3.2. Аэротехногенные потоки

На исследованной территории, как мы уже отмечали, существует несколько источников аэротехногенного загрязнения природных вод. Поскольку часть из них достаточно традиционна, рассмотрим лишь влияние горных работ на этот процесс. Для оценки аэротехногенного загрязнения территории на участках горнорудных разработок использованы результаты определения химического состава снега на территории, прилегающей к рудникам "Кировский" и "Юкспорр".

Характеристика степени загрязнения снежного покрова была выполнена с использованием трех геохимических показателей: суммарного показателя загрязнения Z_c, показателя выпадения пыли Z_р и величины выпадения каждого из рассматриваемых металлов в мкг/сут·м² (Ревич и др., 1982, 1991; Сает и др., 1990).

Суммарный показатель загрязнения снежного покрова Z_c представляет собой сумму превышений коэффициентов концентрации химических элементов в точках опробования и рассчитывается по формуле (Сает и др., 1990):

Z_c = ⁿK_сi - (n-1),

где K_сi - коэффициент концентрации химического элемента, определяемый как отношение концентрации элемента в точке опробования к его фоновому содержанию на площади участка;

n - количество рассматриваемых элементов.

При расчете суммарного показателя загрязнения снежного покрова использовались нормируемые элементы и соединения ( P, Al, Sr, Cl^-, Fe, Be, Mo, Mn, Cr, Pb, Ni, Cu, Co, Ba, V, Bi, Nb, Sb), всего 21.

Показатель пылевой нагрузки Z_р представляет собой величину выпадения тонкодисперсных частиц породы (общей пыли) в точке опробования и выражается в мг/м²·сут (Ревич и др., 1991). Расчет этой величины производится с использованием аналитически определяемого содержания взвешенных веществ в пробе снега, измеренной площади шурфа на точке отбора, высоты снежного покрова и времени снегостава. Разработанные методические рекомендации по оценке степени загрязнения снежного покрова с помощью вышеназванных показателей позволяют классифицировать территории по уровням загрязнения токсичными веществами и пылью (Ревич и др., 1982; Сает и др., 1990). В табл.3.5 приведена разработанная упомянутыми авторами и широко используемая в настоящее время классификация уровней загрязнения снежного покрова металлами и пылью.

Таблица 3.5

Оценка уровней загрязнения снежного покрова металлами и пылью

Уровень	Суммарный показатель загрязнения снежного покрова Zc	Выпадение пыли, кг/км2
Низкий	32-64	100-250
Средний	64-128	250-450
Высокий	128-256	450-850
Очень высокий	>256	>850

Показатель выпадения i-го металла характеризует количество металла, выпадающего за единицу времени на единицу площади (мкг/сут·м²), и рассчитывается, исходя из валовой концентрации металла в пробе снега, площади шурфа на точке отбора, высоты снежного покрова времени снегостава.

В качестве фоновой территории был выбран участок севернее оз.М.Вудъявр, испытывающий минимальное техногенное воздействие. Концентрации химических элементов в снежном покрове на условно фоновом участке и на территориях, непосредственно прилегающих к рудникам "Кировский" и "Юкспорр", представлены в табл.3.6.

Таблица 3.6

Концентрации химических элементов соединений в снежном покрове территории, мкг/л

Элемент	Условный фон	Вблизи рудника "Кировский"	Вблизи рудника "Юкспорр"
Ca	200.0-600.0 400.0	200.0-13800.0 500.0	200.0-600.0 400.0
Mg	120.0-120.0 120.0	120.0-360.0 120.0	120.0-140.0 120.0
Cl-	3200.0-8170.0 3910.0	2840.0-6750.0 5330.0	3550.0-7100.0 5505.0
SO42-	2060.0-5350.0 4120.0	3700.0-45300.0 4530.0	3290.0-5760.0 4000.0
NO3-	10.0-2500.0 900.0	1000.0-3000.0 1500.0	500.0-1700.0 1200.0
Ba	3.0-11.6 6.9	5.32-100.34 9.57	10.0-62.1 21.6
Be	0.008-0.04 0.018	0.01-0.38 0.02	0.01-0.07 0.03
P	4.6-430.6 32.5	23.7-1225.2 57.6	59.7-313.6 122.0
Ti	7.0-74.3 35.2	24.9-745.3 77.4	53.9-178.2 84.3
V	0.4-3.3 1.8	1.8-25.4 5.5	2.8-9.3 4.8
Sr	2.9-11.5 5.5	2.8-247 15.4	7.5-49.6 23.0
Sb	0.13-0.66 0.29	0.13-1.72 0.32	0.21-0.54 0.37
Tl	1.12-98.50 3.76	1.97-22.54 4.47	3.93-41.80 11.00
W	0.02-0.31 0.05	< 0.01-1.31 0.02	<0.01-0.15 0.01
Sn	0.013-0.250 0.067	0.02-0.27 0.11	0.10-0.42 0.19
Ge	0.007-0.033 0.010	<0.010-0.050 0.015	<0.010-0.040 0.015
Bi	0.006-0.010 0.010	<0.01-0.04 0.01	<0.01-0.24 0.01

