4.2.2. Система р.Большая Белая

На водные объекты системы р.Б.Белая, в том числе и вблизи рудников "Кировский" и "Юкспорр", в отличие от озерно-речной системы Вуоннемйок-Умбозеро, определенное влияние могут оказывать расположенные неподалеку крупные населенные пункты и промышленные предприятия, находящиеся в их черте (г.Кировск, пос.Кукисвумчорр). Помимо этого поверхностные воды данной территории испытывают значительно более продолжительное техногенное воздействие, поскольку рудники "Кировский и "Юкспорр" являются старейшими горнодобывающими предприятиями, ведущими добычу апатитовой руды с 1930-х гг.

Исследования гидрохимического режима поверхностных вод вблизи рудников "Кировский" и "Юкспорр" проводились в период 1997-1998 гг (рис.4.3).

В 2001 г. были выполнены наблюдения за сезонными изменениями качества вод всей системы рек Б.Белая - Жемчужная (рис.4.4). Основные параметры химического состава поверхностных вод в зоне влияния рудников "Кировский" и "Юкспорр" представлены в табл.4.6 и 4.7. Наиболее загрязнены реки Саамская и Юкспоррйок, являющиеся приемниками сточных вод рудников.

Карьер и подземные выработки рудника "Кировский" расположены в долине р.Саамская. Изменение площади естественного стока реки провело к тому, что ее исток находится в пределах промплощадки рудника "Кировский" и населенной зоны пос.Кукисвумчорр. Вследствие этого максимальные концентрации загрязняющих веществ наблюдаются в верхнем течении реки, куда поступают сточные воды пруда-отстойника, воды из водопонизительных скважин карьера и неорганизованные смывы с промплощадки. Концентрации Al, Fe и F в верхнем течение реки превышают ПДК для питьевых вод. По течению реки в результате поступления в нее значительно менее загрязненного поверхностного и подземного стока со склонов вершин г.Кукисвумчорр и Плато Юкспорр снижается минерализация вод и параллельно уменьшается концентрация загрязняющих веществ. Вместе с тем воды р.Саамская при разгрузке в оз.Б.Вудъявр имеют повышенные концентрации металлов и биогенных элементов по сравнению с фоновыми значениями.

Рис.4.3. Схема расположения точек отбора проб воды для бассейна оз.Б.Вудъявр (1997-1998 гг.)

Рис.4.4. Расположение точек наблюдения в 2001 г.

Таблица 4.6

Химический состав поверхностных вод территории, прилегающей к рудникам "Кировский"

и "Юкспорр" (осенний период 1997-1998 гг.)

Место отбора пробы	pH	Щелочность, мк·экв/л-1	РОВ, мгС/л		мг/л		Cl-, мг/л		мг/л		F-, мг/л		мг/л		Ca2+, г/л		Mg2+, мг/л		Na+, мг/л		K+, мг/л
Река Вудъяврйок	7.27	257	3.1		2.26		0.86		0.2		< 0.15		3.1		0.7		0.06		5.77		1.65
Ручей Гакмана	7.21	168	1.7		2		0.51		0.3		< 0.15		0.0		0.9		0.08		3.54		1.55
Озеро М.Вудъявр	7.36	291	3.1		2.71		0.86		0.2		< 0.15		3.1		0.8		0.1		6.42		1.69
Ручей Подъемный	7.23	214	1.8		3		0.68		30.1		< 0.15		0.0		5.4		0.57		8.7		2.79
Река Саамская, верхн. теч.	7.70	959	2.4		32.4		8.51		22.3		2.8		1382.9		8.46		0.6		35.4		11.4
ниж. теч.	7.91	816	2.6		33.8		50.6		16.2		1.1		527.4		14.2		0.69		49.5		11.1
Река Юкспоррийок, верхн. теч.	7.3	210	1.9		3.16		0.65		0.2		<0.15		0.0		1.3		0.1		3.76		2.36
ниж. теч.	7.8	1007	2.5		39.1		2.66		34.5		4.03		1496.5		9.6		0.92		37.5		12.9
Озеро Б.Вудьявр	7.52	599	2.8	17.5		5.81		11.0		1.65		484.5		5.4		0.44		21.4		6.67

Таблица 4.7

Концентрации металлов и NH₄⁺ в поверхностных водах территории, прилегающей к рудникам "Кировский"

и "Юкспорр" (осенний период 1997-1998 гг.), мкг/л

Место отбора пробы		Al	Fe	Mn	Sr	Zn	Cu	Ni	Cr	Cd	Co
Река Вудъяврйок	2.6	22	4.8	0.1	56	0.1	0.2	0.4	<0.1	< 0.1	<0.1
Ручей Гакмана	1.3	15	3	1.1	47	0.9	0.2	0.8	<0.1	< 0.1	<0.1
Озеро М.Вудъявр	2.6	71	5.2	0.5	42	0.6	0.3	0.5	<0.1	< 0.1	<0.1
Ручей Подъемный	5.2	89	15	0.2	346	0.9	0.2	0.2	0.1	< 0.1	<0.1
Река Саамская, верхн. теч.	81.1	1160	<300	28	750	4.6	4	1	0.96	0.4	<0.1
ниж. теч.	34.7	480	300	9.4	371	2.4	3	<0.1	0.5	0.7	<0.1
Река Юкспоррийок, верхн. теч.	3.9	93	5.4	0.1	46	0.4	0.2	0.2	0.1	0.09	<0.1
ниж. теч.	19.3	250	110	4.2	520	0.7	1.8	0.1	<0.1	0.33	<0.1
Озеро Б.Вудьявр	2.6	80	26	2.7	500	0.4	1.4	0.48	0.12	0.2	<0.1

Верхнее течение р.Юкспоррйок испытывает незначительное техногенное воздействие. Все основные параметры химического состава вод верхнего течения р.Юкспоррйок близки к фоновым значениям. Возрастание минерализации воды и концентраций загрязняющих веществ происходит ниже по течению, в зоне промплощадки рудника "Юкспорр". В нижнем течении р.Юкспоррйок значительно возрастают щелочность воды, содержание биогенных элементов, резко увеличиваются концентрации Sr, Fe, Mn, Al.

Реки Саамская и Юкспоррйок впадают в оз.Б.Вудъявр. Воды озера имеют концентрации макро- и микрокомпонентов химического состава, превышающие фоновые значения. Высокие концентрации в озере отмечаются для F и Sr. Повышенное содержание химических элементов в оз.Б.Вудъявр обусловлено не только деятельностью горнодобывающих предприятий, но и аэротехногенным загрязнением от г.Кировск, пос.Кукисвумчорр и расположенной на берегу озера апатитонефелиновой обогатительной фабрики, эксплуатация которой прекращена в 1992 г.

В зависимости от различного уровня определяемых параметров и территориального распределения исследуемый район (система рек Б.Белая - Жемчужная) условно разделен нами на 6 зон: 1 - р.Саамская; 2 - р.Юкспорррйок; 3 - р.Белая; 4 - р.Жемчужная; 5 - оз.Имандра (губа Белая); 6 - фоновый район. За фоновый мы приняли район водосборов рек Вудъяврйок и Куна, которые расположены в центральной и северной частях Хибинского горного массива. Река Куна впадает в оз.Имандра в 34 км севернее р.Белой. Водосборы рек Куна и Вудъяврйок характеризуются схожими геохимическими условиями.

Взвеси и общая минерализация

Сточные воды горноперерабатывающих предприятий вносят в водоемы района тысячи тонн взвешенных веществ и минеральных солей, что приводит к изменению их природного содержания и соотношения. На рис.4.5 показано распределение содержания взвешенных веществ в поверхностных водах района исследований и их сезонная динамика. Из анализа карт вытекает, что существует несколько источников загрязнения вод взвесями. Это рудники и хвостохранилища. Следует отметить, что зимой количество взвешенных веществ поступающих с рудничными водами, минимально: в точках сброса рудниками "Кировский", "Юкспоррский" и "Расвумчоррский" - 192, 168 и 286 мг/л соответственно. Весной и летом эти концентрации резко возрастают. Так, летом на сбросе шахтных вод рудника "Кировский" была зарегистрирована концентрация, превышающая 1100 мг/л. Эти сезонные изменения связаны с неравномерным обводнением горных выработок в течение года, с минимумом в зимний период. Надо сказать также о том, что сброс рудничных вод происходит в верховьях рек, где расходы воды минимальные и динамика поступления загрязненных рудничных вод во многом определяет концентрации загрязняющих веществ в реке. Напротив, в местах сброса сточных вод из хвостохранилищ наибольшие концентрации наблюдаются зимой и летом, а наименьшие - весной, т.е. прослеживается обратная корреляция с расходами воды, максимальными в весенний период. Необходимо отметить значительное увеличение концентраций загрязняющих веществ в верховьях р.Б.Белой, как правило на порядок превосходящие концентрации в оз.Б.Вудъявр. Вероятными источниками этих загрязнений являются производственная площадка АНОФ-1, старые хвостохранилища, расположенные в этом районе, и сброс недоочищенных вод с городских очистных сооружений. Возможно вторичное загрязнение поверхностных вод ранними техногенно сформированными донными отложениями в районе истока р.Б.Белая.

