Вестник МГТУ. 2017, том 20, № 1/2.

Вестник МГТУ. 2017. Т. 20, № 1/2. С. 177–188. DOI: 10.21443/1560-9278-2017-20-1/2-177-188 177 УДК 550.42:551.312 (470.22) З. И. Слуковский, А. С. Медведев, Т. П. Бубнова, Е. В. Сыроежко Накопление и вертикальное распределение тяжелых металлов в сапропеле озера Грязное (Медвежьегорский район, Республика Карелия) Приводятся результаты исследования сапропелевых отложений и подстилающих сапропели глин озера Грязное (Медвежьегорский район, Республика Карелия). Анализ немногочисленной опубликованной литературы и фондовых источников по запасам и качеству сапропелевого сырья указанного региона позволяет судить о важности изучения этого типа природных ресурсов. В данной работе делается акцент на исследование содержания тяжелых металлов в сапропеле с целью оценки экологического состояния водного объекта и перспективности использования его сапропелевых отложений с практической точки зрения. В работе использованы современные прецизионные методы исследования вещества. Химический анализ донных отложений оз. Грязное проводился при помощи рентгенофлуоресцентного спектрометра ARL ADVANT'X и масс-спектрометра XSeries-2 ICP-MS, гранулометрический состав озерных отложений определялся при помощи многофункционального анализатора частиц серии LS13 320. Таким образом, приводятся результаты исследования гранулометрического состава и содержание основных петрогенных компонентов донных отложений оз. Грязное и основные корреляционные закономерности, рассчитанные по полученным данным. Изученная колонка донных отложений карельского озера составляет 3,4 м, где мощность слоя сапропеля равна 3,1 м. Установлено, что содержание органического вещества сапропеля оз. Грязное составляет от 55,2 до 70,2 %. Согласно литературным данным изученный сапропель соответствует типу буровато-коричневых сапропелей, широко распространенных в Карелии и пригодных к практическому использованию различного рода. Содержание тяжелых металлов, определенных во всей толще сапропеля, не превышает установленных норм. Проведено сравнение уровня накопления тяжелых металлов в отложениях оз. Грязное с сапропелями оз. Ламба, расположенного в черте г. Петрозаводск; наглядно показано негативное воздействие антропогенной деятельности на урбанизированных территориях на ухудшение полезных свойств сапропелевых отложений малых озер Карелии. Ключевые слова: сапропель, тяжелые металлы, органическое вещество, гранулометрический состав, вертикальное распределение химических элементов в озерных отложениях. Введение Территория Республики Карелия – богатый озерный край. На всей площади региона насчитывается около 61,1 тыс. озер общей площадью 18 тыс. км 2 . Преобладающее значение имеют малые водные объекты [1]. По показателю озерности (отношение суммарной площади озер к площади региона) Карелия превосходит такие богатые внутренними водами страны, как Финляндия, Швеция и Канада [2]. Изучение водных объектов, в том числе озер, является важнейшей как экологической, так и экономической задачей, учитывая значительную роль озер в хозяйственной и промысловой деятельности, транспортном сообщении и рекреации. Большую ценность представляют сапропели (сапропелевые илы, сапропелевые отложения), образующиеся в значительных количествах на дне карельских озер [3]. Сапропель – это осадки (отложения) пресноводных водоемов, состоящие из отмерших растительных и животных организмов, минеральных веществ и минеральных (терригенных) компонентов с содержанием органического вещества в пересчете на сухую массу более 15 % [4]. Органическое вещество сапропеля состоит не только из образований самого озера (автохтонное органическое вещество), но и пополняется за счет поступлений с водосборной площади водного объекта. Накопление минеральных веществ происходит за счет выпадения из раствора кристаллических солей под влиянием геохимических процессов и в результате жизнедеятельности водных организмов [3]. В итоге сложных физических, химических и биологических процессов сапропель, помимо собственно органического вещества, оказывается обогащенным Ca, Fe, N, P, различными микроэлементами (Co, Mn, Cu, Zn и др.) и физиологически активными веществами (каротин, витамины, биостимуляторы, ферменты). Особенности химического состава, агрохимические и физические характеристики, многообразие видов позволяют использовать сапропелевое сырье в различных отраслях народного хозяйства: земледелии, животноводстве и птицеводстве, мелиоративном строительстве и промышленности строительных материалов, медицине, буровой технике, разработке современных биотехнологий [5–10]. К одним из наиболее перспективных направлений применения сапропеля и/или сорбционных материалов на его основе относится детоксикация разного рода поллютантов в почвах, почвогрунтах, воде и других средах, загрязненных тяжелыми металлами и другими экологически опасными веществами [6; 11–15]. Большой популярностью пользуется сапропель в качестве лечебных грязей, которые успешно применяются в медицинской практике для лечения различных заболеваний [5]. В настоящий момент на территории Республики Карелия, в том числе в г. Петрозаводск, действуют несколько санаториев, где успешно практикуется использование лечебных