Поведение углерода и формирование состава воды дренажной системы осушенного эвтрофного торфяника

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Торфяные болота хотя и занимают около 3 % площади земной поверхности, рассматриваются как одна из важнейших экосистем, способных надолго удалять углерод из его круговорота. Однако осушение и торфоразработка оказывают серьезное влияние на баланс углерода этих экосистем. В частности, элементы дренажной сети, являющиеся неотъемлемой составляющей осушенных торфяников, вносят существенный вклад в эмиссию парниковых газов и латеральный перенос углерода. В случае эвтрофных торфяников дренажная система также служит источником питательных веществ для принимающих водных объектов. Для прогнозирования изменений углеродного баланса, разработки эффективных мер мелиорации и реализации климатических проектов необходимо понимать процессы формирования состава воды дренажных систем. Для этого мы исследовали химический состав воды дренажной системы эвтрофного Тарманского болота (Западная Сибирь) по историческим и современным данным и проанализировали сезонную динамику растворенного углерода и потоков СО2 и СН4 в атмосферу за 2024 г. Полученные результаты показали возрастание роли испарительного концентрирования в формировании состава воды с начала функционирования дренажной системы. Это выражается в увеличении доли хлорид-иона и натрия в химическом составе, а также в смещении равновесий в системе вода–порода от каолинита в сторону монтмориллонитов и карбонатов. Характер равновесий в карбонатной системе и соотношение основных компонентов химического состава показывают, что на протяжении функционирования дренажной системы происходит перераспределение углерода путем растворения и осаждения карбонатов. Изучение сезонной динамики растворенного углерода и потоков углеродсодержащих парниковых газов показало, что на фоне закономерного летнего возрастания эмиссии СО2 и СН4 с поверхности обводненных дренажных каналов и снижения эмиссии СО2 с поверхности пруда под воздействием фотосинтезирующих организмов, выделяется пересыхающий в летний период канал. Эмиссия СО2 с поверхности его переувлажненных донных отложений летом уменьшается более чем в 5 раз, удельные потоки СН4 сохраняются на околонулевом уровне, сопоставимом с весенним, при этом метан и диоксид углерода накапливаются в поровых водах в растворенной форме. Результаты проведенных исследований подчеркивают актуальность изучения биогеохимии углерода переувлажненных почв и донных отложений и факторов, обусловливающих накопление СО2 и СН4 в поровых водах, для разработки новых подходов к мелиорации и реализации климатических проектов на осушенных торфяниках.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. А. Солдатова

Институт лесоведения РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: 2a61@mail.ru
Россия, ул. Советская, 21, Успенское, 143030

В. Н. Колотыгина

Институт лесоведения РАН; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тюменский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: mns@vkolotygina.ru
Россия, ул. Советская, 21, Успенское, 143030; ул. Одесская, 54, Тюмень, 625023

Л. А. Кривенок

Институт лесоведения РАН; Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН

Email: krivenok@ifaran.ru
Россия, ул. Советская, 21, Успенское, 143030; Пыжевский пер., 3, Москва, 119017

В. Иванов

Институт лесоведения РАН

Email: ivanov@ilan.ras.ru
Россия, ул. Советская, 21, Успенское, 143030

Е. С. Крестьянникова

Государственное автономное общеобразовательное учреждение Тюменской области «Физико-математическая школа»; Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Email: li3452@yandex.ru
Россия, ул. 30 лет Победы, 102, Тюмень, 625051; пр-т Ленина, 30, Томск, 634050

