CC BY
63
УДК 556.555.6:504.064.36
1Д.В. Иванов, 1В.С. Валиев, И.И. Зиганшин, 1Д.Е. Шамаев, 1Э.Е. Паймикина, 1А.А. Марасов, 1В.В. Маланин, 1Р.Р. Хасанов, 2М.А. Унковская
1Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, water-rf@mail.ru 2Волжско-Камский государственный природный биосферный заповедник
СТРУКТУРНАЯ ВЗАИМОСВЯЗЬ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА, СОДЕРЖАНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА И ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ
На обширном фактическом материале показано, что гранулометрический состав донных отложений, их органическая матрица и содержание в них разных форм металлов тесно взаимосвязаны и формируют структуру, основу которой определяет соотношение алевритовых и пелито-вых фракций. При этом именно на частицах размером, соответствующим границе раздела этих фракций (0.05-0.01 мм), сосредоточена основная масса обменных, подвижных форм элементов, а также органического вещества, представленного в виде слабоминерализованного тонкого детрита. В свою очередь, распределение металлов в донных отложениях регламентировано формами их соединений с органической и неорганической матрицей. Первая группа металлов (РЬ, Cd, 2п, Си) представлена элементами с высокими коэффициентами биологического накопления в гидро-бионтах, что обусловливает их поступление в донные отложения с детритом. Вторая группа состоит из рассеянных металлов, поступающих в водные экосистемы с аллохтонным поверхностным стоком в составе высокодисперсных частиц взвесей (Сг, №, Со), а также такие типоморфные элементы, как железо и марганец.
Ключевые слова: металлы; донные отложения; пелитовая фракция, потери при прокаливании; озера.
Введение
Накопленный нами многолетний фактический материал, а также данные других исследователей (Будников, 1988; Валиев и др., 2016; Добровольский, 2004; Martin, Meybeck, 1977; Milliman, Mead, 1983) свидетельствуют о том, что распределение металлов в донных отложениях строго детерминировано.
Особенности накопления и перераспределения металлов в различных слоях донных отложений указывают на четкую взаимосвязь этих процессов с долевым соотношением различных фракций гранулометрического состава. Вместе с этим, остается не до конца изученной роль органического вещества, как на этапах формирования донных отложений, состава различных гранулометрических фракций; так и в процессах накопления различных металлов. С другой стороны, наблюдаемая когерентность в распределении практически всех металлов в различных слоях донных отложений позволяет предположить наличие единого механизма их депонирования, выделяемого в виде общего фактора, оценка вектора и силы воздействия которого поможет формализовать и типизировать все возможные варианты этого распределения.
Основная масса металлов, вовлеченная в водную миграцию (более 90%), выносится со взвеся-
ми твердых частиц почвы различной размерности: от мельчайших коллоидов до песков. Взвешенные частицы осаждаются, подвергаясь дальнейшей трансформации. При этом выделяют две принципиально разных фракции, сформированные первичными и вторичными продуктами осадочных пород - алевриты и пелиты, разделение которых приходится на фракции с размером частиц 0.050.01 мм. Алевриты (в основном частицы размером более 0.05 мм) формируют фракцию так называемого «физического песка», образованного первичными продуктами распада осадочных пород, представленных в основном кварцем. В пелито-вой фракции (фракция «физической глины») доля кварца снижается с возрастанием степени дисперсности, а его обломки во фракции с частицами размером <0.001 мм практически не встречаются, так как кристаллическая структура кварца разрушается под действием молекулярных сил воды при размере порядка 0.005 мм (Добровольский, 2004). Частицы размером <0.001 мм представлены вторичными минералами осадочных пород и связанными с ними коллоидами гуматов.
Гуминовые кислоты - специфические природные высокомолекулярные соединения, образующиеся при деградации растительных остатков, - обладают способностью к связыванию ионов
Рис. 1. Зависимость содержания ОВ (мокрое озоление) от содержания частиц <0.01 мм
Рис. 2. Зависимость содержания ОВ (ППП) от содержания частиц 0.05-0.01 мм
Рис. 3. Диаграмма распределения коэффициентов корреляции между значениями ППП, ОВ и гранулометрическими фракциями
металлов в прочные комплексные соединения (Будников, 1988; Булгаков, 2002).
