gtcrustГеодинамика и тектонофизикаGeodynamics & Tectonophysics2078-502XInstitute of the Earth's crust of the Russian Academy of Sciences, Siberian Branch10.5800/GT-2023-14-2-0697gtcrust-1668Research ArticleСОВРЕМЕННАЯ ГЕОДИНАМИКАRECENT GEODYNAMICSМОНИТОРИНГ КАЧЕСТВА ПОДЗЕМНЫХ ВОД В ПОСЕЛКЕ ЛИСТВЯНКА (ЮГО-ЗАПАДНОЕ ПОБЕРЕЖЬЕ ОЗЕРА БАЙКАЛ)MONITORING OF GROUNDWATER QUALITY IN LISTVYANKA SETTLEMENT (SOUTHWEST COAST OF LAKE BAIKAL)https://orcid.org/0000-0001-5687-4143АлексееваЛ. П.AlexeevaL. P.

664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128

128 Lermontov St, Irkutsk 664033

АлексеевС. В.AlexeevS. V.

664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128

128 Lermontov St, Irkutsk 664033

ШолоховП. А.SholokhovP. A.

664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128

128 Lermontov St, Irkutsk 664033

https://orcid.org/0000-0003-2379-4782КононовА. М.KononovA. M.

664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128

128 Lermontov St, Irkutsk 664033

Институт земной коры СО РАНРоссияInstitute of the Earth’s Crust, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202319042023142697697Copyright © Алексеева Л.П., Алексеев С.В., Шолохов П.А., Кононов А.М., 20232023Алексеева Л.П., Алексеев С.В., Шолохов П.А., Кононов А.М.Alexeeva L.P., Alexeev S.V., Sholokhov P.A., Kononov A.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gt-crust.ru/jour/article/view/1668

Систематический мониторинг состояния гидросферы актуален и необходим для сохранения благоприятной экологической обстановки оз. Байкал. В статье представлены результаты пятилетнего мониторинга качества подземных и поверхностных вод пос. Листвянка с целью определения уровня загрязнения вод, используемых для питьевого водоснабжения. В ходе полевых исследований портативными приборами были измерены температура, рН, Eh и электропроводность воды, уровень воды в колодцах и отобраны пробы воды для полного химического анализа. Анализ макрокомпонентного состава вод выполнен различными методами (пламенной фотометрии, объемным титриметрическим, весовым, колориметрическим) в ЦКП «Геодинамика игеохронология» Института земной коры (г. Иркутск); микрокомпонентный состав определен методом ICP MS на приборе Element-2 (Finnigan MAT, Германия) в Институте геохимии СО РАН (г. Иркутск); микробиологическийанализ проб воды выполнялся в Иркутской межобластной ветеринарной лаборатории; анализ изотопных характеристик (δ18О и δD) проб воды выполнен в лаборатории гидрогеологии Института земной коры СО РАН (г. Иркутск) на газовом анализаторе Picarro L2140-i.

Полученные результаты свидетельствуют об изменении макрокомпонентного состава вод и о неравномерном по площади поступлении поллютантов. Содержание 42 микрокомпонентов в подземных и речных водах в основном не превышает нормативных требований к питьевой воде, исключение составляют Fe и Mn. По эпидемиологическим показателям десять водопунктов не соответствуют СанПиН 2.1.4.1074-01. Основными источниками загрязнения подземных вод являются утечки бытовых стоков из септиков многочисленных гостиничных комплексов, расположенных в долинах и по бортам распадков. Интенсивность процессов загрязнения и восстановления природного состояния вод различна. В подземных и речных водах определены относительные концентрации стабильных изотопов водорода и кислорода (δD и δ18О), получено уравнение связи δD=5.5307·δ18O–31.815 и значения эксцесса дейтерия. Характеристики δD и δ18О являются основой базы изотопных данных водной среды пос. Листвянка.

