Hydrogeochemical features of Lake Kotokel

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The purpose of this study is to determine the main hydrochemical parameters of Lake Kotokel deep waters, to identify the role of groundwater feeding it, as well as to establish the features of spatial distribution of macro- and microelements in the lake. Field work was carried out during the ice and ice-free seasons. A special sampler was used to take water samples from the bottom of the lake. Water samples were filtered through the filters with a pore size of 0.45 μm at the sampling site. Plastic bottles were used for the water samples for analysis. Polypropylene containers (15 ml) pretreated with 0.1 N nitric acid were used for the water samples for trace elements. The analysis of the macrocomponent composition of water was carried out in a certified Laboratory of Hydrogeology and Geoecology of the Geological Institute of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (Ulan-Ude) according to the standard methods intended for fresh and saline waters. Cations (Ca2+, Mg2+, Na+, K+) were determined by atomic absorption, F-, SiO2 – by the colorimetric method, HCO3- , CO32- and Cl- – by the titrimetric method, SO42- – by the turbidimetric method. The analysis of the trace element content was carried out in the Laboratory of Aquatic Microbiology at the Limnological Institute of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (Irkutsk) by the method of inductively coupled plasma on Agilent 7500ce quadrupole mass spectrometer. Conducted research made it possible to determine an inhomogeneous chemical composition of lake water associated with the discharge of fissure-vein waters along the faults that bound the depression from the southeast and northeast and intersect the lake water area from the island to the Istok river. The highest content of dissolved substances was recorded in the strait between Monastyrsky island and the western shore of the lake; the maximum values of hydrocarbonate ion and total mineralization were found here. The maximum content of sulfate ion was found in the southern and southeastern parts of the lake. The dispersion in microelement distribution reaches several mathematical orders. The most variable concentration is characteristic of iron, manganese, copper, zinc, lead, phosphorus, molybdenum, tungsten, strontium. Their high contents were found in the lake water within the location of faults of northeast strike. Therefore, the chemical composition of the water of Lake Kotokel is largely formed by fissure-vein waters. This water is discharged along the tectonic faults of the northeastern strike. The research revealed two centers of subaqueous discharge, which are characterized by the formation of two different associations of microelements in the lake water. The composition of microelements in fissure-vein waters is determined by their interaction degrees with rocks.

About the authors

N. A. Angakhaeva

Geological Institute, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: ms.angakhaeva@mail.ru

A. M. Plyusnin

Geological Institute, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: plyusnin@ginst.ru

A. U. Ukraintsev

Geological Institute, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: ukraintsev@ginst.ru

M. K. Chernyavskii

Geological Institute, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: mitchel@ginst.ru

E. G. Peryazeva

Geological Institute, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: peryazeva@ginst.ru

D. I. Zhambalova

Geological Institute, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: dachima@geo.stbur.ru

References

  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.. 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.. 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.. 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.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».