Основная часть нерастворимых форм металлов переносится высокодисперсными частицами, поступающими в водные объекты при поверхностном смыве почв, поэтому адсорбция на твердом материале донных отложений является важным процессом, определяющим распределение металлов в системе «вода - осадки», при прочих равных условиях, зависящим от физико-химических свойств субстрата. Среди последних наиболее важное значение имеет дисперсность частиц и наличие органического вещества (ОВ) (Веници-анов, 2002; Демина, 1982). В этой связи сочетанная, комплексная оценка гранулометрического состава и органической матрицы является ключом к пониманию механизма распределения и депонирования металлов в донных отложениях разного вещественного состава.
Картина накопления и перераспределения металлов в донных отложениях будет неполной без учета их форм, поступающих в донные отложения с детритом. Основной объем массопереноса металлов с детритом является автохтонным транслокационным переносом, обеспечивающим в глобальных циклах биоаккумуляцию и осаждение растворенных форм металлов.
Общая поверхность детрита в водоемах разной трофности достигает 20-30 м2 в одном кубическом метре воды. Детрит имеет в основном альгогенное происхождение. Размер частиц детрита в эпилимнионе не превышает 30-50 мкм, а скорость его оседания составляет порядка 1 м/сутки (Садчиков, 2016; Куликов и др., 1990). В целом, структура тонкого детрита охватывает диапазон частиц размером 0.05-0.001 мм, в зависимости о степени деградации ОВ. При этом количество частиц размером 0.05-0.01 мм составляет в среднем 55-60% от их общего количества, а частицы размером более 50 мкм - всего 1-5% (Скобеева, 1999; Wolter, 1982).
В связи с этим, возникает предположение об обусловленности распределения металлов в отдельных слоях донных отложений гранулометрическим составом и содержанием той или иной органической матрицы. Ожидается, что содержание ОВ детрита когерентно с концентрациями во фракциях металлов с высокой сте-
б
Рис. 4. Корреляционные матрицы валовых форм
металлов, распределение которых в донных отложениях детерминировано структурой ОВ, взаимосвязанного с разными гранулометрическими фракциями 0.05-0.01 мм (а) и <0.001 мм (б)
пенью биологического накопления, включая металлы-токсиканты, а содержание органического вещества высокодисперсных фракций - с концентрацией рассеянных металлов и таких типоморф-ных металлов как железо и марганец.
С целью проверки этого предположения была проведена оценка уровня содержания валовых и подвижных форм металлов (Cd, РЬ, Со, Си, №, 2п, Сг, Мп, Fe) в зависимости от гранулометрического состава и сопряженного с ним содержания ОВ в донных отложениях озер Республики Татарстан. Чтобы оценить универсальность характера рассматриваемых закономерностей, выборки аналитических параметров формировались на основе показателей, полученных при оценке озер разного генезиса, размеров, трофности и антропогенного воздействия, находящихся в пределах одного региона.
Материалы и методы исследования
В рамках исследования было обследовано 30 озер, расположенных как на фоновых участках, так и в антропогенно-детерминированных условиях, включая водоемы г. Казани.
Отбор проб поверхностных слоев отложений осуществляли дночерпателями ДЧ-0.025 и ДАК-100. Для отбора колонок донных отложений использовали трубки ГОИН ТГ-1.0 и ТГ-1.5.
В общей сложности отобрано и проанализировано 566 образцов донных отложений, в том числе послойные образцы из 30 кернов. В пробах определяли валовые (экстракция 5н HNO3) и подвижные (экстракция ацетатно-аммонийным буфером с pH=4.8), гранулометрический состав, содержание ОВ по потерям при прокаливании (ППП), в части образцов было проведено мокрое озоление проб по методу И.В. Тюрина. При этом предполагается, что потери при прокаливании отражают содержание всего пула ОВ, включая детрит, а содержание гумуса - деградировавшее ОВ.
Концентрации металлов в растворе определяли методом пламенной атомно-абсорбционной спектроскопии на приборе Analyst 400 (Perkin Elmer).
Статистическую обработку данных проводили с помощью пакета статистических программ «STATISTICA 6.0» (StatSoft Inc.). Для оценки различий между двумя независимыми выборками использовался U-критерий Манна-Уитни, для множественных параметрических сравнений -критерий Ньюмена-Кейлса, корреляционные взаимосвязи оценивали коэффициентом корреляции Пирсона. Нормальность распределения оценивали с помощью критерия Колмогорова-Смирнова.
