Hydrogeochemistry of the Ivano-Arakhleisky lakes | Geosphere Research. 2020. № 3. DOI: 10.17223/25421379/16/6

Hydrogeochemistry of the Ivano-Arakhleisky lakes

The main purpose of the study is to determine the ranges of changes in the hydrochemical parameters of lakes in different climatic phases, as well as to identify the main sources of salts and processes that control the main geochemical parameters of lake water. The hydrogeochemical studies were carried out on the Ivano-Arachlea lakes, performed with a gap of more than 20 years. Chemical and analytical measurements of water samples were performed using generally accepted methods. It is shown that all lakes differ in mor-phometric characteristics, mineralization, chemical composition and pH value of water. According to Ivanov's classification, the studied lakes are divided into medium lakes with a surface area of 10,1-100,0 km2 and very small lakes with a surface area of 0,1-1,0 km2. Most reservoirs are shallow (about 1-5 m), with the exception of the lake. Arachlei, the average depth of which is 10,2-13,1 m according to Ovchinnikov's classification of water mineralization, three groups of reservoirs are identified: ultra-fresh, fresh and brackish. Ultra-fresh lakes with a mineralization of less than 200 mg/l and a pH of less than 8,2 are the most common in the region. They are mainly represented by the HCO3-Ca-Mg-Na chemical composition. Freshwater lakes are less common. They are more saline and alkaline, anionic composition represented more often HCO3- and SO42- and cation mixed Ca-Mg-Na, changing with the growth of salinity and pH of waters in HCO3-Na-Mg-Ca, and at a higher salinity to SO4-Cl-HCO3-Na. Even rarer are more alkaline brackish lakes. They have an HCO3-SO4-Mg-Na-Ca composition that transforms into SO4-Na as the salinity of the water increases. It is shown that small brackish lakes are more susceptible to change and larger ultra - fresh lakes are less susceptible to change. Variations of the main physical and chemical parameters can be traced both in the interannual context and in the off-season. Changes in the content of CO2, HCO3-, pH and SO42- were found in the depth of reservoirs. According to the number of biogenic elements, the lake is allocated. Arakhley Lake with the highest content of total phosphorus and lake. Large Hutel-Nur with a relatively high concentration of nitrogen. In this case, the dominant compound is the nitrate and ammonium forms. Increased concentrations of heavy metals such as manganese, iron, lead, Nickel, molybdenum, and cadmium are allocated to the lakes Maly Hutel-Nur, Bolshoy Undugun, Maly Undugun, Ivan, Irgen, and Shakshinskoe. In contrast to macro-coupling of micro-components with the main hydrochemical parameters of the medium, salinity and pH of water is absent. The main processes that control the hydrogeochemical diversity of lakes, including water interactions with aluminosilicate rock, sulfate reduction, sulfide oxidation, and evaporative concentration, have been established.

Download file
Counter downloads: 77

Keywords

Authors

NameOrganizationE-mail
Borzenko Svetlana V.Institute of Natural Resources, Ecology and Cryology, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciencessvb_64@mail.ru
Zamana Leonid V.Institute of Natural Resources, Ecology and Cryology, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciencesl.v.zamana@mail.ru
Всего: 2

