4.2.1. Система р.Вуоннемйок
Изменение основных параметров химического состава поверхностных вод в зонах разрабатываемых апатитонефелиновых месторождений удобно рассмотреть на примере р.Вуоннемйок, дренирующей промплощадку рудника "Восточный", и проточных озер Киптчепахк и Китчеявр. Для озерно-речной системы Вуоннемйок-Умбозеро рудник "Восточный" является фактически единственным источником загрязнения. На рис.4.2 показано расположение точек отбора проб воды для данной водной системы.
Рис.4.1. Распределение Al, Fe, Mn, Sr, Zn, Cu по формам миграции на исследуемой территории. Место отбора проб: условный фон (1); склоновый водоток (2) и водоток приозерной низменности (3), испытывающие загрязнение от рудников
карьер месторождения "Ньоркпахк"
Рис 4.2. Схема расположения точек отбора проб воды для водной системы Вуоннемйок-Умбозеро
Поступление загрязнения от площадок горнотехнических работ рудника "Восточный" в поверхностные воды привело к значительному изменению физико-химических показателей водной среды. Параметры химического состава вод в точках наблюдения по течению р.Вуоннемйок и в оз.Умбозеро представлены в табл.4.3-4.5.
Анализ изменения
концентраций макро- и микрокомпонентов
химического состава вод по течению реки
в осенний период позволяет выявить
источники поступления загрязняющих
веществ. Для всех компонентов химического
состава вод наблюдается увеличение
концентраций в месте впадения в
р.Вуоннемйок вод руч.Бурового, дренирующего
промплощадку расположенного в стороне
рудника "Центральный" (точка 2 на
рис.4.2), и ниже по течению от отстойника
№ 1 (точки 8, 9 на рис.4.2). Резкое увеличение
концентраций элементов на первом участке
происходит как вследствие миграции
загрязнения от массивов отвальных
пород, так и вследствие поступления вод
с повышенной минерализацией руч.Бурового.
Именно вблизи массивов отвальных пород
наблюдаются максимальные концентрации
- техногенно привнесенного загрязнителя,
используемого при ведении взрывных
Таблица 4.3
Химический состав воды по течению р.Вуоннемйок
№ точки отбора |
pH |
Щелочность, мк·экв/л-1 |
PОВ, мгС/л |
Взвеси, мг/л |
мг/л |
Cl-, мг/л |
мг/л |
F-, мг/л |
мг/л |
Ca2+, мг/л |
Mg2+, мг/л |
