bbk 000000

УДК 550.41+556.114

Болдырев К. А., Кузьмин Владимир Викторович, Куранов Н. П.

Методика расчета выхода тяжелых металлов  из слоя донных отложений водоемов

Аннотация

Изложены основы методики прогнозирования распреде­ления тяжелых металлов между водной и твердой фазами донных отложений водоемов. По сравнению с другими моделями расчета распределения тяжелых металлов между донными отложениями и поровой водой разработанная методология учитывает происходящие геохимические процессы на более совершенном уровне, с использованием современных методов геохимического моделирования. Приведен пример расчета распределения ряда тяжелых металлов в условиях изменения химического состава раствора при использовании современных расчетных методов в программном коде PhreeqC 2.18. Методика может быть использована для следующих целей: геологическое картирование загрязнения донных отложений тяжелыми металлами в водохранилищах и озерах; оценка влияния донных отложений на химический состав воды водохранилищ и озер; оценка возможности удаления загрязненных донных отложений или их иммобилизации и других мероприятий по снижению их влияния на качество воды; оценка извлекаемых из водных объектов донных отложений при проведении работ по углублению дна, а также для решения вопросов их дальнейшего использования; оценка возможности наступления залпового выброса тяжелых металлов из загрязненных донных отложений и других чрезвычайных ситуаций.

Ключевые слова

взвешенные вещества , ионный обмен , тяжелые металлы , донные отложения , геохимическая термодинамическая модель сорбции , сорбция катионов

bbk 000000

УДК 550.424:574

Болдырев К. А., Уткин С. С., Казаков С. В.

Особенности прогнозирования распределения металлов между водной фазой и донными отложениями
(на примере радионуклидов стронция и цезия)

Аннотация

Приведены основные положения разработанного методологического подхода к прогнозированию коэффициента распределения радионуклидов K_d на материале донных отложений и взвешенных веществ водных объектов. В качестве инструмента для прогнозирования коэффициента K_d металлов в условиях изменяющегося химического состава воды предложено использовать геохимическое моделирование. Изложены основные подходы, модели и результаты прогнозирования значений коэффициента K_d металлов в референтном водном объекте (поверхностный водоем – хранилище жидких радиоактивных отходов), для которого характерно значительное загрязнение радионуклидами стронция ⁹⁰Sr и цезия ¹³⁷Cs, а также интенсивное снижение минерализации воды. В процессе работы были детально исследованы особенности гидрогеохимического и гидродинамического поведения металлов в системе водных объектов, а также методы геохимического моделирования. Разработана геохимическая термодинамическая модель сорбции металлов (на примере ⁹⁰Sr и ¹³⁷Сs) взвешенным веществом и слоем донных отложений модельного водоема, позволяющая рассматривать ее как базис для моделирования эволюции реальных загрязненных водоемов по различным сценариям. Рассчитаны значения коэффициента K_d ⁹⁰Sr и ¹³⁷Сs в условиях снижения минерализации воды. Выяснено, что при снижении минерализации значения Kd увеличиваются. Модель может применяться для прогнозирования темпов самоочищения загрязненных водоемов от металлов.

Ключевые слова

геохимическое моделирование , донные отложения , поверхностный водоем , сорбция тяжелых металлов , коэффициент распределения радионуклидов , самоочищение водоема

УДК 502.51(282)
DOI 10.35776/VST.2023.07.01

Чеснокова С. М., Савельев О. В.

Оценка антропогенной нагрузки на малые реки по уровню загрязнения донных отложений органическим веществом, фосфатами и железом

Аннотация

Приводятся результаты исследований по оценке антропогенной нагрузки на малые реки Владимирской области по уровню загрязнения донных отложений органическим веществом, фосфатами и соединениями железа (III). Реки Илевна, Каменка и Содышка характеризуются различной площадью водосборных территорий и уровнем их населенности, идентичностью диффузных источников загрязнения. Установлено, что исследованные водотоки имеют высокий уровень загрязнения органическим веществом, фосфатами и соединениями железа (III) воды и донных отложений, вследствие чего они эвтрофированы. По уровню загрязнения гидроэкосистем органическим веществом и фосфатами водотоки образуют ряд: Содышка > Каменка > Илевна, а по содержанию железа (III): Каменка > Содышка > Илевна. По величине показателя ХПК, характеризующего загрязнение органическими соединениями, воды реки Илевны являются грязными, а рек Содышки и Каменки – очень грязными. Чрезвычайно высокий уровень загрязнения имеют экосистемы рек Содышки и Каменки. В целях предотвращения гиперэвтрофирования и деградации предложено провести расчистку их русел от донных осадков. Предлагается методика расчета антропогенной нагрузки по индивидуальным загрязняющим веществам с учетом их концентрации в донных отложениях и площади водосборных бассейнов.

Ключевые слова

фосфаты , антропогенная нагрузка , донные отложения , малые реки , органическое вещество , железо (III)