
- •Введение
- •1.1.2. Долговременные изменения климата
- •1.1.3. Ландшафты
- •1.2. Особенности геологического строения
- •1.3. Гидрогеологические условия
- •1.4. Гидрография
- •1.5. Исторический очерк антропогенной трансформации природных комплексов района исследований
- •Глава 2 методы исследований
- •2.1. Гидрохимия
- •2.2. Донные отложения
- •2.3. Методы определения концентрации редких и рассеянных элементов
- •2.4. Фитопланктон
- •2.5. Зоопланктон
- •2.6. Зообентос
- •2.7. Диатомовый анализ
- •3.1. Потоки элементов в составе карьерных и рудничных вод
- •3.2. Аэротехногенные потоки
- •3.3. Вынос элементов от массивов отвальных пород подземным и поверхностным стоком
- •3.4. Содержание редких металлов в апатитонефелиновых рудах Хибинского горного массива
- •3.4.1. Общие геохимические и экологические особенности редких металлов
- •3.4.2. Рассеянные щелочные элементы (Li, Rb, Cs)
- •3.4.3. Редкие элементы группы бериллия и галлия (Ga, Ba, Be)
- •3.4.4. Редкоземельные элементы(y, Sc)
- •3.4.5. Ванадий
- •3.4.6. Титан
- •Глава 4 миграция загрязняющих веществ в поверхностных водах с участков горных разработок
- •4.1. Основные факторы, определяющие миграцию химических элементов в поверхностных водах
- •4.2. Формирование основного химического состава поверхностных вод района исследований
- •4.2.1. Система р.Вуоннемйок
- •4.2.2. Система р.Большая Белая
- •4.2.5. Распределение металлов в составе взвешенных частиц
- •4.3. Особенности миграции редких и щелочноземельных элементов в природных средах
- •4.3.1. Динамика редких металлов в поверхностных водах
- •4.3.2. Сезонная динамика редких металлов в природных водах
- •4.3.3. Формы миграции редких металлов
- •4.3.4. Вертикальное распределение и формы редких элементов в озерах
- •Литература
- •Приложения
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК
КОЛЬСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР
ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЭКОЛОГИИ СЕВЕРА
Н.А.Кашулин, Д.Б.Денисов, С.С.Сандимиров, В.А.Даувальтер,
Т.Г.Кашулина, Д.Н.Малиновский, О.И.Вандыш,
Б.П.Ильяшук, Л.П.Кудрявцева
АНТРОПОГЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ВОДНЫХ СИСТЕМ
ХИБИНСКОГО ГОРНОГО МАССИВА
(Мурманская область)
Том 1
Апатиты
2008
Печатается по постановлению Президиума Кольского научного центра Российской академии наук
УДК 551.312.012:502.51 (471.21)
АНТРОПОГЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ВОДНЫХ СИСТЕМ ХИБИН (Мурманская область). В 2 т. / Н.А.Кашулин, Д.Б.Денисов, С.С.Сандимиров, В.А.Даувальтер, Т.Г.Кашулина, Д.Н.Малиновский, О.И.Вандыш, Б.П.Ильяшук, Л.П.Кудрявцева.
- Апатиты: Изд-во Кольского научного центра РАН. 2008. - Т.1. - 244 с.
В первой части монографии рассматриваются особенности формирования качества поверхностных вод Хибинского горного массива в природных условиях и условиях интенсивного многофакторного антропогенного воздействия. Приведены результаты исследований гидрохимического состава водных объектов, их пространственная и сезонная динамика. Анализируются закономерности формирования потоков загрязняющих веществ при разработке хибинских апатитонефелиновых месторождений. Показаны особенности миграции ряда элементов-загрязнителей, в том числе редких, редкоземельных и щелочноземельных, в системах "руда - рудничные воды - природные воды".
Монография представляет интерес для экологов, геоэкологов, гидрохимиков, геохимиков, гидробиологов. Ил. - 74, табл. - 42, библиогр. - 266 назв.
