Geochemistry and formation conditions of the natural water composition in the nothern outskirts of Kazan

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Kazan is located on the left bank of the Kuibyshev water reservoir in the east of the Russian Plain. The Blue Lakes, which are unique salt-water karst lakes in the Middle Volga region, appear to be a real natural treasure in the northern outskirts of the city. On the basis of field and analytical data obtained in 2023, the geochemical composition of the natural water is studied in the Blue Lakes, the Solonka and Kazanka rivers, uprising springs, and snow cover. Significant variations in the hydrochemical field are controlled by the effect of discharging relatively deep sulfate calcium groundwater from the lower Permian carbonate-sulfate deposits with a mineralization of about 2.5 g/l. The shares of these artesian waters in the river discharge have been determined. They are about 80% for the mouth of the Solonka River in the initial period of summer low water and about 50–60% for the lower reaches of the Kazanka River in the initial period of winter low water. Maximum values of deep water inflows are observed in river valleys along fracture zones of submeridional and northeastern orientation. The stability of hydrochemical parameters in the studied water bodies over time is shown, which is due to a high rate of water exchange and a low anthropogenic impact on the environment. Complexes of microcomponents concentrated in artesian and near-surface waters have been identified. In artesian waters such components are: Ca, Sr, Mg, Li, U, Re, Se; and in the near-surface – K, Fe, Mn, Ba, As, Co. It is noted that in order to determine the degree of surface water pollution, it is important to take into account the conditions of their composition formation and to distinguish between excess concentrations caused by natural and anthropogenic factors.

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

R. Musin

Kazan Federal University

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: Rustam.Musin@kpfu.ru
Ресей, Kremlevskaya ul. 18, Kazan, 420008

