ШАҒАН ӨЗЕНІНІҢ ЛАСТАНҒАН УЧАСКЕСІНДЕГІ ТҮП ШӨГІНДІЛЕРІНДЕГІ ХИМИЯЛЫҚ ЭЛЕМЕНТТЕР
DOI:
https://doi.org/10.54668/2789-6323-2025-119-4-190-204Кілт сөздер:
өзен, ластану, химиялық элементтер, түп шөгінділері, геохимиялық индексАңдатпа
Ядролық қару сынақтарынан өткен аудандардағы табиғи су объектілерінің радиоактивті ластану мәселесі бүгінгі күнге дейін өзектілігін сақтап отыр. Осындай объектілердің бірі — Семей ядролық сынақ полигоны аумағында орналасқан Шаған өзені. Ерекше назар «ескі арнаға» аударылады, мұнда ластанған жерасты сулары ашық су ағысына шығатыны анықталған.
Зерттеудің мақсаты - Шаған өзенінің «ескі арнасындағы» түптік шөгінділерде химиялық элементтердің шоғырлану ерекшеліктерін анықтау.
Ғылыми және тәжірибелік маңызы – жергілікті радиациялық ластану жағдайында химиялық элементтердің миграциясы мен аккумуляциясы туралы түсініктерді нақтылау. Алынған деректер ұзақ мерзімді техногендік әсерге ұшыраған өзендердің геохимиялық фонының өзгеру заңдылықтарын айқындап, мониторинг пен экологиялық болжау жүйелерін жетілдіруге негіз болады.
Зерттеу әдістемесі түп шөгінділері үлгілерін далалық жинау, зертханалық талдау (атомдық-абсорбциялық спектрометрия, индуктивті байланысқан плазмалы масс-спектрометрия), статистикалық өңдеу және ГИС-картографияны қамтыды. Шаған өзені түп шөгінділерінің ластану деңгейі геоаккумуляция индексі (Igeo) және элементтердің кларк мәндері бойынша бағаланды.
Нәтижелер бойынша келесі геохимиялық қатарлар анықталды: кейбір элементтердің мөлшері континенттік қыртыстың жоғарғы бөлігінің (Sr>U>Ca) және сазды сланецтердің (Sr>Ca>U>Na>Mg) орташа құрамынан артықшылығы байқалды. Igeo индексі бойынша түптік шөгінділер «ластанбағаннан» «қатты ластанғанға» дейін өзгереді. Li, Mg, K, Fe элементеррінің құрамдық мөлшеріне байлансыты түп шөгінділер ластанбаған сыныпқа тиесілі (о сынып), Na мен U мөлшері бойынша латсанбағаннан – қалыпты ластанған деңгейге жатады (1 - 2 сынып), ал Ca мен Sr мөлшері бойынша қалыпты ластанғаннан – өте қатты ластанған деңгейге жатады (3 сынып).
Зерттеудің маңыздылығы - радиоактивті ластанған өзен жүйелерінің геохимиялық ерекшеліктері туралы жаңа фактілік материал енгізу және экожүйелер мен адамдар үшін қауіп-қатерді бағалау бойынша кейінгі жұмыстарға база жасау. Алынған нәтижелердің практикалық мәні - оларды табиғатты қорғау шараларын ұйымдастыруда және ұзақ мерзімді экологиялық мониторингте қолдануға мүмкіндік беруінде.
References
Aktayev M., Subbotin S., Aidarkhanov A., Aidarkhanova A. K., Timonova L. V., Larionova N. (2024). Characterization of geological and lithological features in the area proximal to tritium-contaminated groundwater at the Semipalatinsk test site. PLOS ONE, 19, e0300971. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0300971
Timonova L. V., Lyakhova O. N., Lukashenko S. N., Aidarkhanov A. O., Kabdyrakova A. M., Serzhanova Z. B. (2020). Tritium distribution in soil in the area of “Atomic” Lake near the Semipalatinsk Test Site. Eurasian Soil Science, 53(3), 355–361. https://doi.org/10.1134/S1064229320030096
Айдарханов А. О., Актаев М. Р., Есимбеков А. Ж., Анисимов В. С. Определение и локализация каналов поступления ³H в воды р. Шаган // Радиация и риск. – 2013, - №22(4), - С. 66-73. ISSN 0131-3878.
