., Мальцев А.Е., Меленевский В.Н., Мирошниченко Л.В., Кондратьева Л.М., Бобров В.А. (2018) Геохимия диагенеза органогенных осадков на примере малых озер Юга Западной Сибири и Прибайкалья. Геохимия. 56(4), 363-382.
- 6. Leonova G.A., Mal’tsev A.E., Miroshnichenko L.V., Bobrov V.A., Melenevskii V.N., Kondrat’eva L.M. (2018) Geochemistry of diagenesis of organogenic sediments: an example of small lakes in Southern West Siberia and Western Baikal area Geochem. Int. 56(4), 344-361.
- 7. Мальцев А.Е., Леонова Г.А., Бобров В.А., Кривоногов С.К. (2019) Геохимия сапропелей голоценовых разрезов из малых озер юга Западной Сибири и Восточного Прибайкалья. Новосибирск: Академическое издательство “Гео”, 444 с.
- 8. Мальцев А.Е., Леонова Г.А., Бобров В.А., Восель Ю.С., Шавекин А.С. (2018) Fе, Mn, N, S. Как геохимические индикаторы диагенеза (на примере донных отложений оз. Котокель, Восточное Прибайкалье). Материалы IX Сибирской конференции молодых ученых по наукам о Земле. Новосибирск: ИПЦ НГУ, 740 с.
- 9. Моисеенко Т.И., Даувальтер Т.И., Родюшкин Т.И. (1997) Геохимическая миграция элементов в субарктическом озере (на примере озера Имандра). Апатиты: Изд-во Кольск. науч. центра РАН, 127 с.
- 10. Моисеенко Т.И., Даувальтер В.А., Ильяшук Б.П., Каган Л.Я., Ильяшук Е.А. (2000) Палеоэкологическая реконструкция антропогенной нагрузки. ДАН, 370(1), 115-118.
- 11. Моисеенко Т.И., Даувальтер В.А., Лукин А.А., Кудрявцева Л.П., Ильящук Б.П., Ильящук Л.И., Сандимиров С.С., Каган Л.Я., Вандыш О.И., Шаров А. Н., Шарова Ю.Н., Королева И.Н. (2002) Антропогенные модификации экосистемы озера Имандра. М.: Наука (СПб.: Тип. Наука), 402 с.
- 12. Моисеенко Т.И., Денисов Д.Б. (2019) Возможно ли восстановление озерной арктической экосистемы после длительного загрязнения? Арктика: экология и экономика 4(36), 16-25.
- 13. Моисеенко Т.И., Разумовский Л.В., Гашкина Н.А., Шевченко А.В., Разумовский В.Л., Машуков А.С., Хорошавин В.Ю. (2012) Палеоэкологические исследования горных озер. Водные ресурсы. 39(5), 543-557.
- 14. Семенович Н.И. (1940) Гидрологические исследования озера Имандра в 1930 г. (1940) Материалы к изучению водоемов Кольского полуострова. Рукопись. Фонды КНЦ АН СССР. Апатиты. 1, 406 с.
- 15. Таций Ю.Г., Моисеенко Т.И., Разумовский Л.В., Борисов А.П., Хорошавин В.Ю., Баранов Д.Ю. (2020). Донные отложения арктических озер Западной Сибири как индикаторы изменений окружающей среды. Геохимия. 65(4), 362-378.
- 16. Tatsii Y.G., Moiseenko T.I., Borisov A.P., Baranov D.Y., Razumovskii L.V., Khoroshavin V.Y. (2020) Bottom sediments of the West Siberian arctic lakes as indicators of environmental changes. Geochem. Int. 58(4), 408-422.
- 17. Чижиков В.В. (1980) Гидрохимия и донные отложения озера Имандра. Экосистема озера Имандра под влиянием техногенного загрязнения. Апатиты, 24-67.
- 18. Battarbee R.W., Thompson R., Catalan J., Grytnes J.-A. & Birks H.J.B. (2002) Climate variability and ecosystem dynamics of remote alpine and arctic lakes: the MOLAR project. J. Paleolimnology. 28, 1-6.
- 19. Berglund B.E. (2003) Handbook of Holocene: Palaeoecology and Palaeohydrology. The Blackburn Press, 869 pp.
- 20. Chen M., Ding S., Wu Y., Fan X., Jin Z., Tsang D. C. W., Wang Y., Zhang C. (2019). Phosphorus mobilization in lake sediments: Experimental evidence of strong control by iron and negligible influences of manganese redox reactions. Environmental Pollution. 246, 472-48.1
- 21. Dauvalter V., Moiseenko T., Kagan L. (2001) Global change in respect to tendency to acidification of subarctic mountain lakes. Visconti G. et al. (eds.) Global Change and Protected Areas. Advances in Global Change Research, 9. Springer, Dordrecht. 187-194.
- 22. Eaton A., Arnold E., Archie A.E., Rice E.W., Clesceri L.S. (1992) Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 17th edn; American Public Health Association (APHA): Washington, DC, USA.
- 23. Hongve D. (1997) Cycling of iron, manganese, and phosphate in a meromictic lake. Limnol Ocemogr. 42(4), 635-647.
- 24. Li J., Şengör S.S. (2020) Biogeochemical cycling of heavy metals in lake sediments: impact of multispecies diffusion and electrostatic effects. Comput Geosci 24, 1463-1482.
- 25. Maltsev A., Safonov A., Leonova G., Krivonogov S. (2022). Role of microorganisms in destruction of organic matter and processes of diagenetic mineral formation in the sediments of Western Siberia lakes. Conference: Water and environmental problems of Siberia and Central Asia: Russia, Barnaul, Institute for water and environmental problems.
- 26. Marianne R.P., Douglas S.V., Smol J.P., Leonova G.A., Bobrov V.A. (2012) Long-term Environmental Change in Arctic and Antarctic Lakes Geochemical Role of Plankton from Continental Water Bodies of Siberia in Accumulation and Bio-Sedimentation of Trace Elements. Geo: Novosibirsk, 308 pp.
- 27. Matisoff G., Carson M.L. (2014) Sediment resuspension in the Lake Erie nearshore. Journal of Great Lakes Research. 40(3), 532-540.
- 28. Matisoff G., Watson S.B., Guo J., Duewiger A., Steely R. (2017). Sediment and nutrient distribution and resuspension in Lake Winnipeg. Science of The Total Environment 575, 173-186.
- 29. Moiseenko T.I. (1999). A fate of metals in Arctic surface waters. Method for defining critical levels. Sci. Tot. Environ. 236, 19-39.
- 30. Moiseenko T., Sharov A. (2019) Large Russian lakes Ladoga, Onega, and Imandra under strong pollution and in the period of revitalization: a review. Geosciences. 9(12), 492.
- 31. Newsome L., Arguedas A., Coker V.S., Boothman C. & Lloyd J.R. (2020). Manganese and cobalt redox cycling in laterites; Biogeochemical and bioprocessing implications. Chemical Geology. 531, 119330.
- 32. Osleger D.A., Zierenberg R.A., Suchanek T.H., Stoner J.S., Morgan S., Adam D.P. Clear Lake Sediments: Anthropogenic Changes in Physical Sedimentology and Magnetic Response. Ecological Applications. 18(8), Supplement (Dedicated Special Issue: Mercury Cycling and Bioaccumulation in Clear Lake): A239-A256.