Результаты и их обсуждение
Установлено, что содержание ОВ в составе донных отложений растет прямо пропорционально увеличению в них доли фракций <0.01 мм и, особенно, <0.001 мм (рис. 1), а значения ППП в этих же условиях статистически значимо не изменяются, но нарастают в зависимости от увеличения доли частиц 0.05-0.01 мм (рис. 2). Содержание ОВ, в свою очередь, наоборот, зависимости с долей этой фракции не проявляет.
В результате оценки межгрупповых корреляционных взаимосвязей, полученных при анализе различных групп данных, отличающихся выраженностью того или иного оцениваемого фактора, было установлено, что содержание ОВ в донных отложениях является фактором, тесно связанным с их гранулометрическим составом. При этом сравниваемые размерные фракции отложений, по
а
0,8 5
0,950 10,800 20,650 30,500 40,350 50,200
5,875 15,725 25,575 35,425 45,275 Доля частиц <0,001 мм, %
0,950 10,800 20,650 30,500 40,350 50,200
5,875 15,725 25,575 35,425 45,275
Доля частиц <0,001 мм, %
5Cd 0,0 5РЬ
5 Си BZn
18 16 14 12 10
О
8 6 4
2
0 5 Со 5 Ni 5 Сг
600 s
0 —■-'-'-■-■-'-'-•-■-'-'—о
0,950 10,800 20,650 30,500 40,350 50,200 5,875 15,725 25,575 35,425 45,275 Доля частиц <0,001 мм, %
5Мп IFe
Рис. 5. Распределение валовых форм металлов в зависимости от содержания частиц 0.05-0.01 мм (а)
и <0.001 мм (б)
Указаны медианные уровни и квартильныйразмахЧ2ч%-7(%Р
а
Рис. 6. Корреляционные матрицы подвижных форм металлов, распределение которых в донных отложениях детерминировано структурой ОВ, взаимосвязанного с гранулометрическими
фракциями 0.05-0.01 мм (а) и <0.001 мм (б)
всей видимости, представлены разным составом ОВ. Так, если представить значения коэффициентов корреляции между содержанием ОВ и долями различных гранулометрических фракций в виде диаграммы (рис. 3), то отчетливо видно, что наиболее тесно с общим пулом ОВ (ППП) связана фракция частиц размером 0.05-0.01 мм, при этом с фракцией <0.001 мм отмечена обратная взаимосвязь, и наоборот, коэффициенты корреляции с ОВ, определяемого путем мокрого озоления проб, возрастают прямо пропорционально росту дисперсности отложений, достигая максимальных значений для частиц <0.001 мм. Частицы тонкого детрита имеют размер порядка 0.05-0.01 мм (Ку-
ликов и др., 1990), обеспечивая высокие значения ППП именно в этой фракции.
Особенность примененных нами «мокрого» и «сухого» методов определения содержания ОВ состоит в том, что ППП является весовым методом, оценивающим изменение массы образца после прокаливания при 550° С. При этом образцы осадков теряют не только ОВ, но и летучие соли, неорганический углерод, а также воду, связанную глинистыми минералами или оксидами металлов (Нет et а1., 2001). Пул всех компонентов, удаляемых прокаливанием, может достигать значительных величин, соизмеримых с величиной органической матрицы. В связи с этим, этот метод
Рис. 7. Распределение подвижных форм металлов во фракциях 0.05-0.01 мм (а) и <0.001 мм (б) Указаны медианные уровни и квартильныйразмах (25%-75%)
эффективен на высоких концентрациях ОВ, более 5-10%. В то же время, удельное содержание неполностью деградировавшего ОВ во фракциях донных отложений с детритом очень велико, достигая 80% и выше, что не позволяет полностью идентифицировать его по методу И.В. Тюрина. В высокодисперсных фракциях ОВ в значительной степени деградировано и представлено в основном гуминовыми кислотами, адсорбированными на поверхности глинистых частиц.
В связи с этим, можно было ожидать и соответствующее количеству ОВ распределение металлов, так как ОВ обладает большой поглотительной способностью, во многом определяющей депонирующую роль донных отложений в отношении этих поллютантов (Манихин, Никаноров, 2001).
