Page 304 - Technogenic_Ils_Yanin

6.4. Вторичные преобразования илов и процессы высвобождения поллютантов

Растворимость, подвижность (миграционная способность) и биодоступность связанных с
донными отложениями химических элементов могут быть увеличены действием целого ряда ре-
ально существующих в водных системах факторов, например, снижением рН, изменением окисли-
тельно-восстановительных условий, образованием органических комплексов, увеличением мине-
рализации вод и другими происходящими в ходе диагенетических преобразований отложений мо-
билизационными процессами [208, 859, 914, 918, 982]. В общем случае вторичные (диагенетиче-
ские) преобразования техногенных илов могут быть связаны главным образом с трансформацией
органической, карбонатной и илисто-глинистой составляющих, преобразованием соединений же-
леза и формированием «свежих» гидроксидов Fe, Mn и Al и их гидрозолей, вторичных алюмоси-
ликатов и аморфных минералов (вторичных хлоритов, сидерита, аллофана, вторичных карбонат-
ных и органоминеральных новообразований и др.), с переходом аморфных гидроксидов Fe, Mn и
Al в кристаллические (в гетит, гематит, лимонит, гиббсит и др.), с потерей илами при их уплотне-
нии несвязанной воды, с относительным увеличением содержания устойчивых титанистых мине-
ралов, а также в существенной мере с разубоживанием техногенного материала природным аллю-
вием, основу которого составляет кремнезем (устойчивые кварц и кремень). Подвижность хими-
ческих элементов будет меняться при возможных и реальных в нативных условиях изменениях
кислотно-щелочных и окислительно-восстановительных условий (табл. 299).

Таблица 299. Геохимическая подвижность (миграционная способность) химических элементов в зави-
симости от изменения окислительно-восстановительных и кислотно-щелочных условий донных отло-
жений водных объектов (обобщение литературных данных [838, 913, 914]
Относительная Среда (редокс-условия) рН условия
подвижность восстановительная окислительная нейтрально-щелочные кислые
Al, Cr, Mo, V, U, Se, Al, Cr, Fe, Mn Al, Cr, Hg, Cu, Ni, Co Si
Очень низкая
S, B, Hg, Cu, Cd, Pb
Низкая Si, K, P, Ni, Zn, Co, Fe Si, K, P, Pb Si, K, P, Pb, Fe, Zn, Cd K, Fe (III)
Mn Co, Ni, Hg, Cu, Mn Al, Pb, Cu, Cr, V
Средняя
Zn, Cd
Ca, Na, Mg, Sr Ca, Na, Mg, Sr, Ca, Na, Mg, Sr Ca, Na, Mg, Sr, Zn,
Высокая Mo, V, U, Se Cd, Hg, Ni, Co,
(Mn)
Cl, I, Br Cl, I, Br, S, B Cl, I, Br, S, B, Mo, V, Cl, I, Br, S, B
Очень высокая
U, Se

В результате окислительно-восстановительных процессов не исключен переход закисей Fe и
Mn в минералы оксидов тех же элементов. При значениях Eh менее 200 мВ и рН в 6–8 (что вполне
реально может наблюдаться в толще илов) возможно восстановление гидроксидов Fe и Mn с обра-
зованием соединений этих металлов низшей валентности, обладающих гораздо более высокой ми-
грационной способностью [245]. Одновременно с ними в раствор способны переходить и сорби-
рованные гидрокисдами другие тяжелые металлы. В самой верхней (наиболее динамичной) части
техногенных илов следует ожидать развития микробиологических процессов, способных влиять
на изменение физико-химических условий и перераспределение химических веществ как в толще
илов, так и между иловой и придонной водой. Микроорганизмы, как хорошо известно, играют
важную роль в судьбе многих химических элементов в окружающей среде и в трансформации их
форм нахождения и особенно влияют на перераспределение между растворимой и нерастворимой
фазами различных поллютантов [920]. В экспериментах показано [1088], что, например, оксиды Fе
(III) в результате бактериального восстановления железа способны эмитировать в водную фазу
связанные с ними тяжелые металлы. Этому же будет способствовать деятельность макрофитов,
обычно интенсивно развитых в местах скопления техногенных илов. Относительно медленная ми-
нерализация органической составляющей илов должна содействовать формированию подвижных,
геохимически активных соединений тяжелых металлов, которые, например, могут поглощаться
водной растительностью или выделяться в иловые и затем в придонные речные воды. Определен-

304