Загрязнение донных отложений обусловлено поступлением в русла рек элементов-загрязнителей с поверхностным стоком с водосбора и сточными водами предприятий, профиль которых определяет геохимические особенности формирования и состава техногенных речных илов [1]. В представленной работе на примере малой реки рассмотрены особенности формирование потоков рассеяния химических элементов в донных отложениях в условиях воздействия стоков авиапредприятия <Домодедово>.

Река Мураниха (приток р. Пахра), истоки которой испытывают влияние сточных вод предприятий инфраструктуры аэропорта, представляет собой типичный для Московской области водоток, в гидрологическом режиме которого, несмотря на частичную зарегулированность стока (в верхнем течении прудом-отстойником, в среднем - дамбой), четко выделяются фазы весеннего половодья, летней и зимней межени. В аллювии на всем протяжении реки преобладает песчано-глинистая фракция, за исключением пруда-отстойника, донные отложения которого представлены техногенными илами, залегающими на затопленных почвах.

По результатам исследований, проводимых сотрудниками и студентами кафедры геохимии МГУ, установлено, что загрязнение донных отложений химическими элементами (Cd, Ag, Zn, Pb, Mo, Hg, Cu и др.) в верхнем течении реки, включая пруд-отстойник, соответствует среднему - высокому уровню (Zc=16-64), в среднем течении - редко превышает низкий уровень (преимущественно Zc=2-8).

Анализ форм нахождения элементов (Cu, Zn, Pb) в донных отложениях (по Тессье, [2]) показал, что высокий и средний уровень загрязнения примерно на 75% обеспечивается их <условно подвижными> формами, к которым относят обменные, карбонатные, связанные с гидроксидами Fe и Mn и органическим веществом.

В верхнем течении реки до пруда-отстойника преобладают формы, связанные с гидроксидами Fe и Mn (35-60% от вала) и карбонатами (10-20%). Увеличение содержания органического вещества (от 0,7 до 8,2%) и карбонатов (от 1,1 до 10,9%) в илах пруда-отстойника приводит к росту доли связанных с ними форм элементов (до 20-45% и 15-30% соответственно) при снижении содержаний форм, связанных с гидроксидами Fe и Mn (до 5-50%).

Участки русла с загрязнением донных отложений, не превышающим минимальный уровень, характеризуются преобладанием остаточных форм элементов, прочно связанных с кристаллической решеткой алюмосиликатов, на долю которых приходится 70-90% от валовых содержаний. <Условно подвижные> формы представлены преимущественно формами, связанными с гидроксидами Fe и Mn.

Основными факторами формирования потоков загрязнителей аллювии являются поверхностный смыв почв, талый сток с водосбора и сточные воды предприятий.

В условиях слаборасчлененного рельефа и замедленной денудации на площади преимущественно залесенного водосбора практически отсутствуют условия для поступления химических элементов из почв в механической форме в результате развития процессов плоскостного смыва. В лесных ландшафтах равнинных территорий поверхностный талый сток формируется при таянии снега на прилегающих к руслу участках водосбора. Оценка временно депонированных снежным покровом атмосферных твердофазных выпадений элементов (Zn, Pb, Cu, Mo, Ag) в прирусловой полосе, при таянии снега частично идущих на аккумуляцию в аллювий, показала, что талый сток обеспечивает менее 10-15% запасов загрязнителей в донных отложениях.

Приоритетным источником загрязнения аллювия в рассматриваемых условиях являются сточные воды авиапредприятия. Для оценки и прогноза загрязнения может использоваться упрощенная модель, согласно которой потоки рассеяния элементов являются результатом осаждение взвешенных форм элементов из водного потока по мере удаления от источника загрязнения (в меженный период) и последующего перемещения материала донных отложений вниз по течению транспортирующей силой потока (в периоды половодья и паводков).

На основе данных наблюдений за составом и расходами воды на гидрологических створах, заложенных на различном удалении от места сброса сточных вод, получены кривые выноса взвешенных форм ряда химических элементов (Zn, Pb, Cu, Mo, Ag), имеющие вид экспоненциальных зависимостей. Расчеты осаждение взвешенных форм элементов из водного потока в меженный период показали, что данный процесс может обеспечить существующие запасы загрязнителей в донных отложениях в целом для рассматриваемого интервала русла реки. Запасы загрязнителей в илах пруда-отстойника обусловлены осаждением взвеси на соответствующем ему участке русла (25-45% от запасов элементов) и переотложением материала донных отложений, перенесенного в периоды половодья и паводков с интервала русла выше отстойника.

Литература
1. Янин Е.П. Техногенные речные илы в зоне влияния промышленного города (формирование, состав, геохимические особенности). М., ИМГРЭ, 2002
2. Tessier A., Cambell P.G.C. Sequential extraction procedure for the speciation of particulate trace metals // Analytical chemistry, vol. 51, no 7. 1979. p. 844 - 851