Рецензенты:
д.ф.-м.н. О.И.Шумилов;
д.т.н. Х.Б.Авсарагов
Н.А.Кашулин, Д.Б.Денисов,
С.С.Сандимиров, В.А.Даувальтер,
Т.Г.Кашулина, Д.Н.Малиновский,
О.И.Вандыш, Б.П.Ильяшук,
Л.П.Кудрявцева, 2008
Институт проблем промышленной
экологии Севера, 2008
Кольский научный центр РАН, 2008
Russian Academy of Sciences
Kola Science Centre
Institute of the North Industrial Ecology Problems
N.A.Kashulin, D.B,Denisov, S.S.Sandimirov, V.A.Dauvalter, T.G.Kashulina, D.N.Malinovskiy, O.I.Vandysh, B.P.Ilyashuk, L.P.Kudryavtzeva
Anthropogenic changes of lothic ecosystems
in the murmansk region
Volume 1
Apatity
2008
Published by decision of the Presidium of the Kola Science Centre оf Russian Academy of Sciences
UDС 551.312.012:502.51 (471.21)
Anthropogenic changes of lothic ecosystems in the murmansk region / N.A.Kashulin, D.B.Denisov, S.S.Sandimirov, V.A.Dauvalter, T.G.Kashulina, D.N.Malinovskiy, O.I.Vandysh, B.P.Ilyashuk, L.P.Kudryavtzeva.
- Apatity: Kola Science Centre RAS, 2008. - Vol.1. - 244 р.
In the first volume of the monograph forming peculiarities of freshwater quality in the Khibiny Mountains both in natural factors and polytypic anthropogenic influences are represented. The results of the hydrochemical composition investigation, spatial and season dynamic are given. The regularities of the pollutants streams in natural waters being formed during the apatite-nepheline mining processes have been analyzed. Special migration features of the whole series of the pollutant-elements are shown, including the rare, alkaline and alkaline-earth elements in ore - ore waters - natural waters system.
The monograph is useful for ecologists, geologists, hydrochemists, geochemists, hydrobiologists. Il. - 74, tabl. - 42, bibliogr. - 266 publ.
Reviewers:
Dr. Sci. (Phys. & Math.) O.I.Shumilov;
Dr. Sci. (Ingng) H.B.Avsaragov
Kashulin N.A., Denisov D.B,
Sandimirov S.S., Dauvalter V.A.,
Kashulina T.G., Malinovskiy D.N.,
Vandysh O.I., Ilyashuk B.P.,
Kudryavtzeva L.P., 2008
Institute of the North Industrial Ecology Problems RAS, 2008
Kola Science Centre of the Russian Academy of Sciences, 2008
Введение
В данной работе представлены результаты многолетних исследований, проводимых лабораторией водных экосистем ИППЭС КНЦ РАН в рамках различных проектов и посвященных изучению особенностей формирования качества поверхностных вод в районе Хибинского горного массива и ответных реакций биоты этих водоемов на различные виды антропогенного воздействия.
Формирование водных экосистем Кольского полуострова протекает в специфичных высокоширотных климатических условиях, с ярко выраженной меридиональной, широтной и высотной зональностью. Особенностью территории Мурманской обл., при высокой ее обводненности (суммарная площадь озер 1651 км2), является необычайно большое разнообразие водоемов, различающихся генезисом, ландшафтным положением, геологическим строением их водосборов, гидрологией и другими условиями формирования качества вод. Наличие множества природно-ландшафтных комплексов со своим микроклиматом обусловливает существование разнотипных водоемов на сравнительно небольшой территории, что предопределяет значительную вариабельность естественно-природных показателей состояния их экосистем (Великорецкая и др., 1974; Драбкова, 1974; Яковлева, 1974; Летанская, 1974). Индивидуальные условия формирования вод каждого водоема определяются особенностями действия локальных факторов: микроклиматических, батиметрических, гидрохимических, геоморфологических, ландшафтно-географических и др. В этом отношении наиболее показательны озерно-речные системы Хибинского горного массива, характеризующегося наличием целого спектра разнообразных ландшафтно-географических условий, в число которых входят высотная поясность и особенности горных и пригорных микроландшафтов (см. рисунок). Это позволяет выделить комплекс факторов, определяющих природные условия развития водных экосистем, и оценить их уязвимость к техногенному загрязнению. Основное внимание в данных исследованиях было сосредоточено на озерно-речных системах западной части Хибинского массива (водосборы рек Большая Белая и Куна), принадлежащих бассейну оз.