ИСТИНА

1. Натурные наблюдения. 1.1. Распределение фтора в различных водных объектах бассейна среднего течения р. Клязьмы. Определено фоновое содержание фтора в расположенных на этой территории водотоках (0.29 мг/л), водоемах (0.19 мг/л) и грунтовых водах Юрьевского ополья и Мещерской низменности (соответственно 0.19 и 0.04 мг/л). Значимые корреляционные связи между содержанием фтора и компонентов основного солевого состава отсутствуют. Выявлены антропогенные фторидные гидрохимические аномалии и их приуроченность к урбанизированным промышленным территориям. 1.2. Распределение фтора и тяжелых металлов в водах родников г. Москвы. Установлен диапазон концентраций фтора (0.05–0.41 мг/л) и выделены районы с его различным содержанием. Показано, что породы водоносных горизонтов, питающих родники с низкими концентрациями фтора (0.05–0.06 мг/л) и повышенной минерализацией (700–750 мг/л), представлены флювиальными и флювиогляциальными песками и супесями четвертичного возраста, тогда как родниковый сток с повышенным содержанием фтора (0.4 мг/л) и низкой минерализацией (188 мг/л) на северо-западе столицы сформирован водоносным комплексом в волжских песках верхней юры. Распределение железа и марганца показывает слабую пространственную неоднородность и не указывает на наличие связи с антропогенными источниками загрязнения. 1.3. Выяснение факторов гипергенной миграции фтора, макрокомпонентов и биогенных элементов по данным ландшафтно-геохимических исследований в Архангельской области и Мещерской низменности. Для вод таежных ландшафтов Восточно-Европейской равнины определены факторы латеральной дифференциации подвижных форм анионогенных элементов (Cl, F, Si, P) и различие их локализации в катенах. Показано, что геохимические ловушки, в которых накапливаются подвижные формы анионогенных элементов, приурочены к гетерономным звеньям катен: в среднетаежных ландшафтах – к долинам рек (накопление в старицах Cl, F, Рмин); в полесских южнотаежных ландшафтах − к краевым зонам низинных болот (Рмин, F, Si) и бессточным озерам (Cl). Установлено, что возможность накопления растворенных форм химических элементов в супераквальных комплексах лесо-болотных катен ниже, чем в староречных понижениях агроландшафтов, где происходит накопление F, Cl, SO4, Na, Mg, Ca и P. Поверхностные воды аграрных ландшафтов характеризуются более высокими концентрациями растворенных фторидов, что, вероятно, связано с широким применением фосфорных удобрений с повышенным содержанием фтора. 1.4. Распределение фтора в грунтовых и глубоко залегающих подземных водах Томской области. Определена средняя концентрация фтора и диапазон ее изменений: 0.237±0.056 мг/л. Корреляционные связи фтора с минерализацией и концентрациями ионов основного солевого состава практически отсутствуют, однако прослеживается положительная корреляция (r = 0.78) между концентрацией фтора и величиной рН, что свидетельствует об определяющей роли кислотности среды в сорбционной иммобилизации рассеянного фтора и согласуется с результатами проведенных авторами экспериментальных исследований. 2. Экспериментальные исследования. 2.1. Выяснение факторов, контролирующих миграцию растворенного фтора в материковом стоке, и зависимости мобилизации фтора от величины рН водной среды в процессе выветривания. Экспериментально обосновано, что содержание фтора в материковом стоке контролируется процессами его распределения между водой и вмещающими породами. Установлено, что при взаимодействии почв со снеговой водой и аллювиальных отложений с речной водой в области нейтральной и слабокислой реакции среды происходит удаление фтора из раствора, а в слабощелочной среде – переход фтора из твердой фазы в растворенное состояние. Влияние растворенного органического вещества на процесс выщелачивания фтора из породообразующих минералов также зависит, в первую очередь, от равновесной величины pH: в слабощелочных условиях присутствие органических кислот способствует мобилизации фтора, тогда как в слабокислых – наоборот, снижает ее интенсивность. 2.2. Мобилизация микроэлементов из горных пород под влиянием органических кислот. Изучена мобилизация микроэлементов (Li, Rb, Cs, Sr, Ba, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Tl, Pb, Y, La, Ce, Th, U) при взаимодействии неизмененного вулканического пепла с 0.01 М растворами уксусной, щавелевой, винной, лимонной и салициловой кислот. Для всех использовавшихся кислот наблюдается близкое к линейному увеличение концентраций растворенных микроэлементов с ростом массового отношения порода : раствор. Коэффициент мобилизации (kмоб), представляющий собой угол наклона в уравнении связи между отношением концентраций элемента i в растворе и породе, с одной стороны, и массовым отношением порода : раствор, с другой стороны, не зависит от устойчивости соответствующих органических комплексов и за немногими исключениями имеет тенденцию к снижению при увеличении рН. Для Li, Rb, Cs, Sr, Ba, V, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Cd, Tl, Pb и U отмеченное снижение kмоб с ростом рН относительно невелико, тогда как для Cu и Y значения kмоб практически не зависят от кислотности раствора. Сделан вывод, что при взаимодействии горных пород с растворами органических кислот мобилизация микроэлементов, по-видимому, контролируется выщелачиванием основных структурных компонентов (макроэлементов) и, в итоге, разрушением кристаллической структуры породообразующих минералов. 2.3. Оценка восстановительной диагенетической мобилизации микроэлементов при взаимодействии с нейтральным раствором гидроксиламина. Проведено экспериментальное моделирование мобилизации микроэлементов (Li, Rb, Cs, Sr, Ba, Mn, Co, Ni, Cd, Tl, Y, La, Ce, U) в восстановительных условиях из окисленных озерных илов на стадии раннего диагенеза. За исключением U, Co и Ni, для всех элементов зависимость между переходом в растворенное состояние и массой ила в суспензии имеет вид гиперболической функции, что указывает на прекращение мобилизации при израсходовании гидроксиламина на восстановление оксигидроксидов железа (III) и марганца (IV). Для U, Co и Ni данная зависимость в области высоких отношений ил : раствор приобретает форму, близкую к линейной, что может объясняться участием этих элементов в нескольких одновременно протекающих процессах мобилизации.