Зимний период

Весенний период

Летний период

Рис.4.5. Распределение содержания взвешенных частиц в поверхностных водах района исследований, мг/л

Поступление взвешенных частиц сопровождается и загрязнением природных вод растворенными минеральными веществами. На рис.4.6 и в табл.4.8. представлены данные 2001 г. о содержании основных ионов и минерализации в водных объектах в пределах влияния ОАО "Апатит".

Для сравнения: минерализация воды оз. Имандра в природном состоянии соответствовала 20-30 мг/л. В настоящее время ее значение в оз.Б.Вудъявр составляет 94.6 мг/л, в р.Белая она также превышает природные уровни (от 97.6 до 164 мг/л по течению потока). Минерализация в оз.М.Вудъявр в настоящее время соответствует природному состоянию - 21.8 мг/л. Наибольшей минерализацией характеризуются: р.Жемчужная (до 227 мг/л), которая по течению потока изменяется незначительно; р.Саамская (до 174 мг/л); р.Юкспоррйок (до 222 мг/л в нижнем течении); руч.Кристальный (до 415 мг/л), который впадает в р.Юкспоррйок.

Поступление промышленных сточных вод и поверхностного стока с водосбора не только увеличивает общее содержание солей воды в водоемах, но также может привести к перераспределению содержания основных ионов. Для вод пресных озер наиболее типичен следующий порядок распределения главных ионов (Никаноров, Жулидов, 1991):

HCO₃^- > SO₄^2- > Cl^-; Ca²⁺ > Mg²⁺ > Na⁺ + K⁺.

Рис.4.6. Среднегодовое содержание основных ионов минерализации в водоемах:

1 - оз.Длинное; 2 - оз.М.Вудъявр; 3 - р.Вудъяврйок; 4 - р.Саамская (верхн. теч.); 5 - р.Саамская (сред. теч.); 6 - р.Саамская (ниж. теч.); 7 - р.Юкспоррйок (верхн. теч.); 8 - р.Юкспоррйок (ниж. теч.); 9 - руч.Кристальный; 10 - оз.Б.Вудъявр; 11 - р.Белая-1 (водоканал); 12 - р.Белая-2 (13-й км); 13 - р.Белая-3 (старый аэропорт); 14 - р.Белая-4 (АНОФ-2); 15 - р.Белая-5 (пос. Щучье); 16 - р.Жемчужная-1 (АНОФ-3); 17 - р.Жемчужная-2 (автодром); 18 - р.Жемчужная-3 (хлебозавод); 19 - губа Белая-1 (хвостохранилище АНОФ-2); 20 - губа Белая-2 (на выходе).

Таблица 4.8

Содержание основных ионов и рН воды в различных районах исследования

Пара-метры	Река				Озеро Имандра	Фон
	Саамская	Юкспорр-йок	Белая	Жемчуж-ная
Показа-тель рH	7.90 7.48-9.38	8.18 8.06-9.48	7.68 7.06-9.5	7.81 6.64-9.03	7.51 7.08-7.89	7.17 6.95-7.34
Электр. 20 мкСм/см	252 206-358	343 167-964	144 48-325	276 189-329	117 111-230	27 23-37
Ca, мг/л	8.8 6.2-15.9	9.9 3.3-12.0	5.9 1.4-14.1	11.3 7.6-15.8	4.4 4.0-5.4	0.67 0.39-0.94
Mg, мг/л	0.49 0.4-1.32	0.8 0.3-1.1	0.6 0.1-1.8	1.1 0.8-1.9	1.1 1.0-1.3	0.07 0.06-0.11
Na, мг/л	37.0 22.5-48.8	52.5 28.8-176	21.3 7.4-45.6	37.9 20.0-46.8	17.6 15.5-32.0	4.4 3.7-6.4
K, мг/л	11.8 8.5-16.1	17.7 10.5-52.0	6.1 2.0-17.1	15.6 8.4-19.8	3.4 2.6-9.5	1.19 1.14-1.82
HCO3, мг/л	56.6 48.8-84.2	85.6 45.7-170	39.6 16.2-94.0	93.1 51.9-114	27.0 20.4-44.3	13 9.2-18.2
SO4, мг/л	37.1 18.5-48.6	57.8 22.7-224	17.4 2.5-63.0	41.0 28.4-51.2	25.2 24.0-63.9	2.1 1.7-3.2
Cl, мг/л	8.7 5.6-13.5	3.2 1.6-9.0	6.1 1.0-15.1	8.2 5.2-20.0	5.0 4.5-7.8	0.55 0.49-0.74

ПРИМЕЧАНИЕ. В числителе - медиана, в знаменателе - минимальные и максимальные значения.

Водоемы Кольского полуострова в природном состоянии относились к классу гидрокарбонатов, из катионов преобладали натрий и кальций. Многолетнее поступление сточных вод привело к незначительному изменению соотношения основных ионов: вода поверхностных вод исследуемых водоемов, согласно классификации А.О.Алекина (1953), по-прежнему соответствует классу гидрокарбонатов. На долю гидрокарбонатов в среднем приходится 64%, сульфатов - 29%, хлоридов - 7%. В р.Вудъяврйок, воды которой поступают в оз.Б.Вудъявр, преобладающим анионом также являются гидрокарбонаты (85%), т.е. вода в реке все еще имеет черты природного, незагрязненного водного объекта. В оз.Имандра среди анионов преобладают сульфаты (50% от общего содержания анионов), которые поступают с аэротехногенными выбросами и сточными водами металлургического комбината "Североникель" и достигают губы Белой. Преобладанием сульфатов над гидрокарбонатами характеризуется также руч.Кристальный, но вследствие незначительности расхода он не оказывает существенного влияния на минерализацию р.Юкспоррйок (табл.4.9). Необходимо отметить периодические превышения сульфатов в рудничных водах и, соответственно, в местах их сброса в р.Саамская. В то же время следует подчеркнуть, что повышение загрязнения поверхностных вод сточными водами сопровождается увеличением содержания как сульфатов, так и карбонатов (рис.4.6). При этом общая минерализация резко возрастает. Поэтому преобладание карбонатов нельзя расценивать как сохранение природных черт гидрохимического состава поверхностных вод (рис.4.7).

Таблица 4.9

Состав поверхностных вод района исследований

Точка отбора проб	Дата	Взвешенные вещества, мг/л	Сухой остаток, мг/л	Формула
Река Жемчужная	Декабрь	10.5	157.00	HCO3 59 SO422 Cl 15 F3 NO3 1 Na 42 Ca 24 Mg 23 К 11
	Март	1.66	224.50	HCO3 56 SO4 30 Cl 9 F4 NO3 1 Na 53 Ca 31 К 13 Mg 3
	Май	27.00	191.00	HCO3 54 SO4 33 Cl 7 F5 NO3 1 Na 62 Ca 19 К 16 Mg 3
	Август	20.00	249.00	HCO3 50 SO4 28 Cl 8 F 4 Na 64 Ca 19 К 16 Mg 1
Губа Белая (центр)	Март	2	78.00	SO4 47 HCO3 34 Cl 16 NO3 2 F1 Na 59 Ca 25 Mg 9 К 7
	Август	61.6	163.00	SO4 49 HCO3 35 Cl 14 F2 Na 69 Ca 15 К 12 Mg 4
Река Жемчужная (молокозавод)	Март	2.66	236.00	HCO3 54 SO4 32 Cl 9 F4 NO3 1 Na 58 Ca 22 К 14 Mg 6
	Май	10.83	169.00	HCO3 55 SO4 34 Cl 7 F 4 Na 58 Ca 19 К 15 Mg 7 Al 1
	Август	13.2	251.00	HCO3 58 SO4 25 Cl 7 CO3 6 F 4 Na 62 Ca 17 К 17 Mg 4
Река Жемчужная (хлебозавод)	Март	55.3	221.00	HCO3 37 SO4 28 Cl 18 NO3 14 F3 Na 55 Ca 28 К 12 Mg 5
	Май	11	168.00	HCO3 46 SO4 31 Cl 13 NO3 7 F3 Na 53 Ca 28 К 14 Mg 4 Al 1
Река Б.Белая (г.Кировск)	Март	26	141.00	HCO328 NO324 Cl 23 SO422 F2 NO22 Na 68 Ca 19 К 11 Mg 2
	Май	15.6	147.00	HCO3 37 SO4 26 NO3 18 Cl 17 F2 Na 62 Ca 24 К 11 Mg 2 NH4 1