Т. В. Скороспехова

Государственный гидрологический институт

Email: tanchiz@gmail.com
Россия, 2-я линия В.О., Санкт-Петербург, 199004

Список литературы

  1. Алексеев В.А., Букаты М.Б., Зверев В.П. и др. (2005) Геологическая эволюция и самоорганизация системы вода-порода. Том 1: Система вода-порода в земной коре: взаимодействие, кинетика, равновесие, моделирование / отв. редактор тома С. Л. Шварцев. Новосибирск: Изд. СО РАН, 244 с.
  2. Беляков С.И. (1956) Дополнительные материалы к предварительному гидрогеологическому очерку Тарманского торфяного массива Тюменской области. Отчет. Место хранения – Росгеолфонд, Хранилище информационных ресурсов по торфу и сапропелю. Инвентарный номер ТЮМ 311/5.
  3. Гаррелс Р.М., Крайст Ч.Л. (1968) Растворы, минералы, равновесия. М.: Мир, 368 с.
  4. ГОСТ Р 56219-2014 (ИСО 17294-2:2003) Вода. Определение содержания 62 элементов методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой.
  5. Глаголев М.В., Чистотин М.В., Шнырев Н.А., Сирин А.А. (2008) Летне-осенняя эмиссия диоксида углерода и метана осушенными торфяниками, измененными при хозяйственном использовании, и естественными болотами (на примере участка Томской области). Агрохимия, 5, 56–68.
  6. Зверев В.П. (2006) Подземные воды земной коры и геологические процессы. М.: Научный мир, 256 с.
  7. Иванова И.С., Корнеев Д.С., Гусева Н.В., Смирнова Н.А., Савичев О.Г., Солдатова Е.А., Наливайко Н.Г. (2020) Условия трансформации коммунально-бытовых сточных вод в болотных экосистемах (на примере Обского болота, Западная Сибирь). Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 331 (3), 39–51.
  8. Колобков М.Н. (1955) Материалы детальной разведки торфяного месторождения "Тарманское", расположенного в Тюменском и Велижанском районах, Тюменской области. Том IV. Отчет. Место хранения – Росгеолфонд, Хранилище информационных ресурсов по торфу и сапропелю. Инвентарный номер ТЮМ 311/4 (а).
  9. Колобков М.Н. (1955) Материалы детальной разведки торфяного месторождения "Тарманское", расположенного в Тюменском и Велижанском районах, Тюменской области. Том X. Графические материалы. Отчет. Место хранения – Росгеолфонд, Хранилище информационных ресурсов по торфу и сапропелю. Инвентарный номер ТЮМ 311/4 (б).
  10. Колобков М.Н. (1955) Материалы детальной разведки торфяного месторождения "Тарманское", расположенного вТюменском и Велижанском районах, Тюменской области. Том XV. Отчет. Место хранения – Росгеолфонд, Хранилище информационных ресурсов по торфу и сапропелю. Инвентарный номер ТЮМ 311/4 (в).
  11. Мануилов П.Н. (1953) Предварительный гидрогеологический очерк Тарманского массива Тюменской области. Отчет. Место хранения – Тюменский филиал ФГУ «ТФГИ по Уральскому ФО». Инвентарный номер 523.
  12. Материалы наблюдений болотных станций за 1956–60 годы. Выпуск 3. Ст. Тюмень и Ново-Листвянка. (1969) Хабаровск: Главное управление гидрометеорологической службы при Совете министров СССР; Государственный Ордена Ленина и Трудового Красного Знамени Гидрологический институт.
  13. Мезенцева О.В. (2008) Зона хозяйственного оптимума увлажнения на суше и ее гидрологические рубежи. Вестник Томского государственного университета, 317, 264–269.
  14. Наумов Г.Б., Рыженко Б.Н., Ходаковский И.Л. (1971) Справочник термодинамических величин (для геологов). М: Атомиздат, 240 с.
  15. Новохатин В.В. (2008) Мелиорация болотных ландшафтов Западной Сибири. Тюмень: Издательство Тюменского государственного университета, 200 с.
  16. ПНД Ф 14.1:2:4.167-2000. Количественный химический анализ вод. Методика измерений массовой концентрации катионов аммония, калия, натрия, лития, магния, стронция, бария и кальция в пробах питьевых, природных (в том числе минеральных) и сточных вод методом капиллярного электрофореза с использованием системы капиллярного электрофореза «Капель».
  17. ПНД Ф 14.2:4.176-2000. Количественный химический анализ вод. Методика определения содержания анионов (хлорид-, сульфат-, нитрат-, бромид- и йодид-ионов) в природных и питьевых водах методом ионной хроматографии.
  18. Романенко В.И. (1985) Микробиологические процессы продукции и деструкции органического вещества во внутренних водоемах. Ленинград: Наука, 295 с.
  19. Серикова Р.В., Балябин В.Ф. (2001) Схема «Водоотведение поверхностных вод с территории садоводческих обществ, расположенных на Тарманском болотном массиве Тюменской области». Том II. Книга I. Общая пояснительная записка, чертежи. Тюмень: ОАО Тюменский проектноизыскательский институт водного хозяйства «ТЮМЕНГИПРОВОДХОЗ», 134 с.