Имандра и р.Вуоннемйок, впадающей в оз.Умбозеро. Формирование качества вод этих систем происходит в изначально сходных гидрогеологических условиях, определяемых щелочным составом горных пород на водосборе. Водоемы этих озерно-речных систем различаются типом и интенсивностью оказываемого на них техногенного воздействия. Истоками рек Куна и Б.Белая служат маленькие (площадь зеркала S < 0.1 км2) горные озера, расположенные в непосредственной близости друг от друга по обе стороны водораздела. Начиная с 20-х годов прошлого столетия водоемы бассейна р.Б.Белая испытывают мощное многофакторное антропогенное воздействие, связанное с освоением апатит-нефелиновых месторождений и строительством г.Кировска и близлежащих поселков. В верховьях р.Вуоннемйок расположен рудник "Восточный", разрабатывающий Коашвинское и Ньоркпахкское месторождения с 80-х годов прошлого века. Разработка месторождений полезных ископаемых представляет серьезную опасность для водных ресурсов. В результате ведения горнотехнических работ повышенные концентрации химических элементов и соединений поступают в природные воды, которые в ряде случаев приобретают токсичные свойства для водных организмов и человека.
Карта-схема Хибинского горного массива и исследованных озерно-речных систем (выделены черным цветом)
В настоящее время выполнено большое количество исследований, посвященных изучению процессов, которые приводят к загрязнению природных вод при разработке месторождений полезных ископаемых. Подробные описания возможных негативных факторов воздействия на окружающую среду горнодобывающими предприятиями обобщены в ряде фундаментальных работ как в отношении подземных вод (Фрид, 1981; Мироненко и др., 1988, Мироненко и др., 1989; Мирзаев и др., 1991), так и в отношении поверхностных водных объектов (Salomons, Forstner, 1988; Сает и др., 1990). Вместе с тем, как подчеркивает Ю.Е.Сает с соавторами (1990), несмотря на солидную теоретическую "проработку" вопроса, количество исследований по выявлению закономерностей поступления и распределения загрязняющих веществ в природных средах, а также по определению степени их воздействия на качество окружающей среды в частных физико-географических условиях недостаточно.
Апатитонефелиновые
месторождения Хибинского массива
Мурманской обл. относятся к крупнейшим
в мире месторождениям фосфатного сырья.
Помимо высокого содержания основного
полезного компонента - P2O5,
щелочные породы массива имеют повышенные
содержания Al, Sr, F, Cl, щелочных и
щелочно-земельных металлов и ряда других
элементов. Разработка апатитонефелиновых
месторождений обусловливает интенсивный
вынос этих элементов с площадок горных
работ и формирование техногенных потоков
их рассеяния в окружающей среде. В
результате деятельности предприятий
ОАО "Апатит", разрабатывающих эти
месторождения, в прилегающие водные
системы наряду с указанными элементами
поступают значительные количества
соединений азотной группы,
Fe, Mn, Zn, что приводит к существенному
загрязнению и ухудшению качества вод.
Необходимо отметить, что наши представления
обо всех элементах, поступающих в
окружающую среду в результате вышелачивания
горных пород, весьма ограничены нашими
аналитическими возможностями. Как
правило, внимание исследователей и
природоохранных организаций сосредоточено
на небольшом их числе, по их мнению
являющемся приоритетным и доступным
для лабораторного определения. Вместе
с тем большое количество неконтролируемых
веществ могут представлять серьезную
угрозу окружающей среде и здоровью
населения. Все более широкое распространение
новых методов анализа природных сред,
в частности внедрение методов ISP
и ISP-MS,
значительно расширяет наши представления
о процессах, протекающих в окружающей
среде.
