Вестник МГТУ. 2019, Т. 22, № 1.

Даувальтер В. А. Гидрохимия озер в зоне влияния стоков производства железорудного сырья В воде оз. Пермусозеро зафиксировано наибольшее содержание Fe (табл. 4), как и наибольшее содержание органического материала, что может свидетельствовать о преобладающем нахождении Fe в составе коллоидных органо-минеральных соединений [11]. Оно является биологически активным элементом и может поступать в воду после химического выветривания подстилающих горных пород, а также с промышленными и хозяйственно-бытовыми стоками [9]. В результате исследований [12] получен следующий ряд способности металлов к комплексообразованию с органическими лигандами в поверхностных водах Кольского Севера: Fe (99 %) > Cu (65 %) > Al (30 %) > Ni (25 %) > Zn (10 %) > Mn (< 1 %) > Sr (< 1 %); в скобках указан процент форм, закомплексованных с органическим веществом, от общего содержания металла. Сходный ряд активности металлов в процессах комплексообразования для поверхностных вод Кольского Севера был получен исследованиями М. И. Дину [13]. Высокой способностью к комплексообразованию обладает железо, что объясняется его физико-химическими свойствами (радиусом ионов и зарядами, конфигурационными свойствами) [14]. Довольно высокое содержание Fe отмечено в воде озер Круглое и Кахозеро - более 60 мкг/л, в которых так же, как и в оз. Пермусозеро, зафиксировано высокое содержание органического материала. Наименьшие концентрации Fe отмечаются в озерах, принимающих фильтрационные воды отстойников АО "Олкон", - Старое и Колозеро. В пользу того, что Fe находится главным образом в составе органо-минеральных соединений, говорит высокое значение коэффициента корреляции ( r = 0,82) между концентрациями Fe и показателями содержания органического материала - ПО и Сорг. Фильтрационные воды отстойников характеризуются низкими значениями pH, при которых растворимость железа резко увеличивается. Например известно, что растворимость гидроокиси трехвалентного железа при уменьшении рН с 8 до 6 увеличивается на четыре порядка [15]. При поступлении фильтрационных вод в озера со слабощелочными условиями (значения pH находятся в пределах от 7,46 до 7,55) и довольно высокими концентрациями растворенного кислорода (7 мгО/л) происходит выпадение в осадок гидрооксидов Fe и поступление их в донные отложения (ДО) [16]. Наименьшая концентрация Mn, как и Fe, отмечена в оз. Старое, но в оз. Колозеро зафиксировано наибольшее содержание Mn (табл. 4). Вероятно, это связано с тем, что окисление растворенного Fe2+ до взвешенных окислов Fe3+ происходит быстрее, чем окисление Mn2+ до окислов Mn4+ [16]. Поэтому в оз. Колозеро Mn, поступивший в составе фильтрационных вод, не успевает окислиться и выпасть в осадок в виде гидрооксидов. При значениях рН, характерных для поверхностных вод, окисление марганца протекает довольно медленно [11]. Поэтому при попадании в водоемы Fe2+и Mn2+сначала идет окисление и осаждение Fe и лишь потом Mn. В то же время восстановление окисленных форм Mn в ДО водоемов протекает легче, чем восстановление соединений Fe [11]. В оз. Кахозеро содержание Mn довольно низкое (14 мкг/л), в остальных озерах концентрации Mn находятся в пределах от 20 до 46 мкг/г. Таблица 4. Содержание микроэлементов в воде исследуемых озер, мкг/л Table 4. The content of trace elements in water of the studied lakes, pg/l № п/п Озеро, станция Al Fe Mn Cu Ni Co Zn Sr Cr 1 Круглое 21 63 46 2,2 1,2 0,27 0,58 37 0,30 2 Старое 23 16 3 5,1 5,4 0,38 0,93 113 0,23 3 Кахозеро 52 62 14 4,2 4,7 0,30 0,85 69 0,25 4 Пермусозеро - 1 35 114 29 2,0 1,3 < 0,20 0,93 35 0,23 5 Пермусозеро - 2 23 81 38 2,2 1,4 0,20 1,45 33 0,28 6 Колозеро - 1 8 47 119 2,2 2,2 0,20 0,85 58 0,20 7 Колозеро - 2 9 13 34 3,3 2,1 0,20 1,28 56 0,20 8 Б. Имандра - 1 26 39 20 3,5 4,3 < 0,20 0,65 50 0,25 9 Б. Имандра - 2 31 34 22 4,1 5,3 0,30 1,18 52 0,23 В воде оз. Старое отмечены наибольшие содержания Ni, Cu и Co, поступающих в составе фильтрационных вод отвалов в результате окисления сульфидов, а также с атмосферными выбросами комбината "Североникель" [17]. Это озеро из всех исследуемых малых озер ближе всех расположено к комбинату. Похожие концентрации тяжелых металлов (Ni, Cu и Co) зафиксированы в воде оз. Кахозеро, а также губы Куреньга оз. Большая Имандра на ст. 9, что связано с поступлением этих металлов со стоками комбината "Североникель" из оз. Нюдъявр, где содержания Ni и Cu доходят до 600 и 400 мкг/л соответственно [18], через губу Монче, в воде которой содержание Ni и Cu равно 34 и 12 мкг/л соответственно [9]. Довольно высокие значения коэффициента корреляции ( r = 0,54-0,78) концентраций соединений азотной группы и металлов Ni, Cu и Co говорят о едином источнике их поступления, которым является деятельность АО "Олкон". Гнейсы биотитового и амфиболового состава содержат большое количество щелочноземельных металлов и Al, что повлияло на повышенные концентрации не только главных катионов Ca2+и Mg2+, но и Sr и Al в воде озер, в которые поступают фильтрационные воды хвостохранилища АО "Олкон". Содержание Sr в воде озер Старое, Кахозеро и Колозеро равны 113, 69 и 57 мкг/л соответственно (табл. 4). Довольно 172