Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) Часть 2)

Результаты и обсуждение На основании разработанных раньше методик формирования химического состава природных вод было проведено физико-химическое моделирование (ФХМ). В ФХМ включено 37 независимых компонента (Al-B-Br- Л г-И е-№ -С -С а -С 1^^ е-К -]^ -М п -]Ч -Ч а -Р^^1^г -Си -2п -№ -РЬ -У -В а -и^ -М о -С о -С г-^ -Л 8 -С а -И - O-e), 996 зависимых компонентов, 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 Хибинского массива [8-11]. Изучены ионные составы природных вод в системе «вода — атмосфера — органическое вещество», в открытых, частично открытых и закрытых условиях к атмосфере (1000 кг воды, T =276,15, P = 1 бар). Полный гидрохимический анализ показал присутствие в водах таких элементов, как уран, молибден, серебро, барий. Результаты моделирования взаимодействия «вода — атмосфера — органическое вещество» представлены в табл. 1. Анализ результатов моделирования и аналитических данных указывает, что самые низкие концентрации по кальцию, магнию, стронцию, железу, серебру и барию содержатся в скважине долины р. Малая Белая, при высоких показателях рН (больше 9) и концентрации фтора (4,5 мг/л). Самые высокие концентрации кальция, натрия, нитрата, гидрокарбоната— в водах родника 3, расположенного практически в самом г. Апатиты, за железной дорогой. Это указывает на антропогенное загрязнение этих вод: воды насыщены углеводородами, содержат сероводород, метан. В бальнеологических железистых водах железо находится в основном в двухвалентной форме [8]. В исследуемых источниках, содержащих кислород, железо находится в трехвалентной форме. Формы миграции и других поливалентных элементов (уран, марганец и др.) зависят от окислительно-восстановительных условий, что, видимо, будет оказывать влияние на здоровье населения. К категории «относительно нормальная экологическая ситуация» относится ситуация, когда соотношение Ca / Sr > 100 [2]. Соотношения Са / Sr в указанных источниках составляют 182, 275, 376, 37 соответственно, т. е. в трех источниках соотношение превышает 100 и только в долине р. Малой Белой он ниже 100. В работе [3] особое внимание уделено сведениям о связи наиболее распространенных и опасных онкологических заболеваний с составом используемых подземных вод, загрязненных химическими веществами. Риск повышения уровня этих заболеваний во многих исследованиях связывают с обнаружением в подземных водоисточниках канцерогенных органических соединений антропогенного происхождения. Согласно проведенным исследованиям, родник № 3 необходимо взять под особый контроль. В структуре общей заболеваемости взрослого населения Мурманской области наибольшая доля приходится на болезни системы кровообращения (17,9 %; г. Апатиты), на втором месте — болезни костно-мышечной системы (13,2 %; города Апатиты, Кировск). Кроме того, наблюдается значительное превышение среднероссийских показателей заболеваемости по новообразованиям и анемии [12]. Таблица 1 Аналитические данные (А. Д.) и результаты моделирования (Р. М.) вод родников и подземных вод в районе р. Малая Белая (скв. 1М. Б.), мг/л Параметр Родник 1 Родник 3 Родник 5 Скв. 1М. Б. А. Д. Р. М. А. Д. Р. М. А. Д. Р. М. А. Д. Р. М. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 рН 8,22 8,50 7,03 7,13 8,03 8,28 9,21 9,23 Eh, B 0,748 -0,205 0,765 0,716 Са 34,3 3,24E + 01 46,8 4,48E + 01 22,3 2,16E + 01 0,95 9,21E - 01 Na 6,01 6,00 24,9 2,49E + 01 5,15 5,13 14,1 1,41E + 01 К 4,19 4,19 3,14 3,14 0,79 7,87E - 01 1,17 1,17 Mg 4,98 4,76 6,50 6,24 1,32 1,28 0,031 2,99E - 02 Sr2+ 0,188 1,83E - 01 0,17 1,64E - 01 0,059 5,83E - 02 0,0250 2,48E - 02 Fe 0,076 7,64E - 02 0,15 1,46E - 01 0,67 6,65E - 01 9,26E - 03 9,26E - 03 eF - 9,05E - 14 - 1,46E - 01 - 1,79E - 12 2,41E - 16 Fe(OH)3 - 1,00E - 02 - 4,32E - 12 - 8,68E - 02 1,00E - 03 Fe(OH)4- - 6,36E - 03 - 1,19E - 13 - 3,28E - 02 3,43E - 03 FeSO4 - 1,76E - 13 - 4,68E - 04 - 3,06E - 14 FeO2- - 2,26E - 03 - 4,24E - 14 - 1,17E - 02 1,22E - 03 HFeO2 - 1,01E - 01 - 4,37E - 11 - 8,79E - 01 1,01E - 02 FeO+ - 4,03E - 03 - 4,14E - 11 - 5,82E - 02 7,60E - 05 FeOH+ - 3,58E - 15 - 2,28E - 04 - 4,13E - 14 Mn 0,0023 2,29E - 03 0,032 3,23E - 02 0,144 1,44E - 01 0,00003 3,43E - 05 Mn2+ 2,28E - 03 3,23E - 02 1,44E - 01 3,39E - 05 MnSO4 2,56E - 05 7,12E - 05 1,69E - 03 2,66E - 07 870