4.3.4. Вертикальное распределение и формы редких элементов в озерах

На рисунках 4.43-4.45 и в табл.4.21 приведены сведения о валовых концентрациях типоморфных редких элементов в поверхностном слое воды и у дна в глубоких местах озер М.Вудъявр и Б.Вудъявр (в районе, удаленном от места поступления промышленных стоков). Валовое содержание редких элементов (Li, Rb, Cs, Ba, Ti) в поверхностном слое ниже, чем у дна для обоих озер в период зимней стратификации.

Таблица 4.20

Коэффициенты корреляции (r) между концентрациями редких элементов в рудничных стоках рудника "Расвумчоррский"

	Mg	Al	Mn	Sr	Cr	Ba	Li	V	Rb	Cs	Ti	La	Ce	Y	Be
Mg	1.000
Al	0.916	1.000
Mn	0.889	0.975	1.000
Sr	0.951	0.910	0.874	1.000
Cr	0.843	0.917	0.889	0.862	1.000
Ba	0.706	0.873	0.875	0.708	0.930	1.000
Li	0.787	0.622	0.580	0.874	0.695	0.482	1.000
V	0.559	0.626	0.750	0.492	0.604	0.589	0.236	1.000
Rb	0.680	0.587	0.536	0.810	0.574	0.449	0.910	0.088	1.000
Cs	0.846	0.765	0.748	0.842	0.791	0.716	0.845	0.439	0.841	1.000
Ti	0.916	0.979	0.953	0.935	0.912	0.843	0.700	0.625	0.689	0.844	1.000
La	0.906	0.988	0.975	0.890	0.950	0.912	0.628	0.683	0.572	0.807	0.979	1.000
Ce	0.854	0.933	0.944	0.815	0.919	0.937	0.591	0.691	0.565	0.858	0.937	0.970	1.000
Y	0.920	0.925	0.861	0.964	0.834	0.737	0.799	0.374	0.824	0.849	0.947	0.894	0.835	1.000
Be	0.870	0.926	0.964	0.856	0.845	0.774	0.579	0.850	0.501	0.725	0.933	0.937	0.894	0.803	1.000

ПРИМЕЧАНИЕ. Корреляционная связь достоверно устанавливается при r > 0.834 (при выборке n = 8, р = 0.01).

Таблица 4.21

Валовые содержания редких элементов в придонном слое воды озер М.Вудъявр (5 м) и Б.Вудъявр (35 м)

и содержание растворенных форм в поверхностном и придонном слое озер (зимний период)

Элемент	Б.Вудъявр			М.Вудъявр
	валовое содержание (придонный слой, h = 35 м), мкг/л	содержание растворимой формы, %		валовое содержание (придонный слой, h = 5 м), мкг/л	содержание растворимой формы, %
		в поверхностном слое, h = 1m	в придонном слое, h = 35 м		в поверхностном слое, h = 1 м	в придонном слое, h = 5 м
Li	1.8	86	92	0.15	90	87
Rb	13.4	45	94	7.2	-	75
Cs	7.2	33	84	3.2	-	80
Ba	53	61	89	27	87	92
Be	0.33	57	92	0.45	80	90
Ga	9.6	79	85	5.3	50	97
La	19.6	64	94	4	-	50
Ce	68	45	85	33		61
V	39.2	86	97	19.2	67	90
Y	3.2	91	91	2	80	80
Ti	6.1	63	85	3	70	95

а

б

Рис.4.42.Формы миграции редких элементов в оз.Б.Вудъявр

а - в районе рассеивающей дамбы; б - в стоке из озера

В результате протекания физических, химических и биологических процессов в природном водоеме происходит не только пространственное перераспределение химических элементов, но и трансформация миграционных форм.

В глубоких частях озер отмечается однотипный характер распределения редких элементов по основным формам миграции (в пределах погрешности аналитического определения).

В поверхностном слое "фонового" водоема М.Вудъявр доля растворимой формы типоморфных редких элементов составляет (от валовой концентрации): V, Ti - 70%; Be, Y - 80%; Li, Ba - 90%, остальное - взвешенная. У дна увеличивается доля растворимой формы Ga c 50 до 97%, Be до 90%, Ti до 95%.

Рис.4.43. Распределение редких элементов по вертикали водоема, (03.2006 г.):

1 - оз.М.Вудъявр (дно, Н = 5 м, pH 6.75 ); 2 - оз.Б.Вудъявр (дно, Н = 35 м, pH 7.2 ); 3 - оз.М.Вудъявр (поверхность, Н = 1 м, pH 7.45 ); 4 - оз.М.Вудъявр (поверхность, Н = 1 м, pH 7.15)

Рис.4.44. Распределение редких щелочных и щелочноземельных элементов по вертикали оз.Б.Вудъявр (рН 7.12)

Рис.4.45. Распределение типоморфных редких элементов по вертикали озер М.Вудъявр и Б.Вудъявр

В более глубоководной части оз.Б.Вудъявр, где уже произошла основная механическая дифференциация взвешенного материала, поступившего в озеро с загрязненными стоками, наблюдается схожая с фоновым водоемом картина распределения редких элементов по растворимой и взвешенной формам миграции.

В глубокой части оз.Б.Вудъявр в поверхностном слое отмечается преобладание растворимой формы: Li, V - 86%; Y - 91%. У дна увеличивается доля растворимой формы Rb, Cs до 90%; Ga до 85%; Ba, Ti с 60 до 90%; Ве - с 57 до 92%; V до 97%. Увеличение доли растворимых форм редких металлов в период зимней стратификации, вероятно, сопряжено со снижением значения рН воды в придонных слоях, изменением окислительно-восстановительных условий (недостатком кислорода в придонных слоях) и с увеличением концентрации природных органических лигандов в результате разложения детритного материала. Увеличение концентрации редких элементов и доли растворимых форм в придонных слоях воды свидетельствуют о возможности протекания процессов вторичного загрязнения воды.