Важнейшей средой миграции химических элементов являются природные воды, и вследствие этого водные объекты оказываются приёмниками всех типов загрязняющих веществ, поступающих с площадок горнотехнических работ. В результате чего произошло существенное ухудшение качества поверхностных водных объектов. В ближайшем будущем в силу экономической необходимости масштабы добычи и переработки апатитонефелиновой руды останутся высокими, что потребует большего внимания к природоохранным аспектам в производстве и контроля допустимого уровня техногенного воздействия на водные системы.
Распространение загрязняющих веществ с площадок горнотехнических работ в поверхностных водах определяется двумя группами факторов: 1) свойствами водной среды, в которой происходит транспорт загрязняющих веществ; 2) химическими свойствами самих загрязняющих веществ в воде. Свойства водной среды включают в себя как гидродинамические параметры водных потоков (скорость течения, расход и др.), так и параметры, характеризующие геохимическую обстановку (температура, кислотно-щелочные и окислительно-восстановительные условия, поглощающая способность донных отложений и др.). Исследование указанных свойств водной среды приобретает особое значение при прогнозе транспорта загрязняющих веществ, поскольку именно они определяют условия водной миграции химических элементов. Существенное снижение концентраций загрязняющих веществ в воде происходит на геохимических барьерах, т.е. на участках, в которых резко изменяются условия водной миграции веществ. Особенно велика роль сорбционного, кислотно-щелочного и окислительно-восстановительного геохимических барьеров, на которых осаждаются практически все микроэлементы. Химические свойства элементов и соединений обусловливают различные формы нахождения вещества в водной среде, его способность к механическому и гидролитическому осаждению, поглощению донными отложениями и комплексообразованию, а также другим к процессам, в конечном итоге определяющим миграционную способность загрязняющих веществ. По указанным причинам комплексное изучение геохимических свойств водной среды и закономерностей миграции загрязняющих веществ в поверхностных водах является основой для реалистичного прогноза их качества.
В то же время оценка и прогноз антропогенных изменений водных экосистем подразумевают сравнение современного их состояния с так называемым "доиндустриальным". Однако в силу различных причин для многих водоемов Севера отсутствует достоверная информация за этот период, что обусловливает актуальность исследований, направленных на реконструкцию хронологии процессов их трансформации. Донные отложения являются своеобразной палеоэкологической летописью озер и содержат информативную "запись" всех изменений природной среды и климата (Даувальтер, 1994, 2000). Достоверная расшифровка этой "записи", вычленения природных и антропогенно обусловленных изменений представляет собой сложную задачу. Именно поэтому возникает необходимость выявления истинных причин, в том числе и природных, тех или иных изменений озерных экосистем. Исходя из этого, целесообразно изучение процессов естественного развития водоемов в различных природных условиях для понимания последствий воздействия антропогенных факторов. Для реконструкции исторического развития водных экосистем широко применяется палеолимнологический подход, при котором, наряду с другими методами, используется диатомовый анализ (Smol, Gumming, 2000). Этот метод основывается на стратиграфическом анализе остатков диатомовых водорослей (кремнеземных панцирей) в слоях донных отложений. Видовой состав диатомовых водорослей является отражением всех процессов, происходящих в водоеме, так как для этой группы организмов характерно большое видовое разнообразие и наличие видов с узкой экологической валентностью. На разных стадиях эволюции экосистемы для нее характерен определенный состав диатомовых сообществ, по которому в общих чертах, на качественном уровне можно определить состояние среды обитания (Моисеенко и др., 1997, 2000; Порецкий, 1934; Разумовский, 1998; Каган, 2001). Для повышения надежности палеолимнологических реконструкций с помощью диатомей необходим актуалистический подход: детальное изучение формирования диатомовых комплексов в разнообразных озерах в современную эпоху (Давыдова, 1985). Диатомовый анализ нашел широкое применение в работах по установлению антропогенного воздействия на водные экосистемы по материалам изучения донных отложений (Давыдова, Трифонова, 1979; Давыдова и др., 1980; Каган, 2001; Battarbee, 1981a; Cameron et al., 1999; Duthie, 1971; Hall, Smol, 1992; Smol, 1988; Jones; 1993; Michelutti et al., 2001; Watanabe et al., 1988; Wecström et al., 1997).