Если представить коэффициенты корреляции металлов, ОВ и ППП с гранулометрическим составом донных отложений в виде диаграммы, то четко обозначаются две группы элементов, каждая из которых обусловлена органической матрицей, с которой она связана (рис. 4).
Первая группа представлена типичными поллютантами (С^ РЬ), накапливающимися в планктонных организмах, и типичными эссенци-альными элементами с высокими коэффициентами биологического поглощения как в фито-, так и в зоопланктоне (Си, 2п). Накопление этих металлов в гидробионтах обеспечивает их поступление в донные отложения с детритом.
Вторая группа состоит из рассеянных металлов, поступающих в водный объект в составе тонкодисперсных частиц аллохтонного стока (Сг, N1, Со), а также таких композитных, связанных с глинистыми частицами элементов, как Fe и Мп, формирующих в илах специфические фракции железомарганцевых оксидов.
Четко отслеживается общий тренд возрастания валовых форм РЬ, С^ 2п и Си (первая группа) и снижения Со, N1, Сг, Мп и Fe (вторая группа) в зависимости от увеличения доли частиц размером 0.05-0.01 мм (рис. 5а). И наоборот, увеличение доли фракции частиц <0.001 мм сопровождается отсутствием значимых изменений содержания валовых форм металлов первой группы и резким увеличением второй (рис. 5б).
Если таким же образом оценивать распределение подвижных форм металлов, то в первую очередь следует отметить, что их содержание (кроме железа и марганца) прямо пропорционально увеличивается с возрастанием доли частиц 0.05-0.01 мм и остается практически неизменным с увеличением доли фракции <0.001 мм (рис. 6). Это свидетельствует о том, что во фракции 0.05-0.01 мм содержатся высокие концентрации обменных
форм металлов. Предполагается, что именно в этой фракции донных отложений в результате жизнедеятельности микроорганизмов происходит активная фаза процессов минерализации органического вещества, при которых значительная часть металлов становится легкодоступной для гидробионтов (рис. 7).
Низкая доля подвижных форм металлов во фракции <0.001 мм связана с тем, что металлы образуют устойчивые комплексы с гуминовыми кислотами (Зубенко, Линник, 1997). Следует отметить высокую концентрацию в этой фракции подвижных форм железа и марганца, которую можно объяснить частичной экстракций ацетат-но-аммонийным буфером их гидроксидов.
Заключение
Таким образом, гранулометрический состав донных отложений и их органическая матрица тесно взаимосвязаны на двух диапазонах размеров частиц: 1) алевритовые частицы 0.05-0.01 мм, органическая матрица которых представлена тонким детритом; 2) пелитовые частицы <0.01 мм, на которых происходит фиксация комплексных соединений металлов с гуминовыми кислотами и в составе комплексов с железомарганцевыми гидрооксидами.
Эта взаимосвязь когерентна с содержанием разных форм металлов в донных отложениях, структурируя, в свою очередь, их распределение. В основе этой структуры находится главный фактор - разделение ГМС на две основные фракции: алевритовую и пелитовую, при этом именно на частицах размером, соответствующим границе раздела этих фракций (0.05-0.01 мм), сосредоточена основная масса обменных, подвижных форм элементов, а также ОВ, представленного в виде слабоминерализованного тонкого детрита. По мере деградации ОВ оно накапливается в высокодисперсных фракциях донных отложений, концентрируясь в виде гуминовых кислот на поверхности частиц размером <0.001 мм, а в виде фульвокислот удерживается в составе поровых вод et а1., 2013).
Распределение металлов в донных отложениях регламентировано формами их соединений с органической и неорганической матрицей. Первая группа металлов (РЬ, С^ 2п, Си) представлена элементами с высокими коэффициентами биологического накопления в гидробионтах, что обусловливает их поступление в донные отложения с детритом. Вторая группа состоит из рассеянных металлов, поступающих в водные экосистемы с аллохтонным поверхностным стоком в составе высокодисперсных частиц взвесей (Сг, N1, Со). В
эту же группу можно отнести и такие типоморф-ные элементы, формирующие обстановки миграции химических элементов, как железо и марганец.
Список литературы
1. Будников Г.К. Тяжелые металлы в экологическом мониторинге водных систем // Соросовский образовательный журнал. 1988. №5. С. 23-29.
2. Булгаков Д.С. Агроэкологическая оценка пахотных почв. М.: РАСХН, 2002. 250 с.
