CC BY
48
СОДЕРЖАНИЕ ФОСФОРА В САПРОПЕЛЕВЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ОЗЕР ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЯКУТИИ
Иванов Константин Петрович, Слепцова Мария Владимировна, Герасимова Лариса Владимировна, Северо-Восточный Федеральный Университет, г. Якутск
E-mail: [email protected]
Аннотация. Приводятся данные по содержанию фосфора в сапропелевых отложениях различных типов озер, а также в разных видах сапропеля. Представлены характеристики основных этапов развития озера Улахан Чабыда по валовому содержанию фосфора.
Ключевые слова: сапропель, минерализация, фосфор, центральная Якутия.
Вопросы происхождения развития озер расположенных в пределах криолитозоны, скорость и этапы их образования, также термокарстовых озер и возможности их реконструкции наряду с изменением климатических условий интересуют многих ученых. Возможности методов реконструкций разные и в большинстве случаев комплексные. В данной статье делается попытка восстановления этапов развития озера.
Фосфор в основном поступает в озера сорбированным на гидроксидах железа и глинистых минералах в виде взвесей. Круговороту фосфора, его минерализации, адсорбции, сорбции и десорбции посвящены многие работы (Кузнецов, 1970; Хеес, 1977; Голтерман, 1977; Кольцов, 1978; Нечипоренко, 1978 и др.), где отмечается, что круговорот фосфора в озерах характеризуется высокой оборачиваемостью вследствие короткой жизни и быстрой минерализации органических веществ водорослевых образований, не прочной геохимической связи молекул фосфора с органическими веществами. При этом доступный фосфор усваивается организмами, а органический фосфор, поступающий в осадки, минерализуется бактериями. Установлена способность осадков адсорбировать значительное количество фосфора из воды. Десорбция наступает при снижении концентрации фосфора в воде. Иногда встречается система сорбции и десорбции фосфатов глинистыми минералами (монтмориллонит) по
УНИКАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ XXI ВЕКА
схеме глина - гуминовые кислоты - фосфат.
Известно, что кислая среда дистрофных озер благоприятствует накоплению фосфора в сапропелях наряду с низкими темпами минерализации органических веществ, в результате, которого значительное количество фосфора не участвует в биологическом круговороте и захороняется в осадке [4].
В результате антропогенного воздействия, также отмечается усиление поступления фосфора в озера. В сапропелях Белоруссии выявлены следующие содержания фосфора: в смешанных в сапропелях до - 4,6% на ABC, кремнеземистых от - 0,1 - 2,1%, органических 0,1 - 2,4% карбонатных - 0 -1,2% [6].
В отложения разнотипных озер Центральной Якутии определены следующие пределы содержания фосфора: тукулановые - 0,01 - 4,95%, термокарстовые - 0,001 - 1,99%, эрозионно - термокарстовые - 0,05 - 1,89%, водно - эрозионные - 0,03 - 0,48% [3].
Повышенное содержание фосфора, наблюдается, не только в начальных стадиях образования озер, но в большей степени видимо, связано с преобладанием дистрофных стадий в развитии тукулановых, термокарстовых и эрозионно - термокарстовых озер. Пониженное содержание его в водно -эрозионных озерах связано с высокой оборачиваемостью и быстрой минерализацией органического фосфора.
По содержанию общего фосфора (% на АВС) сапропели озер Центральной Якутии не уступают лучшим видам органических удобрений [1]. Если в компосте содержание P2O5 - 0,2 - 0,4, навозе - 0,24, в торфе - 0,1 - 0,4 [2], то в сапропеле оз. Нэгэдэк в среднем - 0,87, Обюге - 2 - 0,75, оз. Кюбеингде - 0,42, оз. Сатагай - 1,47. В то же время минимальное содержание P2O5 в некоторых видах и слоях отложений сильно снижается в оз. Уллунгнах - 0,005, оз.Б.Чабыда - 0,004, но в целом колеблется в пределах 0,2 - 0,4 [3].