  20. Сирин А.А., Суворов Г.Г., Чистотин М.В., Глаголев М.В. (2012) О значениях эмиссии метана из осушительных каналов. Динамика окружающей среды и глобальные изменения климата, 3 (2), 1–10.
  21. Солдатова Е.А., Сидкина Е.С., Савичев О.Г. (2022) Моделирование изменения геохимической обстановки под влиянием сброса коммунально-бытовых сточных вод на примере Обского болота (Западная Сибирь). Геосферные исследования, 1, 126–136.
  22. Справочно-информационный портал «Погода и климат». Летопись погоды в Тюмени http://www.pogodaiklimat.ru/history/28367.htm Дата обращения 02.12.2024.
  23. Черепок А.А. (1971) Материалы наблюдений болотных станций за 1969 г. Выпуск 3. Хабаровск: Главное управление гидрометеорологической службы при Совете министров СССР; Государственный Ордена Ленина и Трудового Красного Знамени Гидрологический институт. (а)
  24. Черепок А.А. (1971) Материалы наблюдений болотных станций за 1970 г. Выпуск 3. Хабаровск: Главное управление гидрометеорологической службы при Совете министров СССР; Государственный Ордена Ленина и Трудового Красного Знамени Гидрологический институт. (б)
  25. Черепок А.А. (1972) Материалы наблюдений болотных станций за 1971 г. Выпуск 3. Хабаровск: Главное управление гидрометеорологической службы при Совете министров СССР; Государственный Ордена Ленина и Трудового Красного Знамени Гидрологический институт.
  26. Шварцев С.Л., Рыженко Б.Н., Алексеев В.А. и др. (2007) Геологическая эволюция и самоорганизация системы вода-порода. Том 2: Система вода-порода в условиях гипергенеза / отв. редактор тома Б. Н. Рыженко. Новосибирск: Изд. СО РАН, 389 с.
  27. Almendinger J.E., Leete J.H. (1998) Peat characteristics and groundwater geochemistry of calcareous fens in the Minnesota River Basin, USA. Biogeochemistry, 43, 17–41.
  28. Alowaifeer A.M., Wang Q., Bothner B., Sibert R.J., Joye S.B., McDermott T.R. (2023) Aerobic methane synthesis and dynamics in a river water environment. Limnol. Oceanogr., 68 (8), 1762–1774.
  29. Anshari G.Z., Gusmayanti E., Novita N. (2021) The use of subsidence to estimate carbon loss from deforested and drained tropical peatlands in Indonesia. Forests, 12 (6), 732.
  30. Appelo C.A.J. (2005) Geochemistry, groundwater and pollution. New York: Balkema, 668 p.
  31. Barzegar R., Asghari Moghaddam A., Nazemi A.H., Adamowski J. (2018) Evidence for the occurrence of hydrogeochemical processes in the groundwater of Khoy plain, northwestern Iran, using ionic ratios and geochemical modeling. Environ. Earth Sci., 77, 1–17.
  32. Bastviken D., Cole J., Pace M., Tranvik L. (2004) Methane emissions from lakes: Dependence of lake characteristics, two regional assessments, and a global estimate. Global Biogeochem. Cycles, 18 (4), 1–12.
  33. Bastviken D., Santoro A.L., Marotta H., Pinho L.Q., Calheiros D.F., Crill P., Enrich-Prast A. (2010) Methane emissions from Pantanal, South America, during the low water season: toward more comprehensive sampling. Environ. Sci. Technol. 44 (14), 5450–5455.
  34. Bjarnadottir B., Sungur G.A., Sigurdsson B.D., Kjartansson B.T., Oskarsson H., Oddsdottir E.S., Black A. (2021) Carbon and water balance of an afforested shallow drained peatland in Iceland. For. Ecol. Manage. 482, 118861.
  35. Cerling T.E., Pederson B.L., Von Damm K.L. (1989) Sodium-calcium ion exchange in the weathering of shales: Implications for global weathering budgets. Geology, 17 (6), 552–554.
  36. Derwent R.G. (2020) Global warming potential (GWP) for methane: Monte Carlo analysis of the uncertainties in global tropospheric model predictions. Atmosphere, 11 (5), 486.
  37. Drever J.I. (1997) The geochemistry of natural waters: surface and groundwater environments. 3rd ed. New Jersey: Prentice-Hall, 436 p.
  38. Dzialowski A.R., Wang S.H., Lim N.C., Spotts W.W., Huggins D.G. (2005) Nutrient limitation of phytoplankton growth in central plains reservoirs, USA. J. Plankton Res. 27 (6), 587–595.
  39. Evans C.D., Renou-Wilson F., Strack M. (2016) The role of waterborne carbon in the greenhouse gas balance of drained and re-wetted peatlands. Aquat. Sci. 78, 573–590.
  40. Fiedler J., Fuß R., Glatzel S., Hagemann U., Huth V., Jordan S., Weymann D. (2022) Best practice guideline. Measurement of carbon dioxide, methane and nitrous oxide fluxes between soil-vegetation-systems and the atmosphere using non-steady state chambers. German Soil Science Society, 70 с.
