Geoecological characteristics of Lake Imandra sediments within the zone of influence of the Kola Nuclear Power Plant
Keywords:
Arctic zone of the Russian Federation, Kola Nuclear Power Plant, Lake Imandra, sediments, geoecological characteristics, pollution, heavy metals, microelements, alkaline earth metalsAbstract
The article presents the results of a study investigating the chemical composition of Lake Imandra sediments within the zone of influence of wastewater discharge from the Kola Nuclear Power Plant (KNPP), which has been operational for half a century. Nuclear power plants are industrial facilities of high environmental hazard and are therefore subject to consistent scrutiny by regulatory authorities, the media, and the public. Accordingly, as part of a state-mandated research program, staff from the Institute of North Industrial Ecology Problems of the Kola Science Centre of the Russian Academy of Sciences periodically conducts investigations of terrestrial and aquatic ecosystems. The present study, which included an analysis of the chemical composition of Lake Imandra sediments, was performed in 2023. Sediment cores were collected at two stations, for which thirty-year-old comparative data are available. The cores were sectioned into 1 cm layers, and chemical analysis of the selected samples was performed using inductively coupled plasma mass spectrometry, enabling the determination of concentrations for over 50 elements, including macro- and microelements. The results indicate that the primary contaminant elements are heavy metals (Cu, Ni, Co, Zn, Cd, Pb, Bi, and As) as well as alkaline earth metals (Ca and Sr). The main sources of these elements in Lake Imandra are mining and metal processing enterprises, predominantly the Severonikel Plant and the Apatit Production Association. The contribution of the KNPP to lake pollution is minimal, consisting primarily of the transfer of water from the more contaminated Yokostrovskaya Imandra reach to the Babinskaya Imandra reach, and the thermal pollution of the adjacent water area due to the discharge of heated water following reactor cooling.
References
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Барабанов, А. В., Калинина, Т. А., Киселев, А. А., Краснобаев, А. И. (1999) Гигант в Хибинах. М.: Руда и металлы, 288 с.
Батурин, Г. Н., Дубинчук, В. Т., Авилова, Е. В. (2009) О минеральном составе железомарганцевых конкреций озера Байкал. Доклады РАН, т. 426, № 2, с. 207–211.
Вализер, П. М., Щербакова, Е. П., Мороз, Т. Н. и др. (2012) О находках железомарганцевых конкреций в пресноводных озерах Ильменского заповедника (Южный Урал). Вестник Института геологии Коми научного центра Уральского отделения РАН, № 12, с. 17–19.
Малиновский, Д. Н., Родюшкин, И. В., Щербакова, Е. П. и др. (2005) Фракционирование изотопов Fe в результате окислительно-восстановительных процессов в водоеме. Геохимия, № 8, с. 878–885.
Масленникова, А. В., Удачин, В. Н., Дерягин, В. В. (2014) Палеоэкология и геохимия озерной седиментацииголоцена Урала. Екатеринбург: Российское историческое общество Уральского отдела РАН, 136 с.
Маслобоев, В. А., Боровичев, Е. А., Вальеова, С. А. и др. (2020) Современное состояние экосистемы в районе Кольской АЭС (Мурманская область). Апатиты: Кольский научный центр РАН, 311 с.
Сандимиров, С. С., Кудрявцева, Л. П., Даувальтер, В. А. и др. (2019) Методы экологических исследований водоемов Арктики. Мурманск: Изд-во Мурманского государственного технического университета, 180 с.
Минин, В. А. (2017) Состояние и перспективы развития электроэнергетики Мурманской области. Труды Кольского научного центра РАН, т. 8, № 8 (15), с. 7–15.
Моисеенко, Т. И. (2002) Антропогенные модификации экосистемы озера Имандра. М.: Наука, 403 с.
Даувальтер, В. А., Сандимирова, С. С., Денисов, Д. Б. и др. (2023) Экологическое состояние озера Имандра: в 2 томах. Т. 1: Гидролого-геохимические условия. Апатиты: Кольский научный центр РАН, 221 с.