Основные источники поступления фосфора в донные отложения - остатки макрофитов и планктона, а также фосфаты железа и кальция установлены следующие средние содержания общего фосфора в разных видах сапропеля оз. Нелечэх, У. Чабыда: песчанистый вид - 0,32, органо-песчанистый - 0,33, глинисто-известковый - 0,11, известковый - 0,15, органо-известковистый - 0,08, диатомовый- 0,39, зоогеново-водорослевый - 0,27, термокарстовый - 0,38, смешанно-водорослевый - 0,29, циано-фицейный - 0,26, протококковый - 0,29.
По изменения валового содержания элементов с глубиной и по горизонтам с некоторой условностью можно охарактеризовать основные этапы развития, в том числе эвтрофирования озер на фоне динамики изменения климатических условий. Например, по изменению содержания P2O5 в 7 пунктах отбора проб. В начальной стадии развития у оз. Чабыда, как отмечают исследователи,
УНИКАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ XXI ВЕКА
образовавшегося около 12000 лет назад [5], на глубине от 9,9-10,6 м наблюдается относительно высокое содержание Р205 в сапропелях глинисто- известковистого вида, характерное для небольшого термокарстового озера в начальной стадии формирования с незначительными глубинами воды и отсутствием проточно сти. На глубине 8м идет уменьшение содержания Р205 до 0,06, где отмечается увеличение зеркала воды и, соответственно глубины воды, свидетельствующие об изменении климата в сторону увлажнения и усиления термокарстового процесса.
Значительное увеличение содержания Р205 установлено на глубине 7м (0,16%), сложенной глинисто-известковым видом сапропеля, а далее идет уменьшение содержания(0,07; 0,05), свидетельствующая о смещении глубокой части озера, что возможно, соответствует усилению таяния подземного льда, где отмечается минимальное содержание Р205. С глубины 5,3,2 м идет уменьшение содержания, свидетельствующее скорее об изменениях увлажненности и морфометрических показателей озера вследствие усиления термокарстового процесса при изменении климатических условий в сторону потепления. С 2 м отмечается гомогенность содержании Р205 по всем пунктам отбора проб, отражающая прекращение термокарстового процесса и, соответственно, естественное старение озера при заполнении котловины сапропелем.
Таким образом, изменение валового содержания Р205 по вертикали и горизонтали, возможно, свидетельствует о колебаниях увлажненности и изменениях температурных условий. Горизонтальное распределение в большей степени отражает изменение морфометрических показателей озер на фоне изменчивости климата и косвенно характеризует динамику фотосинтетической активности фитопланктона, цветения воды, содержания кислорода, рН, концентрации углекислого газа и. т. п в ходе развития озера.
Литература:
1. Гаврильев К. Д., Дмитриев А.И., Иванов К.П., Жирков И.И. Микроэлементы в илах и сапропелях озёр Центральной Якутии //Сапропель в сельском хозяйстве. -Якутск, 1983. - С. 12-30.
2. Гамзиков Г.П. К вопросу о географии действия азотных удобрений в Западной Сибири // Агрохимия, 1975. № 10. - С. 3-9
3. Иванов К.П., Герасимова М.А. Р2О5 в озерных отложениях озер Центральной Якутии //Материалы Международной конференции "Озера холодных регионов".
4. 3.- Якутск, 2000. - С. 84-92.
4. Курзо Б.В. Генезис и ресурсы сапропелей Белоруссии/Б.В. Курзо, С.В. Богданов. - 1989. - 297 с.
УНИКАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ XXI ВЕКА
5. Пестрякова Л.А. Эволюция озерных экосистем Центральной Якутии по материалам диатомового анализа донных отложений Якутск: ЯГУ, 1994. - С. 23.
6. Якушко О.Ф. Озероведение: География озёр Белоруссии: /Учебн. пос. для геогр. спец. вузов. Мн.,Вышэйш. шк.,1981. - 223 с.