Продолжение таблицы 4.9

Точка отбора проб	Дата	Взвешенные вещества, мг/л	Сухой остаток, мг/л	Формула
Река Б.Белая (г.Кировск)	Сентябрь	5.40	134.00	HCO3 37 SO4 24 NO3 18 Cl 17 F4 Na 65 Ca 18 К 12 Mg 4 NH4 1
Б.Белая (13-й км)	Март	61.3	115.00	HCO3 42 SO4 21 Cl 20 NO3 15 F2 Na 67 Ca 21 К 11 Mg 1
	Май	8.67	119.00	HCO3 42 SO4 24 Cl 18 NO3 13 F 3 Na 65 Ca 17 К 11 Mg 7
	Сентябрь	6.60	114.00	HCO3 43 SO4 27 NO3 13 Cl 12 F5 Na 67 Ca 19 К 13 Mg 1
Река Б.Белая (9-й км)	Март	37	115.00	HCO3 43 SO4 22 Cl 20 NO3 14 F1 Na 66 Ca 20 К 10 Mg 4
	Май	17.5	119.00	HCO3 46 SO4 25 Cl 14 NO3 12 F3 Na 63 Ca 19 К 11 Mg 7
	Сентябрь	2.80	115.00	HCO3 44 SO4 27 NO3 13 Cl 11 F5 Na 66 Ca 17 К 13 Mg 4
Река Б.Белая (мост)	Март	39	225.00	SO4 47 HCO3 35 Cl 10 NO3 5 F3 Na 63 Ca 20 К 12 Mg 5
	Май	16	129.00	HCO3 47 SO4 33 Cl 12 NO3 6 F2 Na 56 Ca 26 К 13 Mg 5
	Сентябрь	3.00	126.00	HCO3 45 SO4 33 Cl 12 NO3 7 F3 Na 60 Ca 24 К 12 Mg 4
Озеро Б.Вудъявр	Март	0.33	53.00	HCO3 68 SO4 21 Cl 9 F2 Na 68 Ca 14 К 13 Mg 5
	Май	28.3	28.00	HCO3 49 SO4 24 Cl 17 NO3 7 F3 Na 55 Ca 35 К 10
	Сентябрь	1.00	125.00	HCO3 48 SO4 27 Cl 11 NO3 9 F5 Na 66 Ca 19 К 12 Mg 3

Продолжение таблицы 4.9

Точка отбора проб	Дата	Взвешенные вещества, мг/л	Сухой остаток, мг/л	Формула
Река Саамская (верхн.)	Март	11	176.00	SO4 39 HCO3 34 NO3 16 Cl 8 F3 Na 66 Ca 17 К 13 Mg 3 Al 1
	Май	54.5	221.00	HCO3 38 SO4 33 NO3 18 Cl 9 F 2 Na 64 Ca 21 К 12 Mg 2 NH41
	Сентябрь	21.00	203.00	HCO3 34 SO4 31 Cl 20 NO313 F 2 Na 69 Ca 19 К 11 Mg 1
Река Саамская (пос. хлор)	Март	16.3	163.00	HCO3 39 SO4 35 NO3 16 Cl 8 F2 Na 67 Ca 20 К 13
	Май	45.3	199.00	HCO3 41 SO4 31 NO3 17 Cl 8 F3 Na 64 Ca 20 К 12 Mg 4
	Сентябрь	14.40	168.00	HCO3 40 SO4 29 Cl 16 NO3 12 F3 Na 67 Ca 20 К 12 Mg 1
Губа Белая (у берега)	Декабрь	31.5	93.00	SO4 57 HCO3 34 Cl 8 F 1 Na 43 Mg 31 Ca 16 К 10
	Март	0	78.00	SO4 50 HCO3 31 Cl 16 F 2 NO3 1 Na 61 Ca 22 Mg 10 К 7
	Май	7.50	98.00	SO4 47 HCO3 38 Cl 11 F 2 NO3 2 Na 62 Ca 24 К 7 Mg 7
	Август	15.8	168.00	SO4 55 HCO3 33 Cl 8 F 4 Na 72 К 12 Ca 12 Mg 4
Река Юкспоррйок	Март	0.16	69.00	HCO3 58 SO4 33 Cl 5 NO3 3 F 1 Na 56 Ca 27 К 17
	Май	0.33	33.00	HCO3 56 SO4 30 Cl 11 NO3 3 Na 59 Ca 26 К 15
	Август	359.2	33.00	HCO3 74 SO4 19 Cl 7 Na 61 К 19 Ca 10 Mg 10

Окончание таблицы 4.9

Точка отбора проб	Дата	Взвешенные вещества, мг/л	Сухой остаток, мг/л	Формула
Река Юкспоррйок	Сентябрь	0.80	240.00	HCO3 43 SO4 31 NO3 17 F 6 Cl 3 Na 66 Ca 18 К 14 Mg 2O3
р.Юкспоррйок (23-й км, запр.)	Март	5	299.00	HCO3 41 SO4 39 NO3 11 F 6 Cl 3 Na 70 Ca 18 К 12
	Май	12.6	306.00	HCO335 SO434 NO314 F10 CO34 Cl 3 Na 74 К 13 Ca 11 Mg 2
	Сентябрь	2.20	242.00	HCO3 43 SO4 32 NO3 16 F 6 Cl 3 Na 66 Ca 16 К 13 Mg 5
Ручей Кристальный	Март	10.3	210.00	SO4 40 HCO3 39 NO3 12 Cl 6 F 3 Na 56 Ca 25 К 13 Mg 6
	Апрель	40.66	737.00	SO4 52 HCO3 21 NO3 17 F 6 Cl 4 Na 72 К 15 Ca 12 Mg 1
	Май	31.5	753.00	SO4 45 HCO3 29 NO3 18 F 6 Cl 2 Na 79 К 14 Ca 7
	Сентябрь	10.80	1127.00	SO451 HCO327 NO317 F3 Cl1 CO31 Na 78 К 14 Ca 8
Водоотлив рудника "Кировский"	Март	13.8	174.00	SO4 40 HCO3 35 NO3 15 Cl 8 F 2 Na 66 Ca 16 К 13 Mg 5
	Май	33.6	207.00	HCO3 38 SO4 33 NO3 16 Cl 10 F 3 Na 65 Ca 18 К 12 Mg 5
	Сентябрь	103.80	209.00	HCO333 SO429 Cl 20 NO314 F2 СО31 NO21 Na 65 Ca 21 К 11 Mg 2 Al 1
Водоотлив рудника "Юкспорр"	Сентябрь	15.80	489.00	SO4 47 HCO3 31 NO3 16 F 4 Cl 2 Na 72 К 14 Ca 13 Mg 1

Зимне-весенний период

Летний период

Рис.4.7. Распределение содержания карбонатов в поверхностных водах района исследований, мг/л

Пространственное распределение содержания сульфатов в поверхностных водах района исследований показывает, что их повышенное содержание обусловлено не столько аэротехногенным загрязнением (что характерно для многих водоемов Мурманской обл.), сколько сбросом сточных вод рудниками и хвостохранилищами (рис.4.8).

Среди катионов преобладают натрий, в меньшей степени, калий и кальций. Основными поставщиками натрия, а также калия являлись щелочные породы - нефелиновые сиениты (Верещагин, 1932; Материалы.., 1940; Ресурсы.., 1970; Моисеенко, Яковлев, 1990). Сопоставление содержания в воде натрия и кальция показывает, что в них преобладающим катионом является натрий, причем наибольшее его содержание отмечается в воде всех водоемов и на его долю приходится в среднем 63% в катионном составе.

Поступление в водоемы сточных вод промышленных предприятий приводит к снижению прозрачности, увеличению электропроводности (следствие поступления солей), изменяет ионный состав. Основным индикатором изменения качества вод водоемов в условиях антропогенной нагрузки со стороны горнопромышленного комплекса может служить варьирование содержания сульфатов, взвешенных веществ, минерализации.

Водородный показатель

Все исследуемые водоемы относятся к слабощелочным. В оз.М.Вудъявр рН составляет 7.24, что соответствует фоновым значениям для поверхностных вод Хибинского массива (рис.4.9). Водородный показатель рек и озер, испытывающих техногенное влияние, в настоящее время составляет в среднем 7.66, его значение повышается вследствие поступления рудничных вод и стоков с хвостохранилищ. Наибольшие значения pH воды наблюдаются в местах сброса сточных вод. Так, в р.Юкспоррйок (нижнее течение) среднегодовые значения рН составляют 8.24 (до 8.94 зимой); в районе сброса шахтных вод рудника "Расвумчоррский" - до 9.17 (зима). В оз.Б.Вудъявр рН в среднем составляет 8.30 (до 9.5 в летний период). В р.Б.Белая более высокие значения рН также наблюдаются в летний период. В целом их изменения относительно невелики - от 7.28 до 7.75 (лето, сброс с хвостохранилища).

