Геохимики СО РАН выявили устойчивое загрязнение донных отложений озера Пясино тяжелыми металлами

Ученые Института геологии и минералогии имени В. С. Соболева СО РАН установили, что в донных отложениях озера Пясино на Таймыре сохраняются повышенные концентрации меди, никеля и кобальта. Повторные исследования показали, что содержание металлов в поровых растворах не снижается, а на отдельных участках превышает показатели тридцатилетней давности. При этом выделить отдельный геохимический след аварийного разлива дизельного топлива 2020 года исследователям не удалось, передает Интерфакс.

Работы ведутся с 2020 года, когда после аварии на норильской ТЭЦ-3 была организована Большая Норильская экспедиция. Для изучения загрязнения специалисты отобрали короткие керны верхних слоев донных отложений. Дополнительно исследовались колонки осадков длиной до 4 м, позволяющие восстановить историю развития озера за последние 10 тыс. лет и определить региональные фоновые концентрации микроэлементов.

Для анализа химического состава геологи совместно с Институтом ядерной физики имени Г. И. Будкера СО РАН применили рентгенофлуоресцентный анализ с использованием синхротронного излучения.

Загрязнение формировалось на протяжении десятилетий

По результатам исследования, верхний десятисантиметровый слой донных отложений Пясино охватывает примерно столетний период, включая начало интенсивного промышленного освоения Норильского района в 1930–1940-х годах.

В этом интервале выявлены аномально высокие концентрации меди, никеля и кобальта. Максимальные значения зафиксированы в южной части озера, наиболее близкой к источникам промышленного воздействия.

При интерпретации результатов ученые учитывали и природные геохимические особенности территории, где расположено крупное месторождение медно-никелевых руд.

Как сообщил старший научный сотрудник лаборатории геохимии радиоактивных элементов и экогеохимии ИГМ СО РАН Антон Мальцев, повторные измерения подтвердили сохранение высоких концентраций металлов в поровых растворах. Анализ нитратов, нитритов и растворенного органического углерода также свидетельствует о продолжающейся техногенной нагрузке на водоем.

Донные отложения остаются источником вторичного загрязнения

Исследователи установили, что накопленные в донных отложениях металлы способны повторно поступать в озерную воду.

В результате геохимических процессов медь, никель и цинк переходят из твердой фазы осадка в поровые растворы. Затем растворенные вещества мигрируют в водную толщу за счет диффузии.

Дополнительный механизм переноса связан со взмучиванием загрязненных донных отложений под действием волн и течений на мелководных участках.

По оценке ученых, металлы могут перемещаться из южной части Пясино на север и потенциально выноситься рекой Пясиной в направлении Карского моря. Для количественной оценки такого переноса необходим регулярный мониторинг различных участков водной системы.

Из-за низкой скорости осадконакопления и климатических условий Арктики естественное снижение загрязнения донных отложений может продолжаться десятилетиями и даже столетиями.

Следующий этап — изучение микроорганизмов в кернах

В дальнейшем исследователи планируют провести молекулярно-генетический анализ микробных сообществ по всей толще кернов с использованием секвенирования гена 16S рРНК.

Предполагается изучить как современные бактерии, так и микроорганизмы в отложениях позднего плейстоцена и голоцена возрастом 10–15 тыс. лет. Основная задача — определить их участие в трансформации соединений азота и геохимических процессах, связанных с тяжелыми металлами.

Напомним, в мае 2020 года на ТЭЦ-3 АО «НТЭК» в Норильске после просадки бетонной площадки и разрушения резервуара произошел разлив 21 163 тонн нефтепродуктов. Загрязнение распространилось на почвы и водотоки, включая реку Амбарную и ее приток Далдыкан, связанные с озером Пясино.

Результаты геохимического исследования опубликованы в научном журнале Journal of Great Lakes Research.