Антропогенная динамика ландшафта
Менее подверженными гидрогеохимической трансформации оказались воды железорудных месторождений Урала, хотя время их трансформации соизмеримо, а во многом и превышает таковое при промышленном освоении меднорудных объектов (табл. 2). Общие черты их гидрогеохимии: в целом cлабоминерализованные (от менее 0,5 - редко до 2-3 г/дм3), гидрокарбонатные кальциевые и/или магниево-кальциевые, нейтральные или слабокислые воды (7 < рН > 3).
Рассматривая возможность оценки степени техногенной мобилизации обширной металлоносной «нагрузки» рудничных и шахтных вод как основного результата их геохимического преобразования, мы различали прежде всего наиболее сильно измененные водосбросы залежей медноколчеданной группы (и их разливов в пределах близрасположенных от источников рассеяния частях ландшафтов), а также обширной группы месторождений минерального сырья, воды которых преобразованы техногенезом менее контрастно или почти не трансформированы. Это воды железорудных, никелевых, бокситовых и иных месторождений.
Таблица 2. Ассоциации элементов в водах горнопромышленных ландшафтов железорудных месторождений
Накопление элементов Кн |
Водосбросы месторождений | |||||
Естюнинского |
Валуевcкого |
Гороблагодатского |
Северо-Песчанского |
Первомайского |
Воронцовского | |
100- 10 |
- |
Sr, МО, Cs |
Pb, Sr, F |
Рb |
Сu, Рb |
- |
10- 1 |
Мл, V, Cи, Co, Sr, Ti, Ga |
Zn, Си, Mn |
Mn, Cи, Sr, As |
Mn, Zn, V, Cr, Sr, As |
Mn, V, Cr, Zn, As, Sr |
Mn, Ni, Cu, Zn, Sr |
1-0,1 |
Zn, Ni |
Fc, Zn, Ni, Ti |
Mn, Fe, Zn, As |
Mn, Ni, Mo |
Ni, Ti, Zn, Mo |
Mn, Ti, Cr, Zn, Sr |
<0,1 |
Pb, Cd, Rb, Li, Cs |
Pb, Cd, Li, Rb, Cs, |
Си, Cd, Rb, Li, Cs |
Zn, Cd, Li, Rb, Cs |
Мо, Cd, Mg, Rb, Li, Cs |
Pb, Cd, Li, Rb, Cs |
Важен вопрос выбора исходных уровней сравнения концентраций элементов, так как «фоновый» уровень и содержания, и начальной трансформации установить ныне невозможно (за исключением тех чрезвычайно редких случаев, когда удалось сохранить данные о «естественном» составе вод и других компонентов среды). Для сравнения уровней накопления химических элементов нами использовались данные об их средних содержаниях в подземных водах зоны гипергенеза (Шварцев, 1978, 1998), в пресных речных, подземных и озёрных водах (Zуkа, 1972), концентрациях в морских водах (Хорн, 1972). Последнее обосновано и для тяжелых металлов (Cu, Zn, Fe, Mn, AL, Ni, Co, Cd), и для редких элементов (РЗ и др.) при невозможности обоснования «кларковых» концентраций в пресных водах. Это позволяет предложить коэффициент общего техногенного накопления Кн (что уже определяет «аномальность» самих концентраций) как отношение выявленных содержаний элементов Сi к принятому «эталону» или «кларковым» их содержаниям в водах (мг/дм3 или мкг/дм3 ).
В ландшафтах над меднорудными залежами перечень загрязнителей наиболее обширен, но и более однообразен, характерны и четкие ассоциации элементов. Уровни их накопления внутри ассоциаций иногда заметно варьируются, а вариации величин Кн наблюдаются и для элементов с максимальной (наиболее типоморфны в рассматриваемых антропогенных ландшафтах), и с более низкой интенсивностью накопления (Sr, Ai, Ti и др.). Изменения в концентрациях и уровнях накопления элементов характеризуют индивидуальные антропогенно-геохимические особенности рассматриваемых объектов и близко расположенных ландшафтов (табл. 3).
Таблица 3. Ассоциации элементов в ландшафтах горнообогатительных производств
Кн |
Хвосто-хранилище аглофабрики |
Шламо-накопитель |
Стоки обогащения |
Стоки серно-кислотного производства |
Сбросы цементационных установок |
> 10 000 |
- |
Fe, F, Cd, As, Zn |
- |
Аs |
Fe, Zn |
10 000-1 000 |
- |
Cu, Zn, Cd, As |
- |
Cu, Zn, Pb, Cd, Sb |
Cu, Zn |
1 000-100 |
- |
Fe, Cu, Co, Sb |
Zn, Cu, Co |
Co, Ti |
- |
100-10 |
Sr |
Mn, Ni, Co, V, Pb, Zn, Sr, F |
Mn. Ni, Co, V, Ti, Sr |
Mn, Ni, V, Mo, Sr |
Сu |
10-1 |
Ni, V, Cu, Mo, Sr |
Cr, Li, Mo |
Sr, Li, Mn, Ti |
- |
- |
1-0,1 |
Mn, Zn, Ti |
- |
Li |
Li |
- |
<0,1 |
Pb, Mn, Li, Rb, Cs |
Мо, Сs |
Pb, Rb, Cs, Mn, Zn, Ni |
Rb, Cs |