CC BY
6
УДК 631.412:631.74:551
ЛАБИЛЬНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ р. СИММИ (ЗАПОВЕДНИК «БОЛОНЬСКИЙ»)*
Г.В. Харитонова, А.В. Остроухов, З. Тюгай, В.О. Крутикова
Методами рентгенофлюоресцентного, электронно-микроскопического, седимен-тационного анализов и лазерной дифрактометрии изучен состав донных отложений в приустьевой части р. Симми, малого притока Амура (заповедник «Болоньский», Хабаровский край, Россия). Установлено, что образование лабильных компонентов донных отложений здесь (вивианит-глинистые микроагрегаты, микрокристаллы гипса, мезокристаллы ватерита) связано с влиянием пирогенного фактора в ее бассейне и уровенного режима главной реки. Причина подвижности образований — их малый размер (< 100 мкм). Показано, что и отложения в целом формируются преимущественно взвешенными наносами (размер частиц < 100 мкм), что соответствует озерно-аллюви-альному генезису территории. Выявлены два механизма образования вивианита в донных отложениях при повышенном содержании фосфат-ионов в воде после пожаров. Образование вивианита происходит на поверхности железисто-глинистых микроагрегатов за счет восстановления Fe(Ш) в присутствии органического вещества и на биологических темплатах (органические остатки, одноклеточные микроорганизмы).
Ключевые слова: эдафические компоненты экосистем, донные отложения, вивианит, ватерит, р. Симми, Дальний Восток России.
Введение
Заповедник «Болоньский» относится к числу особо охраняемых водно-болотных угодий международного значения. Его территория (103,6 га) охватывает нижнюю часть бассейна р. Симми, малого притока Амура, и примыкающее побережье оз. Бо-лонь (Дальний Восток, Россия). Существенным, во многом определяющим современное состояние экосистем заповедника, является пирогенный фактор — травяные палы высокой интенсивности и повторяемости в относительно сухие для данной территории периоды (весна и/или осень) [7]. В среднем раз в четыре года прогорает до 60% его площади. Для оценки экологического состояния природных территорий и влияния на него пиро-генного фактора большое значение имеют исследования их эдафических компонентов, таких как речные донные отложения. Известно, что значительная часть продуктов «огневой» минерализации (Са, М£, К, К, Р и др.) с выгоревшей территории вымывается и поступает в речные воды [15]. Повышенное содержание фосфат-ионов в речной воде с высокой концентрацией (гидрокси)окси-дов железа и растворенного органического вещества может приводить к образованию вивианита (Рез(Р04)2 ■ 8Н2О) — лабильного компонента речных донных отложений. В результате этого процесса происходит секвестирование фосфора — одного
из основных биогенных элементов, вызывающего эвтрофикацию водоемов [20, 21].
Цель работы — изучение особенностей состава донных отложений (в первую очередь, лабильных компонентов) р. Симми, их зависимости от влияния пирогенного фактора. Это продолжение наших исследований Амура и его основных притоков [9, 12, 13]. В статье рассмотрены речные донные отложения одного из малых притоков Амура в пределах Среднеамурской низменности — р. Симми в ее приустьевой части.
Объекты и методы исследования
Работы проводились в нижнем течении р. Симми. Это северо-восточная часть Среднеамурской низменности с преобладающими абсолютными высотами 22—26 м. Территория сильно обводнена и заболочена, почти 80% площади занято болотами и заболоченными лугами. Климат района умеренно влажный, переходный от северного варианта муссонного к континентальному. В холодное время года господствуют континентальные полярные воздушные массы. Годовая амплитуда температур — 48°—50°. В зимние периоды происходит сильное промерзание почв — до 2 м и глубже. Оттаивание продолжается до середины июня. Лето влажное, со средней температурой воздуха +20—+21°. На июль—сентябрь приходится 50—55% годовой
* Работа выполнена в рамках государственных заданий «Природные опасности и антропогенные преобразования экосистем муссонных областей Северо-Восточной Азии» (№ 115040910002) и «Структурно-функциональная организация твердой фазы почв: формирование, характеристики и роль в биосфере» (№ АААА-А16-116122810020-6). В настоящее время исследования поддержаны фондом РФФИ в рамках международного проекта BRICS2019-243.