A systematic monitoring of the hydrosphere is important and necessary to maintain a good ecological status of Lake Baikal. The article presents the results of a five-year monitoring of the groundwater and surface waters quality in Listvyanka settlement. The goal is to determine the contamination level of drinking water supply system. In the field studies, portable measurement devices were used for monitoring temperature, pH, Eh, electrical water conductivity and water levels in wells, and water samples were taken for a complete chemical analysis. The analysis of the macrocomponent composition of water was carried out by various methods (flame photometry, volumetric titration, weight method, colorimetry) at the Center for Geodynamics and Geochronology of the Institute of the Earth’s Crust SB RAS (Irkutsk); the trace element composition was determined by the ICP MS method on the Element-2 device (Finnigan MAT, Germany) at the Institute of Geochemistry SB RAS (Irkutsk); microbiological analysis of water samples was performed at the Irkutsk Interregional Veterinary Laboratory; the analysis of isotope characteristics (δ 18O and δD) of water samples was performed in the Laboratory of Hydrogeology of the Institute of the Earth’s Crust SB RAS (Irkutsk) on a Picarro L2140-i gas analyzer.

The results obtained indicate a change in macrocomponent composition of waters and an uneven distribution of pollutants over the area. The content of 42 trace elements in groundwater and river waters generally does not exceed the regulatory requirements for drinking water; the exceptions are Fe and Mn. Ten wells do not meet the sanitary and epidemiological rules and norms SanPiN 2.1.4.1074-01. The main sources of groundwater pollution are leaking septic tanks of numerous hotel complexes located in the valleys and on the valley slopes. The processes of water pollution and restoration of natural regime of water are of different intensity. For groundwater and river waters, there were determined the relative concentrations of stable isotopes of hydrogen and oxygen (δD and δ18О), and δD=5.5307·δ18 O–31.815 relationship and the deuterium excess values were obtained. Characteristics δD and δ18 O are the bases of the isotope database for the aquatic environment of Listvyanka settlement.