Таким образом, целью настоящей работы является обобщение результатов исследований природных закономерностей формирования и техногенной динамики качества поверхностных вод Хибинского горного массива, включая изучение миграции загрязняющих веществ с площадок горнотехнических работ в поверхностных и подземных водах, оценку пространственной изменчивости гидрохимических параметров водоемов и водотоков Хибинского горного массива и Прихибинской низменности в условиях техногенных нагрузок, характеристику современного состояния пресноводных экосистем и реконструкцию хронологии их трансформации под воздействием техногенной нагрузки в районе разработки апатитонефелиновых месторождений.
Коллектив авторов выражает глубокую благодарность всем сотрудникам ИППЭС КНЦ РАН, ИХТРЭМС КНЦ РАН и МГРЭ, в различное время принимавшим участие в выполнении полевых и химико-аналитических работ.
Глава 1
ПРИРОДНЫЕ И АНТРОПОГЕННЫЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНЫХ И ПОДЗЕМНЫХ ВОД
1.1. Климат и ландшафтные особенности
1.1.1.Современный климат
Климатические условия Хибинского горного массива характеризуются совмещением черт регионального и местного, горного климата. Климат Кольского полуострова определяется его широтным положением - большая его часть расположена за Северным полярным кругом, а также близостью морских акваторий, зоны активного циклогенеза и влиянием южнее расположенного материка. Район находится в зоне прохождения циклонов с Северной Атлантики. Большое значение также имеет близость морских акваторий, одни из них круглый год свободны ото льда, а другие круглый год покрыты льдом. Близость теплого течения Гольфстрим обусловливает здесь относительно высокие зимние температуры воздуха, а большие температурные различия Баренцева моря и материка в летние и зимние месяцы - большую изменчивость температуры при смене направления ветра. По схеме климатического районирования Кольский полуостров находится в атлантико-арктической области умеренного пояса (Атлас Мурманской обл., 1971). Характерными чертами климатических условий сезонов года являются: мягкая зима с частыми оттепелями, затяжная весна, прохладное лето и продолжительная теплая осень. Вторжение арктических воздушных масс вызывает снижение температуры, в то время как атлантические воздушные массы определяют оттепели.
Характеристика климатических условий Хибинского горного массива приводится по данным метеостанций:
"Апатитовая гора" (1930-1963) - располагалась в долине р.Саамская на высоте 360 м абс. высоты;
"Юкспорр" (1936-1980) - располагалась на плато г.Юкспорр на отметке 902 м абс. высоты;
"УДО-1" (1970-1990) - располагалась в долине оз.М.Вудъявр на отметке 380,5 м абс. высоты;
"Кировск" (1935-1988) - находилась в долине р.Б.Белая (район аэропорта) на отметке 211 м абс. высоты (с 1989 г. метеостанция перенесена на другое место с абс. отм. 400 м);
"Центральная" (постоянно действующая с 1962 г.) - горно-лавинный участок, расположенный на высоте 1089 м на г.Ловчорр;
"Хибины опытная станция" (1900-1984) - находилась в устье р.М.Белая на абс. отметке 134 м;
"Апатиты" (1935-1978) - располагалась в г.Апатиты на абс. отметке 136 м.
Климат Хибин на фоне всей области является аномальным. Хибинский массив, возвышаясь почти на 1000 м над окружающей его холмистой равниной, является естественным препятствием на пути воздушных масс. Вынужденное их поднятие при обтекании массива изменяет климатическую обстановку: температура воздуха понижается с высотой, удлиняется зима, усиливаются ветры, увеличивается облачность и количество атмосферных осадков. Сильно расчлененный рельеф Хибин обусловливает создание на отдельных участках специфического микроклимата. Наблюдается, например, разница температур в зависимости от экспозиции склонов, усиление ветров в долинах под перевалами и на гребнях конечно-моренных гряд, перегораживающих долины (Максимова, 1999). Нижняя часть внешних склонов испытывает термическое влияние окружающих равнин, в то время как более высокие участки внешних склонов и все склоны внутренних долин имеют значительные различия в метеорологическом режиме. Этот факт определяется ориентацией и высотой относительно солнца и господствующих потоков воздуха. Для Хибин большое значение имеет изменение климатических условий с высотой. Температуры воздуха различаются на дне долин и горных плато, величина вертикального градиента в зимние месяцы невелика, что связано с наличием на дне долин температурных инверсий, достигающих +1С/100 м (Беленький, 1967, 1975; Яковлев, 1961). В летние месяцы величина температурного градиента повышается. Для процессов вегетации имеют значение межсуточные разницы температур. Резкие похолодания в регионе происходят при образовании приземной инверсии и вторжениях холодных воздушных масс, а потепления - при разрушении этой инверсии. С высотой возрастают количество и интенсивность осадков, скорость ветра, мощность метелевого переноса снега, туманов, отложений гололеда и изморози (Природные условия.., 1986; Максимова, 1999).