Окончание таблицы 3.6

Элемент	Условный фон	Вблизи рудника "Кировский"	Вблизи рудника "Юкспорр"
Mo	0.01-0.098 0.04	0.01-0.30 0.08	0.06-0.32 0.1
Pb	0.24-1.94 1.21	0.54-5.35 2.08	0.94-4.41 1.93
Zn	2.54-24.31 7.8	0.44-175.68 10.36	1.57-20.61 8.31
Ag	0.0004-0.1303 0.0105	<0.01-0.04 0.01	0.01-0.03 0.01
Mn	6.51-20.42 10.74	7.5-127.6 14.3	13.4-31.1 20.0
Cr	2.01-33.32 4.87	2.4-34.0 7.8	3.9-18.6 6.4
Ni	1.67-12.59 6.71	2.7-21.2 10.2	4.6-58.2 11.9
Cu	1.45-7.89 3.57	3.8-30.16 6.8	3.14-15.99 6.74
Co	0.06-0.54 0.20	0.13-1.94 0.34	0.18-0.66 0.37
Nb	0.182-2.055 1.071	0.40-36.61 1.92	2.0-11.6 4.4
Zr	0.75-4.25 2.44	1.34-49.45 5.57	3.09-17.82 6.76
Ce	0.59-15.14 4.47	4.7-104.7 11.6	9.9-31.4 16.5
La	0.845-15.14 5.27	5.7-129.0 12.7	10.3-31.6 15.7
Y	0.01-0.35 0.22	0.06-5.01 0.38	0.30-1.25 0.60
Yb	0.01-0.31 0.06	0.02-0.85 0.12	0.02-0.21 0.10
Ga	0.02-0.12 0.07	0.05-1.85 0.18	0.12-0.47 0.19
Li	0.07-0.20 0.10	<0.01-0.11 0.01	<0.01-0.20 0.01
Sc	0.02-0.20 0.06	0.01-0.65 0.08	0.01-0.32 0.15
SiO2	750.7-2819.0 1356.7	1448.0-37265.0 2341.0	2095.4-7695.2 4188.9
Al2O3	309.3-1315.6 739.9	622.0-12542.0 1127.0	1152.2-3728.6 2077.5
Fe2O3	314.27-905.8 476.1	328.3-7416.7 826.5	866.9-2456.0 1152.8
Na2O	77.78-168.55 130.07	85.6-1290.5 158.6	156.0-388.6 225.45

ПРИМЕЧАНИЕ. Числитель - минимальное и максимальное значения; знаменатель - среднее значение (медиана)

Рассчитанные значения выпадения металлов на условно фоновом участке и на территориях, непосредственно прилегающих к рудникам "Кировский" и "Юкспорр", представлены в табл.3.7.

Распределение металлов по формам миграции в снежном покрове (растворенная-взвешенная) представлены на рис.3.12 (условно фоновый участок) и на рис.3.13 (участок вблизи промплощадки рудника "Кировский").

Результаты исследования показывают, что основная часть исследуемой площади относится к категории территорий с низким уровнем загрязнения. Исключение составляют локальные зоны приуроченные к рудникам "Кировский", "Юкспорр" и обогатительной фабрике АНОФ-1. Расположение исследуемой территории в долине между горными вершинами Вудъяврчорр, Тахтарвумчорр и Кукисвумчорр обусловливает ее относительную изоляцию от западных ветров, с воздушными массами которых переносятся значительные количества соединений серы, никеля и других загрязнителей комбината "Североникель". Такое положение территории определяет низкие средние содержания в пробах снега таких загрязняющих веществ как Ni, Cu, Co, Pb (рис.3.14).

