Минеральные фазы металлов в техногенных осадках рек Санкт-Петербурга при экстремальном загрязнении
Целью исследований стало определение закономерностей распределения металлов и их основных минеральных фаз в техногенных илах водотоков Санкт-Петербурга в условиях экстремального загрязнения. Объекты исследований - рр. Екатерингофка, Охта, Смоленка, Красненькая, Карповка и Черная Речка. Донные отложения урбанизированных рек характеризуются аномально высокими концентрациями тяжелых металлов и металлоидов (ТММ). Максимальное содержание металлов, установленное в отложениях рек, соответствует рудным концентрациям: Cu - 0.487 %, Pb - 5.54 %, Co - 0.129 %, Cd - 0.0439 %, Ba - 6.32 % и Zn - 0.818 %. По индексу геоаккумуляции ТММ характеризуются от умеренного и сильного загрязнений (Cr, Co, Ni, Zn, As) до экстремально сильного (Cu, Cd, Sb, Hg). Каждый водоток имеет свою геохимическую специализацию донных отложений: р. Охта характеризуется наибольшими концентрациями Ba, As, Sb, Zn и Hg, р. Екатерингофка - Cr, Co, Mn, Pb, Cd; р. Смоленка - Cu; р. Красненькая - Fe, V, Sc; р. Черная Речка - Ni. На основе метода главных компонент факторного анализа выделены парагенетические ассоциации, указывающие на основные источники загрязнения: производство аккумуляторов Sb-Cd-Pb-Co-Mn (р. Екатерингофка) и Ni (р. Карповка), лакокрасочных изделий Ba-Hg-As-Zn (р. Охта), а также металлообработка Cu-Cr (рр. Смоленка, Екатерингофка, Черная Речка). Микроскопические исследования показали разнообразие вторичных минералов, среди которых основное значение имеют барит, гематит, магнетит, гетит. Количество образующегося барита пропорционально концентрации Ba в осадках. Встречаются сульфиды металлов: фрамбоидальный пирит, сфалерит, халькопирит, галенит. Показана важная особенность раннедиагенетических изменений состава отложений в экстремальных условиях загрязнения изученных рек - формирование самородных металлов (Fe, Pb) и агрегатов комплексного состава (Fe, Pb, Zn, Cu). Вероятно, это один из значимых механизмов стока металлов в условиях устойчивого техногенеза.