суммы осадков (400—500 мм) [6]. Почвенный покров представлен почвами болотного, лугового и пойменного рядов [10]. Основные типы растительности — болотный и луговой с вейниковыми, вей-никово-осоковыми, вейниково-разнотравными и разнотравными ценозами. Основу гидрографической сети составляют реки Симми и Сельгон с притоками и пойменное оз. Болонь, остаточный элемент древнего русла Амура [1]. С современным руслом Амура озеро соединено протокой Сий (рис. 1, а). Довольно широкая (до 2—3 км) пойма р. Симми изобилует протоками и озерами. Почти ежегодно она затапливается дождевыми паводками, обусловленными как выпадением осадков (летне-осенние муссонные дожди) в пределах водосбора реки, так и притоком паводочных вод из Амура. Периодические паводки на Амуре вызывают
резкое повышение уровня оз. Болонь, в результате чего скорость р. Симми падает вплоть до полной остановки.
Объект изучения — донные отложения приустьевой части р. Симми, которая включает прирусловое оз. Килтасин и пр. Ерсуын, соединяющую его с оз. Болонь. Озеро Килтасин расположено в русле Симми, имеет водное зеркало в период среднего и высокого уровней воды, при низком уровне вода занимает лишь русловую часть (рис. 1, б). Отбор проб проведен в июле 2019 г. после весеннего пожара (март—апрель), поскольку наибольшее содержание биогенных элементов в почве и речных водах наблюдается в первые три—четыре месяца после него. Через два—четыре года их содержание падает и приближается к фоновым значениям [15]. Во время отбора проб на р. Симми
Рис. 1. Карта-схема расположения участка (а) и точек отбора образцов (б): 1--граница заповедника «Болоньский», 2 —
граница участка отбора, 3 — точки отбора, 4—6 — уровень воды в приустьевой части р. Симми (низкий — май 2018 г., средний — июль 2019 г., высокий — август—сентябрь 2018 г. соответственно)
наблюдался эффект обратного течения: водные массы из оз. Болонь поступали через пр. Ерсуын в оз. Килтасин. Последнее связано со сгонно-на-гонными ветровыми явлениями на оз. Болонь и высоким уровнем воды в Амуре. Всего было отобрано десять образцов в следующих местах:
точка 1 — 40 м от левого берега оз. Килтасин, в пределах его глубоководной части, постоянно заполненной водой, глубина в точке отбора — 2,5 м;
точка 2 — центр оз. Килтасин, в пределах его наиболее мелководной части, глубина —1м;
точка 3 — устье безымянного заболоченного ключа, впадающего в оз. Килтасин, глубина —1,8 м;
точка 4 — 60 м от правого берега оз. Килтасин, в пределах небольшой ложбины стока его мелководной части, глубина — 2,5 м;
точка 5 — 4 м от правого берега, средняя часть пр. Ерсуын в пределах ее глубоководной части, глубина — 2,5—3 м;
точка 6 — 20 м от левого берега, средняя часть пр. Ерсуын, в пределах ее мелководья, глубина — 1,5 м;
точка 7 — мелководный зарастающий водной растительностью залив безымянной старичной протоки, центральная часть пр. Ерсуын, глубина —1м;
точка 8 — 2 м от правого берега пр. Ерсуын, в пределах ее глубоководной части, глубина — 2,5 м;
точка 9 — 10 м от левого берега пр. Ерсуын, в пределах ее мелководной части, глубина —1,5 м;
точка 10 — мелководное и зарастающее водной растительностью старое русло пр. Ерсуын, глубина — 1м.
Для сравнения использовали данные 2018 г. [17], соответствующие остаточному влиянию обширного пожара 2016 г. (осень), который прошел 80% территории заповедника. Пожар 2019 г. был менее интенсивным и затронул главным образом правобережье р. Симми. Отбор проб в 2018 г. (май) проходил в период аномально низкого уровня воды (по опросным данным, так как отсутствуют гидрологические посты), в 2019 г. (июль) — уровень воды средний.