Экстремальные погодные условия в Хибинском горном массиве в различные сезоны года отмечаются при определенных нарушениях в системе атмосферной циркуляции. В частности, зимой похолодания происходят при отклонении к югу путей циклонов, что дает возможность длительного присутствия воздушных масс Арктики над Кольским полуостровом. Напротив, аномально теплая погода зимой обусловливается отклонением путей циклонов к северу. Летом особенно теплые погодные условия возникают при усилении выноса на полуостров континентальных воздушных масс с юга, а холодные - при устойчивой адвекции с севера. В переходные сезоны атмосферная циркуляция менее устойчива и определяется присутствием атлантических воздушных масс осенью и арктических - весной (Максимова, 1999).
Многие особенности климата Хибин связаны с радиационным балансом. Значения годового радиационного баланса определяются рельефом, свойствами подстилающей поверхности и сроками залегания снега и неодинаковы для верхней зоны гор и подножий. На Плато Юкспорр (абс. выс. 910 м) годовой радиационный баланс составляет 33 ккал/см2, в районе метеостанции "Хибины" (абс. выс. 134 м) - 46 ккал/см2 (Природные условия.., 1986), в то время как в среднем для Кольского полуострова его значения в среднем колеблются в диапазоне 20-30 ккал/см2.
Климат Хибинского массива характеризуется сильными ветрами. На плато средняя годовая скорость ветра превышает 5 м/с, средняя за месяц достигает 8-9 м/с, число дней со скоростью ветра более 15 м/с - около 40 в год. Для района наиболее характерны порывистые ветры. Мгновенные скорости порывов на Плато Юкспорр достигают 60 м/с, на Плато Расвумчорр - почти 80 м/с. В долинах и предгорьях средние месячные скорости ветра зимой меньше, а летом примерно равны скоростям на плато (Природные условия.., 1986). В долинах господствуют продольные ветры, некоторые имеют стоковый характер.
Одним из основных элементов климата, косвенным образом влияющим на режим поверхностных и подземных вод, является температура воздуха. Температуры воздуха в Хибинах определяются значениями вертикального температурного градиента. Наблюдается повышение значений этого показателя в мае-июне, по сравнению с зимними месяцами, что обусловлено стаиванием снежного покрова на дне долин и прогревом земной поверхности солнечными лучами, в то время как на плато и верхних участках склонов лежит снег, отражающий солнечную радиацию.
По данным метеостанций среднегодовая температура воздуха в долинах Хибинского массива изменяется от положительных величин плюс 3.1oС до отрицательных - минус 3.19oС (Максимова, 1999). Следует отметить, что в наиболее холодные месяцы года (декабрь-март) в горах наблюдаются инверсии температур (повышение ее с высотой) и оттепели (до +5.7oС), влияющие на состояние снежного покрова. По данным Б.М.Беленького (1975), среднегодовая многолетняя температура воздуха на Плато Юкспорр -4.6С, а в г.Кировске (абс. выс. 360 м) - -1.1С, при вертикальном температурном градиенте 0.54С/100 м высоты. Многолетние среднеиюльские температуры для этих же станций составляют соответственно +8.8 и +12.5С при градиенте 0.69С/100 м. Годовые абсолютные максимумы температур по всей территории Кольского полуострова приходятся на июль и составляют +30-33С, абсолютные минимумы приходятся на февраль и в горных районах достигают -30…-32С. Среднегодовая температура для бассейна оз.Имандра, к которому принадлежит западная часть Хибинского горного массива, составляет -1.7С, при годовой амплитуде среднемесячных температур 26.7С (Яковлев, 1961). Оттепели в Хибинах начинаются в марте, на плато - месяц спустя. В отдельные годы на плато отмечаются заморозки (понижение средних за сутки температур ниже 0С), в предгорьях летние заморозки не наблюдаются.
