В связи с остротой проблемы во всем мире сегодня уделяется большое внимание изучению эколого-геохимического состояния донных осадков рек в промышленных регионах и разработкам мероприятий по улучшению их экологического состояния. Сотрудниками кафедры минералогии и петрографии ПГУ и Естественнонаучного института проводятся многолетние исследования состава современного аллювия в зонах техногенного воздействия.
Основным направлением решения поставленной задачи является комплексное изучение техногенно-аллювиальных отложений, как специфических образований геологической среды. Наряду с изучением естественных минеральных ассоциаций на фоновых участках, что впоследствии позволяет определить минералы-носители определенных химических элементов в осадках, предполагается выделение основных техногенных компонентов и анализ их роли в составе современного аллювия, оценка миграционной способности выделенных техногенных видов. Применяемая методика опробования речных осадков учитывает фациальное строение аллювия. Отбор проб осуществляется из алеврито-глинистых осадков низкой поймы, а также донных наносов, представленных песчаными и песчано-гравийными отложениями. В зонах седиментации (пруды, устья рек в местах впадения в водохранилища) производится отбор вертикальной колонки осадка с последующим послойным анализом.
Комплекс лабораторных исследований включает изучение вещественного состава указанных природно-техногенных осадков с применением методов количественного минералогического, рентгеноструктурного, масс-спектрометрического и термического анализов, экспериментов по замеру гидравлической крупности частиц наиболее распространенных техногенных видов.
Детальные исследования морфологии и вещественного состава техногенных продуктов возможны с применением микрофотографирования и микрозондового анализа. В частности с применением указанных методов были исследованы морфология и химический состав магнитных сферул из современных осадков рек на территории промышленных центров Уралького региона. Среди частиц техногенного происхождения в природно-техногенных осадках магнитные сферулы играют особую роль. С одном стороны, они представляют собой одну из наиболее распространенных групп компонентов техногенного происхождения и поэтому встречаются практически на всех территориях, находящихся под техногенным прессингом. С другой стороны, магнитные сферулы легко выделяются в лабораторных условиях в процессе магнитной сепарации и удобны для использования в ходе литомониторинговых исследований. Важно отметить, что образования, морфологически схожие с исследованными сферулами, имеют также эндогенное происхождение и связаны с интрузивными и эффузивными процессами, поступают на земную поверхность с космическим веществом.
Источниками техногенных магнитных сферул являются в основном предприятия металлургического и коксохимического профиля, муниципальные объекты. Они связаны с процессами металлообработки и аккумулируются в отходах металлургической промышленности, являются обычными компонентами в составе золы тепловых станций, использующих твердые виды топлива, образуются при сварке и других технологических процессах с использованием высоких температур.
Магнитные сферулы широко распространены в составе современных аллювиальных осадков Уральского региона. Особенно много их в осадках рек на территориях городов Перми, Екатеринбурга, Нижнего Тагила, Чусового, Губахи [1, 2]. Каждый объект отличается специфическими морфологическими особенностями и химическим составом сферул. Эти различия обусловлены характером производственной деятельности и последующими процессами преобразования техногенных частиц в речных осадках. Процессы окисления и другие изменения магнитных сферул могут оказывать воздействие на экологическое состояние природной среды. В частности, некоторая часть токсичных элементов (Sb, As, Cd) способна переходить в ионную форму и оказывать влияние на состав природных вод.
Список литературы
- Осовецкий Б.М., Меньшикова Е.А. Природно-техногенные осадки. Пермь: Пермский университет, 2006. 208 с.
- Osovetskiy B.M., Menshikova E.A. Technogenic sphaerules in alluvual sediments of the Urals // Impact and extraterrestrial spherules: new tools for global correlation. Tallinn, 1997. P. 41.