При отборе использовали стандартное оборудование и методики [5,8]. Основные методы исследования — гранулометрический и валовой химический анализы, растровая электронная микроскопия (РЭМ) — дополнены стандартными физико-химическими методами [2, 11, 14]. Гранулометрический состав определяли методом седиментации (распределение по массе) по Качинскому, микроагрегатный — методом лазерной дифракции (распределение по объему) [18]. Лазерную дифрактометрию образцов проводили на анализаторе размера частиц 8АЬБ-2300 (проточная ячейка) (8И1МАБ2и, Япония). Для этого водную суспензию образца (навеска зависит от абсорбции полученной суспензии и в среднем составляет от 0,5 до 1 г) перед анализом в течение 10 с обрабатывали ультразвуком
Таблица 1
Физико-химическая характеристика донных отложений р. Симми
Точка отбора РНвод рНсол р, г/см3 S, м2/г С, %
1 6,8 4,9 2,61 9,2 0,67
2 5,7 4,1 2,42 6,8 0,52
3 5,5 4,1 2,56 4,2 0,86
4 5,6 3,8 2,40 17,9 2,01
5 5,2 5,0 2,54 10,9 1,00
6 5,2 4,6 2,66 9,1 1,26
7 5,2 4,2 2,52 10,8 2,34
8 5,0 4,2 2,64 4,5 0,43
9 5,3 4,7 2,45 6,0 0,47
10 5,2 4,2 2,63 7,6 1,07
Примечание. р — плотность твердой фазы, S — удельная поверхность по N2, С — содержание углерода во фракции < 0,25 мм.
(встроенный ультразвуковой диспергатор для гомогенизации проб). РЭМ-анализ проведен с использованием VEGA 3 LMH (TESCAN, Чешская республика). Для съемки образцы (предварительно растертые и просеянные через сито 2 мм) подготавливали методом просыпки, напыление — Pt, увеличение — до 20 000. Для анализа фаз с высоким атомным числом дополнительно к детектору вторичных электронов (SE-детектор) использовали детектор обратно рассеянных электронов (BSE-де-тектор). При получении изображений с помощью BSE-детектора фазы с высоким значением среднего атомного числа отражаются в контрасте более ярко по сравнению с фазами с меньшим атомным числом. Для анализа элементного состава наиболее репрезентативных участков использовали энергодисперсионный спектрометр X-max 80 (Oxford Instruments, Великобритания). РЭМ и рентгено-флюоресцентный (РФ) анализы выполняли в аналитическом центре ИТИГДВО РАН (Хабаровск). Удельную поверхность определяли методом низкотемпературной адсорбции азота на анализаторе удельной поверхности серии СОРБТОМЕТР-М [4], Сорг — методом кулонометрического титрования в токе кислорода на экспресс-анализаторе углерода АН-7529-М (Гомель, Беларусь) [4]. Краткая физико-химическая характеристика образцов представлена в табл. 1.
Результаты и их обсуждение
Анализ особенностей состава донных отложений (и в первую очередь их лабильных компонентов) предварим данными гранулометрического состава, которые характеризуют не только условия
Таблица 2
Распределение частиц в донных отложениях р. Симми, %
Точка отбора Размер фракций, мм
<0,1* <0,01 < 0,001 0,001—0,005 0,005—0,01 0,01—0,05 0,05—0,25 0,25—1
1 69,3 22,75 6,48 13,27 3,00 21,18 53,75 2,32
2 43,2 23,91 4,57 3,82 15,52 15,81 59,44 0,84
3 24,1 15,23 4,32 1,98 8,93 8,69 37,34 38,74
4 90,4 46,27 26,35 15,07 4,85 27,79 25,89 0,05
5 63,8 18,16 13,02 2,97 2,17 29,73 50,14 1,97
6 71,5 14,79 5,72 7,84 1,23 35,52 48,03 1,66
7 75,5 17,50 9,72 2,40 5,38 54,73 27,29 0,48
8 51,3 10,01 4,52 4,91 0,58 13,24 74,73 2,02
9 58,1 17,13 2,04 3,68 11,41 18,56 62,08 2,23
10 60,6 19,41 5,28 6,29 7,84 27,28 50,86 2,46
*Взвешенные наносы, микроагрегатный состав (метод лазерной дифрактометрии).
