СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ ИЗМЕНЧИВОСТИ СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ВОДЕ РЕК ПЕЧЕНГА И НИВА
Решетняк О.С.1, Рвачева М.Ю.2
1Кандидат географических наук, «Гидрохимический институт», преподаватель, Институт Наук о Земле, Южный федеральный университет; 2Магистрант, Институт Наук о Земле, Южный федеральный университет
СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ ИЗМЕНЧИВОСТИ СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ВОДЕ РЕК ПЕЧЕНГА И НИВА
Аннотация
В статье рассмотрены характерные особенности содержания соединений тяжелых металлов (железа, меди, цинка, никеля и марганца) в воде рек Печенга и Нива. Показаны тенденции изменения концентраций тяжелых металлов на основе сравнения их содержания за периоды 1990-2000 гг. и 2001-2012 гг. В современных условиях антропогенного воздействия оценка содержания тяжелых металлов в воде и выявление тенденций изменчивости их концентраций в речных экосистемах важны не только для определения уровня загрязненности рек, но и для подержания экологической безопасности в регионе и принятия мер по восстановлению водных экосистем.
Ключевые слова: реки Печенга и Нива, соединения тяжелых металлов, уровень загрязненности.
Reshetniak O.S.1, Rvacheva M.U.2
1PhD in Geography, «Hydrochemical Institute», Lecturer at the Institute of Earth Sciences, Southern Federal University;
2Undergraduate of the Institute of Earth Sciences Southern Federal University
MODERN TRENDS VARIATIONS OF HEAVY METALS CONCENTRATIONS IN WATER PECHENGA AND NIVA RIVERS
Abstract
The article describes the characteristics of the content of heavy metals (iron, copper, zinc, nickel and manganese) in water river Pechenga and Niva. It is shows the trends in the concentrations of heavy metals based on a comparison of their content for the periods of 1990-2000 and 2001-2012 years. In modern conditions of anthropogenic impact assessment of heavy metals in water and identify trends variability of their concentrations in river ecosystems are important not only to determine the level of contamination of rivers, but for borrowing environmental safety in the region and to take measures to restore aquatic ecosystems.
Keywords: river Pechenga and Niva, heavy metal compounds, the level of pollution.
Кольский полуостров относится к уникальным регионам России, где на сравнительно небольшой площади сконцентрировано большое количество самых разнообразных месторождений полезных ископаемых. В регионе разрабатываются и перерабатываются апатитовые, нефелиновые, железные руды и редкометалльные концентраты, никель, медь, кобальт, различные слюды, керамическое сырье, облицовочный камень и другие материалы. Кроме того, установлена возможность выявления новых месторождений нефти и газа, а также фосфатного и железорудного сырья, флюсов и др. [1,2].
Специфика такого хозяйственного освоения территории и антропогенного воздействия на водные объекты предопределяет повышенное содержание тяжелых металлов в природных водах.
Тенденции изменчивости содержания тяжелых металлов в речных экосистемах Кольского полуострова рассмотрим на примере рек Печенга (ст.Печенга) и Нива (г.Кандалакша), относящихся к разным природным зонам. Бассейн р.Печенга находится в зонах тундры и лесотундры, а бассейн р.Нива – зоне тайги. Исследование проведено на основе многолетней гидрохимической информации Росгидромета [3].
Организованного сброса сточных вод в р.Печенга нет, а вот притоки (рр. Луоттн-йоки, Нама-йоки, Хайки-лампи-йоки) испытывают воздействие ОАО «ГМК Печенганикель», промышленных и хозбытовых стоков г.Заполярный. Поэтому в водную среду речных экосистем могут поступать значительные количества соединений никеля и меди. Длительное поступление в поверхностные воды токсичных соединений тяжелых металлов является одной из причин неблагополучного экологического состояния водных экосистем [4].
Основными источниками загрязнения и поступления в поверхностные воды соединений тяжелых металлов в бассейне р. Нива являются ОАО «Кольская ГМК» комбината «Североникель»; ОАО «Апатит»; стоки гг. Кандалакша, Мончегорск, Апатиты и др. [3].
Рассматривая содержание в воде р.Печенга соединений тяжелых металлов можно отметить тенденции снижения концентраций соединений никеля и повышения содержания соединений цинка и марганца по всем характеристикам (таблица 1). Также наблюдается стабильность содержания соединений железа по средним концентрациям, общему диапазону и модальному интервалу и стабильность средних концентраций соединений меди на фоне сужения общего диапазона и смещения модального интервала в сторону увеличения значений концентраций.