  41. Fisher R.S., Mullican W.F. (1997) Hydrochemical evolution of sodium-sulfate and sodium-chloride groundwater beneath the northern Chihuahuan Desert, Trans-Pecos, Texas, USA. Hydrogeol. J. 5, 4–16.
  42. Franz D., Koebsch F., Larmanou E., Augustin J., Sachs T. (2016) High net CO2 and CH4 release at a eutrophic shallow lake on a formerly drained fen. Biogeosciences, 13 (10), 3051–3070.
  43. Gardner R.C., Finlayson C. (2018) Global wetland outlook: state of the world’s wetlands and their services to people. Gland, Switzerland: Ramsar Convention Secretariat. 2020–5 p.
  44. Gibbs R.J. (1970) Mechanisms controlling world water chemistry. Science, 170 (3962), 1088–1090.
  45. Glagolev M.V., Ilyasov D.V., Sabrekov A.F., Litti Y.V., Goncharov V.M. (2018) Response of methane emission to temperature anomalies of mires: case study of the southern taiga in Western Siberia. Water Resour. 45, 44–52.
  46. Glukhova T.V., Sirin A.A. (2018) Losses of soil carbon upon a fire on a drained forested raised bog. Eurasian Soil Sci. 51 (5), 542–549.
  47. Harpenslager S.F., Thiemer K., Levertz C., Misteli B., Sebola K.M., Schneider S.C., Köhler J. (2022) Short-term effects of macrophyte removal on emission of CO2 and CH4 in shallow lakes. Aquat. Bot. 182, 103555.
  48. Hendriks L., Weideveld S., Fritz C., Stepina T., Aben R.C., Fung N.E., Kosten S. (2024) Drainage ditches are year‐round greenhouse gas hotlines in temperate peat landscapes. Freshwater Biol. 69 (1), 143–156.
  49. Huang X., Rein G. (2017) Downward spread of smouldering peat fire: the role of moisture, density and oxygen supply. Int. J. Wildland Fire, 26 (11), 907–918.
  50. Joosten H., Sirin A., Couwenberg J., Laine J., Smith P. (2016) The role of peatlands in climate regulation (Vol. 66). Cambridge, UK: Cambridge University Press, 76 с.
  51. Kankaala P., Ojala A., Käki T. (2004) Temporal and spatial variation in methane emissions from a flooded transgression shore of a boreal lake. Biogeochemistry, 68, 297–311.
  52. Kemmers R.H., Jansen P.C. (1988) Hydrochemistry of rich fen and water management. Agric. Water Manag. 14 (1–4), 399–411.
  53. Koskinen M., Tahvanainen T., Sarkkola S., Menberu M.W., Laurén A., Sallantaus T., Nieminen M. (2017) Restoration of nutrient-rich forestry-drained peatlands poses a risk for high exports of dissolved organic carbon, nitrogen, and phosphorus. Sci. Total Environ. 586, 858–869.
  54. Kreyling J., Tanneberger F., Jansen F., Van Der Linden S., Aggenbach C., Blüml V., Jurasinski G. (2021) Rewetting does not return drained fen peatlands to their old selves. Nat. Commun. 12 (1), 5693.
  55. Lamers L.P., Vile M.A., Grootjans A.P., Acreman M.C., van Diggelen R., Evans M.G., Smolders A.J. (2015) Ecological restoration of rich fens in Europe and North America: from trial and error to an evidence‐based approach. Biol. Rev., 90 (1), 182–203.
  56. Leifeld J., Müller M., Fuhrer J. (2011) Peatland subsidence and carbon loss from drained temperate fens. Soil Use Manage. 27 (2), 170–176.
  57. Leifeld J., Wüst-Galley C., Page S. (2019) Intact and managed peatland soils as a source and sink of GHGs from 1850 to 2100. Nat. Clim. Change, 9 (12), 945–947.
  58. León-Palmero E., Contreras-Ruiz A., Sierra A., Morales-Baquero R., Reche I. (2020) Dissolved CH4 coupled to photosynthetic picoeukaryotes in oxic waters and to cumulative chlorophyll a in anoxic waters of reservoirs. Biogeosciences, 17 (12), 3223–3245.
  59. López-Buendía A.M., Whateley M.K.G., Bastida J., Urquiola M.M. (2007) Origins of mineral matter in peat marsh and peat bog deposits, Spain. Int. J. Coal Geol. 71 (2–3), 246–262.
  60. Minayeva T.Y., Bragg O., Sirin A.A. (2017) Towards ecosystem-based restoration of peatland biodiversity. Mires Peat, 19 (1), 1–36.
  61. Mitsch W.J. (2016) Wetlands and climate change. National Wetlands Newsletter, 38 (1), 5–11.
  62. Mitsch W.J., Gosselink J.G. (2015) Wetlands. John wiley & sons, 736 p.
  63. Mohedano R.A., Tonon G., Costa R.H., Pelissari C., Belli Filho P. (2019) Does duckweed ponds used for wastewater treatment emit or sequester greenhouse gases? Sci. Total Environ. 691, 1043–1050.
  64. Morales-Williams A.M., Wanamaker Jr A.D., Downing J.A. (2017) Cyanobacterial carbon concentrating mechanisms facilitate sustained CO2 depletion in eutrophic lakes. Biogeosciences, 14 (11), 2865–2875.
  65. Neverova-Dziopak E., Kowalewski Z. (2018) Foundation and application of new method of trophic state assessment. Geom. Environ. Eng. 12 (2), 63–79.