Na+, мг/л |
K+, мг/л |
1 (фон) |
7.3 7.1 |
344 160 |
1.9 1.8 |
0.30 0.35 |
4.2 1.8 |
1.2 0.7 |
0.9 0.3 |
0.2 <0.15 |
<3.0 <3.0 |
2.5 1.1 |
0.2 0.1 |
7.6 3.1 |
3.1 1.4 |
2 |
7.6 7.5 |
883 412 |
2.2 2.3 |
- |
62.7 26.4 |
1.9 1.1 |
15.4 5.4 |
0.6 <0.15 |
31.6 3.1 |
7.9 3.3 |
0.3 0.1 |
45.6 18.5 |
12.9 6.0 |
3 |
7.6 7.5 |
748 349 |
2.3 2.4 |
- |
48.7 20.5 |
1.6 1.0 |
12.2 4.3 |
0.3 <0.15 |
95.0 9.2 |
6.3 2.7 |
0.3 0.1 |
36.0 14.6 |
10.7 5.0 |
5 |
7.6 7.5 |
697 325 |
2.0 2.1 |
1.13 1.80 |
42.9 18.0 |
1.7 1.1 |
11.3 4.0 |
0.4 <0.15 |
31.6 3.1 |
6.3 2.7 |
0.3 0.1 |
29.3 11.9 |
9.1 4.2 |
8 |
7.7 7.5 |
689 334 |
2.3 2.3 |
- |
40.2 16.9 |
2.0 1.1 |
11.5 3.9 |
2.0 <0.15 |
49.1 3.1 |
7.4 3.1 |
0.5 0.2 |
26.2 11.9 |
8.6 4.2 |
9 |
7.8 7.5 |
673 335 |
2.1 2.2 |
1.44 2.76 |
36.3 18.5 |
2.8 1.2 |
14.8 4.7 |
2.1 <0.15 |
39.8 3.1 |
7.6 2.8 |
0.6 0.2 |
27.5 12.9 |
8.1 4.2 |
11 |
7.5 7.4 |
609 284 |
2.5 2.7 |
- |
34.5 14.5 |
2.1 1.3 |
11.2 3.9 |
0.7 <0.15 |
31.6 3.1 |
5.7 2.4 |
0.4 0.2 |
23.6 9.6 |
7.3 3.4 |
12 |
7.4 7.3 |
596 278 |
2.6 2.7 |
- |
34.5 14.5 |
1.9 1.1 |
11.0 3.9 |
0.7 <0.15 |
31.6 3.1 |
5.5 2.3 |
0.4 0.2 |
23.4 9.5 |
7.0 3.3 |
14 |
7.3 7.2 |
439 221 |
3.0 3.4 |
1.62 2.90 |
10.0 6.2 |
1.4 0.9 |
2.7 2.2 |
1.3 <0.15 |
4.3 3.1 |
2.7 1.4 |
0.3 0.2 |
10.7 6.5 |
3.4 2.1 |
15 |
7.4 7.3 |
486 227 |
3.1 3.3 |
- |
18.2 7.7 |
1.6 0.9 |
6.7 2.4 |
0.2 <0.15 |
5.5 3.1 |
4.0 1.7 |
0.4 0.2 |
16.7 6.8 |
4.9 2.3 |
17 |
7.4 7.4 |
557 225 |
3.6 3.2 |
- |
20.7 7.9 |
1.8 0.9 |
5.8 1.8 |
0.2 <0.15 |
4.3 3.1 |
4.5 1.7 |
0.4 0.2 |
16.9 6.6 |
5.1 2.2 |
18 |
7.5 7.4 |
515 240 |
3.0 3.2 |
1.08 1.60 |
16.7 7.0 |
1.6 0.9 |
5.0 1.8 |
0.2 <0.15 |
5.8 3.1 |
4.0 1.7 |
0.4 0.2 |
15.5 6.3 |
4.4 2.1 |
19 |
7.3 7.2 |
291 210 |
3.1 3.4 |
- |
4.4 2.9 |
1.6 1.2 |
1.6 0.3 |
0.2 <0.15 |
3.1 6.1 |
2.0 1.7 |
0.4 0.4 |
6.4 4.2 |
1.6 1.0 |
20 |
7.1 7.22 |
256 237 |
3.2 2.8 |
- |
3.8 3.3 |
1.8 1.5 |
1.10 0.85 |
0.2 <0.15 |
6.1 <3.0 |
1.7 1.5 |
0.40 0.32 |
5.80 5.57 |
1.40 1.18 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Числитель - концентрация элемента в осенний период; знаменатель - концентрация элемента в период весеннего снеготаяния; прочерк - отсутствие данных.
