Вестник МГТУ. 2019, Т. 22, № 1.

Вестник МГТУ. 2019. Т. 22, № 1. С. 177-187. DOI: 10.21443/1560-9278-2019-22-1-177-187 отстоя и ремонта судов речного флота, площадка в пойме реки, где до 2008 г. располагалась нефтебаза, выпуски канализационно-очистной станции г. Тобольска, стоки Тобольской ТЭЦ, очистные сооружения нефтехимического комплекса ООО "Сибур Тобольск" [7]. Влияние фазы водного режима реки Иртыш на динамику содержания нефтепродуктов в донных отложениях подробно рассмотрены в работах [8-9]. Среди металлов и металлоидов наиболее опасными токсикантами для биоты являются Co, Pb, Cu, Al, Zn, Sr, Ni, Cr, Mn, As [10]. Концентрации элементов в донных отложениях зависят от их фракционного состава, содержания в них органических веществ и биогенных компонентов [11-19]. В табл. 1 приведены статистически значимые значения (р < 0,05) коэффициента корреляции Спирмена между элементами и физико-химическими свойствами донных отложений реки Иртыш. Коэффициенты корреляции Спирмена рассчитаны для всех отобранных образцов донных отложений нижнего течения реки Иртыш. Таблица 1. Связь валовых концентраций элементов с содержанием гранулометрических фракций, железа, марганца, органического вещества и нефтепродуктов в донных отложениях нижнего течения реки Иртыш (п = 63, р < 0,05) Table 1. The gross concentrations' relations of elements containing particle-size fractions, iron, manganese, organic substance and oil products in the bottom sediments of the lower reach of the Irtysh River (n = 63, р < 0,05) Элемент Глина (< 0,005 мм) Ил (0,005-0,05 мм) Песок (0,05-2 мм) Fe Mn Органическое вещество Нефте­ продукты Со 0,83 0,77 -0,80 0,97 0,90 0,35 - Pb 0,83 0,76 -0,80 0,99 0,89 0,33 0,26 Cu 0,82 0,75 -0,79 0,96 0,84 0,32 0,27 Al 0,81 0,74 -0,77 0,94 0,85 0,39 - Zn 0,79 0,73 -0,76 0,97 0,86 0,31 0,31 Sr 0,74 0,72 -0,75 0,93 0,85 - 0,36 As 0,69 0,66 -0,69 0,91 0,82 0,27 0,31 Cr 0,69 0,62 -0,67 0,92 0,75 - 0,36 Ni 0,67 0,59 -0,63 0,88 0,76 - 0,40 Примечание. Тире означает, что корреляция статистически не значима; коэффициенты корреляции Спирмена (r) рассчитаны для всех отобранных образцов донных отложений нижнего течения реки Иртыш. Хорошими природными сорбентами металлов по своей природе являются оксиды и гидроксиды железа и марганца [20]. Это связано с их способностью покрывать тонким пористым слоем поверхность других частиц твердого осадка, что значительно увеличивает удельную сорбционную поверхность. Относительная концентрация гидроксида железа в составе донных отложений может изменяться в широких пределах и достигать достаточно высоких значений - 0,3-3,5 % [11]. Соответственно, при прочих равных условиях в зависимости от концентрации железа в широких пределах могут изменяться и концентрации других металлов. При этом обычно наблюдаемая обратная корреляция между размером гранулометрических фракций донных отложений и концентрацией металлов может быть нарушена [11]. Природной особенностью химического состава воды нижнего течения реки Иртыш являются повышенные концентрации железа и марганца, связанные с болотным водосбором. В проведенных ранее исследованиях содержание железа в пробах воды, отобранных на исследуемом участке реки Иртыш в период весенне-летнего половодья, варьировало от 594 до 2 470 мкг/дм3 (ПДК железа общего в воде объектов рыбохозяйственного значения составляет 100 мкг/дм3), а содержание марганца - от 85 до 240 мкг/дм3(ПДК - 10 мкг/дм3) [21]. В аэробных условиях происходит окисление растворенных форм металлов до нерастворимых (Fe2+^ F e 3+, Mn2+^M n 4+) и их осаждение в составе взвеси. Наиболее тесные корреляции данных элементов определены с Pb и Co, наименьшие - с Ni, Cr и As (табл. 1). Большую роль в сорбции металлов играет процесс образования прочных гуматных комплексов с нерастворимыми гуминовыми кислотами, входящими в состав донных отложений. Содержание органического вещества в исследуемых образцах характеризовалось низкими значениями - среднее значение составило 0,5 %, диапазон колебаний - от 0 до 1,7 %. Определена слабая прямая связь между содержанием органического вещества и большинства элементов в речных отложениях (табл. 1). Выявлена слабая положительная корреляция между содержанием нефтепродуктов и концентрацией микроэлементов в изученных образцах (табл. 1). Наиболее высокие значения коэффициента корреляции получены для Ni (r = 0,40). При соотнесении коэффициентов корреляции между собой прослеживалась следующая закономерность: чем сильнее была связь концентрации металла с содержанием нефтяных компонентов, тем слабее была 179