  66. Nykänen H., Alm J., Silvola J., Tolonen K., Martikainen P.J. (1998) Methane fluxes on boreal peatlands of different fertility and the effect of long‐term experimental lowering of the water table on flux rates. Glob. Biogeochem. Cycles, 12 (1), 53–69.
  67. Palma-Silva C., Marinho C.C., Albertoni E.F., Giacomini I.B., Barros M.P.F., Furlanetto L.M., de Assis Esteves F. (2013) Methane emissions in two small shallow neotropical lakes: the role of temperature and trophic level. Atmos. Environ. 81, 373–379.
  68. Peacock M., Ridley L.M., Evans C.D., Gauci V. (2017) Management effects on greenhouse gas dynamics in fen ditches. Sci. Total Environ. 578, 601–612.
  69. Peixoto R.B., Marotta H., Bastviken D., Enrich-Prast A. (2016) Floating aquatic macrophytes can substantially offset open water CO2 emissions from tropical floodplain lake ecosystems. Ecosystems, 19, 724–736.
  70. Prins H.B.A., Elzenga J.T.M. (1989) Bicarbonate utilization: function and mechanism. Aquat. Bot. 34 (1–3), 59–83.
  71. Rajmohan N., Elango L.J.E.G. (2004) Identification and evolution of hydrogeochemical processes in the groundwater environment in an area of the Palar and Cheyyar River Basins, Southern India. Environ. Geol. 46, 47–61.
  72. Rosset T., Binet S., Rigal F., Gandois L. (2022) Peatland dissolved organic carbon export to surface waters: Global significance and effects of anthropogenic disturbance. Geophys. Res. Lett. 49 (5), e2021GL096616.
  73. Schoeller H. (1967) Qualitative evaluation of groundwater resources. Methods and techniques of groundwater investigations and development. UNESCO, 33, 54–83.
  74. Schrier-Uijl A.P., Veraart A.J., Leffelaar P.A., Berendse F., Veenendaal E.M. (2011) Release of CO2 and CH4 from lakes and drainage ditches in temperate wetlands. Biogeochemistry, 102, 265–279.
  75. Shvartsev S.L. (2008) Geochemistry of fresh groundwater in the main landscape zones of the Earth. Geochem. Int. 46, 1285–1398.
  76. Sirin A., Medvedeva M., Korotkov V., Itkin V., Minayeva T., Ilyasov D., Joosten H. (2021) Addressing peatland rewetting in Russian Federation climate reporting. Land, 10 (11), 1200.
  77. Sirin A., Minayeva T., Vozbrannaya A., Bartalev S. (2011) How to avoid peat fires? Science in Russia, 2, 13–21.
  78. Sommer U. (1989) Nutrient status and nutrient competition of phytoplankton in a shallow, hypertrophic lake. Limnol. Oceanogr. 34 (7), 1162–1173.
  79. Surridge B.W., Heathwaite A.L., Baird A.J. (2012) Phosphorus mobilisation and transport within a long-restored floodplain wetland. Ecol. eng., 44, 348–359.
  80. Tan D., Li Q., Wang S., Yeager K.M., Guo M., Liu K., Wang Y. (2021) Diel variation of CH4 emission fluxes in a small artificial lake: Toward more accurate methods of observation. Sci. Total Environ. 784, 147146.
  81. Tang K.W., McGinnis D.F., Frindte K., Brüchert V., Grossart H.P. (2014) Paradox reconsidered: Methane oversaturation in well‐oxygenated lake waters. Limnol. Oceanogr. 59 (1), 275–284.
  82. Tremblay A. (2005) Greenhouse gas emissions-fluxes and processes: hydroelectric reservoirs and natural environments. Springer Science & Business Media, 732 с.
  83. van Gerven L.P., Kuiper J.J., Mooij W.M., Janse J.H., Paerl H.W., de Klein J.J. (2019) Nitrogen fixation does not axiomatically lead to phosphorus limitation in aquatic ecosystems. Oikos, 128 (4), 563–570.
  84. Waddington J.M., Tóth K., Bourbonniere R. (2008) Dissolved organic carbon export from a cutover and restored peatland. Hydrol. Processes, 22 (13), 2215–2224.
  85. Xu S., Chen M., Feng T., Zhan L., Zhou L., Yu G. (2021) Use ggbreak to effectively utilize plotting space to deal with large datasets and outliers. Front. Genet., 12, 774846.
  86. Zak D., Gelbrecht J. (2007) The mobilisation of phosphorus, organic carbon and ammonium in the initial stage of fen rewetting (a case study from NE Germany). Biogeochemistry, 85, 141–151.
  87. Zhang L., He K., Wang T., Liu C., An Y., Zhong J. (2022) Frequent algal blooms dramatically increase methane while decrease carbon dioxide in a shallow lake bay. Environ. Pollution, 312, 120061.
  88. Zhong Y., Jiang M., Middleton B.A. (2020) Effects of water level alteration on carbon cycling in peatlands. Ecosyst. Health Sustain., 6 (1), 1806113.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Расположение Тарманского болотного массива, участков и точек опробования.