3. Валиев В.С., Иванов Д.В., Зиганшин И.И., Шамаев Д.Е., Маланин В.В., Марасов А.А. Анализ распределения форм металлов в донных отложениях озер природных и урбанизированных территорий Республики Татарстан // Труды Карельского научного центра РАН. Сер. Лимнология. 2016. №9. С. 57-67.
4. Веницианов Е.В Физико-химические основы моделирования миграции и трансформации тяжелых металлов в природных водах / Под ред. А.М. Черняева. Екатеринбург: Изд-во РосНИИВХ, 2002. 235 с.
5. Демина Л.Л. Формы миграции тяжелых металлов в океане. М.: Наука, 1982. 117 с.
6. Добровольский В.В. Роль гуминовых кислот в формировании миграционных массопотоков тяжелых металлов // Почвоведение. 2004. №1. С. 32-39.
7. Зубенко И.В., Линник П.Н. Фракционное распределение тяжелых металлов в донных отложениях водохранилищ Днепра // Гидробиологический журнал. 1997. Т. 33, №3. С. 101-102.
8. Куликов А.С., Садчиков А.П., Максимов В.Н. Структура детрита и ассоциированные с ним бактерии в двух разных по трофности водоемах // Биологические науки. 1990. №8. С. 85-93.
9. Манихин В.И., Никаноров А.М. Растворенные и подвижные формы тяжелых металлов в донных отложениях пресноводных экосистем. СПб.: Гидрометеоиздат, 2001. Сер. Качество вод. Вып. 5. 182 с.
10. Садчиков А.П. Структурные показатели бактерий и детрита в пресных водоемах (методические аспекты) // Материалы по флоре и фауне Республики Башкортостан / Сборник статей. Уфа: РИЦ БашГУ, 2016. Вып. XII. C. 37-42.
11. Скобеева Т.Н. Продуцирование органического вещества в водоемах и его деструкция фито- и бактериопланкто-ном: Дисс. ... канд. биол. наук. М., 1999. 133 с.
12. Grotti M., Soggia F., Ianni C., Magi E., Udisti R. Bioavailability of trace elements in surface sediments from Kongsfjorden, Svalbard // Marine pollution bulletin. 2013. 15. 77. P. 367-374.
13. Heiri O., Lotter A.F., Lemcke G. Loss on ignition as a method for estimating organic and carbonate content in sediments: reproducibility and comparability of results // Journal of paleolimnology. 2001. №25. Р. 101-110.
14. Martin J.M., Meybeck M. Elemental mass-balance of material carried by major world rivers // Marine chemistry. 1977. V. 7. P. 173-206.
15. Milliman J.D., Mead R.H. World-wide delivery of river sediment to the ocean // Journal of geology. 1983. V. 91. P. 1-21.
16. Wolter K. Bacterial in corporation of organic substances released by natural phytoplankton population // Marine Ecology -Progress Series. 1982. V. 17, №3. Р. 287-295.
References
1. Budnikov G.K. Tyazhelye metally v ekologicheskom monitoringe vodnyh sistem [Heavy metals in environmental monitoring of water systems] // Sorosovskij obrazovatel'nyj zhurnal.
1988. No 5. P. 23-29.
2. Bulgakov D.S. Agroekologicheskaya ocenka pahotnyh pochv [Agroecological assessment of arable soils]. M.: RAAS, 2002. 250 p.
3. Valiev V.S., Ivanov D.V., Ziganshin I.I., Shamaev D.E., Malanin V. V., Marasov A.A. Analiz raspredeleniya form metallov v donnyh otlozheniyah ozer prirodnyh i urbanizirovannyh terri-torij Respubliki Tatarstan [Analysis of the distribution of metal forms in the bottom sediments of lakes in natural and urban areas of the Republic of Tatarstan] // Trudy Karel'skogo nauchnogo centra RAN. Ser. Limnologiya [Proceedings of the Karelian Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. Series Limnology.]. 2016. No 9. P. 57-67.
4. Venicianov E.V Fiziko-himicheskie osnovy modeliro-vaniya migracii i transformacii tyazhelyh metallov v prirodnyh vodah [Physicochemical fundamentals of modeling the migration and transformation of heavy metals in natural waters] / Ed. A.M. Chernyaev. Ekaterinburg: Izd-vo RosNIIVH, 2002. 235 p.