Более высокие значения рН наблюдаются в р.Жемчужная: верхнее течение - до 9.03 (лето), но уже ниже по течению эти значения снижаются за счет разбавления, в месте впадения в р.Б.Белая они составляют 7.38-7.66.

Таким образом, поступление сточных вод в природные водоемы обусловливает повышение минерализации и значений pH вследствие увеличения концентраций щелочных и щелочноземельных металлов.

Биогенные элементы и органическое вещество

Озера Кольского п-ова в природном состоянии характеризовались как олиготрофные водоемы с достаточно низким содержанием азота (NO₃ до 35 мкг/л) и фосфора (PO₄ до 8 мкг/л), а в период вегетации эти соединения практически исчезали. Развитие промышленности и рост народонаселения сопровождаются дополнительным поступлением соединений азота и фосфора с промышленными и хозяйственно-бытовыми сточными водами, что приводит к нарушению режима биогенных элементов в водоеме, их накоплению и изменению трофического статуса водоема (табл.4.10).

Зимне-весенний период

Летний период

Рис.4.8. Распределение содержания сульфатов в поверхностных водах района исследований, мг/л

Зимний период

Летний период

Рис.4.9. Распределение значений рН в поверхностных водах района исследований (2001 г.)

Таблица 4.10

Содержание биогенных элементов и органического вещества

в районах исследования в 2001 г.

Элементы	Реки				Озеро Имандра	Незагряз- няемые районы
	Саамская	Юкспорр-йок	Белая	Жем-чужная
NH4, мкгN/л	237 14-2640	17 2-376	53 2-414	24 2-529	15 8-63	5 1-15
NO3, мкгN/л	5530 910-13800	7400 190-24200	2270 205-5770	550 2-9900	206 19-280	76 31-130
Nобщ, мкгN/л	6260 1600-15000	7765 3960-25280	2440 335-7560	650 146-12600	453 330-550	94 43-195
PO4, мкгР/л	98 2-390	1420 540-3890	200 6-665	110 11-770	9 1-23	0 0-1
Робщ, мкгР/л	980 12-2500	1590 840-9900	291 12-910	316 26-990	52 21-145	4 2-11
Орг. вещ-во, мгС/л	2.9 2.4-4.0	3.0 1.9-5.4	3.2 2.2-6.9	4.1 3.0-18.1	3.9 3.4-4.6	2.2 1.8-3.1
Si, мг/л	3.25 1.78-4.98	4.07 1.4-6.0	2.58 1.03-3.48	2.84 0.87-5.22	1.01 0.36-1.22	2.10 0.81-3.39

ПРИМЕЧАНИЕ. В числителе - медиана, в знаменателе - минимальные и максимальные значения.

Фосфор. В природных водах фосфор присутствует в виде растворенных неорганических и органических соединений, а также в виде взвесей неорганического и органического происхождения. Обмен фосфора между его неорганическими формами, с одной стороны, и живыми организмами, с другой, является основным фактором, определяющим его концентрацию в водоеме. Основным источником поступления фосфора в природные воды района исследований являются процессы его выщелачивания из фосфорсодержащих минералов и сброс недоочищенных коммунально-бытовых стоков (рис.4.10). Так, в рудничных водах содержание общего фосфора достигает значений на рудниках "Расвумчоррский" - 12110 мкг/л (до 31400 мкг/л, горизонт 600 м), "Юкспорр" - до 24890 мкг/л, "Кировский" - до 2000 мкг/л.

Сброс этих вод в природные водоемы приводит к резкому увеличению содержания биогенных элементов. Так, концентрация общего фосфора (рис.4.11) во всех исследуемых водоемах очень высокая и достигает среднегодовых значений 1000-2000 мкг/л (реки Саамская, Юкспоррйок, руч.Кристальный). В местах непосредственного сброса рудничных вод концентрация фосфора достигает 9900 мкг/л (рудник "Расвумчоррский", весна). Следует отметить, что еще одним мощным источником поступления фосфора в природные водоемы являются очистные сооружения коммунально-бытовых сточных вод городов Кировск и Апатиты. В районах их сброса концентрация фосфора в зимний период может достигать значений 990 мкг/л (р.Жемчужная, г.Апатиты) и 910 мкг/л (р.Б.Белая, г.Кировск). Природное содержание фосфора, характерное для большинства водных объектов Кольского п-ова, наблюдается только в оз.М.Вудъявр и верхнем течении р.Юкспоррйок (4-10 мкг/л). Концентрации фосфора в поверхностных водах района исследований хорошо коррелируют с объемами сброса рудничных вод, и наименьшие значения наблюдаются в зимний период.

Зимний период

Весенний период

Летний период

Рис.4.10. Распределение содержания общего фосфора в поверхностных водах района исследований, мкг/л

Азот в поверхностных водах содержится в виде ряда неорганических (нитритные, нитратные и аммонийные ионы) и разнообразных органических соединений. Для олиготрофных водоемов содержание общего азота находится обычно в пределах 300-700 мкг/л (Зенина, 1982). Основными источниками поступления азота в природные воды района исследований являются взрывчатые вещества, применяемые при проведении горных работ, и коммунально-бытовые стоки. В местах сброса загрязненных вод, концентрация общего азота в поверхностных водах может достигать экстремально высоких значений (рис.4.11, 4.12).

Наиболее высокие значения общего азота наблюдаются в районах сброса рудничных вод. Так, в верховьях р.Саамская, куда непосредственно поступают сточные воды рудника "Кировский", концентрации достигают значений 12130 (весенний период) - 15000 мкг/л (летний период). В р.Юкспоррйок также отмечено высокое значение общего азота 7329 мкг/л. Азот в основном представлен в виде нитратов и ионов аммония. При впадении р.Саамская в оз.Б.Вудъявр были отмечены концентрации азота на уровне 4600 мкг/л (зимний период), 6260 мкг/л (весенний период), 8652 мкг/л (летний период). Это объясняется в первую очередь интенсивностью обводнения горных выработок, интенсивностью взрывных работ и динамикой расходов воды в реке. В водах оз.Б.Вудъявр концентрации общего азота резко снижаются, особенно в зимний период, хотя летом может достигать более 2000 мкг/л. В р.Б.Белая содержание N_общ вновь увеличивается и может доходить до 7560 мкг/л (зимний период), постепенно снижаясь по течению потока до 2300 мкг/л. При этом наибольшие значения наблюдаются в зимний период, при минимальных расходах. Это свидетельствует о том, что дополнительным мощным источником азота являются сточные коммунально-бытовые воды г.Кировска. Аналогичная картина наблюдается в месте сброса сточных вод г.Апатиты в р.Жемчужная. Здесь концентрация общего азота в зимний период может достигать 12600 мкг/л. В губе Белой оз.Имандра содержание N_общ колеблется в диапазоне 300-400 мкг/л с наибольшими значениями в зимний период.

Рис.4.11. Среднегодовое содержание биогенных элементов в водоемах:

1 - оз.Длинное; 2 - оз.М.Вудъявр; 3 - р.Вудъяврйок; 4 - р.Саамская (верхн. теч.); 5 - р.Саамская (средн. теч.); 6 - р.Саамская (ниж. теч.); 7 - р.Юкспоррйок (верхн. теч.); 8 - р.Юкспоррйок (ниж. теч.); 9 - руч.Кристальный; 10 - оз.Б.Вудъявр; 11 - р.Белая-1 (водоканал); 12 - р.Белая-2 (13-й км); 13 - р.Белая-3 (старый аэропорт); 14 - р.Белая-4 (АНОФ-2); 15 - р.Белая-5 (пос.Щучье); 16 - р.Жемчужная-1 (АНОФ-3); 17 - р.Жемчужная-2 (автодром); 18 - р.Жемчужная-3 (хлебозавод); 19 - губа Белая-1 (хвостохранилище АНОФ-2); 20 - губа Белая-2 (на выходе)

Зимний период

Весенний период

Летний период

Рис.4.12. Распределение содержания общего азота в поверхностных водах района исследований, мкг/л

Антропогенное поступление азота и фосфора в водоемы, расположенные в районе горнотехнических работ, привело к значительному увеличению как общего содержания этих элементов, так и их минеральных форм (по сравнению с природным содержанием).

Кремний. Главным источником соединений кремния в поверхностных водах являются процессы химического выветривания и растворения кремнесодержащих минералов. Значительные количества кремния поступают в процессе отмирания наземных растений и водных растительных организмов, в частности, диатомовых водорослей. По мере накопления растворенные соединения кремния могут частично коагулировать и выпадать в осадок. Понижение концентраций растворенных соединений кремния происходит также в результате потребления их водными организмами, особенно в период интенсивного развития диатомовых водорослей.

При околонейтральных значениях рН, характерных для исследуемых рек и озер, растворенный кремний находится в форме недиссоциированной [Н₄SiO₄] моно- или димерной формы кремнекислоты. Концентрации Si_общ изменяются незначительно^* - в пределах 4.2-0.7 мг/л (руч.Кристальный и оз.Имандра соответственно).

