Антропогенные изменения водных систем Хибинского горного массива (Мурманская область) = Anthropogenic changes of lothic ecosystems in the Murmansk region. В 2 т. Т. 1 / Н. А. Кашулин, Д. Б. Денисов, С. С. Сандимиров [и др.] ; Рос. акад. наук, Кол. науч. центр, Ин-т проблем пром. экологии Севера. - Апатиты : Институт проблем промышленной экологии Севера, 2008.

Если условно схематизировать отвалы как однородную фракцию уртита 0.16-0.40 мм, то в случае равномерной фильтрации атмосферных вод через породу со скоростью 1.2 м/сут. для достижения равновесного состояния по всем рассматриваемым элементам поток воды должен просочиться через слой мощностью 19.5 м. В естественных условиях присутствие в массивах отвалов тонкозернистой песчаной, пылеватой и глинистой фракций многократно увеличивает площадь удельной поверхности твердой фазы и тем самым уменьшает время, необходимое для установления равновесия между водой и твердой фазой. Высота массивов отвальных пород на исследуемой территории в большинстве случаев превышает 100 м (Дудкин, 1996). Площадь, занимаемая отвалами, составляет более 1 км2. Согласно О.Б.Дудкину (1996), по гранулометрическому составу отвалы представляют собой смесь глыб (70%), дресвы (15-20%), песчаной (до 10%) и пылевато-глинистой фракций (1-10%). Выпадение атмосферных осадков на исследуемой территории оценивается величиной порядка 800-1000 мм/год, 50-60% из которых выпадает в виде снега (Иванова, 1975). Небольшие количества единовременно выпадающих осадков в течение летнего периода (максимум до 50 мм/сут.) обусловливают фильтрацию атмосферных вод через отвалы, главным образом посредством капиллярного просачивания, скорость которого на песчано-пылеватых отложениях может быть принята менее 1 м/сут. Сопоставление изложенных экспериментальных данных по скорости установления концентраций насыщения элементов при взаимодействии воды и образцов отвальных пород с данными по мощности, гранулометрическому составу отвалов и количеству атмосферных осадков позволяет делать вывод о том, что атмосферные воды после фильтрации через массивы отвальных пород находятся в состоянии равновесия с вмещающими породами и приобретают повышенные концентрации F, Al, Sr, Mn и других элементов. По ряду элементов (F, Al, Fe) эти концентрации значительно превышают фоновые значения для грунтовых вод исследуемой территории. Учитывая большую площадь, занимаемую массивами отвальных пород (более 1 км2), вынос повышенных концентраций химических элементов подземным и поверхностным стоком от отвалов можно рассматривать как важный источник поступления загрязняющих веществ в природные воды. Полученные результаты изучения закономерностей формирования потоков загрязняющих веществ в природные воды при разработке Хибинских апатитонефелиновых месторождений показывают, что повышенные концентрации токсичных веществ поступают в природные воды в составе карьерных и рудничных вод, вследствие аэротехногенного загрязнения территории и в результате выноса элементов от массивов отвальных пород подземным и поверхностным стоком. Характерной особенностью миграции металлов в этих техногенно обусловленных процессах является преимущественное их нахождение в взвешенной форме, то есть связанными с минеральным и органическим веществом в устойчивые структурные образования. Результаты гранулометрического анализа взвешенного вещества карьерных и рудничных вод показывают, что основную массу взвешенных частиц (около 90%) составляют частицы песчаной и пылеватой фракций. Сведения о концентрации химических элементов в пылевых частицах представлены в табл.3.9. 109