Мышьяк.

Информации по содержанию As в донных отложениях озер Кольского полуострова очень мало, поэтому приведем данные по фоновым концентрациям As в других водных системах. Фоновые концентрации As в донных отложениях 9 станций системы р. Печоры находились в диапазоне от 2.0 до 20.1 мкг/г (Лукин и др., 2000). Среднее значение фоновых концентраций As для системы р. Печоры равно 7.5 мкг/г, стандартное отклонение – 5.3 мкг/г, т.е. эти значения больше фоновых содержаний As в донных отложениях р. Эльбы (3-5 мкг/г, Calmano et al., 1996).

Максимальные содержания As в донных отложениях Белой губы оз. Имандра отмечены в нижней части колонки в слое 15-16 см (13.4 мкг/г), что почти в два раза больше среднего значения фоновых концентраций As в донных отложениях системы р. Печоры. Далее в направлении поверхностных слоев происходит некоторое снижение содержаний As, что, вероятно, связано со снижением выбросов и стоков ОАО «Апатит» (в поверхностных слоях), который является основным источником поступления As на водосбор исследуемой территории (рис. 5.17, табл. 5.2). В целом по колонке донных отложений Белой губы оз. Имандра определенных закономерностей в распределении концентраций Na не отмечено. Значение коэффициента загрязнения для As в колонке донных отложений Белой губы оз. Имандра составляет 0.9. В донных отложениях Белой губы высоких коэффициентов корреляции As с другими металлами не отмечено (табл. 5.11).

Рис. 5.17. Вертикальное распределение концентраций As (мкг/г сух. веса) в колонке донных отложений озер Хибинского горного массива.

В оз. Куна отмечается равномерное распределение концентраций As (в пределах от 6 до 8 мкг/г, что примерно равно среднему фоновому содержанию As в донных отложениях системы р. Печоры) по всей толще донных отложений (рис. 5.17, табл. 5.7). В средней части колонки (4-5 см) наблюдается небольшое увеличение концентраций As (ранее отмеченное для Zn, Fe, Mn, K, Na, Sr, Al, Mg), а в верхней и нижней части зафиксировано незначительное снижение содержания. Значение коэффициента загрязнения для As в колонке донных отложений оз. Куна составляет 0.8. Отмечены высокие коэффициенты корреляции (r=0.65 – 0.77) концентраций As с содержаниями главным образом щелочных и щелочноземельных и других металлов (Fe, Mn, K, Mg) (табл. 5.16).

В оз. Травяное отмечается уменьшение концентраций As (до 1.6 мкг/г сух. веса) в поверхностном слое (0-4 см) донных отложений (рис. 5.17, табл. 5.8). Далее с увеличением глубины донных отложений происходит увеличение концентраций As, и в слое 4-5 см они достигают 3.2 мкг/г, что в более чем 2 раз меньше среднего фонового содержания As в донных отложениях системы р. Печоры. Содержание As в целом по колонке донных отложений оз. Травяное наименьшее из всех исследуемых озер. Значение коэффициента загрязнения для As в колонке донных отложений оз. Травяное составляет 0.7. В донных отложениях оз. Травяное высоких коэффициентов корреляции As с другими металлами не отмечено (табл. 5.17).

В донных отложениях оз. Гольцовое отмечена общая тенденция уменьшения концентраций As по направлению к поверхности (рис. 5.17, табл. 5.9). Минимальная концентрация зафиксирована в подповерхностном слое 1-2 см (2.7 мкг/г сух. веса). Далее с увеличением глубины донных отложений происходит рост содержания As. В этой части колонки донных отложений оз. Гольцовое в слое 2-15 см отмечены содержания As в диапазоне 7-10 мкг/г сух. веса, что примерно равно средней концентрации As в донных отложениях системы р. Печоры. Значение коэффициента загрязнения для As в колонке донных отложений оз. Гольцовое составляет 0.8. В донных отложениях оз. Гольцовое высоких коэффициентов корреляции As с другими металлами не отмечено (табл. 5.18).

Ртуть.

Среднее содержание Hg в осадочных породах Земной коры составляет 0.030-0.400 мкг/г (Bowen, 1966). Фоновые концентрации Hg в донных отложениях озер северо-востока Финляндии находятся в диапазоне от 0.15 до 4.0 мкг/г (Myllymaa, Murtoniemi, 1986). Фоновые донные отложения показывают незначительные вариации в концентрациях Hg озер Норвегии (<0.050-0.120 мкг/г) и в средних концентрациях по регионам (<0.050-0.075) (Rognerud, Fjeld, 1990). Предел определения был 0.050 мкг/г, и значения менее чем это значение фиксировались как 0.040 мкг/г. Эти результаты находятся в соответствии с исследованиями в Финляндии (Rekolainen et al., 1986), и, следовательно, разумно предположить, что реальные значения концентраций Hg могут быть ниже 0.020 мкг/г. Поэтому вариации в концентрациях Hg в фоновых донных отложениях могут быть от 0.020 до 0.120 мкг/г, вместо 0.040-0.120 мкг/г. Средние фоновые значения Hg для донных отложений скандинавских озер равны 0.120 мкг/г, стандартное отклонение – 0.110 мкг/г (Håkanson, 1980), что примерно вдвое больше, чем в норвежских озерах. Концентрации Hg в фоновых донных отложениях исследуемых 38 озер Кольского полуострова находятся в диапазоне от 0.003 до 0.190 мкг/г, т.е. фоновые значения Hg в донных отложениях по другим работам находятся в хорошем соответствии с нашими данными (Даувальтер, 1999). Среднее значение фоновых концентраций Hg в донных отложениях озер Кольского полуострова равно 0.071 мкг/г, стандартное отклонение – 0.048 мкг/г, что находится в соответствии почти со всеми вышеописанными исследованиями, кроме определений Л. Хокансона.