подземные и речные водымакро- и микрокомпонентный состав воднитратымикробиологические показателиизотопный состав водgroundwater and river watersmacrocomponents and trace elements of watersnitratesmicrobiological parametersisotopic composition of watersНаучно-исследовательские работы выполнены в рамках проекта No 075-15-2020-787 «Фундаментальные основы, методы и технологии цифрового мониторинга и прогнозирования экологической обстановки Байкальской природной территории». Для выполнения анализов проб воды использовалось оборудование и инфраструктура ЦКП «Геодинамика и геохронология» ИЗК СО РАН (грант No 075-15-2021-682).Research work was carried out within the framework of project 075-15-2020-787 "Fundamental foundations, methods and technologies for digital monitoring and forecasting of the ecological situation in the Baikal natural territory". Water sample analyses were conducted using equipment and infrastructure of the Centre for Geodynamics and Geochronology at the Institute of the Earth’s Crust, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (grant 075-15-2021-682).ReferencesАлексеев С.В., Алексеева Л.П., Алексеев В.Р., Кононов А.М., Шолохов П.А. Гидрогеологические условия пос. Листвянка // География и природные ресурсы. 2016. № 6. С. 32–36. DOI: 10.21782/GIPR0206-1619-2016-6(32-36).Alekseev S.V., Alekseeva L.P., Alekseev V.R., Kononov A.M., Sholokhov P.A., 2016. Hydrogeological Conditions of Listvyanka Settlement. Geography and Natural Resources 6, 32–36 (in Russian) . DOI: 10.21782/GIPR0206-1619-2016-6(32-36).Алексеева Л.П., Алексеев С.В., Шолохов П.А., Оргильянов А.И., Кононов А.М. Качество подземных и поверхностных вод пади Крестовая (пос. Листвянка) // География и природные ресурсы. 2016. № 6. С. 37–42. DOI: 10.21782/GIPR0206-1619-2016-6(37-42).Alekseeva L.P., Alekseev S.V., Sholokhov P.A., Orgiliyanov A.I., Kononov A.M., 2016. Ground and Surface Waters Quality in the Krestovaya Valley (Listvyanka Settlement). Geography and Natural Resources 6, 37–42 (in Russian). DOI: 10.21782/GIPR0206-1619-2016-6(37-42).Чебунина Н.С., Онищук Н.А., Нецветаева О.Г., Ходжер Т.В. Динамика содержания минеральных форм азота в водотоках и атмосферных осадках поселка Листвянка (Южный Байкал) // Известия ИГУ. Серия Науки о Земле. 2018. Т. 24. С. 124–139. https://doi.org/10.26516/2073-3402.2018.24.3.Chebunina N.S., Onishchuk N.A., Netsvetaeva O.G., Khodzher T.V., 2018. Dynamics of the Content of Mineral Forms of Nitrogen in Watercourses and Atmospheric Precipitation Listvyanka Settlement (South Baikal). The Bulletin of Irkutsk State University, Earth Sciences Series 24, 124–139 (in Russian). https://doi.org/10.26516/2073-3402.2018.24.3.Dansgaard W., 1964. Stable Isotopes in Precipitation. Tellus 16 (4), 436–468. https://doi.org/10.3402/tellusa.v16i4.8993.Dansgaard W., 1964. Stable Isotopes in Precipitation. Tellus 16 (4), 436–468. https://doi.org/10.3402/tellusa.v16i4.8993.Екайкин А.А. Стабильные изотопы воды в гляциологии и палеогеографии: Методическое пособие. СПб.: ААНИИ, 2016. 62 с.Ekaikin A.A., 2016. Stable Isotopes of Water in Glaciology and Paleogeography: A Guidebook. Arctic and Antarctic Research Institute, Saint Petersburg, 62 p. (in Russian)Галазий Г.И., Тарасова Е.Н., Ломоносов И.С., Судакова Н.Д., Проховник Л.Б. Сульфаты – индикатор сточных вод БЦБК в водах Байкала // Вода: экология и технология. ЭКВАТЭК-2000: Сборник тезисов Четвертого международного конгресса (30 мая – 2 июня, 2000). М., 2000. С. 617–618.Galazy G.I., Tarasova E.N., Lomonosov I.S., Sudakova N.D., Prokhovnik L.D., 2000. Sulfates as an Indicator of the BPPM Wastewaters in Lake Baikal. Water. In: Ecology and Technology. EcwaTech-2000. Collection of Abstracts of the Fourth International Congress (May 30 – June 2, 2000). Moscow, p. 617–618 (in Russian).ГОСТ 2874-82. Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством. М., 1997. 10 с.GOST 2874-82. Drinking Water. Hygienic Requirements and Quality Control, 1997. Moscow, 10 p. (in Russian)Гребенщикова В.И., Лустенберг Э.Е., Китаев Н.А., Ломоносов И.