Химический состав влекомой взвеси в поверхностных водах мтс

 

В современной теории литогенеза начальная стадия формирования осадочных пород связывается с мобилизацией взвешенных и растворенных веществ на водосборах. С речными взвесями переносится основная масса химических элементов, в том числе такие подвижные в зоне гипергенеза, как щелочные и щелочноземельные металлы. До того как продукты механической и химической эрозии суши отложатся на дне водоемов и превращаются в осадочные породы, они проходят через ряд последовательных этапов трансформации, на которых происходит химическое фракционирование, ведущее к пространственной дифференциации химического состава осадка. При рассмотрении внутриводоемных этапов литогенеза состав привносимого материала выступает в качестве внешнего фактора, задаваемого условиями, при которых идет мобилизация вещества на водосборах.

В силу большой пространственной неоднородности этих условий, обусловленной различиями в петрографическом составе материнских пород, климате, рельефе, интенсивности биологических продукционно-деструкционных процессов и т.д., средними значениями будем считать пробу Md 251, которая была отобрана в р. Кураган отдаленной от источника эмиссии по основному руслу на 12 км. Результаты химического анализа влекомой взвеси в поверхностных водотоках МГС отображены в таблице 8.

Значение закономерностей формирования материнского стока растворенных и взвешенных веществ имеет значение не только в связи с развитием общей территории литогенеза, но также как важная составная часть эколого-геохимического изучения биосферы. При этом большое внимание уделяется микроэлементам, многие из которых обладают сильными токсическими и мутагенными свойствами. Несмотря на то, что биологическая активность растворенных веществ, как правило, значительно выше твердых фаз, экологическая роль последних чрезвычайно велика, поскольку основная часть токсичных микроэлементов находится в них в подвижной форме (поглощенный комплекс, органические соединения, тонкодисперсные оксигидроксиды железа и марганца)(Савенко, 2006).

 

 

Таблица8

Результаты химического анализа влекомой взвеси в поверхностных водотоках МГС (мг/кг)

	Md 238/2	Md 250	Md 251	Md 252	Md 247	Md 260	Md(W)281	Md(W)288
Li	0,87	10,99	29,81	18,11	10,09	1,51	7,89	12,28
Be	0,33	2,12	1,30	2,68	0,12	4,21	3,66	1,33
Sc	7,12	15,57	15,96	14,70	6,02	6,43	7,45	9,04
V	9,83	47,58	99,05	87,21	8,04	23,13	46,72	50,68
Cr	58,87	80,80	140,09	81,81	52,05	15,70	64,00	69,43
Mn	207,94	5663,99	1207,34	8068,93	2476,67	985,32	900,11	5519,24
Co	10,90	151,79	19,84	101,37	12,68	55,18	68,75	168,44
Ni	6,02	142,89	116,56	115,32	65,52	48,03	74,27	89,10
Cu	885,85	6177,19	82,35	1676,81	403,38	15777,77	11072,57	1155,91
Zn	487,40	8594,35	141,27	3510,85	841,44	6008,86	7076,93	1552,99
Ga	1,50	5,99	13,46	3,67	1,07	3,03	3,70	4,51
Ge	0,30	0,24	0,14	0,08	0,03	0,53	0,35	0,08
As	24,60	400,78	5,65	1581,17	246,73	466,49	1101,96	51,59
Se	3,17	6,89	1,11	3,05	1,76	8,08	5,92	11,29
Rb	1,54	18,85	74,37	16,29	4,96	1,99	10,15	20,03
Sr	34,56	161,78	130,46	82,60	40,22	109,14	106,88	75,33
Y	8,47	67,54	16,29	17,05	3,38	179,24	179,19	28,37
Zr	2,30	24,44	55,91	12,48	5,18	3,19	9,59	13,51
Nb	0,08	2,06	5,44	1,02	0,42	0,30	1,31	1,49
Mo	1,06	9,75	1,70	1,77	1,29	1,41	н/о	1,69
Cd	17,53	103,89	0,81	44,33	11,23	34,16	70,80	39,09
Sn	2,15	19,13	7,06	4,08	3,82	2,18	6,25	0,53
Sb	1,27	4,82	0,91	1,96	1,64	5,07	5,79	4,88
Te	0,26	1,15	0,10	0,34	0,22	1,29	1,67	1,93
Cs	0,04	1,01	3,96	0,94	0,22	0,11	0,75	1,38
Ba	39,31	207,37	315,92	146,48	36,99	64,40	570,28	19,64
La	2,17	15,23	16,02	15,47	1,64	78,66	94,42	18,41
Ce	7,11	84,36	45,16	22,68	4,84	169,50	232,46	46,50
Pr	1,27	9,50	5,19	3,23	0,62	27,23	27,76	5,65
Nd	7,37	40,45	21,20	13,64	2,67	112,07	120,57	24,26
Sm	2,05	8,36	4,22	2,85	0,55	24,68	27,48	5,27
Eu	0,52	2,43	0,94	0,78	0,14	8,39	8,88	1,41
Gd	2,13	11,40	3,97	3,71	0,65	40,10	39,20	6,57
Tb	0,34	1,64	0,54	0,53	0,09	6,31	6,07	1,00
Dy	2,22	10,55	3,30	3,27	0,55	40,80	39,69	6,32
Ho	0,48	2,14	0,63	0,67	0,11	8,54	8,24	1,30
Er	1,38	5,59	1,73	1,71	0,31	22,42	21,79	3,47
Tm	0,21	0,70	0,25	0,22	0,04	2,77	2,79	0,45
Yb	1,36	4,12	1,62	1,33	0,25	15,90	15,88	2,67
Lu	0,20	0,63	0,24	0,20	0,04	2,46	2,47	0,43
Hf	0,09	0,73	1,54	0,37	0,13	0,36	0,72	0,72
Ta	0,02	0,03	0,25	1,13	1,06	0,09	0,72	0,41
W	0,24	4,68	1,27	1,01	0,69	0,45	15,47	0,49
Tl	0,08	0,72	0,39	0,34	0,22	0,24	0,43	0,55
Pb	51,12	113,22	21,78	23,80	23,00	47,08	240,56	62,01
Bi	0,31	1,43	0,29	0,30	0,25	0,66	1,88	2,30
Th	0,33	1,41	5,96	1,19	0,33	0,24	1,45	2,88
U	0,40	4,51	2,69	1,36	0,50	13,10	20,05	15,06