References

Алекин О. А. Основы гидрохимии. Л. : Гидрометеоиздат, 1970. 443 с
Гаськова О.Л., Страховенко В.Д., Овдина Е.А. Состав рассолов и минеральная зональность донных отложений содовых озер Кулундинской степи (Западная Сибирь) // Геология и геофизика. 2017. Т. 58, № 10. С. 1514-1527
Географический анализ природных ресурсов Иркутской области. Иркутск : Изд-во СО РАН, 1985. 174 с
Дину М.И. Геохимические особенности распределения элементов по формам существования в озерах европейской территории России и Западной Сибири // Геохимия. 2018. № 10. С. 988-997
Замана Л.В., Борзенко С.В. Гидрохимический режим соленых озер Юго-Восточного Забайкалья // География и природные ресурсы. 2010. № 4. С. 100-107
Ивано-Арахлейский заказник: природно-ресурсный потенциал территории / отв. ред. В.П. Горлачев. Чита : Поиск, 2002. 232 с
Иванов П.В. Классификация озер мира по величине и по их средней глубине // Бюллетень ЛГУ. 1948. № 20. С. 29-36
Итигилова М.Ц., Пронин Н.М., Юргенсон Г.А., Птицын А.Б., Калугин И.А., Дарьин А.В., Решетова С.А., Обязов В.А., Помазкова Н.В., Цыбекмитова Г.Ц., Михеев И.Е., Фалейчик Л.М., Замана Л.В., Субботина В.Н., Корякина Е.А., Куклин А.П., Матафонов П.В., Ташлыкова Н.А., Базарова Б.Б., Соколов А.В. Ивано-Арахлейские озера на рубеже веков (состояние и динамика). Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2013. 337 с
Леонова Г.А., Богуш А.А., Бобров В.А., Бычинский В.А., Трофимова Л.В., Маликов Ю.И. Эколого-геохимическая оценка соляных озер Алтайского края // География и природные ресурсы. 2007. № 1. С. 51-59
Масленникова А.В., Удачин В.Н., Дерягин В.В., Штенберг М.В. Реконструкция этапов развития озера Тургояк (Южный Урал) в голоцене // Литосфера. 2018. Т. 18, № 6. С. 914-927
Моисеенко Т.И., Дину М.И., Гашкина Н.А., Кремлева Т. А. Формы нахождения металлов в природных водах в зависимости от их химического состава // Водные ресурсы. 2013. Т. 40, № 4. С. 375-385. DOI: 10.7868/S0321059613040093
Новиков Ю.В., Ласточкина К. О., Болдина З.Н. Методы исследования качества воды водоемов / под ред. А.П. Шицковой. М. : Медицина, 1990. 400 с
Обязов В. А. Адаптация к изменениям климата: региональный подход // География и природные ресурсы. 2010. № 2. С. 3439
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.
Посохов Е.В. Общая гидрогеохимия. Л. : Недра, 1975. 208 с
Птицын А.Б., Чу Г., Дарьин А.В., Замана Л.В., Калугин И.А., Решетова С.А. Скорость седиментогенеза в озере Арахлей (Центральное Ззабайкалье) по радиогеохимическим и палинологическим данным // Геология и геофизика. 2014. Т. 55, № 3. С. 473-480
Пьянов А.И., Павлов Д. С., Брагин Н.В., Стрижова Т.А., Михеев И.Е. Результаты исследования пространственного распределения рыб в озерах Арахлей и Кенон (Читинская область) // Вопросы ихтиологии. 1995. Т. 35, № 5. С. 678-686
Савичев О.Г., Гусева Н.В., Абдуллаев Б.Д. Водный баланс системы озёр Шира - Иткуль (Хакасия) // Вестник Томского государственного университета. 2015. № 391. С. 214-219
Цыбекмитова Г.Ц., Фалейчик Л.М., Михеев И.Е. Антропогенная нагрузка на водосборный бассейн Ивано-Арахлейских озер (Восточное Забайкалье) // Вода: химия и экология. 2013. № 2 (56). С. 3-11
Шварцев С.Л., Колпакова М.Н., Исупов В.П., Владимиров А.Г., Ариунбилэг С. Геохимия и формирование состава соленых озер Западной Монголии // Геохимия. 2014. № 5. С. 432-449. DOI: 10.7868/S0016752514030078
Шварцев С. Л. Основное противоречие, определившее механизмы и направленность глобальной эволюции // Вестник Российской академии наук. 2015. Т. 85, № 7. С. 632
Borzenko S.V., Kolpakova M.N., Shvartsev S.L., Isupov V.P. Biogeochemical conversion of sulfur species in saline lakes of steppe Altai // Chinese Journal of Oceanology and Limnology. 2018. V. 36, is. 3. P. 676-686
Borzenko S.V., Shvartsev S.L. Chemical composition of salt lakes in East Transbaikalia (Russia) // Applied Geochemistry. 2019. V. 103 Р. 72-84. DOI: 10.1016/j.apgeochem.2019.02.014
Zhang Fei, Jin Zhangdong, Yu Jimin, Zhou Yunkai, Zhou Ling. Hydrogeochemical processes between surface and groundwaters on the northeastern Chinese Loess Plateau: Implications for water chemistry and environmental evolutions in semiarid regions // Journal of Geochemical Exploration. 2015. № 159. Р. 115-128
Gibbs R.J. Mechanisms controlling world water chemistry // Science. 1970. V. 170. P. 1088-1090
ISO 5725-6:1994 Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results - Part 6: Use in practice of accuracy values, 2002. 58 p
ISO/IEC Guide 98-3:2008 Uncertainty of measurement. Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995), 2008. 120 p
Moiseenko T.I., Gashkina N.A., Dinu M.I., Kremleva T.A., Khoroshavin V.Y. Аquatic geochemistry of small lakes: effects of environment changes // Journal of Geochemical Exploration. 2013. V. 13. P. 1031
 Hydrogeochemistry of the Ivano-Arakhleisky lakes | Geosphere Research. 2020. № 3. DOI: 10.17223/25421379/16/6

Hydrogeochemistry of the Ivano-Arakhleisky lakes | Geosphere Research. 2020. № 3. DOI: 10.17223/25421379/16/6

Download full-text version
Counter downloads: 446