Переходным месяцем от зимнего периода к лету для долин следует считать май, от осени к зиме - октябрь. Для более высоких участков отмечается запаздывание в переходе от зимы к лету и опережение от осени к зиме на 3-4 дня на каждые 100 м по высоте, что способствует разновременности подключения областей питания подземных вод, затягиванию подъема и спада уровней поверхностных и подземных вод в весенне-летний период. Снежный покров на высокогорных плато (Юкспорр, Расвумчорр) образуется в основном после 10 сентября и сохраняется сплошным до 3 июня. В долинах устойчивый снежный покров формируется в среднем с 20 октября и сохраняется до 28 мая. Его максимальная высота в долинах достигает в апреле 180 см, на плато - 350 см. Средняя высота снегового покрова колеблется в пределах 70-80 см. Распределение снега в горах неравномерно и зависит от рельефа склонов и характера растительности.
Хибинский массив представляет собой мощный конденсатор влаги. По имеющимся данным, норма годовых осадков на исследуемой территории колеблется от 800 до 1560 мм (Полторанченко, 1986). В годовом цикле распределение осадков неравномерное. Наименьшее их количество выпадает в феврале-апреле, наибольшее - в августе-октябре. В целом же за теплый период выпадает до 45% и более годовой суммы осадков. Следует также отметить, что большая часть осадков выпадает в виде обложных дождей, меньшая - приходится на ливневые осадки. В зимнее время осадки выпадают главным образом в виде снега. В долинах устойчивый снежный покров образуется в середине октября, а сходит в первых числах июня; в горах - устанавливается раньше на 3-4 дня на каждые 100 м по высоте и сходит позже на 3-4 дня на 100 м подъема. Максимальная высота снежного покрова в долинах в апреле достигает 180 см, а на плато - 350 см при средней высоте 70-90 см. Скопления снега, особенно на северных склонах гор, иногда не успевают стаять даже в течение лета (Максимова, 1999).
По количеству выпадающих осадков Кольский полуостров относится к умеренной зоне (400-600 мм в год), но в Хибинах, возвышающихся над окружающей низменностью, горы усиливают процессы облакообразования, и здесь осадков выпадает примерно в 1.5-2 раза больше, чем в остальных районах. Годовая сумма осадков в Хибинах неравномерно изменяется высотой. Для метеостанции "Хибины" эта величина составляет 650 мм, на Плато Юкспорр - 1340 мм, на Плато Расвумчорр (абс. выс. 1050 м) - 1600 мм. В холодную часть года отмечается более интенсивное нарастание количества осадков с высотой, по сравнению с летом, когда этот градиент несколько выравнивается. Для Хибинского массива суммы твердых осадков от года к году могут сильно отличаться от многолетних, что определяет изменения состояния растительности и режима речного стока. Количество осадков обусловлено рельефом и направлением ветра, поэтому локальные суммы осадков на наветренных склонах могут быть существенно выше фоновых для Хибин.
Испарение характеризуется очень малой величиной (150 мм), а большое число дней в году с осадками (до 260 дней в горах) определяет, наряду с низкими температурами воздуха, значительные величины абсолютной и относительной влажности.
На исследуемой территории отмечена лишь редкая островная мерзлота на северных склонах гор. Значительный и устойчивый снежный покров предохраняет почво-грунты от глубокого промерзания. Максимальная глубина промерзания, по данным многолетних наблюдений, не превышает 1.5-2 м (Полторанченко, 1986).
В целом климат Хибин и Прихибинской низменности характеризуется продолжительной зимой, значительным количеством выпадающих осадков, незначительным испарением, высокой относительной влажностью воздуха, что способствует интенсивному питанию поверхностных и подземных вод в теплый период года.