Таблица 4.4
Концентрации металлов и NH4+ в пробах воды по течению р.Вуоннемйок, мкг/л
№ точки отбора |
NH4+ |
Al |
Fe |
Mn |
Sr |
Zn |
Cu |
Ni |
Cr |
Cd |
Co |
1 |
1.3 |
15.0 |
6.9 |
0.2 |
67.0 |
0.5 |
0.7 |
0.1 |
0.2 |
0.1 |
0.1 |
(фон) |
1.0 |
11.0 |
8.0 |
0.15 |
30.0 |
0.5 |
0.4 |
< 0.1 |
0.1 |
< 0.1 |
0.1 |
2 |
4.6 |
10.8 |
6.7 |
0.2 |
500 |
2.2 |
0.6 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
|
2.6 |
13.8 |
15 |
0.3 |
185 |
5.3 |
1 |
0.1 |
< 0.1 |
0.1 |
< 0.1 |
3 |
7.6 |
44.8 |
8.9 |
0.8 |
405 |
0.4 |
0.6 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
< 0.1 |
|
9.0 |
57 |
20 |
1.1 |
150 |
0.3 |
1 |
0 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
5 |
3.9 |
34.3 |
13.4 |
0.2 |
319 |
0.5 |
0.6 |
0.2 |
0.2 |
0.1 |
< 0.1 |
|
2.6 |
43.7 |
30 |
0.4 |
118 |
0.4 |
0.9 |
< 0.1 |
0.2 |
< 0.1 |
< 0.1 |
8 |
1.7 |
26 |
6.0 |
0.1 |
650 |
0.2 |
0.3 |
0.2 |
0.2 |
0.1 |
0.1 |
|
2.6 |
44.7 |
21 |
0.7 |
110 |
0.8 |
0.9 |
< 0.1 |
0.2 |
0.1 |
< 0.1 |
9 |
2.6 |
131 |
17.8 |
2.6 |
646 |
0.3 |
0.4 |
0.3 |
0.1 |
0.2 |
0.1 |
|
2.6 |
350 |
124 |
7.4 |
126 |
0.9 |
1.4 |
< 0.1 |
0.2 |
0.1 |
< 0.1 |
11 |
42.5 |
179 |
141 |
4.9 |
305 |
1.2 |
0.8 |
0.4 |
1.3 |
0.1 |
0.1 |
|
28.3 |
228 |
450 |
7 |
113 |
0.9 |
1.3 |
0.4 |
1.3 |
0.1 |
< 0.1 |
12 |
21.3 |
235 |
58.8 |
9.1 |
305 |
1.5 |
1.0 |
0.5 |
1.7 |
0.1 |
0.1 |
|
14.2 |
300 |
132 |
13.1 |
113 |
1.1 |
1.7 |
< 0.1 |
1.7 |
0.1 |
< 0.1 |
14 |
43.8 |
98.5 |
93 |
6.1 |
120 |
0.7 |
0.7 |
0.5 |
0.2 |
0.1 |
< 0.1 |
|
32.2 |
172 |
200 |
6.9 |
80 |
0.9 |
1.6 |
0.1 |
1.6 |
0.1 |
< 0.1 |
15 |
44.4 |
193 |
52.5 |
4.8 |
230 |
0.6 |
1.3 |
0.2 |
0.3 |
0.1 |
0.1 |
|
29.6 |
246 |
118 |
6.8 |
85 |
3.4 |
2.3 |
0.2 |
2.3 |
0 |
< 0.1 |
17 |
90.2 |
120 |
55 |
5.1 |
155 |
0.9 |
0.9 |
0.3 |
0.2 |
0.1 |
0.2 |
|
3.9 |
179 |
112 |
8.9 |
81 |
0.8 |
1.4 |
0.8 |
1.4 |
0 |
< 0.1 |
18 |
44.4 |
201 |
80.1 |
6.3 |
211 |
0.8 |
0.6 |
0.5 |
0.4 |
0.1 |
< 0.1 |
|
29.6 |
256 |
180 |
9.5 |
78 |
0.6 |
1 |
0.5 |
1 |
< 0.1 |
< 0.1 |
19 |
14.2 |
50 |
18.0 |
1.9 |
78 |
1.4 |
0.9 |
2.8 |
0.2 |
0.1 |
0.3 |
|
5.5 |
10 |
13.6 |
7 |
54 |
1.1 |
1.8 |
< 0.1 |
< 0.1 |
< 0.1 |
< 0.1 |
20 |
4.8 |
25.0 |
8.0 |
1.7 |
65 |
1.0 |
0.7 |
0.7 |
0.2 |
0.1 |
0.2 |
|
1.2 |
12.0 |
5.0 |
1.0 |
57 |
- |
1.4 |
0.5 |
- |
- |
- |
ПРИМЕЧАНИЕ. Числитель - концентрация элемента в осенний период; знаменатель - концентрация элемента в период весеннего снеготаяния; прочерк - отсутствие данных.