Органическое вещество. Содержание органического вещества в водной среде оценивалось по показателям перманганатной окисляемости, характеризующей легкоокисляемое органическое вещество. Для исследуемых водных объектов характерна достаточно постоянная величина перманганатной окисляемости 1.7-4.9 мгО/л, т.е. в пределах фоновых значений. Повышенные концентрации приурочены к местам сброса коммунально-бытовых сточных вод.

Микроэлементы

Загрязнение водоемов микроэлементами, в частности тяжелыми металлами, является одним из самых опасных видов загрязнения из-за их высокой токсичности и способности аккумулироваться в телах гидробионтов. Приоритетными загрязняющими микроэлементами для водных объектов промышленных зон Кольского п-ова по объемам их антропогенного поступления в окружающую среду являются никель и медь, которые поступают в водоем со сточными водами металлургических предприятий и с дымовыми выбросами на территорию водосбора, а также стронций и алюминий, источником которых являются сточные воды горнорудных предприятий.

Природное содержание микроэлементов в настоящее время трудно восстановить. Поэтому в качестве условно фоновых мы принимаем усредненные концентрации в отдаленных от промышленных узлов водоемах Кольского п-ова: Ni < 1 мкг/л, Cu < 1 мкг/л, Sr < 26 мкг/л, Al < 30 мкг/л (Моисеенко и др., 1996).

Поступление в водоем сточных вод промышленных предприятий, содержащих значительные количества загрязняющих веществ, привело к тому, что в настоящее время содержания этих элементов в исследуемых водоемах превышают принятые условно фоновые концентрации (рис.4.13, табл.4.11). Летом только в некоторых водных объектах концентрации микроэлементов сопоставимы с фоновыми содержаниями в поверхностных водах Кольского п-ова. Так, никель и медь имеют наибольшие концентрации в оз.Имандра и руч.Кристальный - 9.1 и 4.3 мкг/г соответственно. В оз.Имандра эти металлы поступают за счет сточных вод и аэротехногенного переноса c комбината "Североникель", расположенного в 50 км к северо-западу от участка горных работ ОАО "Апатит". В других исследуемых водных объектах в летний период концентрации Ni и Cu меньше или незначительно превышают условно фоновые концентрации (рис.4.13, 4.14).

В зимний период содержание этих элементов в поверхностных водах увеличивается, что, возможно, связано со снижением расходов воды в реках.

В наибольших количествах в поверхностных водах исследованного района присутствуют стронций и алюминий. В составе тонкодисперсных взвесей эти металлы поступают в водные объекты как с рудничными водами, так и аэротехногенным путем - за счет пыления хвостохранилищ и при фильтрации технологических стоков через дамбы хвостохранилищ. Соответственно, наибольшие концентрации стронция и алюминия приурочены к местам сброса рудничных вод и сточных вод хвостохранилищ (рис.4.15, 4.16).

Рис.4.13. Среднегодовое содержание металлов в водоемах:

1 - оз.Длинное; 2 - оз.М.Вудъявр; 3 - р.Вудъяврйок; 4 - р.Саамская (верхн. теч.); 5 - р.Саамская (средн. теч.); 6 - р.Саамская (ниж. теч.); 7 - р.Юкспоррйок (верхн. теч.); 8 - р.Юкспоррйок (ниж. теч.); 9 - руч.Кристальный; 10 - оз.Б.Вудъявр; 11 - р.Белая-1 (водоканал); 12 - р.Белая-2 (13-й км); 13 - р.Белая-3 (старый аэропорт); 14 - р.Белая-4 (АНОФ-2); 15 - р.Белая-5 (пос.Щучье); 16 - р.Жемчужная-1 (АНОФ-3); 17 - р.Жемчужная-2 (автодром); 18 - р.Жемчужная-3 (хлебозавод); 19 - губа Белая-1 (хвостохранилище АНОФ-2); 20 - губа Белая-2 (на выходе)

Таблица 4.11

Содержание микроэлементов в различных районах в 2001 г., мкг/л

Элементы	Реки				Озеро Имандра	Незагряз- няемые районы
	Саамская	Юкспорр-йок	Белая	Жем-чужная
Ni	2.0 0.2-10.0	1.9 0.2-7.3	2.0 0.4-4.4	1.9 0.2-12.2	6.2 5.6-12.6	0.4 0.2-7.7
Cu	8.2 0.8-14	6.0 1.3-48	2.1 1.3-5.5	2.5 0.9-16	4.8 3.4-6.5	0.3 0.1-3.4
Sr	390 206-600	344 242-920	180 80-356	340 241-700	93 75-157	68 46-73
Al	2350 750-7400	1125 300-7360	210 44-880	650 270-2200	144 40-248	31 16-82
Fe	680 140-1515	370 112-3200	110 24-500	220 31-900	51 18-80	11 7-17
Mn	50 11.4-100	20 8.2-120	10 0.8-60	47 5.8-310	14.9 1.4-18.7	0.6 0.3-20
Zn	5.9 2.1-21	4.0 0.6-30	3.0 1.0-17	3.9 0.6-70	2.5 1.4-8.0	1.8 0.3-11.2
Co	1.5 1.5-1.5	-	0.2 0.2-0.2	-	-	0.2 0.2-3.1
Cr	1.6 0.3-4.2	0.4 0.2-4.1	0.4 0.2-5.0	0.4 0.2-75	0.5 0.3-0.6	0.3 0.2-8.0

ПРИМЕЧАНИЕ. В числителе - медиана, в знаменателе - минимальные и максимальные значения), прочерк - нет данных.

Наиболее высокие концентрации стронция наблюдаются в нижнем течении р.Юкспоррйок (920 мкг/л) и руч.Кристальный (830 мкг/л) в зимний период, куда сбрасываются шахтные воды рудника "Расвумчоррский", наиболее загрязненные стронцием. Реки Саамская, Юкспоррйок и Жемчужная также вносят значительное количество стронция в водоемы, концентрация в реках составляет 367-508 мкг/л. Сточные воды хвостохранилищ тоже содержат повышенные концентрации стронция. По мере удаления от источника загрязнения содержание стронция в воде снижается и в устье р. Белая его концентрация составляет 261 мкг/л, а в оз.Имандра - 93-119 мкг/л (табл.4.11).

Похожая картина отмечается и для алюминия. Максимальные его концентрации (2400-7400 мкг/л) наблюдаются в воде всех загрязняемых рек района. Основной вклад в загрязнение поверхностных вод алюминием вносят шахтные воды. В местах их сброса концентрация этого элемента закономерно возрастает в летний период. Напротив, в местах сброса сточных вод с хвостохранилищ более высокие концентрации Al наблюдаются в зимний период - при минимальных расходах воды в реках. Основной формой поступления алюминия в озеро является взвешенная, его миграция достаточна низкая, и происходит загрязнение сравнительно небольших территорий.

Зимний период

Летний период

Рис.4.14. Распределение содержания Ni в поверхностных водах района исследований, мкг/л

Зимне-весенний период

Летний период

Рис.4.15. Распределение содержания Sr в поверхностных водах района исследований, мкг/л

Зимне-весенний период

Летний период

Рис.4.16. Распределение содержания Al в поверхностных водах района исследований, мкг/л

Сопоставление содержания стронция и алюминия в воде исследуемых водных объектов с условно-фоновыми концентрациями (Sr < 26 мкг/л, Al < 30 мкг/л) показывает, что в реках Саамская, Юкспоррйок, Б.Белая, Жемчужная и руч.Кристальный отмечается значительное превышение содержания стронция (более чем в 30 раз), алюминия (более чем в 200 раз) и незначительное содержание обоих элементов в р.Вудъяврйок.

Железо и марганец могут поступать в озеро в составе сточных вод промышленных предприятий и хозяйственно-бытовых стоков. Среди исследуемых водных объектов значения ПДК_рбхз по железу (100 мкг/л) превышены в воде рек Саамская (920 мкг/л), Юкспоррйок (330 мкг/л), Белая (183 мкг/л), Жемчужная (385 мкг/л), руч.Кристальный (278 мкг/л) (рис.4.17). И по марганцу (ПДК_рбхз 10 мкг/л) наблюдается схожая картина (табл.4.11, рис.4.18).

Цинк. Условно-фоновое содержание в водоемах Кольского п-ова составляет 2 мкг/л, ПДК_рбхз по цинку 10 мкг/л. Содержание цинка в исследуемых водных объектах составляет в среднем 3.7 мкг/л, и максимальные его концентрации отмечаются в р.Саамская (верхнее течение), в рудничном водоотливе рудника "Кировский". Сезонные изменения в содержании металлов незначительны. Во всех исследуемых водных объектах содержание в воде таких элементов, как Cr, Cd и Co, значительно ниже ПДК_рбхз (5, 10, 20 соответственно). Но среди этих незначительных концентраций наибольшие средние содержания перечисленных тяжелых металлов отмечены в р.Саамская, загрязняемой сточными водами рудника "Кировский".

