Сандимиров С.С. Формирование химического состава поверхностных вод в Арктике на примере озера Инари и реки Паз. Вестник МГТУ. 2017, Т. 20, №1/1, с. 252-260.

Вестник МГТУ. 2017. Т. 20, № 1/2. С. 252-260. DOI: 10.21443/1560-9278-2017-20-1/2-252-260 Река Паз (Патсойоки) на всем протяжении соответствует природному для вод Кольского Севера порядку распределения главных ионов: НСО 3 > SO ,2 > СГ; Са2+ > Na+> Mg2+ > К+ и относится к классу гидрокарбонатов [ 6 - 8 ]. Формирование химического состава вод связано с выветриванием горных пород, которое в условиях земной поверхности обусловлено климатом, литологией, рельефом, временем, циклами смачивания и высыхания, деятельностью человека. Но все эти факторы могут быть описаны основными термодинамическими параметрами: температурой, давлением, химическим и минеральным составом пород и временем взаимодействия воды с породой. Таблица 2. Химический состав пород террейна Инари Table 2. Chemical composition o f the rocks o f Inari terrane 1 2 3 4 5 S i0 2 68,64 73,67 64,62 67,37 74,47 T i0 2 0,58 0,16 0,39 0,74 0,23 А 120 з 15,42 13,92 14,15 13,37 13,18 Fe 2 0 3 0,75 0,51 2,22 1,31 1,24 FeO 3,28 1,00 4,70 2,85 1,28 MnO 0,04 0,04 0,11 0,08 0,05 MgO 2,15 0,26 2,93 1,95 0,41 CaO 1,56 1Д9 6,07 6,78 2,40 Na20 3,34 3,44 3,18 4,03 4,16 K20 2,43 5,01 0,68 0,30 1,82 P 2 O 5 0,08 0,04 0,11 0,22 0,04 C 0 2 0,00 0,00 0,04 - - H 2 0 + 1,42 0,48 0,44 - - H20 0,12 0,03 0,06 - - H20 + C 0 2 - - - 0,94 - 2 99,81 99,75 99,70 99,94 99,28 Примечание: 1 - биотитовый гнейс; 2 - плагио-микроклиновые граниты; 3 - кварцевые диориты; 4 - амфиболовый гнейс; 5 - кварц-полевошпатовые гнейсы (средний состав по 11 анализам). Результаты и обсуждение На основании разработанных ранее методик [9], данных мониторинга химического состава поверхностных вод и исследования химического состава пород было проведено физико-химическое моделирование (ФХМ) (ПК "Селектор"). В ФХМ включено 34 независимых компонента (Al-B-Br-Ar-He-Ne-C-Ca-Cl-F-Fe-K-Mg- Mn-N-Na-P-S-Si-Sr-Cu-Zn-Ni-Pb-V-Ba-Co-Cr-Hg-As-Cd-H-0-е), 996 зависимых компонента, в том числе в водном растворе - 369, в газовой фазе - 76, жидких углеводородов - 111, твердых фаз, органических и минеральных веществ - 440. Набор твердых фаз мультисистемы сформирован с учетом минерального состава кристаллических пород Фенноскандинавского (Балтийского) щита. Изучены процессы формирования поверхностных вод в системе вода - порода - атмосфера, в зависимости от степени взаимодействия (^) пород с водными растворами в открытых условиях - 100 кг атмосферы, 1000 кг воды, 7 - 5 С, /J - I бар, порода (100 г) - средний состав: 1) породы террейна Инари, 2) гранулиты Лапландского гранулитового пояса; учитывались кларковые концентрации S, С, F, Zn, Ni, Pb, Си [10] с целью определения их влияния на процессы формирования химического состава водных растворов, коэффициенты водной миграции [ 11 ]. Таблица 3. Компьютерный аналог состава поверхностных вод и новообразованных фаз в результате взаимодействия "вода - порода - атмосфера" (Г = 5 °С, Р = 1 бар) (террейн Инари) Table 3. Computer analogue o f surface waters' composition and newly formed phases due to the interaction o f "water - rock - atmosphere" ( 7 - 5 C , ! ’ - I bar) (Inari terrane) KSI А іо б щ Са +2 К+ Na+ Mg +2 s o -2 СГ Состав поверхностных вод, мг/л 1 1,21Е-05 0,25713 0,17001 0,18375 0,10983 0,2393 0,12 0,8 1,1 IE-05 0,40738 0,2682 0,29153 0,174 0,37893 0,19019 0,6 1ДЗЕ-05 0,61701 0,2903 0,4957 0,27561 0,5998 0,30142 0,4 1,26Е-05 0,95834 0,27787 0,83114 0,4364 0,94869 0,47772 0,2 1,55Е-05 1,513 0,25892 1,3625 0,69057 1,4986 0,75712 0 2,09Е-05 2,3918 0,23182 2,2039 1,0918 2,3629 1,1999 255