С. Геохимия окружающей среды Прибайкалья (Байкальский геоэкологический полигон). Новосибирск: Гео, 2008. 234 с.Grebenshchikova V.I., Lustenberg E.E., Kitaev N.A., Lomonosov I.S., 2008. Environmental Geochemistry of Pribaikalye (Baikal Geoecological Test Site). GEO, Novosibirsk, 234 p. (in Russian)МАГАТЭ. Глобальная сеть изотопов в осадках. База данных GNIP. Available from: https://www.iaea.org/services/networks/gnip (Last Accessed August 19, 2022).IAEA Global Network of Isotopes in Precipitation, 2022. GNIP Database.Китаев Н.А., Гребенщикова В.И., Романов В.А., Ковешников А.М. Распределение и соотношение концентраций золота в породах, почвах, донных осадках Прибайкалья // Геология и геофизика. 1998. Т. 39. № 4. С. 457–468.Kitaev N.A., Grebenshchikova V.I., Romanov V.A., Koveshnikov A.M., 1998. Distribution and Concentration Ratios of Gold in Rocks, Soils and Bottom Sediments of Pribaikalye. Russian Geology and Geophysics 39 (4), 457–468 (in Russian)Коваль П.В., Гребенщикова В.И., Китаев Н.А., Ковешников А.М., Лустенберг Э.Е., Романов В.А., Фалилеев А.Н. Геохимия окружающей среды Прибайкалья // Геология и геофизика. 2000. Т. 41. № 4. С. 571–577.Koval P.V., Grebenshchikova V.I., Kitaev N.A., Koveshnikov A.M., Lustenberg E.E., Romanov V.A., Falileev A.N., 2000. Environmental Geochemistry of Pribaikalye. Russian Geology and Geophysics 41 (4), 571–577 (in Russian)Коваль П.В., Китаев Н.А., Вильямс Д.Ф., Гребенщикова В.И., Романов В.А. Изотопный состав углерода почв и донных осадков речных долин Прибайкалья // Геология и геофизика. 1993. Т. 34. № 10–11. С. 217–225.Koval P.V., Kitaev N.A., Vilyams D.F., Grebenshchikova V.I., Romanov V.A., 1993. The Isotopic Composition of Carbon in Soils and Bottom Sediments of River Valleys in Pribaikalye. Russian Geology and Geophysics 34(10–11), 217–225 (in Russian)Коваль П.В., Кузьмин М.И. Многоцелевое геохимическое картирование масштаба 1:1000000 (МГХК-1000) – основа фундаментальных и прикладных региональных геохимических работ (Байкальский геоэкологический полигон) // Тезисы докладов IV Объединенного международного симпозиума по проблемам прикладной геохимии, посвященного памяти академика Л.В. Таусона. Иркутск: ЛИСНА, 1994. Т. 2. С. 117–118.Koval P.V., Kuzmin M.I., 1994. The 1:1000000 Scale Multipurpose Geochemical Mapping (MGCHM-1000) as a Basis of Fundamental and Applied Regional Geochemical Studies (Baikal Geoecological Test Site). Abstracts of the IV Joint International Symposium on the Problems of Applied Geochemistry, Dedicated to the Memory of Academician L.V. Tauson. Vol .2. LISNA, Irkutsk, p. 117–118 (in Russian).Коваль П.В., Удодов Ю.Н., Андрулайтис Л.Д., Гапон А.Е., Склярова О.А., Чернигова С.Е. Химический состав поверхностного стока озера Байкал и возможные причины его вариаций // Современное состояние поверхностной и подземной гидросферы горных стран. Экосистемы и природные недра горных стран: Материалы Первого международного симпозиума. Новосибирск: Наука, 2004. С. 198–211.Koval P.V., Udodov Yu.N., Andrulaitis L.D., Gapon A.E., Sklyarova O.A., Chernigova S.E., 2004. The Chemical Composition of Surface Runoff into Lake Baikal and Probable Causes of Its Variation. In: The Current State of the Mountain-Surface and Underground-Mountain Hydrosphere. Mountain Ecosystems and Interiors. Proceedings of the First International Symposium. Nauka, Novosibirsk, p. 198–211 (in Russian)Ломоносов И.С., Мясников А.А., Медведев В.И., Коршунов Л.Г. Эффективность геохимических методов поисков в Прибайкалье и Забайкалье // Прикладная геохимия. М.: Изд-во ИМГРЭ, 2002. Вып. 3. С. 570–591.Lomonosov I.S., Myasnikov A.A., Medvedev V.I., Korshunov L.G., 2002. The Efficiency of Geochemical Surveys of Pribaikalye and Transbaikalia. In: Applied Geochemistry. Iss. 3. IMGRE, Moscow, p. 570–591 (in Russian)Ломоносов И.С., Яновский Л.М., Мясников А.А., Медведев В.