Таблица 4.5
Концентрации химических элементов и соединений в поверхностных водах исследуемой территории
Пара- метры |
Март 1998 г. |
Сентябрь-октябрь 1998 г. |
||||||
р.Вуон- немйок, точка 13 |
оз.Китчеявр, удаленный плес |
р.Вуон- немйок, точка 9 |
р.Вуон- немйок, точка 4 |
р.Вуон- немйок, точка 7 |
р.Вуон- немйок, точка 10 |
р.Вуон- немйок, точка 13 |
оз.Китче- явр, сток, точка 16 |
|
рН |
7.5 |
6.9 |
7.67 |
7.61 |
7.72 |
7.6 |
7.67 |
7.42 |
Alk, мк·экв/л |
661 |
291 |
764 |
775 |
722 |
718 |
763 |
475 |
РОВ, мг/л |
2.2 |
3.1 |
2.3 |
2.17 |
2.28 |
2.06 |
2.31 |
3.93 |
SO42-, мг/л |
27.5 |
4.4 |
42.1 |
61.8 |
44.6 |
43.9 |
42.1 |
12.4 |
Cl-, мг/л |
4.3 |
1.58 |
2.87 |
1.44 |
1.67 |
1.97 |
2.87 |
1.48 |
NO3-, мг/л |
15.94 |
1.64 |
15.0 |
14..6 |
11.96 |
13.5 |
15.9 |
2.97 |
NH4+, мкг/л |
1.3 |
14.08 |
3.84 |
5.1 |
3.8 |
3.8 |
3.8 |
78.5 |
F-, мг/л |
1.8 |
0.61 |
3.0 |
0.2 |
0.2 |
1.3 |
0.6 |
0.2 |
PO4-, мг/л |
49.0 |
3.0 |
39.8 |
79.7 |
64.4 |
31.5 |
39.8 |
3.0 |
Ca2+, мг/л |
8.48 |
1.95 |
7.91 |
6.79 |
7.11 |
6.6 |
7.9 |
4.07 |
Mg2+, мг/л |
0.71 |
0.36 |
0.57 |
0.28 |
0.45 |
0.44 |
0.6 |
0.4 |
Na+, мг/л |
20.7 |
6.0 |
33.1 |
40.4 |
30.0 |
31.8 |
33.1 |
12.4 |
K+, мг/л |
6.6 |
1.56 |
9.46 |
1.8 |
9.6 |
8.9 |
9.4 |
3.5 |
Al, мкг/л |
60 |
50 |
183 |
25 |
24 |
275 |
183 |
83.2 |
Fe, мкг/л |
22 |
18 |
48 |
6.0 |
57 |
55.2 |
48.0 |
47 |
Mn, мкг/л |
3.5 |
1.1 |
1.7 |
0.1 |
0.1 |
5.2 |
5.2 |
4.2 |
Sr, мкг/л |
250 |
78 |
315 |
270 |
700 |
340 |
315 |
114 |
Zn, мкг/л |
1.7 |
1.8 |
4.3 |
0.3 |
0.3 |
1.2 |
2.8 |
0.3 |
Cu, мкг/л |
0.5 |
1.1 |
0.4 |
1.2 |
0.5 |
0.8 |
0.4 |
0.6 |
Ni, мкг/л |
0.2 |
5.9 |
0.7 |
0.1 |
0.3 |
0.3 |
0.7 |
0.3 |
Cr, мкг/л |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
0.1 |
0.2 |
0.2 |
1.3 |
0.1 |
Cd, мкг/л |
0.25 |
0.14 |
- |
0.3 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
Co, мкг/л |
0.5 |
0.1 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
работ
на карьерах. Увеличение концентрации
элементов ниже по течению отстойника
№ 1 обусловлено сбросом недостаточно
очищенных рудничных вод из отстойника.