аккумуляции наносов и способность их к переносу водным потоком, но и реальные и возможные процессы накопления тех или иных веществ, поступающих с территории водосбора [16]. Согласно полученным данным (табл. 2), отложения р. Симми в приустьевой части представлены главным образом мелкоземом (размер частиц < 2 мм) с высокой долей (до 90%) взвешенных наносов (размер частиц <0,1 мм). Последнее связано с озерно-ал-лювиальным генезисом отложений исследуемой территории. Прирусловые валы и релки сложены глинистыми и песчаными отложениями, остальная часть низменности — плотными и водонепроницаемыми глинами [3]. Содержание взвешенных наносов в средней части пр. Ерсуын (точки 5и 6— 64—72%) соответствует таковому в донных отложениях русловой части оз. Килтасин (точка 1 — 69%). Некоторое накопление взвешенных наносов, преимущественно за счет фракции крупной пыли, происходит в зарастающей протоке (точка 7 — 76 и 55% соответственно). Дополнительная аккумуляция наносов в протоке происходит при ежегодных паводках на Амуре, когда затапливается пойма по всему нижнему течению Симми. Мелководные участки оз. Килтасин (точки 2и 3) осушаются при низком уровне воды (рис. 2). За счет выноса водным потоком содержание взвешенных наносов в них невелико (20—40%), отложения преимущественно песчаные. Повышение скорости потока в точках 8 и 9 по сравнению с точками 5 и 6 приводит к некоторому снижению в отложениях взвешенных частиц (51—58%).
Валовый анализ показал (табл. 3), что донные отложения приустьевой части р. Симми характеризуются повышенным содержанием железа (до 6% в пересчете на Fe2Oз) и фосфора (до 2200 мг/кг в пересчете на Р2О5). Кроме того, присутствие органических веществ (до 2,3%) позволяет предполагать образование в отложениях вивианита ^е3(РО4)2 ■ 8Н2О) — лабильного компонента речных донных отложений [20, 21].
Электронно-микроскопический анализ отложений показал, что повышенное содержание железа связано не только с кластогенными зернами акцессорных минералов, содержащими железо, таких как ильменит и др., но и с глинисто-железистыми микроагрегатами (рис. 2, а). Хорошо известно, что (гидрокси)оксиды Fe(ПI) играют важную роль в образовании вивианита. Поскольку эти соединения эффективно осаждают фосфат-ионы, подвержены микробному и химическому восстановлению, служат источником для Fe2+ и ортофосфата, то они могут выступать в качестве прекурсора фазы вивианита [20].