Таблица 1 – Характеристики содержания в воде соединений тяжелых металлов р.Печенга, ст.Печенга
| Соединения тяжелых металлов | Характеристики содержания (мг/дм3) | |||||
| общий диапазон | Сср±Δ | модальный интервал (частость, %) | ||||
| 1990-2000 гг. | 2001-2012 гг. | 1990-2000 гг. | 2001-2012 гг. | 1990-2000 гг. | 2001-2012 гг. | |
| железа | 0,01-1,00 | 0,06-0,75 | 0,19± 0,02 | 0,17± 0,01 | 0,01-0,19 (67) | 0,06-0,15 (59) |
| меди | н.о.*-0,031 | 0,001-0,014 | 0,006± 0,0005 | 0,006± 0,0002 | н.о.-0,005 (65) | 0,004-0,005 (42) |
| цинка | н.о.-0,053 | н.о.-0,031 | 0,008± 0,001 | 0,007± 0,0005 | н.о.-0,009 (73) | н.о.-0,005 (51) |
| никеля | н.о.-0,121 | н.о.-0,176 | 0,026± 0,002 | 0,040± 0,002 | н.о.-0,019 (42) | 0,034-0,050 (40) |
| марганца | н.о.-0,048 | 0,001-0,124 | 0,008± 0,001 | 0,023± 0,001 | н.о.-0,010 (73) | 0,001-0,018 (47) |
| Примечание *н.о. – ниже предела обнаружения. | ||||||
Для речной экосистемы р.Нива (г.Кандалакша) выявлены тенденции снижения концентраций соединений цинка, никеля и незначительное повышение содержания железа и марганца по всем характеристикам (таблица 2). Для соединений меди отмечены одинаковые средние концентрации за период на фоне сужения общего диапазона и смещения модального интервала в сторону увеличения значений концентраций.
Таблица 2 – Характеристики содержания в воде соединений тяжелых металлов р.Нива, г.Кандалакша
| Соединения тяжелых металлов | Характеристики содержания (мг/дм3) | |||||
| общий диапазон | Сср±Δ | модальный интервал (частость, %) | ||||
| 1990-2000 гг. | 2001-2012 гг. | 1990-2000 гг. | 2001-2012 гг. | 1990-2000 гг. | 2001-2012 гг. | |
| железа | 0,005-0,17 | 0,02-0,20 | 0,05± 0,005 | 0,06± 0,005 | 0,005-0,04 (51) | 0,02-0,06 (61) |
| меди | н.о.*-0,031 | н.о.-0,018 | 0,005± 0,0005 | 0,004± 0,0003 | н.о.-0,004 (66) | 0,004-0,006 (43) |
| цинка | н.о.-0,042 | н.о.-0,034 | 0,014± 0,002 | 0,009± 0,0008 | н.о.-0,010 (48) | н.о.-0,006 (51) |
| никеля | н.о.-0,041 | н.о.-0,035 | 0,006± 0,002 | 0,002± 0,0006 | н.о. (50) | н.о. (80) |
| марганца | н.о.-0,046 | 0,001-0,048 | 0,006± 0,001 | 0,008± 0,001 | н.о.-0,009 (86) | 0,001-0,009 (78) |
| Примечание *н.о. – ниже предела обнаружения. | ||||||
Обобщая полученные данные, можно отметить, что по многим тяжелым металлам уровень загрязненности воды исследуемых рек носит эпизодический характер, а по соединениям меди – постоянный, не превышающий 4-6 ПДК по верхней границе модального интервала.
Литература
- Никаноров А.М., Брызгало В.А. Реки России. Часть 1. Реки Кольского Севера (гидрохимия и гидроэкология). Ростов-н/Д: «НОК», 2009. 200 с.
- Решетняк О.С. Трансформация речных экосистем Европейского Севера России в условиях антропогенного воздействия: дисс. … канд. геогр. наук: 25.00.36: защищена 28.04.2010: утв. 17.09.2010. Ростов-на-Дону, 2010. 174 с.
- Ежегодники «Качество поверхностных вод Российской Федерации» за 1997-2012 гг. СПб.: «Гидрометеоиздат», Росгидромет. Ростов-н/Д: ФГБУ «ГХИ.
- Никаноров А.М., Соколова Л.П., Косменко Л.С., РешетнякО.С. Оценка состояния гидробиоценоза на участках водных объектов Кольского Севера с высокой степенью загрязненности воды соединениями меди и никеля // Метеорология и гидрология, № 11. 2009. С. 69-80.