И. Региональное эколого-геохимическое картирование поверхностных вод Прибайкалья (на примере фтора, урана) // Прикладная геохимия. М.: Изд-во ИМГРЭ, 2001. Вып. 2. С. 253–268.Lomonosov I.S., Yanovsky L.M., Myasnikov A.A., Medvedev V.I., 2001. A Regional Ecological-Geochemical Mapping of Surface Waters in Pribaikalye (by the Example of Fluorine and Uranium). In: Applied Geochemistry. Iss. 2. IMGRE, Moscow, p. 253–268 (in Russian)Напрасникова Е.В., Воробьёва И.Б., Власова Н.В., Захарова Ю.Р. Санитарно-экологическая оценка воды колодцев на побережье Байкала (п. Листвянка) // Сибирский научный медицинский журнал. 2007. № 8. С. 63–65.Naprasnikova E.V., Vorobyova I.B., Vlasova N.V., Zakharova Yu.R., 2007. Sanitary and Ecological Assessment of Water in Wells on the Baikal Coast (Listvyanka Settlement). The Siberian Scientific Medical Journal 8, 63–65 (in Russian)Нецветаева О.Г., Чипанина Е.В., Оболкин В.А., Зимник Е.А., Сезько Н.П., Лопатина И.Н., Ходжер Т.В. Особенности химии атмосферных осадков станций Листвянка (Иркутская область) и Приморская (Приморский край) в 2005–2011 гг. // Оптика атмосферы и океана. 2013. Т. 26. № 6. С. 466–471.Netsvetaeva O.G., Chipanina E.V., Obolkin V.A., Zimnik E.A., Sez’ko N.P., Lopatina I.N., Khodzher T.V., 2013. Peculiarities of Chemistry of Atmospheric Precipitations at Stations Listvyanka (Irkutsk Region) and Primorskaya (Primorye Territory). Atmospheric and Oceanic Optics 26 (6), 466–471 (in Russian)Оболкин В.А., Нецветаева О.Г., Голобокова Л.П., Потемкин В.Л., Зимник Е.А., Филиппова У.Г., Ходжер Т.В. Результаты многолетних исследований кислотных выпадений в районе Южного Байкала // География и природные ресурсы. 2013. № 2. С. 66–73.Obolkin V.A., Netsvetaeva O.G., Golobokova L.P., Potemkin V.L., Zimnik E.A., Filippova U.G., Khodzher T.V., 2013. Results of Long-Term Investigations on Acid Deposition in the Area of South Baikal. Geography and Natural Resources 34 (2), 151–157 (in Russian).Пампура В.Д., Сандимиров И.В., Ломоносов И.С., Гапон А.Е., Улыбушева Е.И., Арсентьева А.Г., Поповская Г.И. Геохимия и формирование изотопного состава урана и тория в поверхностных водах бассейна оз. Байкал // Геохимия. 1995. № 12. С. 1800–1812.Pampura V.D., Sandimirov I.V., Lomonosov I.S., Gapon A.E., Ulybusheva E.I., Arsentyeva A.G., Popovskaya G.I., 1995. Geochemistry and Formation of the Uranium and Thorium Isotopic Composition in the Surface Waters of Lake Baikal Basin. Geochemistry International 12, 1800–1812 (in Russian)СанПиН 1.2.3685-21. Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания. М., 2021. 975 с.SanPiN 1.2.3685-21, 2021. Hygienic Standards and Requirements for Ensuring the Safety and (or) Harmlessness of Environmental Factors for Humans. Moscow, 975 p. (in Russian)СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения. М., 2002. 59 с.SanPiN 2.1.4.1074-01, 2002. Drinking Water. Hygienic Requirements for the Quality of Water from Centralized Drinking Water Supply Systems. Quality Control. Hygienic Requirements for Ensuring the Safety of Hot Water Supply Systems. Moscow, 59 p. (in Russian)Шенькман Б.М. Фоновые загрязнения подземных вод в Приангарье и Прибайкалье // Геохимия техногенных процессов. М.: Наука, 1990. С. 155–175Shenkman B.M., 1990. Groundwater Background Pollution in Priangarye and Pribaikalye. In: Geochemistry of Technogenous Processes. Nauka, Moscow, p. 155–175 (in Russian)Шпейзер Г.М., Дедова Л.И., Дюберг В.М., Евсютин А.Г., Жучева Т.В., Куимова Л.П., Лобкова Л.И., Ломоносов И.С. и др. Водно-экологический мониторинг и качество вод р. Ангары // Состояние р. Ангары и пути управления использованием водных ресурсов и их качеством: Материалы Первого научно-методического семинара (8–9 октября 1998 г., Иркутск). М.: Московский общественный научный фонд, 1999. С. 49–64.Shpeizer G.M., Dedova L.I., Dyuberg V.M., Evsyutin A.G., Zhucheva T.V., Kuimova L.P., Lobkova L.I., Lomonosov I.S. et al., 1999. Monitoring of the Angara River Ecology and Water Quality. In: The State of the Angara River and Water Resources and Quality Management Methods. Proceedings of the First Scientific and Methodological Seminar (October 8–9, 1998, Irkutsk). Moscow Public Science Foundation, Moscow, p. 49–64 (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.