Пальчик, Н. А., Григорьева, Т. Н., Мороз, Т. Н. и др. (2009) Комплексное исследование марганцевых минералов донных отложений Охотского моря. Фундаментальные основы современного материаловедения, т. 6, № 4, с. 73–80.
Моисеенко, Т. И., Родюшкин, И. В., Даувальтер, В. А., Кудрявцева, Л. П. (1996) Формирование качества вод и донных отложений в условиях антропогенных нагрузок на водоемы арктического бассейна (на примере Кольского Севера). Апатиты: Кольский научный центр РАН, 263 с.
Яковенчук, В. Н., Иванюк, Г. Ю., Пахомовский, Я. А., Меньшиков, Ю. П. (1999) Минералы Хибинского массива. М.: Земля, 326 с.
Dauvalter, V., Slukovskii, Z., Denisov, D., Guzeva, A. A. (2022) Paleolimnological Perspective on Arctic Mountain Lake Pollution. Water, vol. 14, no. 24, article 4044. https://doi.org/10.3390/w14244044
Davison, W. (1993) Iron and manganese in lakes. Earth-Science Reviews, vol. 34, no. 2, pp. 119–163. https://doi.org/10.1016/0012-8252(93)90029-7
Hakanson, L. (1980) An ecological risk index for aquatic pollution control — a sedimentological approach. Water Research, vol. 14, pp. 975–1001. https://doi.org/10.1016/0043-1354(80)90143-8
Slukovskii, Z. (2023) Geochemical indicators for paleolimnological studies of the anthropogenic influence on the environment of the Russian Federation: A review. Water, vol. 15, no. 3, аrticle 420. https://doi.org/10.3390/w15030420
Slukovskii, Z. (2023) Uranium in lake sediments of humid zone: A case study in the Southeast Fennoscandia (Karelia, Russia). Water, vol. 15, no. 7, article 1360. https://doi.org/10.3390/w15071360
Slukovskii, Z. (2023) Vanadium in modern sediments of urban lakes in the north of Russia: Natural and anthropogenic sources. Marine Pollution Bulletin, vol. 197, аrticle 115754. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2023.115754
REFERENCES
Barabanov, A. V., Kalinina, T. A., Kiselev, A. A., Krasnobaev, A. I. (1999) Giant in the Khibiny. Moscow: Ruda i metally Publ., 288 p. (In Russian)
Baturin, G. N., Dubinchuk, V. T., Avilova, E. V. (2009) On the mineral composition of ferromanganese concretions of Lake Baikal. Doklady RAN, vol. 426, no. 2, pp. 207–211. (In Russian)
Dauvalter, V. A., Sandimirova, S. S., Denisov, D. B. et al. (2023) Ecological state of Lake Imandra: in 2 volumes. Vol. 1: Hydrological and geochemical conditions. Apatity: Kola Science Center of the Russian Academy of Sciences Publ., 221 p. (In Russian)
Dauvalter, V., Slukovskii, Z., Denisov, D., Guzeva, A. A. (2022) Paleolimnological Perspective on Arctic Mountain Lake Pollution. Water, vol. 14, no. 24, article 4044. https://doi.org/10.3390/w14244044 (In English)
Davison, W. (1993) Iron and manganese in lakes. Earth-Science Reviews, vol. 34, no. 2, pp. 119–163. https://doi.org/10.1016/0012-8252(93)90029-7 (In English)
Hakanson, L. (1980) An ecological risk index for aquatic pollution control — a sedimentological approach. Water Research, vol. 14, pp. 975–1001. https://doi.org/10.1016/0043-1354(80)90143-8 (In English)
Malinovskij, D. N., Rodyushkin, I. V., Shcherbakova, E. P. et al. (2005) Fractionation of Fe isotopes as a result of redox processes in a basin. Geokhimiya, no. 8, pp. 878–885. (In Russian)
Maslennikova, A. V., Udachin, V. N., Deryagin, V. V. (2014) Paleoecology and geochemistry of lake sedimentation of the Holocene of the Urals. Yekaterinburg: Russian Historical Society of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences Publ., 136 p. (In Russian)
Masloboev, V. A., Borovichev, E. A., Valeeva, S. A., et al. (2020) Current conditions of ecosystems in the area surrounding Kola Nuclear Power Plant (Murmansk region, Russia). Apatity: Kola Science Center of the Russian Academy of Sciences Publ., 311 p. (In Russian)
