『Abstract
In July 2001, samples of surface suspended particulate material
(SPM) of the Irtysh river in its middle and lower reaches (from
Omsk City to the confluence with the Ob river) and its main tributaries
were collected (18 stations along 1834 km). The SPM samples were
analyzed for major and trace element composition. The results
show that the geochemistry of Irtysh river SPM is related to landscape
and geochemical peculiarities of the river basin on one hand and
to industrial activities within the drainage area on the other
hand. In the upper basin polymetallic and cinnabar deposits and
phosphorite deposits with high As content are widespread. The
open-cut mining and developed oil-refining, power plants and other
industries lead to the contamination of the environment by heavy
metals and other contaminants. The territory of the West Siberian
lowland, especially the Ob-Irtysh interfluve, is characterized
by the occurrence of swamps and peat-bogs. Tributaries of the
Irtysh river originating in this region., have a brown color and
the chemical composition of the SPM is specific for stagnant water.
In the first 500-700 km downstream from Omsk City the Irtysh river
has the typical Al-Si-rich suspended matter composition. After
the inflow of the tributaries with brown water the SPM composition
is significantly changed: an increase of POC, Fe, P, Ca, Sr, Ba
and As concentrations and a strong decrease of the lithogenic
elements Al, Mg, K, Na, Ti, Zr can be observed. The data show
that Fe-organic components (Fe-humid amorphous compounds, which
contribute ca. 75-85％ to the total Fe) play a very important role
in SPM of the tributaries with brown water and in the Irtysh river
in its lower reaches. Among the trace metals significant enrichments
relative to the average for global river SPM could only be observed
for As and Cd (coefficient of enrichment up to 16 for As and 3-3.5
for Cd). It can be shown that the enrichment of As in the SPM
is related to natural processes, i.e. the weathering of phosphate
containing deposits with high As concentrations in the upper Irtysh
basin and the high As-P affinity in the swamp peaty soil. Dissolved
P and As are absorbed by amorphous organic C/Fe oxyhydroxide components
which act as carriers during the transport to the main stream
of the Irtysh river. The role of anthropogenic factors is probably
insignificant for As. In contrast, the enrichment of Cd is mainly
related to anthropogenic input. The threefold enrichment of Cd
in the SPM just below Omsk City and its continuous decrease down
to background level at a distance of 500-700 km downstream points
quite definitely to the municipal and industrial sewage of Omsk
City as the main source of Cd in the SPM of the Irtysh river.』
『2001年7月に、イルティシ川の中央および下流区域（オビ川の合流部のオムスク市から）およびその所要な支流の表面の浮遊粒子物質（SPM）の試料が採取された（1834kmに沿う18観測点）。SPM試料は主要および微量元素組成について分析された。結果は、イルティシ川のSPMの地球化学的性質は、一方では河川流域の景観と地球化学的特性に関係し、他方では排水域内の産業活動に関係することを示す。流域上流では、多金属および辰砂鉱床と燐灰石鉱床が広がっている。露天掘り採掘、および発達した石油精製発電所ならびに他の産業は、重金属や他の汚染物質により環境に汚染をもたらす。西シベリア低地地域、とくにオビ−イルティシ河間地域は、湿地と泥炭沼地の存在により特徴づけられる。この地域から生じているイルティシ川の支流は褐色を呈し、SPMの化学組成は停滞水に固有なものである。オムスク市から最初の500〜700km下流で、イルティシ川は典型的なAl-Siに富む浮遊物組成をもつ。褐色の水からなる支流の流入の後で、SPM組成はいちじるしく変えられる：POC、Fe、P、Ca、Sr、Ba、As濃度の増加と岩石構成元素Al、Mg、K、Na、Ti、Zrの著しい減少が観察できる。データは、Fe-有機化合物（鉄-腐植非晶質化合物、全Feの約75〜85％に寄与する）は褐色の水をもつ支流とその下流域のイルティシ川でのSPMに非常に重要な役割を果たす。微量元素の中で、世界の河川SPMの平均に比べて重大な富化が、AsとCdについてのみ観察できた（富化係数はAsに対して16まで、Cdに対して3〜3.5）。SPMにおけるAsの富化は天然過程、例えばイルティシ盆地上流での高いAs濃度をもつ鉱床を含んだ燐酸塩の風化および湿地泥炭質土壌における高いAs-Pの親近性、に関係することが示される。溶存PおよびAsは、イルティシ川の本流への運搬の間に担体として働く非晶質有機C/Feオキシ水酸化物成分により吸着される。人類起源の要因の役割は、おそらくAsについては重要でない。対照的に、Cdの富化は、主に人類起源のインプットに関係している。オムスク市の直下のSPMのCdが3倍に富化していることとそれが500〜700km離れた下流でのバックグラウンドレベルへ連続的に減少することは、イルティシ川のSPM中のCdの主要な供給源としてオムスク市の都市および産業排水を、非常に明確に指し示している。』
1. Introduction
1.1. Study site
2. Sampling and analytical methods
3. Results
4. Discussion
4.1. Role of main oxides/oxyhydrates and organic matter
4.2. Role of peat in the formation of SPM
4.3. Sources of heavy metals in the Irtysh SPM
5. Conclusions
Acknowledgements
References