На участке между точками отбора 9-11
наблюдается возрастание концентраций
Al, Fe, Mn, Zn, Cu, Cr,
,
Здесь же в р.Вуоннемйок впадают мелкие
водотоки, дренирующие промплощадку
рудника и территории водосборов,
загрязненных воздушным путем.
Дополнительное поступление Fe, Zn, Mn,
происходит на участке сброса коммунальных
вод пос.Коашва (точка 11).
Для таких элементов,
как
Cl-,
,
Sr, Na+,
K+,
Ca2+
и Alk, характерно возрастание концентраций
на участках поступления загрязнения и
далее их пропорциональное снижение по
течению р.Вуоннемйок.
Значительное увеличение концентраций происходит для Al, Mn, Fe, Cu и Zn на участках поступления загрязнения на территории промплощадки рудника (точки 8 и 9). Для протяженного участка течения реки между точками 10 и 18 характерны повышенные концентрации этих элементов и не происходит их снижения. Техногенное поступление Al, Mn, Fe, Cu и Zn на указанном участке происходит вследствие сброса коммунальных вод пос.Коашва и вод отстойника № 2 очистных сооружений рудника (точки 11 и 14 соответственно). Вместе с тем, сохранение практически без изменения повышенных концентраций Al, Fe, Mn ниже по течению реки от точек сброса загрязнения (точки 11 и 14) позволяет делать предположение о том, что на указанном участке течения реки происходит дополнительное поступление этих элементов. Дополнительным техногенным источником поступления Al, Mn, Fe, Cu и Zn в р.Вуоннемйок и проточные озера Китчепахк и Китчеявр может быть вынос этих элементов в составе поверхностного и подземного стока с территорий, загрязненных воздушным путем.
Таким образом, на участке реки между точками отбора 10-18 существуют 4 одновременно действующих источника поступления Al, Fe, Mn, Cu и Zn, которые обусловливают сохранение высоких концентраций этих металлов по мере движения водного потока: 1) сброс вод из отстойника № 2; 2) коммунальные воды пос. Коашва; 3) сток с загрязненных водосборов; 4) повышенное поступление металлов вследствие естественной заболоченности территории. Резкое снижение концентраций Al, Mn, Fe, Cu и Zn наблюдается только в оз.Умбозеро.
Постепенное увеличение концентраций наблюдается для и Ni вдоль течения реки. Техногенное поступление связано с ведением взрывных работ на руднике. Однако возрастание его концентраций на заболоченных участках нижнего течения реки позволяет делать вывод, что увеличение концентраций связано с его поступлением в составе болотных вод.
Возрастание концентраций Ni в нижнем течение реки происходит из-за его поступления с водосбора р.Умболка, как следствие общего загрязнения территории Кольского полуострова атмосферными выпадениями комбината "Североникель". Для Сd, Cr и Co характерно небольшое возрастание концентраций на участках поступления загрязнения. В нижнем течении реки концентрации этих металлов крайне низки. Содержание Pb в пробах ниже порога аналитической чувствительности приборов.
Сезонная динамика концентраций элементов характеризуется небольшими колебаниями в течение летнего, осеннего и зимнего периодов и значительным перераспределением элементов во время весеннего снеготаяния. Из данных, приведенных в табл.4.4 и 4.5, видно, что весной при интенсивном поступлении талых вод происходит разбавление концентраций основных ионов минерализации в 1.5- 3 раза. В то же время резко возрастают содержания таких элементов, как Fe, Al, Mn Zn, Cu и Cr. В заполярных регионах в зимний период характерно накопление в снежном покрове элементов, доминирующих в составе аэрозолей (Макарова, Раткин, 1991; Евсеев, Красовская, 1996). Данные, приведенные в главе 3, показывают, что массовое поступление Fe, Al, Mn и Zn в поверхностные водотоки во время весеннего снеготаяния происходит вследствие воздушного загрязнения территории при ведении открытых горных работ.