A. Idiyatullina

Kazan Federal University

Email: idiyatullina.2001@mail.ru
Ресей, Kremlevskaya ul. 18, Kazan, 420008

A. Khamitov

Kazan Federal University

Email: AyDKhamitov@kpfu.ru
Ресей, Kremlevskaya ul. 18, Kazan, 420008

K. Minnebaev

Kazan Federal University

Email: minnebayev17@gmail.com
Ресей, Kremlevskaya ul. 18, Kazan, 420008

Әдебиет тізімі

  1. Abramova, K.I., Tokinova, R.P. [Phytoplankton of the Solonka River]. Rossiiskii zhurnal prikladnoi ekologii, 2022, no. 4 (32), pp. 66–70. (in Russian)
  2. Bagautdinova, K.I. [On the influence of pressure discharge of sulfate waters on the composition of the Kazanka River water within the Kadyshevo-Shcherbakovskii uplift]. Geologiya v razvivayushchemsya mire, 2013, vol. 1–2, pp. 135–138. (in Russian)
  3. Valiev, V.S., Ivanov, D.V., Shagidullin, R.R. et al. [Probabilistic assessment of surface water pollution (by the example of the Kazanka River)]. Voda: khimiya i ekologiya, 2019, vol. 1–2, pp. 69–76. (in Russian)
  4. [Water objects in the Republic of Tatarstan. Hydrographic guide]. Kazan, “Foliant” Publ., 2018, 512 p. (in Russian)
  5. Gizzatullin, I.R., Aflyatunov, R. F., Ereev, D.A. [Hydrogeoecological conditions of Kazan city on the basis of qualitative indicators of surface waters]. In: [Geology in the developing world]. Perm, pp. 531–535. URL: http://www.psu.ru/files/docs/science/books/sborniki/geolog_v_razv_mire_2020.pdf (in Russian)
  6. [State geological map of the Russian Federation, scale 1:200 000. Middle Volga series. Sheet N-39-II (Kazan)]. St. Petersburg, Karpinsky Russian Geological Research Institute, 2003. (in Russian)
  7. Dedkov, A.P., Mozzherin, V.I. [Blue Lake. Geological monuments of nature in the Republic of Tatarstan]. Kazan, Akvarel-Art, 2007. pp. 98–105. (in Russian)
  8. Zharkova, N.I., Khuzin, I.A., Nuriev, I.S., Serebrennikova, I.A. [Kadyshevo-Shcherbakovsky test site]. In: [Geology of Kazan region. Guide to training grounds for geological practices]. Kazan, “Novoye znaniye” Publ., 2007, pp. 107–137. (in Russian)
  9. Ivanov, D.V., Valiev, V.S., Shagidullin, R.R. et al. [Assessment of the contribution of pollutants to the formation of the water quality in the Kazanka River]. Proc. IX Int. Congress “Clean Water. Kazan”. Kazan, “Novoye znaniye” Publ., 2018, pp. 114–118. (in Russian)
  10. Ivanov, D.V., Ziganshin, I.I., Mukhametzyanova, L.K. [The impact of recreational activities on the natural complexes of the “Golubye ozera” reserve]. In: [Sustainable development of specially protected natural areas]. Proc. IX All-Russia Sci. and Pract. Conf., Sochi, October 6–8, 2022. Sochi, Donskoi Publ. Center, 2022, pp. 205–212 (in Russian)
  11. Kashtanov, S.G. [Hydrochemical characteristics of the Kazanka river]. In: [Scientific notes of Kazan state university]., 1957, vol. 117, book 9, pp. 282–290. (in Russian)
  12. Kashtanov, S.G. [The Blue Lake]. Izvestia VGO, 1975, vol. 107, no. 4, pp. 364–367. (in Russian)
  13. Kashtanov, S.G. [Groundwater in Kazan]. Kazan, Kazan University Publ. House, 1979, 96 p. (in Russian)
  14. Korotkov, A.I. [Hydrogeochemical analysis in regional geological and hydrogeological studies]. Leningrad, Nedra Publ., 1983, 231 p. (in Russian)
  15. Malysheva, O.N., Nelidov, N.N., Sokolov, M.N. [Geology of the Kazan region]. Kazan, Kazan University Publ. House, 1965, p. 96. (in Russian)
  16. Mingazova, N.M., Derevenskaya, O. Yu., Palagushkina, O.V. [Inventory and environmental certification of water bodies as a way to conservation and optimization of their state]. Astrakhanskii vestnik ekologicheskogo obrazovaniya, 2014, no. 2, pp.37–43. (in Russian).
  17. Mikhailov, A.E., Khain, V.E. [General geotectonics]. Moscow, Nedra Publ., 1985, p. 326. (in Russian)
  18. Musin, R. Kh., Sarychev, D.V., Khamitov, A.D., Akhmetova, A.A. [The nature and dynamics of changes over time in the composition of natural waters in the vicinity of Kazan]. In: [Geology, mineral resources and geoecological problems in Bashkortostan, Urals, and adjacent areas]. Moscow, 2022, pp. 105–110. (in Russian)
  19. [Instructions for hydrometeorological stations and posts. Issue 6. Part I. Hydrological observations and work on large and medium-sized rivers]. Hydrometeorological Service of the USSR, 1977. URL: http://mgmtmo.ru/edumat/rd/nast_gmsp_6_1.pdf (in Russian)
  20. [Lakes in the Middle Volga region]. Leningrad, Nauka Publ., 1976, p.236. (in Russian)
  21. [Industry standard. Underground water. Classification by chemical composition and temperature]. Moscow, VSEGINGEO, 1986, p.12. (in Russian)
  22. [Underground waters of Tatar Republic]. Korolev M. E., Ed. Kazan, Kazan University Publ., 1987, 189 p. (in Russian)
  23. [RD24.643–2002. Method for a comprehensive assessment of the surface water pollution degree based on hydrochemical indicators]. Rostov-on-Don, GKhI Rosgidromet Publ., 2002, 53 p. (in Russian)
  24. Reznikov, A.A., Mulikovskaya, E.P., Sokolov, I. Yu. [Methods for analyzing natural waters]. Moscow, Nedra Publ., 1970, issue 3, 488 p. (in Russian)
  25. Selivanovskii, B.V., Makarov, N.E., Batyr V. V. [Hydrochemical facies of groundwater from the Lower Permian deposits at the southern end of the Vyatka ridge]. Doklady Akademii nauk SSSR, 1949, vol. 68, no. 2, pp. 369–373. (in Russian)
  26. [Unique ecosystems of brackish karst lakes in the Middle Volga region]. Alimov A. F., Mingazova N. M., Eds., Kazan, Kazan University Publishing House, 2001, p. 256. (in Russian)
  27. [Unified methods of water analysis]. Lurie Yu. Yu., Ed., Moscow, Khimiya Publ., 1973, 376 p. (in Russian)
  28. Shagidullin, R.R., Ivanov, D.V., Gorshkova, A.T. et al. [Water quality in the Kazanka River: theorems and axioms]. Proc. of the VIII Intern. Congress. Kazan, “Novoye znaniye” Publ., 2017, pp. 258–262. (in Russian)

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
2. Fig. 1. Overview map with the outline of the work area.

Жүктеу (34KB)
3. Fig. 2. Map of the actual material: 1 – hydro-sections and their numbers; 2–4 – sampling points: 2 – Lake Golubye, 3 – ascending springs, 4 – waters of the Solonka and Kazanka rivers. Hydro-samples from sampling points circled in red were analyzed on ICP-MS.

Жүктеу (34KB)
4. Fig. 3. Cluster diagram of the relationships between the components of natural water composition (7 samples, measure of relationship – Pearson correlation coefficient (1-r)).

Жүктеу (15KB)
5. Fig. 4. Cluster diagram of connections between different types of water occurrences (7 samples, connection measure – Euclidean distance).

Жүктеу (20KB)

© Russian Academy of Sciences, 2024

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».