Как отмечено выше, объем стоков промышленных предприятий значительно превышает поступление чистых природных вод в реки и озера, вследствие этого мы не обнаружили сезонных изменений содержания химических элементов в исследуемых водоемах. Единственными водными объектами, которые остаются чистыми в районе площадок горнотехнических работ ОАО "Апатит", являются оз.М.Вудъявр, р.Вудъяврйок и верхнее течение р.Юкспоррйок.

Особенностью лотических систем Хибинского горного массива является их ярко выраженная сезонная динамика расходов воды, так как основным источником их питания являются атмосферные осадки. В зимний период питание рек осуществляется преимущественно за счет подземных источников. В частности, этим можно объяснить различия гидрохимического состава поверхностных вод фоновых районов. Сезонные различия гидрологических режимов как подземных, так и открытых рудников обусловливают различия в объемах загрязненных рудничных вод, сбрасываемых в природные водоемы.

Поведение различных элементов в речных системах видоспецифично. Оно зависит от сезона и источника поступления того или иного элемента. Так, в р.Саамская зимние концентрации никеля превосходят летние, но максимальные наблюдаются весной в среднем течении, где происходит наиболее интенсивный смыв загрязнений с территории промзоны "23-й км" (рис.4.19). Это позволяет сделать вывод, что основным источником поступления никеля в р.Саамская является аэротехногенное загрязнение ее водосбора. С большой уверенностью то же можно сказать о меди и цинке. В то же время для элементов, выщелачивающихся из горных пород при проведении горных работ и попадающих в природные воды со сбросами рудничных вод (Al, Sr, Ni), наблюдается совершенно иная картина. Максимальные концентрации наблюдаются в летний период и в верховье реки, где и происходит сброс рудничных вод. По мере удаления от рудников, концентрация этих элементов закономерно снижается вне зависимости от сезона, прежде всего за счет разбавления водами притоков и выходов подземных вод.

Зимне-весенний период

Летний период

Рис.4.17. Распределение содержания Fe в поверхностных водах района исследований, мкг/л

Зимне-весенний период

Летний период

Рис.4.18. Распределение содержания Mn в поверхностных водах района исследований, мкг/л

Рис.4.19. Концентрации металлов в поверхностных водах р.Саамская:

1 - рудничный водоотлив, 2 - среднее течение, 3 - районе хлораторной (при впадении в оз.Б.Вудъявр)

На пространственное и сезонное распределение загрязняющих веществ в водах р.Б.Белая также огромное влияние оказывают расположение источников загрязнения, их динамика, а также гидрологические условия самой реки (рис.4.20).

Рис.4.20. Концентрации металлов в поверхностных водах р.Белая:

1 - сток из оз.Б.Вудъявр; 2 - 13-й км; 3 - район старого аэропорта; 4 - район АНОФ-2; 5 - район пос.Щучье (перед впадением в оз.Имандра)

4.2.3. Формы миграции металлов в водной среде системы р.Вуоннемйок

Формы миграции Al, Fe, Mn, Sr, Cu и Zn в точках наблюдения по течению р.Вуоннемйок для осенне-летнего и весеннего периодов представлены на рис.4.21.

Распределение этих же металлов по формам миграции в поверхностных водах территории, прилегающей к рудникам "Кировский" и "Юкспорр", в осенний период представлено на рис.4.22 и 4.23 для фоновых и для загрязненных вод соответственно. При выполнении работы не удалось получить данные о распределении металлов по формам миграции в зимний период, поэтому при изложении материала зимний период не рассматривается.

250

200

150

100

50

0

взвешенная

нелабильная

лабильная

Рис.4.21. Распределение Al, Fe, Mn, Sr, Zn, Cu по формам миграции на территории, прилегающей к руднику "Восточный". Место отбора проб:

1 - условный фон территории; 2 - верхнее течение р.Вуоннемйок (точки 3-6); 3 - нижнее течение р.Вуоннемйок (точки 15-18)

Алюминий. Для Al в условно чистых водах исследуемой территории в летний и осенний периоды характерна высокая доля лабильной формы, которая составляет от 65 до 85% валовой концентрации элемента. Весной при интенсивном поступлении в реки талых снеговых вод для фоновой территории наблюдается снижение доли лабильных форм алюминия до 35% и возрастание количества нелабильных форм вследствие поступления в водотоки комплексообразующих анионов, накопленных в снежном покрове и вынесенных талыми водами из почв и пород водосборов. Преимущественное нахождение Al в лабильной форме в фоновых водах исследуемой территории обусловлено очень низкой минерализацией ультрапресных вод региона, низкой комплексообразующей способностью вод и в целом невысокими концентрациями этого элемента.

Перераспределение Al по формам миграции происходит при поступлении загрязнения в поверхностные воды на участках горных разработок. На участках поступления загрязнения в р.Вуоннемйок в точках отбора 4-7 в летний и осенний периоды наблюдается возрастание взвешенной формы Al до 50% от валовой концентрации элемента. На участке нижнего течения реки в точках отбора 14-17, где происходит сброс вод из очистных сооружений рудника и поступление болотных вод, доля взвешенной формы алюминия увеличивается до 75% в летний и осенний периоды. Взвешенная форма для Al является доминирующей в нижнем течении р.Вуоннемйок вплоть до впадения в оз.Умбозеро. Согласно данным Т.И.Моисеенко с соавторами (Моисеенко и др., 1996), в оз.Умбозеро Al находится преимущественно в лабильной и нелабильной формах.

взвешенная	нелабильная		лабильная

Р ис.4.22. Распределение металлов по формам миграции после осеннего охлаждения воды на территориях, испытывающих минимальное техногенное воздействие. Место отбора проб:

1 - руч.Гакмана; 2 - р.Вудъяврйок ; 3 - оз.М.Вудъявр

Рис.4.23. Распределение металлов по формам миграции после осеннего охлаждения воды в водотоках, подверженных загрязнению от участков горнотехнических работ рудников "Кировский" и "Юкспорр". Место отбора проб:

1 - р.Юкспоррйок (ниж. теч.); 2 - р.Саамская (верхн. теч.); 3 - р.Саамская (ниж. теч.); 4 - оз.Б.Вудъявр

На участках поступления загрязнения в реки Саамская и Юкспоррйок наблюдается резкое возрастание доли взвешенных форм Al (до 95%), при этом процентная доля нелабильных форм Al составляет 5-18%.

Во время весеннего половодья на участках рек, испытывающих техногенное воздействие рудников, происходит резкое увеличение доли взвешенных форм Al до 95%. Подобное возрастание доли взвешенной формы Al в воде обусловлено массовым поступлением этого элемента в составе талых вод с водосборов, загрязненных воздушным путем пылеуносами рудника.

Железо. Для фоновых вод исследуемой территории характерно преобладание Fe в лабильной и нелабильной формах в течение летнего и осеннего периодов. При этом доля лабильной формы Fe составляет 20-55%, нелабильной формы - 25-50%, а взвешенной в среднем - 15-30%, в редких случаях достигает 55% от валовой концентрации элемента. Во время весеннего снеготаяния в фоновых водах наблюдается возрастание взвешенных форм до 85%.

Техногенное поступление загрязняющих веществ приводит к возрастанию доли взвешенной формы миграции Fe. В р.Вуоннемйок содержание взвешенной формы миграции Fe составляет 50% от валовой концентрации на участке поступления загрязнения в верхнем течении реки (точки отбора 4-7) и около 65% в нижнем течении (точки отбора 14-17). Массовое поступление загрязняющих веществ с водосборов во время весеннего половодья определяет возрастание доли взвешенной формы Fe до 90-95% и снижение доли лабильной формы до 2-3% от валовой концентрации элемента. Для вод оз.Умбозеро в летний период характерно равномерное распределение Fe между взвешенной и растворенной формами (Моисеенко и др., 1996). Аналогичные закономерности характеризуют поведение Fe в реках Саамская и Юкспоррйок. На участках поступления загрязнения в водотоки, прилегающие к рудникам "Кировский" и "Юкспорр", взвешенная форма миграции Fe является доминирующей и составляет 80-95% от валовой концентрации.

Железо является активным комплексообразователем. На участках поступления загрязнения с площадок горнотехнических работ наблюдается увеличение доли нелабильной формы Fe, связанной в устойчивые комплексные соединения с неорганическими и органическими лигандами. Согласно работе П.Линника и Б.Набиванца (1986), для Fe характерно образование смешанно-лигандных комплексов, в состав которых, наряду с высокомолекулярными органическими лигандами, входят и неорганические.

