Введение........................................................................................................................................................ 5
Глава 1. Гумусовые кислоты и их роль в природных экосистемах (литературные данные) ............. 12
1.1. Классификация гуминовых веществ ................................................................................................ 12
1.2. История изучения гуминовых веществ............................................................................................. 12
1.3. Молекулярное строение и элементный состав гумусовых кислот................................................. 13
1.4. Функциональные группы гумусовых кислот ................................................................................... 17
1.5. Комплексообразующая способность гумусовых кислот................................................................. 18
1.6. Роль гумусовых кислот в биогеохимических взаимодействиях..................................................... 19
1.7. Гумификация и ее влияние на состав и строение гуминовых веществ ......................................... 20
1.8. Гумусообразование в озёрах. Формирование сапропелей .............................................................. 23
1.9. Особенности гумусообразования в почвах Арктики....................................................................... 24
1.10. Выводы к главе 1............................................................................................................................... 25
Глава 2. Описание районов и объектов исследования............................................................................ 26
2.1. Кольский полуостров.......................................................................................................................... 26
2.1.1. Физико-географическое описание территории ............................................................................. 27
2.1.2. Климатические условия................................................................................................................... 28
2.1.3. Геологическое строение района...................................................................................................... 28
2.1.4. Почвенный покров ........................................................................................................................... 32
2.1.5. Горнопромышленный комплекс и другие источники антропогенного влияния ....................... 32
2.1.6. Описание природных условий и характеристика изученных городских озер Кольского
полуострова................................................................................................................................................. 33
2.1.7. Описание природных условий и характеристика озер условно-фоновых территорий
Кольского полуострова (прилегающие территории г. Мурманска, п. Териберка, п-ова Средний и
Рыбачий)...................................................................................................................................................... 38
2.2. Полярный Урал и прилегающая часть ямальской тундры.............................................................. 40
2.2.1. Физико-географическое описание территории ............................................................................. 40
2.2.2. Климатические условия................................................................................................................... 41
2.2.3. Геолого-геоморфологическое строение......................................................................................... 41
2.2.4. Почвенный покров ........................................................................................................................... 42
2.2.5. Описание изученных озер ............................................................................................................... 43
2.3. Дельта р. Лены..................................................................................................................................... 45
3
2.3.1. Физико-географическое описание территории ............................................................................. 45
2.3.2. Климатические условия................................................................................................................... 46
2.3.3. Геолого-геоморфологическое строение......................................................................................... 46
2.3.4. Почвенный покров ........................................................................................................................... 47
2.3.5. Описание изученных озер ............................................................................................................... 49
2.4. Выводы к главе 2................................................................................................................................. 52
Глава 3. Фактический материал работы. Полевые и лабораторные методы исследования,
обоснование выбора методики.................................................................................................................. 53
3.1. Отбор проб донных отложений и анализ физико-химических параметров .................................. 53
3.2. Отбор проб снега с ледового покрова озера ..................................................................................... 53
3.2. Анализ содержания органического вещества в донных отложениях озер.................................... 54
3.3. Экстракция гуминовых кислот из проб донных отложений озер .................................................. 54
3.4. Анализ элементного состава гуминовых кислот.............................................................................. 55
3.5. Анализ строения гуминовых кислот методами твердофазной 13C ЯМР- и ИК-Фурье
спектрометрии ............................................................................................................................................ 56
3.6. Статистическая и графическая обработка данных элементного и структурного анализа
гуминовых кислот ...................................................................................................................................... 57
3.7. Анализ форм нахождения металлов в донных отложениях озер г. Мурманска ........................... 60
3.8. Анализ строения и состава частиц техногенной пыли в снежном покрове озер г. Мурманска
……………………………………………………………………………………………………………..62
3.9. Выводы к главе 3................................................................................................................................. 63
Глава 4. Результаты исследования гуминовых кислот и процессов гумификации в донных
отложениях озер Арктики ......................................................................................................................... 64
4.1. Содержание рассеянного органического вещества в донных отложениях озер и результаты
выделения фракции гуминовых кислот ................................................................................................... 64
4.3. Элементный состав гуминовых кислот донных отложений озер Арктики................................... 67
4.4. Структура гуминовых кислот донных отложений озер Арктики .................................................. 71
4.5. Влияние условий гумификации на состав и строение гуминовых кислот отложений озер
Арктики ....................................................................................................................................................... 77
4.6. Сравнение исследованных гуминовых кислот и процессов гумификации в отложениях озер
Арктики с другими природными средами............................................................................................... 80
4.7. Выводы к главе 4................................................................................................................................. 87
4
Глава 5. Комплексообразование ионов металлов с гумусовыми веществами в донных отложениях
озер промышленных районов Арктики.................................................................................................... 88
5.1. Литологические и физико-химические характеристики донных отложений изученных озер
промышленных районов Арктики............................................................................................................ 88
5.2. Результаты анализа частиц техногенной пыли в снежном покрове озер г. Мурманска .............. 89
5.3. Результаты исследования форм нахождения тяжелых металлов в донных отложениях озер г.
Мурманска .................................................................................................................................................. 91
5.4. Выводы к главе 5................................................................................................................................. 96
Заключение ................................................................................................................................................. 97
Список сокращений и обозначений.......................................................................................................... 98
Список использованной литературы........................................................................................................ 99
