Гидрогеохимические особенности озера Котокель

Цель данного исследования заключалась в определении основных гидрохимических параметров глубинных вод озера Котокель, выявлении роли питающих его подземных вод, а также установлении особенностей пространственного распределения макро- и микроэлементов по акватории озера. Полевые работы были проведены в ледовый и безледный сезоны года. Пробы воды отобраны у дна озера специальным пробоотборником. На месте отбора проб образцы воды были профильтрованы через фильтры с размером пор 0,45 мкм. Воду для анализа отбирали в пластиковые бутылки. Пробы воды на микроэлементы помещали в полипропиленовые контейнеры (15 мл), предварительно обработанные азотной кислотой 0,1N. Анализ макрокомпонентного состава воды был выполнен в сертифицированной Лаборатории гидрогеологии и геоэкологии Геологического института Сибирского отделения Российской академии наук (г. Улан-Удэ) по стандартным методикам, предназначенным для пресных и соленых вод. Катионы (Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺, K⁺) определены методом атомной абсорбции, F^-, SiO₂ – колориметрическим, HCO_3^-, CO₃^2- и Cl^- – титриметрическим, SO₄^2- – турбидиметрическим методами. Анализ содержания микроэлементов проводился в Лаборатории водной микробиологии Лимнологического института Сибирского отделения Российской академии наук (г. Иркутск) методом индуктивно связанной плазмы на квадрупольном масс-спектрометре Agilent 7500ce. В результате проведенных исследований установлен неоднородный химический состав озерной воды, связанный с разгрузкой трещинно-жильных вод по разломам, ограничивающим впадину с юго-востока и северо-востока и пересекающим акваторию озера от острова к реке Исток. Наиболее высокое содержание растворенных веществ зафиксировано в проливе между островом Монастырский и западным берегом озера: здесь обнаружены максимальные значения гидрокарбонат-иона, общей минерализации. Максимальные содержания сульфат-иона обнаружены в южной и юго-восточной частях озера. Дисперсия в распределении микроэлементов достигает нескольких математических порядков. Наиболее изменчива концентрация железа, марганца, меди, цинка, свинца, фосфора, молибдена, вольфрама, стронция. Их высокие содержания обнаружены в озерной воде в пределах расположения разрывных нарушений северо-восточного простирания. Таким образом, химический состав воды озера Котокель в значительной степени формируется за счет трещинно-жильных вод. Разгрузка этих вод происходит по тектоническим нарушениям северо-восточного простирания. В ходе исследования было выделено два очага субаквальной разгрузки, которые характеризуются формированием в озерной воде двух разных ассоциаций микроэлементов. Состав микроэлементов в трещинно-жильных водах определяется разной степенью их взаимодействия с горными породами.

1. Baker L.A., Herlihy A.T., Kaufmann P.R., Eilers J.M. Acidic lakes and streams in United States: the role of asidic deposition // Science. 1991. Vol. 252. Iss. 5009. P. 1151–1154.

2. Last W.M., Fawn M.G. Saline systems of the Great Plains of Western Canada: an overview of the limnology and paleolimnology // Aquatic Biosystems. 2005. Vol. 1. Iss. 10. P. 1–10. https://doi.org/10.1186/1746-1448-1-10

3. Parkhurst D.L., Christenson S.C., Breit G.N. Ground-water-quality assessment of the Central Oklahoma Aquifer, Oklahoma: geochemical and geohydrologic investigation. Oklahoma: U.S. Geological Survey, 1996. 110 p.

4. Stojanovic A., Kogelnig D., Mitteregger B., Mader D., Jirsa F., Krachler R., et al. Major and trace element geochemistry of superficial sediments and suspended particulate matter of shallow saline lakes in Eastern Austria // Geochemistry. 2009. Vol. 69. Iss. 3. P. 223–234. https://doi.org/10.1016/j.chemer.2009.03.001

5. Плюснин А.М., Перязева Е.Г., Чернявский М.К., Жамбалова Д.И., Будаев Р.Ц., Ангахаева Н.А. Генезис воды и растворенных веществ содовых озер Нижнего Куйтуна Баргузинской впадины // География и природные ресурсы. 2020. № 3. С. 89–97. https://doi.org/10.21782/GIPR0206-1619-2020-3(89-97)