Рис. 5.18. Вертикальное распределение концентраций Hg (мкг/г сух. веса) в колонке донных отложений озер Хибинского горного массива.

В Белой губе оз. Имандра максимальные содержания Hg по сравнению с фоновыми отмечены в слое 0-1 и 4-5 см (~0.04 мкг/г). В поверхностном слое (1-4 см) происходит некоторое снижение содержаний, что, вероятно, связано со снижением выбросов и стоков комбинатом «Североникель», который является основным источником поступления Hg на водосбор исследуемой территории (рис. 5.18, табл. 5.2). Колонку донных отложений Белой губы оз. Имандра можно разделить на три части. Нижняя фоновая часть (10-17 см) с относительно низкими концентрациями Hg (~0.01 мкг/г, что более чем в 7 раз меньше среднего фонового содержания Hg в донных отложениях озер Мурманской области), средняя часть (6-10 см) с повышенными содержаниями Hg (~0.02 мкг/г), и верхняя часть (0-6 см) с высокими концентрациями Hg (0.03-0.04 мкг/г). Значение коэффициента загрязнения для Hg в колонке донных отложений Белой губы оз. Имандра составляет 3.1. Коэффициенты корреляции концентраций высокие положительные Hg с Ni, Cu и Zn, имеющими один источник поступления – комбинат «Североникель» (r=0.56 -0.71), а отрицательные с K, Na, Sr, Al и P (r=-0.65 – -0.77), поступающими со стоками обогащения ОАО «Апатит» (табл. 5.11).

В оз. Куна отмечается заметное увеличение концентраций Hg (до 0.23 мкг/г) в поверхностном слое 3-см донных отложений (рис. 5.18, табл. 5.7). Значение коэффициента загрязнения для Hg в колонке донных отложений оз. Куна составляет 3.8. Далее с увеличением глубины донных отложений происходит уменьшение содержания Hg до 0.04 мкг/г, что в 2 раза меньше средних концентраций Hg в донных отложениях озер Кольского полуострова. Отмечены высокие коэффициенты корреляции (r=0.84 – 0.95) концентраций Hg с содержаниями других тяжелых металлов (Ni, Cu, Co, Cd, Pb), а также Ca (r=0.63) и органического материала (r=0.93) в донных отложениях оз. Куна (табл. 5.16), что свидетельствует об одинаковых источниках загрязнения и о том, что органический материал играет ведущую роль в процессах миграции Hg в этом озере.

В оз. Травяное отмечается увеличение концентраций Hg (до 0.12 мкг/г сух. веса) в поверхностном слое (0-2 см) донных отложений, как и Co, Fe, Mn, K, Na, Sr и Ca (рис. 5.18, табл. 5.8). Далее с увеличением глубины донных отложений происходит снижение концентраций Hg, и в слое 3-11 см они находятся в пределах 0.01-0.02 мкг/г, что в 5 раз меньше среднего фонового содержания Hg в донных отложениях малых озер Кольского полуострова. Значение коэффициента загрязнения для Hg в колонке донных отложений оз. Травяное одно из наибольших среди всех элементов для этого озера (после Ca) и составляет 6.6. В донных отложениях оз. Травяное отмечены высокие коэффициенты корреляции (r=0.64 – 0.79) концентраций Hg с содержаниями тяжелых металлов (Ni, Cu, Cd, Mn), щелочных и щелочноземельных металлов: K, Na, Sr и Ca (r=0.53 – 0.91), органического материала (r=0.91) (табл. 5.17).

В оз. Гольцовое прослеживается общая тенденция роста содержания Hg по направлению к поверхности донных отложений (рис. 5.18, табл. 5.9). Максимальная концентрация Hg (0.1 мкг/г) в донных отложениях оз. Гольцовое отмечается в середине колонки в слое 7-8 см. В поверхностной и глубокой частях колонки донных отложений оз. Гольцовое происходит снижение содержания Hg до 0.06 и 0.03 мкг/г соответственно, что немного меньше среднего фонового содержания этого элемента в донных отложениях малых озер Кольского полуострова. Значение коэффициента загрязнения для Hg в колонке донных отложений оз. Гольцовое составляет 2.3. Концентрации Hg в донных отложениях оз. Гольцовое хорошо коррелируют только с содержаниями Sr (r=0.84) (табл. 5.18).

Приведенные данные по распределению Hg в донных отложениях 4 озер (данные по другим исследуемым озерам отсутствуют) убедительно показывают, что Hg в последнее время становится одним из основных загрязняющих веществ. Учитывая чрезвычайно высокую токсичность этого тяжелого металла, можно сказать, что Hg представляет серьезную экологическую опасность для водных экосистем Хибинского горного щелочного массива.