5. Demina L.L. Formy migracii tyazhelyh metallov v okeane [Forms of migration of heavy metals in the ocean]. M.: Nauka, 1982. 117 p.
6. Dobrovol'skij V.V. Rol' guminovyh kislot v formirovanii migracionnyh massopotokov tyazhelyh metallov [The role of hu-mic acids in the formation of migratory mass flows of heavy metals] // Pochvovedenie [Soil Science]. 2004. №1. P. 32-39.
7. Zubenko I.V., Linnik P.N. Frakcionnoe raspredelenie tyazhelyh metallov v donnyh otlozheniyah vodohranilishch Dnepra [Fractional distribution of heavy metals in the bottom sediments of the Dnieper reservoirs] // Gidrobiologicheskij zhurnal [Hydrobiological Journal]. 1997. Vol. 33, No 3. P. 101-102.
8. Kulikov A.S., Sadchikov A.P., Maksimov V.N. Struktura detrita i associirovannye s nim bakterii v dvuh raznyh po trofnosti vodoemah [The structure of detritus and bacteria associated with it in two reservoirs of different trophicity] // Biologicheskie nauki [Biological Sciences] / 1990. №8. C. 85-93.
9. Manihin V.I., Nikanorov A.M. Rastvorennye i podvizhnye formy tyazhelyh metallov v donnyh otlozheniyah presnovodnyh ekosistem [Dissolved and mobile forms of heavy metals in bottom sediments of freshwater ecosystems]. SPb.: Gidrometeoizdat, 2001. Water quality Series.. Iss. 5.182 p.
10. Sadchikov A.P. Strukturnye pokazateli bakterij i detrita v presnyh vodoemah (metodicheskie aspekty) [Structural indicators of bacteria and detritus in fresh water (methodological aspects)] // Materialy po flore i faune Respubliki Bashkortostan / Sbornik statej. Ufa: RIC BashGU, 2016. Iss. XII. P. 37-42.
11. Skobeeva T.N. Producirovanie organicheskogo vesh-chestva v vodoemah i ego destrukciya fito- i bakterioplanktonom [Organic matter production in water bodies and its destruction by phyto- and bacterioplankton]: Diss. ... kand. biol. nauk. M., 1999. 133 p.
12. Grotti M., Soggia F., Ianni C., Magi E., Udisti R. Bioavailability of trace elements in surface sediments from Kongsfjorden, Svalbard // Marine pollution bulletin. 2013. 15. 77. P. 367-374.
13. Heiri O., Lotter A.F., Lemcke G. Loss on ignition as a method for estimating organic and carbonate content in sediments: reproducibility and comparability of results // Journal of paleolimnology. 2001. No 25. P. 101-110.
14. Martin J.M., Meybeck M. Elemental mass-balance of material carried by major world rivers // Marine chemistry. 1977. Vol. 7. P. 173-206.
15. Milliman J.D., Mead R.H. World-wide delivery of river sediment to the ocean // Journal of geology. 1983. Vol. 91. P. 1-21.
16. Wolter K. Bacterial in corporation of organic substances released by natural phytoplankton population // Marine Ecology -Progress Series. 1982. Vol. 17, No 3. P. 287-295.
Ivanov D.V., Valiev V.S., Ziganshin I.I., Shamaev D.E., Paimikina E.E., Marasov A.A., Malanin V.V., Khasanov R.R., Unkovskaya M.A. Structural relationship of granulometric composition, content of organic matter and heavy metals in sediments.
The extensive factual material shows that the granulometric composition of sediments, their organic matrix and the content of various forms of metals in them are closely interconnected and form a structure, the basis of which determines the ratio of silt and pelytic fractions. Moreover, the bulk of the exchangeable, mobile forms of elements, as well as organic matter, presented in the form of weakly mineralized fine detritus are concentrated on particles with a size corresponding to the interface between these
fractions (0.05-0.01 mm). In turn, the distribution of metals in sediments is regulated by the forms of their compounds with an organic and inorganic matrix. The first group of metals (Pb, Cd, Zn, Cu) is represented by elements with high biological accumulation coefficients in aquatic organisms, which determines their entry into sediments with detritus. The second group consists of scattered metals entering aquatic ecosystems with an allochthonous surface runoff consisting of highly dispersed particles of suspensions (Cr, Ni, Co), as well as typomorphic elements such as iron and manganese.