6. Plyusnin A.M., Khazheeva Z.I., Sanzhanova S.S., Peryazeva E.G., Angakhaeva N.A. Sulfate mineral lakes of Western Transbaikalia: formation conditions and chemical composition of waters and bottom sediments // Russian Geology and Geophysics. 2020. Vol. 61. Iss. 8. P. 858– 873. https://doi.org/10.15372/RGG2019154

7. Плюснин А. М., Украинцев А.В., Чернявский М.К., Перязева Е.Г., Ангахаева Н.А. Факторы и процессы образования соленого озера на берегу Байкала // Водные ресурсы. 2021. Т. 48. № 2. С. 194–206. https://doi.org/10.31857/S0321059621020097

8. Плюснин А.М., Чернявский М.К., Посохов В.Ф. Условия формирования гидротерм Баргузинского Прибайкалья по данным микроэлементного и изотопного состава // Геохимия. 2008. № 10. С.1063–1072.

9. Кузьмич В.Н. Эколого-продукционная характеристика озер Иркана и Котокель // Биопродуктивность евтрофных озер Иркана и Котокель бассейна озера Байкал: сб. науч. тр. Л.: Изд-во НПО «Промрыбвод», 1989. С. 131–146.

10. Кострова С.С., Майер Х., Чаплыгин Б., Безрукова Е.В. Изотопные исследования озера Котокель // Современные проблемы геохимии: материалы Всерос. совещ. Т. 1. Иркутск, 2012. C. 159–162.

11. Убугунов Л.Л., Пронин Н.М., Меркушева М.Г., Базова Н.В., Аненхонов О.А., Афанасьева Л.В. [и др.]. Озеро Котокельское: природные условия, биота, экология / отв. ред. Н.М. Пронин, Л.Л. Убугунов. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2013. 320 с.

12. Лунина О.В. Разломы и сейсмически индуцированные геологические процессы на юге Восточной Сибири и сопредельных территориях. Новосибирск: Издво СО РАН, 2016. 225 с.

13. Перязева Е.Г., Плюснин А.М., Гармаева С.З., Будаев Р.Ц., Жамбалова Д.И. Особенности формирования химического состава вод озер восточного побережья Байкала // География и природные ресурсы. 2016. № 5. С. 49–59. https://doi.org/10.21782/GIPR0206-1619-2016-5(49-59)

14. Иметхенов А.Б. Позднекайнозойские отложения побережья озера Байкал. Новосибирск: Наука, 1987. 148 с.

15. Хаптанов В.Б., Башкуев Ю.Б., Дембелов М.Г. Структура водной толщи и донных отложений озера Котокель по данным георадарного зондирования // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета. 2013. № 5. С. 143–146.

16. Кострова С.С., Майер Х., Тарасов П.Е., Безрукова Е.В., Чаплыгин Б., Косслер А. [и др.]. Изотопный состав кислорода створок диатомовых водорослей из донных отложений озера Котокель (Бурятия) // Геология и геофизика. 2016. Т. 57. № 8. С. 1571–1580. https://doi.org/10.15372/GiG20160809

17. Крайнов М.А., Безрукова Е.В., Кербер Е.В., Левина О.В., Иванов Е.В., Щетников А.А. [и др.]. Первые результаты исследования донных отложений оз. Баунт (северное Забайкалье) // Геология и геофизика. 2017. Т. 58. № 11. С. 1764–1776. https://doi.org/10.15372/GiG20171110

18. Солотчина Э.П., Безрукова Е.В., Солотчин П.А., Шток О., Жданова А.Н. Отложения позднего плейстоцена-голоцена в озерах центрального Забайкалья: последствия для изменения климата и окружающей среды // Геология и геофизика. 2018. Т. 59. № 11. С. 1777–1794. https://doi.org/10.15372/GiG20181103

19. Цыренова Д.Д., Гаранкина В.П., Дагурова О.П., Дамбаев В.Б. Условия развития цианобактерий в озерах прибрежной полосы озера Байкал // Вестник Бурятского государственного университета. Химия. Физика. 2016. № 4. С. 11–16. https://doi.org/10.18101/2306-2363-2016-4-11-16

20. Плюснин А.М., Гунин В.И. Природные гидрогеологические системы, формирование химического состава и реакция на техногенное воздействие (на примере Забайкалья). Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2001. 137 с.