Вестник МГТУ. 2018, том 21, № 1.

Мазухина С. И. и др. Формирование химического состава подземных вод… 88 УДК 556.5:544.3.03(98) С. И. Мазухина, В. И. Пожиленко, В. А. Маслобоев, С. С. Сандимиров, Т. Т. Горбачева, С. В. Дрогобужская, С. В. Иванов Формирование химического состава подземных вод в южном Прихибинье на примере водозабора "Предгорный" Исследователи России и зарубежных стран, занимающиеся медико-экологическим загрязнением питьевой воды, указывают на связь здоровья населения с химическим составом подземных вод и антропогенных включений. Целью работы является обнаружение изменения химического состава природных вод, формирующихся в пределах Хибинского массива и его ближайшего обрамления, в зависимости от состава пород области водосбора и от антропогенного влияния с помощью физико-химического моделирования (программный комплекс (ПК) "Селектор") и современных прецизионных методов анализа. Для достижения цели был произведен отбор проб на водозаборе "Предгорный" (п. Коашва, Кировский район). Полный гидрохимический анализ показал присутствие в водах таких элементов, как уран, молибден, серебро, барий, что пополнило базу данных химического состава подземных вод. Для физико-химического моделирования были сделаны выборки химических анализов наиболее распространенных пород, слагающих юго-восточную часть Хибинского массива как основную область водосбора. Анализ полученных результатов позволил отделить породное влияние от антропогенного, природный химический состав вод от профильтрованных рудничных (антропогенных). Показано, что уже в природных (чистых) водах соотношения Са/P и Са/Sr могут приводить к болезням костей у населения. Установлено, что на формирование химического состава подземных вод водозабора "Предгорный" оказывают влияние химические составы пород и поверхностных вод, содержащие кислород, нитраты азота, хлор, которые влияют на значения рН (уменьшая их), формы миграции алюминия, марганца, железа и других элементов. В костях человека и животных примерно 70 % приходится на гидроксил апатит Са 5 (РО 4 ) 3 ОН. Группу ОН могут заменять F, Cl, O. Кальций может быть изоморфно заменен рядом элементов: Sr, U, Ba и др., что вызывает заболевания костей и зубов у населения. Результаты исследований могут быть полезны в областях геохимии, гидрологии, экологии, медицине. Ключевые слова: подземные воды, физико-химическая модель, хибиниты, Хибинский массив, медико-экологические исследования, гидроксил апатит. Введение Средние уровни заболеваемости взрослого населения Мурманской области по сумме болезней находятся на уровне среднероссийских показателей, вместе с тем по некоторым классам заболеваний и нозологическим формам, мониторируемым в рамках Федерального информационного фонда, превышают среднероссийские уровни: новообразования, болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ, болезни костно-мышечной системы 1 . Наибольшее превышение среднероссийского уровня по заболеваемости взрослого населения отмечается в г. Апатиты и г. Кировске. В целом по сумме заболеваний показатели заболеваемости детского населения выше среднероссийского уровня на 30–40 % на протяжении многих лет. Петербургским геохимиком В. И. Лебедевым сформулирован принцип: человек по отношению к внешней среде есть открытая система, к которой применимы законы физикохимии [1]. В работе Л. И. Эльпинера и И. С. Зекцера [2] подчеркнуто, что исследователи России и зарубежных стран, занимающиеся медико-экологическим загрязнением питьевой воды, устанавливают связь здоровья населения с химическим составом подземных вод и антропогенных включений. С. М. Кравченко [1] считает, что объяснение состояния костей и зубов и их лечение не достаточно ограничивать изучением человеческого организма и избытком или недостатком Sr, Se, U, Th и других микроэлементов во внешней среде, большинство из которых изоморфно замещают кальций в структуре апатита (в костях человека и животных ~ 70 % гидроксил апатита). Также упомянуто, что в щелочных массивах Кольского полуострова обнаружен апатит с содержанием SrO до 39,31 %. Все это указывает на то, что в исследовании вод и оценке их для питьевых целей необходимы объединения усилий различных специалистов и новый комплексный подход. Цель работы – оценка антропогенного влияния и химического состава горных пород Хибинского массива на формирование химического состава поверхностных и подземных вод водозабора "Предгорный" с помощью физико-химического моделирования (ПК "Селектор") [3]. Материалы и методы В работе использованы опубликованные источники, материалы отчетов, выполнявшихся в рамках научно-исследовательских программ, а также результаты химического анализа проб воды, отобранных 1 http://mpr.gov-murman.ru.