Biogeochemical assessment of changes in water composition after a large landslide in winter
Authors: КОНДРАТЬЕВА Л.М. , ГОЛУБЕВА Е.М. , ЛИТВИНЕНКО З.Н. 
Published: June 2021

Впервые в декабре 2018 г. при температуре –32 оС произошел оползень с крутого берега Бурейского водохранилища (Дальний Восток России), на водосборе которого встречаются островная, прерывистая и сплошная многолетняя мерзлота. Оползень общим объемом 24.5 млн. м3 полностью перекрыл бывшее русло реки Бурея, создав угрозу работе Бурейской ГЭС и затопления населенных пунктов. Для решения проблемы восстановления проточности были проведены крупномасштабные взрывные работы с использованием тротила, а также кумулятивных зарядов с гексогеном. Взрывные работы повлияли на спектр органических веществ и миграционную способность многих элементов в воде вокруг оползня. Методом газовой хроматографии в воде обнаружены метанол и метилированные производные бензола, их концентрация увеличивалась после дренажа воды сквозь тело оползня. Среди летучих органических веществ значительную долю составляли продукты трансформации высокомолекулярных природных соединений, которые принимают участие в процессах метаногенеза и метанотрофии (метанол, ацетаты, ксилолы) и толуол, основной продукт деструкции тротила. Исследования элементного состава воды в зоне влияния оползня до и после проведения взрывных работ были проведены методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой на ICP-MS ELAN-9000 (Perkin Elmer). Ниже тела оползня отмечено увеличение содержания Al, Fe, W, Cr и Pb. Наиболее существенные изменения качества воды произошли после проведения взрывных работ. В воде искусственного канала отмечено резкое снижение содержания элементов (Fe, Cu, Zn и Pb) и увеличение концентрации ртути.
For the first time in December 2018, at a temperature of 32°C below zero, on the steep bank of the Bureiskoe Reservoir (Far East, Russia) a landslide occurred. Insular, discontinuous, and continuous permafrost on the catchment basin of the reservoir is recorded. A landslide with a total volume of 24.5 million m3 completely blocked the former channel of the Bureya River. It created a threat to the operation of the Bureya Hydro-electric Power Station and flooding of settlements. Blasting operations with use of trinitrotoluene and shaped charges with hexogen were carried out for restoring the flow. Methanol and methylated benzene derivatives were detected in water by gas chromatography; its concentration increased after the water was drained through the landslide body. In the water of the artificial channel, decrease in the lithogenic elements (Fe, Cu, Zn, and Pb) content and an increase in the mercury concentration were recorded. Among the volatile organic substances, a significant portion belonged to the products of transformation of high molecular natural compounds that take part in the processes of methanogenesis and methanotrophy (methanol, acetates, and xylenes) and toluene, the main intermediate of trinitrotoluene. The studies of the elemental composition of water in the zone of influence of the landslide before and after the blasting operations were carried out by inductively coupled plasma mass spectrometry on an ICP-MS ELAN-9000 (Perkin Elmer). Below the landslide body, an increase in the content of Al, Fe, W, Cr and Pb is noted. The most significant changes in water quality occurred after the blasting operations. In the water of the artificial channel, a sharp decrease in the content of elements (Fe, Cu, Zn and Pb) and an increase in the concentration of mercury have been recorded.