Марганец. В фоновых водах исследуемой территории Mn имеет низкую концентрацию (0.2-0.3 мкг/л). В летний и осенний периоды в этих водах характерно нахождение Mn практически полностью в лабильной форме. В период весеннего снеготаяния основными формами миграции этого элемента являются нелабильная и лабильная, процентная доля которых составляет 60 и 40% соответственно.

На участке р.Вуоннемйок (в верхнем течении), испытывающем техногенное воздействие промплощадки рудника "Восточный" (точки отбора проб 4-7), доминирует лабильная форма миграции Mn (100%). В нижнем течении реки значительно возрастает доля взвешенной формы Mn (до 60%), что объясняется поступлением этого элемента в составе тонкодисперсного взвешенного вещества из прудов-отстойников. На загрязненных участках рек Саамская и Юкспоррйок доля взвешенной формы миграции Mn составляет 40-80%. Доля нелабильной формы миграции Mn на участках поступления загрязнения практически не изменяется, составляя от 5 до 20% от валовой концентрации. В весенний период наблюдается возрастание доли взвешенной формы миграции Mn на всех участках, подверженных техногенному воздействию. В оз.Умбозеро доля взвешенной формы миграции Mn в летний период составляет около 60% (Моисеенко и др., 1996).

Стронций. Распределение Sr в поверхностных водах территории однородно как по сезонам года, так и по градиенту техногенной нагрузки. Преобладающей формой миграции этого элемента является лабильная, составляющая 90-100% валовой концентрации. Очень незначительное увеличение доли взвешенной формы наблюдается в период весеннего половодья в нижнем течении рек Вуоннемйок и Саамская. Аналогичное распределение Sr по миграционным формам в летний период наблюдается и в оз.Умбозеро (Моисеенко и др., 1996).

Цинк. Для Zn характерно нахождение преимущественно в лабильной форме в фоновых водах территории в летний и осенний период, что обусловлено низкой минерализацией вод и, соответственно, малой концентрацией этого элемента. Весной при массовом поступлении талых вод наблюдается увеличение нелабильной формы Zn до 80% от валовой концентрации элемента.

На участках поступления загрязнения, наряду с возрастанием валовой концентрации Zn, наблюдается увеличение доли взвешенных и нелабильных форм миграции металла. В нижнем течении р.Вуоннемйок, ниже точки сброса вод 2-го отстойника (точка 14), характерно возрастание доли взвешенной и нелабильной формы по сравнению с участком реки между точками 4 и 7. Аналогичные закономерности распределения Zn по формам миграции наблюдаются в реках Саамская и Юкспоррйок. Доминирующими формами миграции Zn в зоне влияния рудников "Кировский" и "Юкспорр" является взвешенная и нелабильная. Весной на участках рек, испытывающих техногенное воздействие, наблюдается увеличение доли взвешенных форм до 80% валовой концентрации.

Согласно данным, приведенным в обзорной работе П.Линника и Б.Набиванца (1986), высокая степень связывания Zn неорганическими и органическими лигандами отмечается многими исследователями. Отмечается также, что с увеличением рН водной среды возрастает степень закомплексованности Zn. В этой связи диапазон кислотно-щелочных условий, характерных для поверхностных вод исследуемой территории (рН = 7.1-7.9), благоприятствует образованию устойчивых комплексных соединений этого металла.

Для оз.Умбозеро преобладающей формой миграции является лабильная, составляющая до 100% валовой концентрации элемента (Моисеенко и др., 1996).

Медь. В фоновых водах территории в течение летнего и осеннего периодов Cu находится в двух основных миграционных формах - лабильной и нелабильной. Доля лабильной формы составляет 65% от валовой концентрации элемента. В период весеннего снеготаяния в фоновых водах наблюдается увеличение доли нелабильной формы - до 85% от валовой концентрации.

На участках р.Вуоннемйок в верхнем течении (точки 4-7) характерно нахождение Cu преимущественно в нелабильной форме, как в летне-осенний период, так и в период весеннего половодья. В проточных озерах Китчепахк и Китчеявр нижнего течения реки (точки 14-17) возрастает доля взвешенной формы Cu в летний и осенний периоды, что обусловлено поступлением Cu в составе тонкодисперсного взвешенного вещества из прудов-отстойников рудника. В нижнем течении реки во время весеннего половодья наблюдается увеличение доли взвешенной формы Cu.

Для оз.Умбозеро в летний период характерно нахождение этого металла преимущественно в нелабильной и лабильной формах (60 и 30% соответственно) (Моисеенко и др., 1996). Возрастание доли взвешенной формы миграции Cu до 60% от валовой концентрации наблюдается в реках Саамская и Юкспоррйок, в зоне влияния рудников "Кировский" и "Юкспорр".

Таким образом, при поступлении загрязнения в поверхностные воды происходит перераспределение металлов по формам миграции, заключающееся в значительном увеличении доли их взвешенных и нелабильных форм. На участках поступления загрязнения в поверхностные водотоки в отношении всех рассматриваемых металлов, за исключением Sr, прослеживается общая закономерность: во все рассматриваемые сезоны года они преимущественно находятся во взвешенной и нелабильной формах. Sr находится практически полностью в лабильной форме во все сезоны года, как в фоновых, так и в загрязненных водах.

При движении загрязненного водного потока в реках Саамская и Юкспоррйок и в оз.Б.Вудъявр отмечается снижение доли взвешенной формы Al, Fe, Mn, Zn, Cu.

Обратная закономерность распределения взвешенных форм исследуемых металлов наблюдается по течению р.Вуоннемйок. На участках поступления загрязнения в нижнем течении р.Вуоннемйок (точка 14) и в проточных озерах Китчепахк и Китчеявр увеличивается доля нелабильной и взвешенной форм для Al, Mn, Zn и Cu по сравнению с загрязненными водами верхнего течения (точки 4-7). Эту закономерность можно объяснить двумя причинами. Во-первых, в нижнем течении р.Вуоннемйок (точка 14) осуществляется сброс сточных вод, прошедших через систему очистки, с которыми происходит поступление металлов, главным образом в составе тонкодисперсных взвесей и коллоидов. Во-вторых, проточные озера нижнего течения реки имеют повышенное содержание органического вещества в воде, образующего устойчивые комплексные и органоминеральные соединения с исследуемыми металлами.

Во время весеннего снеготаяния, наряду с возрастанием валовых концентраций Al, Fe, Mn, Cu и Zn в водотоках, происходит резкое увеличение доли их взвешенных и нелабильных форм в результате поступления этих металлов с загрязненных водосборов в составе взвешенных частиц и устойчивых комплексов.

4.2.4. Формы миграции металлов в водной среде системы р.Б.Белая

Для форм миграции металлов (зимний период 2001 г.) в поверхностных водах территории, прилегающей к рудникам "Кировский", "Юкспорр" и хвостохранилищу АНОФ-3, получены определенные зависимости, которые представлены на рис.4.24-4.27. Распределение этих же металлов по формам миграции в поверхностных водах в весенний период представлено на рис.4.28-4.31.

Результаты определения форм миграции Mn, Mo, Be, Cd, Ni, Pb, Cr в поверхностных водах территории исследования показывают различное поведение металлов. Концентрации металлов и их распределение по формам миграции в озерах Б.Вудъявр и Имандра практически не изменялись на протяжении периода наблюдения, что объясняется большими объемами водной массы и отсутствием быстрых течений.

Рис.4.24. Распределение форм миграции Mn, Mo в поверхностных водах (март):

1 - руч.Кристальный; 2 - р.Юкспоррйок (верхн. теч.); 3 - р.Юкспоррйок (ниж. теч.); 4 - рудничный водоотлив (рудник "Кировский"); 5 - р.Саамская (верхн. теч.); 6 - р.Саамская (хлораторная); 7 - оз.Б.Вудъявр; 8 - р.Белая-1 (Кировский водоканал); 9 - р.Белая-2 (13-й км); 10 - р.Белая-3 (старый аэропорт); 11 - р.Белая-4 (АНОФ-2); 12 - р.Белая-5 (пос.Щучье); 13 - р.Жемчужная-1 (АНОФ-3); 14 - р.Жемчужная-2 (автодром); 15 - р.Жемчужная-3 (хлебозавод); 16 - губа Белая-1 (у дамбы хвостохранилища); 17 - губа Белая-2 (на выходе)

Рис.4.25. Распределение форм миграции Be, Cd в поверхностных водах (март):

1 - ручКристальный; 2 - р.Юкспоррйок (верхн. теч.); 3 - р.Юкспоррйок (ниж. теч.); 4 - рудничный водоотлив (рудник "Кировский"); 5 - р.Саамская (верхн. теч.); 6 - р.Саамская (хлораторная); 7 - оз.Б.Вудъявр; 8 - р.Белая-1 (Кировский водоканал); 9 - р.Белая-2 (13-й км); 10 - р.Белая-3 (старый аэропорт); 11 - р.Белая-4 (АНОФ-2); 12 - р.Белая-5 (пос.Щучье); 13 - р.Жемчужная-1 (АНОФ-3); 14 - р.Жемчужная-2 (автодром); 15 - р.Жемчужная-3 (хлебозавод); 16 - губа Белая-1 (у дамбы хвостохранилища); 17 - губа Белая-2 (на выходе)