Комлев А. В., Зеленский К. Л., Кокежанов Б. А., Кириллов А. В. Изучение возможных путей миграции трития в бассейн р. Шаган // Вестник НЯЦ РК. – 2013, - №4, - С. 96 -101.
Айдарханов А. О., Лукашенко С. Н., Субботин С. Б., Эдомин В. И., Генова С. В., Топорова А. В., Ларионова Н. В., Пестов Е. Ю. Состояние экосистемы р. Шаган и основные механизмы ее формирования // Актуальные вопросы радиоэкологии Казахстана / под ред.. – Вып. 2. – Семипалатинск: Дом печати, 2010. – С. 9–55. – URL: https://irse.nnc.kz/wp-content/uploads/2018/10/Vypusk_2_rus.pdf
Субботин С. Б., Лукашенко С. Н., Айдарханов А. О., Ларионова Н. В., Яковенко Ю. Ю. Радиоактивное загрязнение техногенными радионуклидами компонентов экосистемы реки Шаган // Проблемы биогеохимии и геохимической экологии. – 2010, – № 3 (14), – С. 106–114.
Актаев М. Р., Лукашенко С. Н., Айдарханов А. О., Ляхова О. Н. Характер загрязнения тритием вод р. Шаган в районе «Атомного» озера // Вестник НЯЦ РК. – 2017. – Т. 4, № 2. – С. 5–8.
Дюсембаева М.Т. Эколого-геохимические особенности некоторых водных объектов Семипалатинского испытательного полигона / М. Т. Дюсембаева, Н. Ж. Мухамедияров, Г. М. Есильканов, А. Ж. Ташекова, А. О. Айдарханов. – Курчатов : ИД «Интеллект», 2023. – 268 с.
Gorlachev I., Kharkin P., Dyussembayeva M., Lukashenko S., Gluchshenko G., Matiyenko L., Zheltov D., Kitamura A., Khlebnikov N. (2020). Comparative analysis of water contamination of the Shagan River at the Semipalatinsk test site with heavy metals and artificial radionuclides. Journal of Environmental Radioactivity, 213, 106110. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2020.106110
Ташекова А. Ж., Лукашенко С. Н., Койгельдинова М. Т., Мухамедияров Н. Ж. Характеристика элементного состава воды р. Шаган // Вестник КрасГАУ. – 2016, – № 12, – С. 141–146.
Yan X., Yang W., Pu Z., Zhang Q., Chen Y., Chen J., Xiang W., Chen H., Cheng Y., Zhao Y. (2025). Responses of typical riparian vegetation to annual variation of river flow in a semi-arid climate region: Case study of China’s Xiliao River. Land, 14(1), 198. https://doi.org/10.3390/land14010198
Xing J., Wang L., Zhao J., Zhai T. (2024). Hydrochemical variation characteristics and driving factors of surface water in arid areas—a case study of Beichuan River in Northwest China. Frontiers in Environmental Science, 12, 1493390. https://doi.org/10.3389/fenvs.2024.1493390
Al-Dabbas M., Al-Shamma’a A., Ghafel K. (2018). Evaluation of Gharraf River water for different uses, South Iraq. Iraqi Journal of Science, 59(3C), 1697–1709. https://doi.org/10.24996/ijs.2018.59.3C.15
Xue Y., Song J., Zhang Y., Kong F., Wen M., Zhang G. (2016). Nitrate pollution and preliminary source identification of surface water in a semi-arid river basin, using isotopic and hydrochemical approaches. Water, 8(8), 328. https://doi.org/10.3390/w8080328
Григорьев Н. А. Распределение химических элементов в верхней части континентальной коры. – Екатеринбург : УрО РАН, 2009. – 383 с.