Во всех точках отбора именно в составе глинисто-железистых микроагрегатов зафиксировано образование вивианита (рис.2,б). Согласно анализу элементного состава (метод энергодисперсионной спектрометрии), атомное отношение Fe: Р в вивианит-глинистых микроагрегатах составляет 3 : 2. Максимальное количество подобного рода микроагрегатов, как и образование вивианита на растительных остатках (рис.2, в), диагностировано в точке 7— это донные отложения зарастающе-
Рис. 2. Микрофотографии донных отложений приустьевой части р. Симми: а — железисто-глинистые микроагрегаты; б — вивианит-глинистые микроагрегаты; в — выделение вивианита на органических остатках; г — раковинные амебы; д — цисты золотистых водорослей; е — фрамбоидный пирит; ж, з (образцы 2018 г.) — гипс и тороидный ватерит соответственно
(РЭМ, В8Е-детектор)
Таблица 3
Валовый состав донных отложений р. Симми, %
Точка отбора ЙО2 ТЮ2 А12О3 Бе2О3 МпО СаО МЕО №2О К2О Р2О5 8
мг/кг
1 68,05 0,48 10,54 3,60 0,09 1,05 1,01 2,88 2,51 1030 200
2 70,37 0,40 10,06 3,63 0,08 1,02 0,71 2,97 2,64 1680 290
3 72,98 0,42 9,96 2,86 0,06 0,69 0,74 2,48 2,85 1320 220
4 59,02 0,74 11,79 3,92 0,05 0,71 0,95 1,89 2,07 1000 180
5 64,32 0,54 10,98 4,75 0,11 0,95 0,94 2,41 2,6 1720 390
6 65,63 0,50 10,69 4,49 0,11 1,07 0,84 2,84 2,45 1520 350
7 62,09 0,59 10,46 5,76 0,13 0,98 0,91 2,37 2,21 1470 300
8 71,42 0,43 10,57 3,21 0,08 0,97 0,74 2,97 2,74 990 180
9 69,85 0,43 10,58 3,24 0,08 0,97 0,77 2,96 2,71 860 180
10 69,43 0,48 10,25 3,83 0,08 0,89 0,75 2,77 2,64 2200 580
го водной растительностью залива центральной части пр. Ерсуын. Вивианит образуется и на поверхности раковинных амеб (рис.2, г: предположительно семейство АгсеШёае [19]), и на цистах золотистых водорослей (рис.2, д) при соотношении Fe: Р равном 10:1. Несколько меньшее количество вивианит-глинистых микроагрегатов в точке 5 связано с присутствием в отложениях сульфат-ионов и сульфатредуцирующих бактерий и образованием фрамбоидного пирита ^е8п) (рис. 2, е). Рост скорости потока в точках 8 и 9 приводит как к значительному уменьшению содержания фазы вивианита (числа вивианит-глинистых микроагрегатов) в отложениях, так и росту соотношения в них Fe :Р до 10:1.
Полученные нами данные свидетельствуют о двух механизмах образования вивианита в донных отложениях при повышенном содержании фосфат-ионов. Во-первых, образование вивианита происходит на поверхности железисто-глинистых микроагрегатов за счет восстановления (гидрокси)оксидов Fe(III) в присутствии растворимого органического вещества и, во-вторых, на биологических тем-платах (органические остатки, одноклеточные микроорганизмы).
Обнаружение вивианита в поверхностном слое отложений свидетельствует о недавнем его образовании. Обычно технические проблемы затрудняют прямую идентификацию вивианита в донных отложениях. Для его определения используют различные методы мацерации, в том числе тяжелые жидкости [20]. В нашем случае определение проводилось без специальной подготовки образцов. Поэтому с большой долей вероятности триггером образования вивианита в донных отложениях следует считать повышенное содержание в речной воде фосфат-ионов, поступающих с территории водосбора в результате пожаров. Отметим, что в об-
разцах 2018 г. (на третий год после пожара 2016 г.) вивианит в отложениях обнаружен не был, что может свидетельствовать о подвижности новообразований в водном потоке и резком снижении его концентрации в донных отложениях.
Помимо вивианита (фосфат железа), в донных отложениях р. Симми диагностированы фосфаты редкоземельных элементов иттриевой (У, Ьа, Оё—Ьи) и цериевой (Се—Еи) подгрупп — акцессорные минералы, характерные для всего бассейна р. Амур. Также присутствует малорастворимый в воде фторапатит — Са5(Р04)з С1, ОН). При аномально низком уровне воды в р. Симми (2018 г.) в пр. Ерсуын зафиксировано образование не характерных для донных отложений гумид-ной зоны микрокристаллов гипса (Са8О4 • 2Н2О) и мезокристаллов ватерита (СаСОз) — прекурсора кальцита, термодинамически нестабильной полиморфной модификации карбоната кальция (рис. 2, ж и з соответственно). В то же время при среднем уровне воды (2019 г.) проявлений ни гипса, ни ватерита в отложениях протоки не обнаружено, причиной чего может быть их малый размер — < 25 мкм. Известно, что во взвешенном состоянии частицы размером < 100 мкм могут переноситься на большое расстояние — это транзитная составляющая речных наносов.