Keywords: metals; bottom sediments; pelytic fraction, loss of ignition; lakes.
Информация об авторах
Иванов Дмитрий Владимирович, кандидат биологических наук, зам. директора по научной работе, Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, 420087, Россия, г. Казань, ул. Даурская, 28, E-mail: water-rf@mail.ru.
Валиев Всеволод Сергеевич, старший научный сотрудник, Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, 420087, Россия, г Казань, ул. Даурская, 28, E-mail: podrost@mail.ru.
Зиганшин Ирек Ильгизарович, кандидат географических наук, доцент, старший научный сотрудник, Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, 420087, Россия, г. Казань, ул. Даурская, 28, E-mail: irek_ziganshin@mail.ru.
Шамаев Денис Евгеньевич, младший научный сотрудник, Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, 420087, Россия, г. Казань, ул. Даурская, 28, E-mail: ds1991n@gmail.com.
Паймикина Эльвина Евгеньевна, младший научный сотрудник, Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, 420087, Россия, г. Казань, ул. Даурская, 28, E-mail: elvinapaimikina@yandex.ru.
Марасов Антон Александрович, младший научный сотрудник, Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, 420087, Россия, г. Казань, ул. Даурская, 28, E-mail: OwlTravolta@yandex.ru.
Маланин Виталий Викторович, научный сотрудник, Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, 420087, Россия, г. Казань, ул. Даурская, 28, E-mail: wizzle13@yandex.ru.
Хасанов Рустам Равилевич, младший научный сотрудник, Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, 420087, Россия, г. Казань, ул. Даурская, 28, E-mail: rustamkhasanov88@gmail.com.
Унковская Мария Андреевна, специалист, Волжско-Камский государственный природный биосферный заповедник, Республика Татарстан, Зеленодольский район, п. Садовый, ул. Вехова, 1, E-mail: mashaunkovskaya@mail.ru.
Information about the authors
Dmitrii V. Ivanov, Ph.D. in Biology, Deputy Director, Research Institute for Problems of Ecology and Mineral Wealth Use of Ta-tarstan Academy of Sciences, 28, Daurskaya st., Kazan, Russia, 420087, E-mail: water-rf@mail.ru.
Vsevolod S. Valiev, Senior Researcher, Research Institute for Problems of Ecology and Mineral Wealth Use of Tatarstan Academy of Sciences, 28, Daurskaya st., Kazan, Russia, 420087, E-mail: podrost@mail.ru.
Irek I. Ziganshin, Ph.D. in Geography, Senior Researcher, Research Institute for Problems of Ecology and Mineral Wealth Use of Tatarstan Academy of Sciences, 28, Daurskaya st., Kazan, Russia, 420087, E-mail: irek_ziganshin@mail.ru.
Denis E. Shamaev, Junior Researcher, Research Institute for Problems of Ecology and Mineral Wealth Use of Tatarstan Academy of Sciences, 28, Daurskaya St., Kazan, Russia, 420087, E-mail: ds1991n@gmail.com.
Elvina E. Paymikina, Junior Researcher, Research Institute for Problems of Ecology and Mineral Wealth Use of Tatarstan Academy of Sciences, 28, Daurskaya st., Kazan, Russia, 420087, E-mail: elvinapaimikina@yandex.ru.
Anton A. Marasov, Junior Researcher, Research Institute for Problems of Ecology and Mineral Wealth Use of Tatarstan Academy of Sciences, 28, Daurskaya St., Kazan, Russia, 420087, E-mail: OwlTravolta@yandex.ru.
Vitalii V. Malanin, Researcher, Research Institute for Problems of Ecology and Mineral Wealth Use of Tatarstan Academy of Sciences, 28, Daurskaya st., Kazan, Russia, 420087, E-mail: wizzle13@yandex.ru.
Rustam R. Khasanov, Junior Researcher, Research Institute for Problems of Ecology and Mineral Wealth Use of Tatarstan Academy of Sciences, 28, Daurskaya St., Kazan, Russia, 420087, E-mail: rustamkhasanov88@gmail.com.
Maria A. Unkovskaya, Specialist, Volga-Kama State Reserve, 1, Vekhova st., Sadovy village, Zelenodolsky district, Republic of Tatarstan, Russia, 422537, E-mail: mashaunkovskaya@mail.ru.