Скачать (611KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Диаграмма Пайпера с нанесением данных по составу воды дренажной системы Тарманского болотного массива. Опробование 2024 г.: 1 – весна, 1а – точка ТБМК-5 весна, 2 – лето, 2а – точка ТБМК-5 лето, 3 –осень. Опробование 1969–1971 гг.: 4 – весна, 5 – лето, 6 – осень. Увеличение диаметра круга вокруг точек пробоотбора 2024 г. отражает увеличение значений минерализации (от 138 до 723 мг/л).

Скачать (247KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Сезонные изменения pH (а) и минерализации (б) воды дренажной системы в 2024 г. 1 – весна, 2 – лето, 3 – осень.

Скачать (110KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимость содержания растворенного кислорода (DO) от показателя Eh воды дренажной системы, опробованной в 2024 г. 1 – весна, 1а – точка ТБМК-5 весна, 2 – лето, 2а – точка ТБМК-5 лето, 3 – осень, 4 – линия тренда для всех точек опробования.

Скачать (87KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Диаграммы Гиббса с нанесением данных по составу воды дренажной системы. Опробование 2024 г.: 1 – весна, 1а – точка ТБМК-5 весна, 2 – лето, 2а – точка ТБМК-5 лето, 3 – осень. Опробование 1969–1971 гг.: 4 – весна, 5 – лето, 6 – осень.