Заключение
Исследования вещественного состава донных отложений приустьевого участка р. Симми показали, что в результате пожаров и поступления с выгоревшей территории в речные воды продуктов «огневой» минерализации (Са, Mg, К, К, Р и др.) в их поверхностном слое происходит образование вивианита ^ез(Р04)2 8Н2О). Его новообразования диагностированы после весеннего пожара (март—апрель 2019 г.), в период максимального
поступления в речные воды фосфат-ионов (первые месяцы после пожара), повышенное содержание которых в речной воде при высокой концентрации в отложениях (гидрокси)оксидов железа и растворенного органического вещества и приводит к образованию этого минерала.
Полученные нами данные свидетельствуют о двух механизмах образования вивианита в донных отложениях при повышенном содержании фосфат-ионов. Во-первых, оно происходит на поверхности железисто-глинистых микроагрегатов за счет восстановления (гидрокси)оксидов Fe(III) в присутствии растворимого органического вещества; во-вторых, на биологических темплатах — органических остатках, одноклеточных микроорганизмах (раковинные амебы и цисты золотистых водорослей). В присутствии сульфат-ионов и сульфатре-дуцирующих бактерий связывание фосфат-ионов (гидрокси)оксидами Fe(III) снижается в результате конкурирующей реакции образования менее растворимого соединения — пирита (FeSй).
При снижении поступления фосфат-ионов в речные воды (на третий год после интенсивного пожара 2016 г., когда огнем было пройдено почти 80% территории заповедника) вивианит в отложениях не обнаружен. Поскольку его растворимость крайне мала, причиной последнего следует
считать подвижность новообразований в водном потоке вследствие их малого размера (< 100 мкм). Во взвешенном состоянии частицы такого размера могут переноситься на большие расстояния, т.е. это транзитная составляющая речных наносов.
При аномально низком уровне воды в р. Симми (2018 г.) в пр. Ерсуын зафиксировано образование не характерных для донных отложений гумидной зоны гипса (CaSO4 -2^0) и ватерита (СаС03) — прекурсора кальцита, термодинамически нестабильной полиморфной модификации карбоната кальция. При среднем уровне воды (2019 г.) проявлений ни гипса, ни ватерита в отложениях протоки не обнаружено. Причиной этого может быть также подвижность новообразований вследствие их малого размера (< 25 мкм).
Авторы выражают глубокую признательность ФГБУ «Заповедное Приамурье» и администрации Государственного природного заповедника «Болоньский» за техническую поддержку экспедиционных работ на его территории.
КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Аваряскин Л.П. Рельеф. Вопросы географии Приамурья. Нижнее Приамурье. Природа. Хабаровск, 1970.
2. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв и грунтов. М., 1973.
3. Геоморфологическая карта СССР масштаба 1:2 500 000. М., 1985.
4. Милановский Е.Ю., Хайдапова Д.Д., Поздняков А.И. и др. Практикум по физике твердой фазы почв. Тула, 2011.
5. Наставления гидрометеорологическим станциям и постам. Вып. 2, ч. II. Л., 1975.
6. Никонов И.И., Анисимова Л.Н. Амурский район. Нижнее Приамурье. Экономика. Вып. 2. Хабаровск, 1974.
7. Остроухов А.В., Климина Е.М., Купцова В.А. Ландшафтное картографирование труднодоступных территорий на примере Государственного природного заповедника «Болоньский» (Россия) // Заповедная наука. 2020. Т. 5, № 2.
8. Руководство по гидрологической практике. Л., 1975.
9. Сиротский С.Е., Харитонова Г.В., Ким В.И. идр. Гранулометрический и микроэлементный состав донных отложений реки Амур в среднем и нижнем течении // Тихоокеан. геол. 2014. № 3.
10. Соловьев В.С. К почвенному покрову и особенностям почвообразования Болоньского заповедника // Науч. исслед. природ. компл. Среднеамур. низменности. Хабаровск, 2006.
11. Теория и практика химического анализа почв. Чебоксары, 2006.