Minin, V. A. (2017) State and prospects for the development of electric power industry in the Murmansk region. Transactions of the Kola Science Center of the Russian Academy of Sciences, vol. 8, no. 8 (15), pp. 7–15. (In Russian)
Moiseenko, T. I. (2002) Anthropogenic modifications of the ecosystem of Lake Imandra. Moscow: Nauka Publ., 403 p. (In Russian)
Moiseenko, T. I., Rodyushkin, I. V., Dauvalter, V. A., Kudryavtseva, L. P. (1996) Formation of water and sediment quality under anthropogenic loads on water bodies of the Arctic basin (using the Kola North as an example). Apatity: Kola Science Center of the Russian Academy of Sciences Publ., 263 p. (In Russian)
Palchik, N. A., Grigorieva, T. N., Moroz, T. N. et al. (2009) Comprehensive study of manganese minerals of the bottom sediments of the Okhotsk Sea. Basic Problems of Material Science, vol. 6, no. 4, pp. 73–80. (In Russian)
Sandimirov, S. S., Kudryavtseva, L. P., Dauvalter, V. A., et al. (2019) Methods of environmental studies of Arctic water bodies. Murmansk: Murmansk State Technical University Publ., 180 p. (In Russian)
Slukovskii, Z. (2023) Geochemical indicators for paleolimnological studies of the anthropogenic influence on the environment of the Russian Federation: A review. Water, vol. 15, no. 3, аrticle 420. https://doi.org/10.3390/w15030420 (In English)
Slukovskii, Z. (2023) Uranium in lake sediments of humid zone: A case study in the Southeast Fennoscandia (Karelia, Russia). Water, vol. 15, no. 7, article 1360. https://doi.org/10.3390/w15071360 (In English)
Slukovskii, Z. (2023) Vanadium in modern sediments of urban lakes in the north of Russia: Natural and anthropogenic sources. Marine Pollution Bulletin, vol. 197, аrticle 115754. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2023.115754 (In English)
Valizer, P. M., Shcherbakova, E. P., Moroz, T. N. et al. (2012) About the Finds of Ferromanganese concretions in the Freshwater Lakes of the Ilmensky Reserve (Southern Urals). Vestnik of the Institute of Geology of the Komi Scientific Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, no. 12, pp. 17–19. (In Russian)
Vokueva, S. I., Denisov, D. B. (2022) Spatial and temporal dynamics of diatom assemblages of Lake Imandra (Russia, Murmansk region). Issues of Modern Algology, no. 2 (29), pp. 75–82. https://doi.org/10.33624/2311-0147-2022-2(29)-75-82 (In Russian)
Yakovenchuk, V. N., Ivanyuk, G. Yu., Pakhomovsky, Ya. A., Menshikov, Yu. P. (1999) Minerals of the Khibiny Massif. Moscow: Zemlya Publ., 326 p. (In Russian)
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 Vladimir A. Dauvalter
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторы предоставляют материалы на условиях публичной оферты и лицензии CC BY 4.0. Эта лицензия позволяет неограниченному кругу лиц копировать и распространять материал на любом носителе и в любом формате в любых целях, делать ремиксы, видоизменять, и создавать новое, опираясь на этот материал в любых целях, включая коммерческие.
Данная лицензия сохраняет за автором права на статью, но разрешает другим свободно распространять, использовать и адаптировать работу при обязательном условии указания авторства. Пользователи должны предоставить корректную ссылку на оригинальную публикацию в нашем журнале, указать имена авторов и отметить факт внесения изменений (если таковые были).
Авторские права сохраняются за авторами. Лицензия CC BY 4.0 не передает права третьим лицам, а лишь предоставляет пользователям заранее данное разрешение на использование при соблюдении условия атрибуции. Любое использование будет происходить на условиях этой лицензии. Право на номер журнала как составное произведение принадлежит издателю.
