Основной солевой состав и редкоземельные элементы как индикаторы экологического состояния рек южного Приморья

Abstract

Актуальность работы. Редкоземельные элементы (РЗЭ) и параметры общего солевого состава (ОСС) являются индикаторами экологического состояния речных вод и могут применяться в системе мониторинга за водными объектами. Цель работы: комплексное исследование РЗЭ и параметров ОСС для выявления антропогенной нагрузки на бассейны рек юга Приморья. Методы исследований. Концентрации макро ионов (Cl-, SO42-, Na+, K+, Ca2+, Mg2+) были измерены методом ионно-обменной хроматографии (Shimadzu LC-20A), РЗЭ масс-спектрометрическим методом с индуктивно связанной плазмой (Thermo Finnigan Element 2). рН измеряли потенциометрическим методом, общую щелочность анализировали прямым титрованием по методу Бруевича, общая минерализация речной воды (∑n) определялась как сумма вкладов макро ионов. Результаты. Сезонные гидрохимические исследования основного солевого состава рек южного Приморья показали, что речные воды ультрапресные, среднегодовые значения ∑n не превышали 100-150 мг/л. Обнаружено значительное увеличение доли сульфат-ионов в реках: Кневичанке, Раздольной и Артемовке, в период весеннего половодья, что связано со сжиганием топлива в зимний сезон, бытовыми и канализационными стоками. Региональный уровень суммарных концентраций растворенных форм редкоземельных элементов в изученных пресных поверхностных водах изменяется от 0,16 до 2,72 мкг/л. Интервал колебаний содержаний РЗЭ в водах отдельных рек составляет от 0,20 до 0,56 мкг/л. Повышенные содержания растворенных редкоземельных элементов и растворенных солей в поверхностных водах рек Раздольной, Артемовки, Кневичанки и Шкотовки определяется антропогенной нагрузкой на бассейны этих рек.Relevance. Rare earth elements (REE) and parameters of the basic salt composition (BSC) are the indicators of the ecological state of river waters and they can be used for water subjects monitoring system. The aim of the research is a comprehensive study of the REE and BSC to identify the factors determining the anthropogenic load on the basins of the rivers of southern Primorye. Research methods. Concentration of major ions (Cl-, SO42-, Na+, K+, Ca2+, Mg2+) were analyzed by ion chromatography (Shimadzu LC-20A), and REE were studied by mass spectrometry with an inductively coupled plasma (Thermo Finnigan Element 2). pH was measured by potentiometric method, total alkalinity was analyzed by direct titration by Bruyevich method, and total mineralization (∑n) is the total concentration of major ions. Results. Seasonal hydrochemical study of the BSC of southern Primorye rivers showed that river water is low-mineralized, average annual ∑n does not exceed 100-150 mg/l. The investigation detected the significant increase in a part of sulfate ions in rivers Knevichanka, Razdolnaya and Artemovka during the spring flood, which is associated with fuel combustion in winter season, and household sewage. Regional level of total concentration of dissolved REE in the studied surface water varies from 0,16 to 2,72 mg/l. REE interval fluctuations in the water of some rivers is from 0,20 to 0,56 mg/l. High concentration of rare earth elements and dissolved salts in surface water of Razdolnaya, Artemovka, Knevichanka and Shkotovka rivers is associated with anthropogenic load on the basins of these rivers.