Характерной особенностью атмосферных выпадений на территории является повышенное, по сравнению с фоновым, содержание в них соединений азотной группы, Sr, Al, Mn, Cr и ряда других, что обусловлено деятельностью местных предприятий горнодобывающего и горноперерабатывающего комплекса. Пылевые и газовые выбросы, значительные массы отвальных пород и некондиционных руд, складированные на территории, являются главными источниками загрязнения воздушного бассейна.

Анализ распределения элементов по формам миграции показывает, что как на условно фоновом участке, так и на территории, испытывающей техногенное воздействие рудников, для большинства элементов преобладающей формой миграции является взвешенная, то есть связанная с минеральным или органическим веществом в устойчивые структурные образования. Исключение составляют только такие вещества как Na₂O, Cr, Mo, Zn, растворенная форма которых доминирует над взвешенной. Сравнение процентной доли взвешенной формы металлов от валового их содержания в снежном покрове на фоновом участке и на участке вблизи рудника "Кировский" показывает, что в зоне техногенного воздействия рудника происходит значительное увеличение доли взвешенных форм большинства металлов. Для таких элементов, как Mn и Be, находящихся на фоновом участке преимущественно в растворенной форме, в зоне техногенного воздействия преобладающей миграционной формой становится взвешенная.

Выполненные исследования по распределению загрязняющих веществ в снежном покрове на территории, испытывающей влияние рудников "Кировский" и "Юкспорр", показывают, что в результате разработки апатитонефелиновых месторождений существенно возрастает аэротехногенная нагрузка загрязняющих веществ на прилегающие водосборы (рис.3.15). Доминирующей миграционной формой металлов в аэротехногенных потоках вещества является взвешенная, процентная доля которой для большинства металлов составляет 60-80%. Зонирование территории по уровням аэротехногенного загрязнения согласно классификации, разработанной Ю.Е.Саетом с соавторами (1990), показывает, что участки, характеризующиеся высоким уровнем аэротехногенного загрязнения (128 < Z_c < 200), имеют локальный характер и расположены в непосредственной близи от площадок горнотехнических работ.

Таблица 3.7

Выпадение Na, Ca и приоритетных загрязняющих веществ на исследуемой территории, мкг/м²·сут.

Участки		Al	Fe	Mn	Sr	Zn	Cu
Фоновый	930-5980 2780	208-3219 1315	168-3673 1055	10-106 35	3.3-63.7 19.7	1.9-175.3 18.2	1.1-30.9 12.9
Вблизи рудника "Кировский"	780-16990 5390	1002-12548 2855	699-19744 2613	24-249 90	8.7-466.1 44.3	5.8-610.9 23.9	12.5-57.4 34.2
Вблизи рудника "Юкспорр"	1390-8810 4700	1692-11593 4147	1849-10093 3268	47-198 100	20.9-226.1 78.3	9.3-55.2 43.2	11.3-93.9 20.9

Участки	Cr	Co	Pb	Be	Na	Ca
Фоновый	1.5-134.6 8.7	0.1-1.9 0.5	1.1-13.9 2.9	0.01-0.21 0.06	44-822 272	230-3940 1360
Вблизи рудника "Кировский"	7.3-48.6 27.9	0.4-3.7 1.8	2.8-28.7 6.7	0.03-0.73 0.11	193-1807 509	310-4000 2080
Вблизи рудника "Юкспорр"	10.7-62.7 27.8	0.7-2.8 1.2	2.5-14.6 6.9	0.06-0.35 0.11	387-1289 693	1020-2940 1420

ПРИМЕЧАНИЕ. В числителе дроби - минимальное и максимальное значения, в знаменателе - среднее значение (медиана).

	Рис.3.12. Соотношение между растворенной (1) и взвешенной (2) формами металлов (мкг/л) в снежном покрове для фонового участка

	Рис.3.13. Соотношение между растворенной (1) и взвешенной (2) формами металлов (мкг/л) в снежном покрове для участка, расположенного вблизи рудника "Кировский"

Рис.3.14. Распределение Al, Mn, Fe, Zn, Cd, Pb, Cu, Ni в снежном покрове района добычи апатитонефелиновых руд в 2004 г.

Рис.3.15. Распределение значений суммарного показателя загрязнения снежного покрова в районе подземных рудников