 

Микроэлементный состав влекомой взвеси отражает существующую геохимическую ситуацию в аквальных транзитных системах на момент отбора гидрохимических проб.В целом, характер распределения редкоземельных элементов во взвеси типичен для такого в донных отложениях. При сравнении состава взвеси МГС и усредненного состава взвеси рек мира наблюдаются аномалии коэффициентов концентрации для Cd, Cu, As, Zn, Mn. Преобладающая часть элементов характеризуется концентрациями меньшими, нежели усредненные для взвеси рек мира (Рис. 20). Состав взвеси для редкоземельных элементов поверхностных водотоков МГС, нормированных на хондрит, приведен на рис 21.

Рис. 20. Распределение редких, рассеянных элементов во влекомой взвеси рек МГС, нормированных по среднему составу взвеси рек мира (Martin, Whitfield. 1983).

Рис. 21. Распределение редкоземельных элементов во влекомой взвеси рек МГС, нормализованных по среднему составу хондрита (Балашов, 1976).

Зависимость концентраций тяжелых металлов (Cu, Zn, Cd, Sb, As) во влекомой взвеси от расстояния до источника эмиссии показана на рис 22. Линии кривых по Cu, Zn, Cd, Sb имеют практически одинаковые изгибы. Источником эмиссии выбрана проба Md 238/2 и она имеет нулевой отсчет. На 3 км наблюдается самое высокое содержание тяжелых металлов это проба Md 260, это объясняется тем, что рядом находятся руины обогатительной фабрики с остатками куч колчеданных руд и концентратов, что при поверхностном смыве в р. Жирикля дает “взврыв” концентраций по халькофильным элементам. Далее по удалению наблюдается понижение содержаний, что объясняется разбавлением основного потока природными ручейками, многочисленной водной растительностью в прибереговой зоне, донными отложениями. На фоне плавного снижения концентраций металлов на 38 км в точке Md 288 отмечается второй всплеск линии кривой. Следует предположить, что это может являться результатом прохождения шлейфа от труб МСК через этот участок, так как от труб до этой точки напрямую около 3 км, а в летний период роза ветров в этом направлении составляет около 85% от общего количества.

Полученные линии кривой по As трудно объяснить, так как на 11 км в точке Md 252 происходит понижение концентраций и потом резкое повышение с последующим понижением.

 

 

 

 

Рис. 22. Зависимость концентраций тяжелых металлов во влекой взвеси от расстояния до источника эмиссии.