Рис.4.26. Распределение форм миграции Ni, Pb в поверхностных водах (март):

1 - руч.Кристальный; 2 - р.Юкспоррйок (верхн. теч.); 3 - р.Юкспоррйок (ниж. теч.); 4 - рудничный водоотлив (рудник "Кировский"); 5 - р.Саамская (верхн. теч.); 6 - р.Саамская (хлораторная); 7 - оз.Б.Вудъявр; 8 - р.Белая-1 (Кировский водоканал); 9 - р.Белая-2 (13-й км); 10 - р.Белая-3 (старый аэропорт); 11 - р.Белая-4 (АНОФ-2); 12 - р.Белая-5 (пос.Щучье); 13 - р.Жемчужная-1 (АНОФ-3); 14 - р.Жемчужная-2 (автодром); 15 - р.Жемчужная-3 (хлебозавод); 16 - губа Белая-1 (у дамбы хвостохранилища); 17 - губа Белая-2 (на выходе)

Рис.4.27. Распределение форм миграции Cr в поверхностных водах (март):

1 - руч.Кристальный; 2 - р.Юкспоррйок (верхн. теч.); 3 - р.Юкспоррйок (ниж. теч.); 4 - рудничный водоотлив (рудник "Кировский"); 5 - р.Саамская (верхн. теч.); 6 - р.Саамская (хлораторная); 7 - оз.Б.Вудъявр; 8 - р.Белая-1 (Кировский водоканал); 9 - р.Белая-2 (13-1 км); 10 - р.Белая-3 (старый аэропорт); 11 - р.Белая-4 (АНОФ-2); 12 - р.Белая-5 (пос.Щучье); 13 - р.Жемчужная-1 (АНОФ-3); 14 - р.Жемчужная-2 (автодром); 15 - р.Жемчужная-3 (хлебозавод); 16 - губа Белая-1 (у дамбы хвостохранилища); 17 - губа Белая-2 (на выходе)

В реках Саамская и Юкспоррйок для Mo и Cr доминирующими формами миграции в зимний период являются взвешенная и нелабильная, составляющие 60-90%, а в период снеготаяния - до 100%, от валового содержания металлов в воде. Для Mo в зимний период в руч.Кристальный и на участках нижнего течения рек Саамской и Юкспоррйок характерна высокая доля нелабильной формы. В верхнем течении р.Юкспоррйок, рудничного водоотлива рудника "Кировский" и всего течения р.Белой наблюдается снижение доли нелабильных форм молибдена до 10-20% и возрастание количества взвешенных форм, которые составляют от 60 до 90% от валовой концентрации элемента. Для оз.Б.Вудъявр преобладающей формой миграции во все периоды исследований является нелабильная форма Mo, составляющая более 60% от общего содержания элемента в водоеме. Перераспределение Mo по формам миграции происходит с наступлением весеннего половодья. Основными формами миграции этого элемента при поступлении талых снеговых вод являются нелабильная и лабильная, процентная доля которых составляет в среднем 50 и 45% соответственно. На участках поступления загрязнения от площадок горнотехнических работ (реки Саамская и Юкспоррйок) наблюдается незначительное превышение доли нелабильной формы Mo. Ниже оз.Б.Вудъявр по течению р.Белой отмечается снижение доли нелабильной формы с 90 до 30%.

Рис.4.28. Распределение форм миграции Mn, Mo в поверхностных водах (май):

1 - руч.Кристальный; 2 - р.Юкспоррйок (верхн. теч.); 3 - р.Юкспоррйок (ниж. теч.); 4 - рудничный водоотлив (рудник "Кировский"); 5 - р.Саамская (верхн. теч.); 6 - р.Саамская (хлораторная); 7 - оз.Б.Вудъявр; 8 - р.Белая-1 (Кировский водоканал); 9 - р.Белая-2 (13-й км); 10 - р.Белая-3 (старый аэропорт); 11 - р.Белая-4 (АНОФ-2); 12 - р.Белая-5 (пос.Щучье); 13 - р.Жемчужная-3 (хлебозавод)

Рис.4.29. Распределение форм миграции Be, Cd в поверхностных водах (май):

1 - руч.Кристальный; 2 - р.Юкспоррйок (верхн. теч.); 3 - р.Юкспоррйок (ниж. теч.); 4 - рудничный водоотлив (рудник "Кировский"); 5 - р.Саамская (верхн. теч.); 6 - р.Саамская (хлораторная); 7 - оз.Б.Вудъявр; 8 - р.Белая-1 (Кировский водоканал); 9 - р.Белая-2 (13-й км); 10 - р.Белая-3 (старый аэропорт); 11 - р.Белая-4 (АНОФ-2); 12 - р.Белая-5 (пос.Щучье); 13 - р.Жемчужная-3 (хлебозавод)

Рис.4.30. Распределение форм миграции Ni, Pb в поверхностных водах (май):

1 - руч.Кристальный; 2 - р.Юкспоррйок (верхн. теч.); 3 - р.Юкспоррйок (ниж. теч.); 4 - рудничный водоотлив (рудник "Кировский"); 5 - р.Саамская (верхн. теч.); 6 - р.Саамская (хлораторная); 7 - оз.Б.Вудъявр; 8 - р.Белая-1 (Кировский водоканал); 9 - р.Белая-2 (13-й км); 10 - р.Белая-3 (старый аэропорт); 11 - р.Белая-4 (АНОФ-2); 12 - р.Белая-5 (пос.Щучье); 13 - р.Жемчужная-3 (хлебозавод)

Рис.4.31. Распределение форм миграции Cr в поверхностных водах (май):

1 - руч.Кристальный; 2 - р.Юкспоррйок (верхн. теч.); 3 - р.Юкспоррйок (ниж. теч.); 4 - рудничный водоотлив (рудник "Кировский"); 5 - р.Саамская (верхн. теч.); 6 - р.Саамская (хлораторная); 7 - оз.Б.Вудъявр; 8 - р.Белая-1 (Кировский водоканал); 9 - р.Белая-2 (13-й км); 10 - р.Белая-3 (старый аэропорт); 11 - р.Белая-4 (АНОФ-2); 12 - р.Белая-5 (пос.Щучье); 13 - р.Жемчужная-3 (хлебозавод)

Распределение Cr в поверхностных водах изучаемой территории однородно как по сезонам года, так и по градиенту техногенной нагрузки. Для всех исследуемых водотоков характерно равномерное распределение Cr между взвешенной и нелабильной формами, составляющими по 50% валовой концентрации.

Миграционная способность (способность к механическому переносу) Ni и Mn ограниченна. Ni в поверхностных водах мигрирует в составе лабильной и нелабильной форм. В верхнем течении рек Саамская и Жемчужная лабильные формы Ni составляют от 60 до 80% в зимний период, в весенний - от 50 до 100%. Лабильные формы присутствуют также в нижнем течении р.Юкспоррйок. Процентная доля нелабильной формы миграции Ni в р.Белая не изменяется, составляя во все периоды отбора проб 100% от валовой концентрации. Взвешенная форма Ni составляет до 60% от общей концентрации в озерах Б.Вудъявр и Имандра, поскольку указанные озера загрязняются пылевыми выбросами комбината "Североникель", которые поступают на акваторию и водосборный бассейн водоемов воздушным путем.

Марганец мигрирует преимущественно в составе лабильной фракции. В зимний период в поверхностных водах характерно нахождение Mn практически полностью (до 95%) в лабильной форме. В период весеннего снеготаяния доля взвешенной и нелабильной форм миграции этого элемента увеличивается. На участке р.Жемчужная, испытывающей техногенное воздействие хвостохранилища АНОФ-3, во все периоды доминирует лабильная форма миграции Mn (до 100%). На загрязненных участках рек Саамская и Юкспоррйок доля взвешенной формы миграции Mn составляет 40-80%, нелабильной - практически не изменяется, составляя от 5 до 20% от валовой концентрации. В весенний период наблюдается возрастание доли взвешенной формы миграции Mn на всех участках водотоков, подверженных техногенному воздействию, кроме оз.Б.Вудъявр, где происходит осаждение взвешенных форм металлов.

Основной формой миграции Cd и Pb является нелабильная, как в зимний, так в весенний периоды. Be мигрирует в равной степени как в нелабильной фракции, так и во взвешенной форме в течение всего периода наблюдений.

В целом, полученные данные о сезонной динамике миграционных форм всех рассматриваемых металлов показывают, что описанные выше закономерности распределения металлов между миграционными формами сохраняются для периодов отбора проб в зимний и весенний периоды 2001 г.