12. Харитонова Г.В., Остроухов А.В., ТюгайЗ. идр. Гранулометрический состав донных отложений р. Симми (заповедник «Болоньский») // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2019. № 4.
13. Чижикова Н.П., Сиротский С.Е., Харитонова Г.В. и др. Минералогический и микроэлементный состав тонкодисперсной части донных отложений р.Амур // Почвоведение. 2011. № 7.
14. Шеин Е.В., Милановский Е.Ю.. Хайдапова Д.Д. и др. Практикум по физике твердой фазы почв. М., 2017.
15. Шешуков М.А., Савченко А.П., Пешков В.В. Лесные пожары и борьба с ними на севере Дальнего Востока. Хабаровск, 1992.
16. Forstner U., Wittmann G.T.W. Metal Pollution in the Aquatic Environment. Berlin, 1983.
17. Kharitonova G.V., Shein E.V., Krutikova V.O. et al. Secondary carbonates in edaphic components of ecosystems // Soil Physics. IOP Conf. Ser.: Earth and Environ. Sci. 2019. Vol.368.
18. Rawl A. Basic principles of particle size analysis. Malvern Instruments Technical Paper MRK034.
19. Roe H.M., Patterson R.T., Swindles G.T. Controls on the contemporary distribution of lake the camoebians (testate amoebae) within the Greater Toronto Area and their potential as water quality indicators // J. Paleolimnol. 2009. Vol.43, N 4.
20. Rothe M., Frederihs Т., Eder M. et al. Evidence for vivianite formation and its contribution to long-term phosphorous retention in recent lake sediment: a novel analytical approach // Biogeoscience. 2014. Vol. 11.
21. Rothe M, Kleeberg A., Hupfer M. The occurren- in waterlogged soils and aquatic sediments // Earth-Sci. ce, identification and environmental relevance of vivianite Rev. 2016. Is. 158.
Поступила в редакцию 10.04.2020 После доработки 12.04.2020 Принята к публикации 20.04.2020
LABILE COMPONENTS OF THE SIMMY BOTTOM SEDIMENTS
("BOLON'SKY" RESERVE)
G.V. Kharitonova, A.V. Ostrouhov, Z. Tjugaj, V.O. Krutikova
The composition of bottom sediments in the estuarine part of the Simmi River, a small tributary of the Amur River ("Bolon'sky" reserve, Far East, Russia) was studied using X-ray fluorescence, electron microscopic, and sedimentation analysis and laser diffractometry. It is shown that the formation of labile components of deposits (vivianite-clay microaggregates, gypsum microcrystals, vaterite mesocrystals) is associated with the influence of pyrogenic factor in its basin and the level regime of the main river. The reason for the mobility of formations is their small size — less than 100 microns. It is shown that deposits are formed mainly by suspended sediments (particle size less than 100 microns), which corresponds to the lakealluvial genesis of the territory. Two mechanisms of vivianite formation in bottom sediments at elevated levels of phosphate ions in water after fires have been identified. The formation of vivianite occurs on the surface of ferruginous-clay microaggregates due to the reduction of Fe (III) in the presence of organic matter and on biological templates (organic residues, single-celled microorganisms).
Key words: edaphic components of ecosystems, bottom sediments, vivianite, vaterite, Simmy r., Russian Far East.
Сведения об авторах
Харитонова Галина Владимировна, докт. биол. наук, и.о. зав. лабораторией экологии почв Ин-та водных и экологических проблем ДВО РАН. E-mail: gkharitonova@mail.ru. Тюгай Земфира, канд. биол. наук, ст. науч. сотр. каф. физики и мелиорации почв ф-та почвоведения МГУ им. М.В.Ломоносова. E-mail: zemfira53@yandex.ru. Остроухов Андрей Вячеславович, канд. геогр. наук, ст. науч. сотр. лаборатории оптимизации регионального природопользования Ин-та водных и экологических проблем ДВО РАН. E-mail: lorp@ivep.as.khb.ru. Крутикова Валерия Олеговна, мл. науч. сотр. аналитического центра Ин-та тектоники и геофизики ДВО РАН. E-mail: nm32697@gmail.com.
