ИСТИНА

С помощью методов экспериментального и теоретического моделирования в сочетании с анализом данных натурных наблюдений выяснены и количественно описаны механизмы основных физико-химических процессов трансформации стока растворенных веществ (компонентов основного солевого состава, биогенных элементов, микроэлементов) в устьевых областях рек. Особое внимание уделено процессам сорбции–десорбции и осаждения–растворения твердых фаз, происходящим в водах разной солености.

1. Теоретические исследования. 1.1. Подготовлена и опубликована монография “Геохимия стронция, фтора и бора в зоне смешения речных и морских вод” (М.: ГЕОС, 2003. 170 с.). На основе обширного фактического материала получена обобщенная характеристика поведения растворенных стронция, фтора и бора в устьях рек северных и южных морей России. По данным экспериментального моделирования сделана количественная оценка роли устьевых областей рек в океанской геохимии стронция, фтора и бора. 1.2. Подготовлен раздел для монографии “Геоэкологическое состояние Арктического побережья России и безопасность природопользования”, в котором систематизированы результаты проведенных авторами исследований закономерностей миграции растворенных веществ (Ca, Mg, Na, K, HCO3, SO4, Cl, P, Si, Li, Rb, Cs, Sr, F, B, U, As) в устьевых областях рек водосбора Белого моря (Северной Двины, Онеги, Печоры, Кеми и др.). 2. Экспериментальные исследования. 2.1. Изучено взаимодействие фосфатов железа и алюминия с речной и морской водой. На основе полученных данных предложена гипотеза о трансформации терригенных фосфатов железа и алюминия в морской среде в смешанные гидроксофосфаты железа–кальция и алюминия–кальция, которые инконгруэнтно растворяются с образованием оксигидроксидов железа и алюминия. 2.2. Проведено экспериментальное моделирование процессов сорбции-десорбции уранил-ионов на основных терригенных глинистых минералах в зоне смешения речных и морских вод. Показано, что для речных взвесей любого минералогического состава при взаимодействии с осолоненными водами происходит сорбционное удаление растворенного урана, которое не удается обнаружить по данным натурных наблюдений в силу низкого содержания взвешенного вещества, недостаточного для аналитически значимого изменения концентрации урана в растворе. 3. Натурные наблюдения. 3.1. Проведено изучение изотопного состава воды и распределения растворенных Alk, P, Si, Ca, Sr, Li, Rb, Cs, F, B, U и As в устьях Северной Двины и Онеги. Получены линейные зависимости содержания дейтерия и кислорода-18 от концентрации хлоридов. Установлено консервативное поведение Alk, Ca, Sr, Li, Rb, Cs, F, B, U, As и неконсервативное поведение P и Si. Для биогенных элементов в течение вегетационного периода характерно направленное снижение концентраций на речной и морской границах зоны смешения, связанное, по-видимому, с превышением интенсивности продукции органического вещества над деструкцией. 3.2. Изучены закономерности трансформации стока растворенных веществ (P, Si, Ca, Sr, Ba, Li, Rb, Br, I, Mo, U и Fe) в устьевой области Волги. Установлено неконсервативное поведение P и Si, обусловленное их биологической ассимиляцией, причем отмечалась сильная межгодовая изменчивость степени неконсервативности и абсолютных концентраций этих элементов на речной и морской границах зоны смешения. Для бария характерно превышение концентраций относительно расчетных значений по уравнению консервативного смешения, предположительно возникающее в результате десорбции с речных взвесей при взаимодействии с морской водой. Распределение кальция, стронция, лития, рубидия, брома, йода, молибдена и урана соответствовало консервативному типу. Для железа отмечалось резкое снижение концентраций на начальном этапе смешения с морской водой, связанное с сорбционным извлечением речными взвесями. 3.3. Изучен микроэлементный состав (Cu, Zn, Pb, Cd, Co, Ni, Mn, Fe) 12 видов водных растений, отобранных в дельте и на устьевом взморье Волги. Установлены корреляционные связи между средними концентрациями тяжелых металлов в отдельных видах водной растительности и проведено сравнение полученных результатов с литературными данными.