Скачать (157KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Связь между rCl и rNa в пробах воды дренажной системы. Опробование 2024 г.: 1 – весна, 1а – точка ТБМК-5 весна, 2 – лето, 2а – точка ТБМК-5 лето, 3 – осень. Опробование 1969–1971 гг.: 4 – весна, 5 – лето, 6 – осень, 7 – линия с наклоном 1:1, соответствующая растворению галита, 8 – линия, соответствующая испарению пресных вод (Rajmohan, Elango, 2004).

Скачать (101KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Связь между rHCO3 + rSO4 и rCa + rMg в пробах воды дренажной системы. Опробование 2024 г.: 1 – весна, 1а – точка ТБМК-5 весна, 2 – лето, 2а – точка ТБМК-5 лето, 3 –осень. Опробование 1969–1971 гг.: 4 – весна, 5 – лето, 6 – осень. 7 – линия с наклоном 1:1, соответствующая растворению карбонатов, 8 – линия с наклоном 1:1 соответствующая растворению сульфатов (Barzegar et al., 2018).

Скачать (98KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Диаграмма зависимости коэффициентов CAI. Опробование 2024 г.: 1 – весна, 1а – точка ТБМК-5 весна, 2 – лето, 2а – точка ТБМК-5 лето, 3 –осень. Опробование 1969–1971 гг.: 4 – весна, 5 – лето, 6 – осень.

Скачать (76KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Зависимость содержания растворенного кислорода (DO) от показателя pH вод дренажной системы, опробованных в 2024 г. Точки опробования: 1 – весна, 2 – лето, 3 –осень. Линии тренда: 4 – весна 5 – лето.

Скачать (120KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Содержание углерода и его неорганических соединений в воде дренажной системы, отобранной в 2024 г., и удельные потоки CO2 и CH4 с поверхности водных объектов: (а) – содержание DOC, (б) – содержание , (в) – удельные потоки СO2, концентрация растворенного СО2 измеренная и равновесная, (г) – удельные потоки CH4, концентрация растворенного CH4. 1 – весна, 2 – лето, 3 – осень, 4 – равновесная концентрация растворенного СО2, 5 –измеренная концентрация растворенного СО2, 6 – концентрация растворенного CH4, 7 – первый и третий квартили, 8 – минимальное и максимальное значения, не превышающие 1.5 межквартильных размаха, 9 – медиана, 10 – статистический выброс.

Скачать (338KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Содержание органического азота (DON) (а), неорганического азота (DIN) и фосфора (DIP) (б) в воде дренажной системы, отобранной в 2024 г. Азот: 1 – весна, 2 – лето, 3 – осень. Фосфор: 4 – весна, 5 – лето, 6 – осень.

Скачать (122KB)
Метаданные
13. Рис. 12. Диаграмма устойчивости фаз (при 25 °C, 1 атм) в системах (а) H2O-Al2O3-CaO-Na2O-CO2-SiO2, (б) H2O-Al2O3-CaO-CO2-SiO2, (в) H2O-Al2O3-MgO-SiO2, (г) H2O-Al2O3-Na2O-SiO2 с нанесением данных о составе воды дренажной системы. Опробование 2024 г.: 1 – весна, 1а – точка ТБМК-5 весна, 2 – лето, 2а – точка ТБМК-5 лето, 3 –осень. Опробование 1969–1971 гг.: 4 – весна, 5 – лето, 6 – осень. Свободные энергии образования фаз взяты из (Drever, 1997; Зверев, 2006).

Скачать (284KB)
Метаданные
14. Рис. 13. Диаграмма равновесия вод дренажной системы с карбонатами (при 25 оС, 1 атм): (а) – кальцит; (б) – магнезит; (в) – сидерит. Опробование 2024 г.: 1 – весна, 1а – точка ТБМК-5 весна, 2 – лето, 2а – точка ТБМК-5 лето, 3 –осень. Опробование 1969–1971 гг.: 4 – весна, 5 – лето, 6 – осень. Константы равновесия минералов для расчета линий насыщения взяты из (Алексеев и др., 2005).

Скачать (149KB)
Метаданные
15. Приложение
Скачать (20KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025