Page 305 - Technogenic_Ils_Yanin
P. 305
ную роль в интенсификации миграционной способности химических элементов, связанных с дон-
ными отложениями, играет деятельность других гидробионтов, особенно бентоса. В частности,
наблюдается хорошая корреляция между уровнями содержания металлов в бентосных организмах
и количеством обменных (потенциально наиболее подвижных) форм металлов в донных отложе-
ниях [932], между уровнями металлов в донных отложениях загрязненных водотоков и в перифи-
тоне [1027]. Авторы последней цитируемой работы считают, что мобилизация металлов из отло-
жений является основным источником их поступления в перифитон, который может использо-
ваться в качестве биоиндикатора техногенного воздействия.
Формирование техногенных илов в условиях гидродинамически активной обстановки реч-
ного русла и, как правило, при сравнительно небольшой глубине малых рек определяют физико-
химическую неустойчивость среды осадконакопления, осложняемую сезонным фактором, и раз-
витие окислительно-восстановительных процессов, особенно в верхнем слое отложений, которые
направлены к установлению равновесия между окисленной минеральной компонентой илов и ор-
ганическим веществом, выступающим в этих процессах в роли восстановителя. В ходе этих про-
цессов претерпевают изменения и органическая, и неорганическая составляющие отложений. Это,
в частности, не исключает активной ремобилизации тяжелых металлов из отложений. Можно
предположить, что наиболее активно вторичные преобразования вещества илов, обязанные преж-
де всего окислительно-восстановительным процессам, будут проявляться в изменении форм
нахождения химических элементов и состава иловых вод, в перераспределении элементов в толще
илов с образованием локальных слоев, обогащенных теми или иными химическими веществами, а
также в разнонаправленном обмене химическими элементами между илами, иловой водой, наддо-
ной водой и, очевидно, подрусловыми водами. Безусловно, в ходе химического и бактериального
разложения вещества илов сперва в иловую, а затем в речную воду будут переходить различные
органические соединения и тяжелые металлы.
В более глубоких слоях техногенных илов практически всегда существуют горизонты, обед-
ненные кислородом; здесь не исключено появление глеевой и даже (особенно зимой) сероводо-
родной обстановок. Как уже отмечалось выше, значения показателя окисления Fe в основной тол-
ще илов практически всегда меньше единицы и больше лишь в горизонтах 20–60 и 240–300 см.
Развитию восстановительных (глеевых) условий благоприятствуют высокое содержание в донных
отложениях глинистых фракций и (в затонинах) замедленный характер водообмена. Известно, что
содержание кислорода даже в водах фоновых («чистых») равнинных рек на глубине до 0,6 м со-
ставляет 75–95% полного насыщения [701]. Дефицит кислорода появляется при величине насы-
щения ниже 60%. В условиях техногенного загрязнения вероятность возникновения условий с
резким дефицитом кислорода особенно велика. При осаждении техногенной взвеси на дно интен-
сивность ее окисления снижается, что, в свою очередь, связано с уменьшением интенсивности
турбулентного перемешивания воды в непосредственной близости от поверхности речных отло-
жений. В таких случаях растворенный в воде кислород, несомненно, изымается верхним слоем
илов, практически не поступая в их более глубокие слои, что в конечном счете и приведет к воз-
никновению восстановительных условий, а заметный дефицит кислорода в придонных слоях, в
свою очередь, будет способствовать накоплению органического вещества, находящегося в макси-
мальной степени восстановленности. В условиях дефицита кислорода в илах, обогащенных орга-
ническим веществом и характеризующихся повышенными содержаниями серы, могут протекать
процессы сульфатредукции с образованием сероводорода (особенно зимой) и сульфидов металлов.
Однако, судя по всему, свободный сероводород в условиях преимущественно слабощелочной сре-
-
ды иловых вод представлен в отложениях главным образом гидросульфидом (SH ) и лишь незна-
чительная часть молекулярным H2S. К тому же, наличие достаточных количеств свободного желе-
за в иловых водах и илах сдерживают образование значительных количеств свободного сероводо-
рода. Тем не менее появление, прежде всего зимой, сероводородной обстановки, пусть даже эпи-
зодически, в толщах техногенных илов вполне вероятно. В таких условиях, как известно [403], в
донных отложениях достаточно активно идет процесс микробиального дехлорирования хлорорга-
нических соединений, которые практически всегда присутствуют в илистых речных отложениях в
зонах влияния городов. Но есть все основания полагать, что в условиях речной среды процессы
305