Kulbat E., Sokołowska A. (2019). Methods of assessment of metal contamination in bottom sediments (Case study: Straszyn Lake, Poland). Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 77(3), 465–478. https://doi.org/10.1007/s00244-019-00662-5
Liu P., Zheng C., Wen M., Luo X., Wu Z., Liu Y., Chai S., Huang L. (2021). Ecological risk assessment and contamination history of heavy metals in the sediments of Chagan Lake, Northeast China. Water, 13(7), 894. https://doi.org/10.3390/w13070894
Zhao S., Li Y., Liu D., Li B., Xiao H., Cheng W., Li A., Chong J. (2016). Spatial distribution, ecological risk assessment and source identification for nutrients and heavy metals in surface sediments from Tangxun Lake, Wuhan, Central China. Nature Environment and Pollution Technology, 15(4), 1417–1425.
Müller G. (1969). Index of geoaccumulation in sediments of the Rhine River. GeoJournal, 2(1), 108–118.
Ostrovsky I., Tęgowski J. (2010). Hydroacoustic analysis of spatial and temporal variability of bottom sediment characteristics in Lake Kinneret in relation to water level fluctuation. Geo-Marine Letters, 30(3–4), 261–269. https://doi.org/10.1007/s00367-009-0180-4
Middelburg J. J., Levin L. A. (2009). Coastal hypoxia and sediment biogeochemistry. Biogeosciences Discussions, 6(3), 3655–3706. https://doi.org/10.5194/bgd-6-3655-2009
Sidoruk M. (2023). Pollution and potential ecological risk evaluation of heavy metals in the bottom sediments: A case study of eutrophic Bukwałd Lake located in an agricultural catchment. International Journal of Environmental Research and Public Health, 20(3), 2387. https://doi.org/10.3390/ijerph20032387
Świercz A., Tomczyk-Wydrych I., Bąk Ł. (2022). Quality of bottom sediments of Sołtmany Lake (Masurian Lake District, Poland) in the light of geochemical and ecotoxicological criteria—Case study. Water, 14(13), 2045. https://doi.org/10.3390/w14132045
Alieva E., Abdykadyrova R., Totubaeva, N. (2025). Assessment of contamination and accumulation of heavy metals in sediments of Lake Issyk-Kul. Grassroots Journal of Natural Resources, 8(1), 874–893. https://doi.org/10.33002/nr2581.6853.080137
Sarker P., Rahaman M. S., Kabir M. M., Al Mamun A., Maruo M. (2021). Evaluation of contamination and accumulation of heavy metals in the Dhaleswari River sediments, Bangladesh. International Journal of Environment, 10(1), 62–75. https://doi.org/10.3126/ije.v10i1.38399
Liu C.-Y., Wilson D. J., Hathorne E. C., Xu A., Pogge von Strandmann P. A. E. (2023). The influence of river-derived particles on estuarine and marine elemental cycles: Evidence from lithium isotopes. Geochimica et Cosmochimica Acta, 361, 183–199. https://doi.org/10.1016/j.gca.2023.08.015
Ma Y., Qin X., Pan T., Chen J., Jiang Z., Ding C., Zhang D., Zhang,F., Feng N., Liu C., Li Q., Ren E. (2024). Sedimentary environment and source analysis of sedimentary lithium deposits in Dezong Mahai Salt Lake, Qaidam Basin. Sustainability, 16(23), 10561. https://doi.org/10.3390/su162310561
Goldhaber M., Morrison J., Holloway J., Wanty R., Helsel D., Smith D. (2009). A regional soil and sediment geochemical study in northern California. Applied Geochemistry, 24(8), 1482–1499. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2009.04.018
Langmuir D. (1997). Aqueous environmental geochemistry (601 p.). Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall.
Downloads
Жарияланды
How to Cite
Журналдың саны
Бөлім
License
Copyright (c) 2025 Арай Темиржанова, Жанат Байгазинов, Нурлан Мухамедияров, Медет Актаев, Касым Дускаев
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
