О. В. Лукашёв Белорусский государственный университет, Минск, Беларусь СОВРЕМЕННОЕ ЭКОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ РЕК И ОЗЁР РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ В 2011―2013 гг. коллективом исследователей под научным руководством автора данной статьи было выполнено изучение закономерностей химического загрязнения донных отложений рек и озёр Беларуси промышленными производствами различных типов. Подводя итог этапу выполненной работы, необходимо отметить следующее [2―11, 13―19]. Для рек Беларуси характерны существенные естественные вариации состава аллювия и современных донных отложений, что проявляется в различиях соотношения разных гранулометрических и минералогических фракций, содержания макро- и микроэлементов и других показателей. На состав отложений значительное влияние оказывают геохимические обстановки аллювиального литогенеза, гипергенное минералообразование и прочие факторы, что в итоге проявляется в формировании разных литогеохимических фаций аллювия. При отборе проб донных отложений в целях контроля химического загрязнения донных отложений рек и озёр в зонах влияния промышленных производств, а так же на фоновых территориях необходимы унификация, единообразие отбора представительных проб, которые должны быть суммарными и, по возможности, включать в свой состав субфациальные образования ― современные наилки. С этой целью были разработаны «Методические указания по контролю химического загрязнения донных отложений рек и озёр в зонах влияния основных промышленных производств Республики Беларусь» (2013). Геохимические исследования, проведённые на отдельных стационарных участках, показали проявление следующей тенденции ― валовое содержание Mn, Ni, Cr и Co в современных отложениях малых и средних рек Беларуси на фоновых и вне урбанизированных территориях уменьшается в направлении от верховья к низовью, что связано с увеличением степени выноса данных элементов из аллювия в результате его гипергенного изменения (исследования Д. Л. Твороновича-Севрука). Наблюдения за годовой динамикой переноса химических элементов в составе взвешенного вещества в водах двух сопряжённых водных объектов, сформировавшихся под действием различных преобладающих факторов (биолитогенный, биогенный) в условиях слабо выраженного агротехногенеза, организованные на геохимическом стационаре «агрогородок Дараганово», показали что при переходе к биолитогенному (р. Птичь) фактору формирования речных вод происходит увеличение средней концентрации большинства изученных металлов в 1,4―1,8 раза. Для интерпретации годового изменения содержания металлов во взвешенном состоянии в речных водах должны использоваться различные сочетания нескольких основных моделей, учитывающих действие важнейших природных факторов в различное время года. Так, для рек с водами биолитогенного фактора формирования это увеличение мутности в весенний период, рост интенсивности процессов выветривания и биогенных процессов в летний период, изменение гидродинамического режима в зимний период; для рек с водами биогенного фактора формирования ― рост интенсивности биогенных процессов в летнее время. Установлено существенное влияние преобладающего фактора формирования речных вод на статистические взаимосвязи между концентрациями отдельных элементов-металлов во взвешенном состоянии. Изучено валовое содержание 10 микроэлементов (Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zr, Ba, Pb) в различных типах сапропелей Беларуси. Всего проанализировано 590 проб, отобранных в 256 озёрах. На основе факторного и кластерного анализа выявлены природные ассоциации химических элементов в различных типах сапропелей. Установлена связь аномальных концентраций ряда элементов в кремнезёмистых сапропелях с отдельными участками Северной геохимической провинции покровных отложений Беларуси (главным образом, Россонский, Полоцкий, Ушачский, Чашникский и Браславский административные районы). Анализ содержания ряда токсичных металлов (Hg, As, Cd, Sn и др) в 59 пробах сапропелей, отобранных в 12 различных районах Беларуси, показал, что техногенная поставка данных элементов в обследованные озёрные водоёмы в настоящее время незначительна. Детальные эколого-геохимические исследования, выполненные применительно к речной сети гг. Бобруйск, Полоцк, Минск, а так же на Осиповичском водохранилище, свидетельствуют о том, что при аккумуляции металловзагрязнителей в донных отложениях большую роль играют водность реки (малый водоток, главная река), а так же содержание органического вещества и наличие фактора бытового загрязнения. Установлено существенное снижение уровня загрязнения донных отложений Осиповичского водохранилища и р. Свислочь рядом основных металлов-загрязнителей по сравнению с концом 1980-х―началом 1990-х гг. (в n раз). Показана возможность использования отношений Cr/Fe, Ni/Fe, Mn/Fe, Co/Fe для более точной оценки степени техногенного загрязнения донных отложений данными элементами. Предложен следующий методический приём: исключать из рассмотрения пробы, содержащие органическое вещество в количестве более 10 %; для оставшихся в выборке проб рассчитывать величину отношения Cr/Fe и Ni/Fe (г/10 000 г), используемую при оценке загрязнения (фактически выделяются образцы донных отложений с преимущественным действием щелочного гидролитического механизма аккумуляции Cr и Ni). Для Mn и Co этого делать не следует, так как нормализованные по Fe содержания этих элементов от фактора органического вещества не зависят. На примере изучения водоёмов г. Гомеля выявлена тенденция к комплексному загрязнению поверхностных водных объектов за счёт наложения факторов стоков, бытового загрязнения и аэрогенного поступления металлов (исследования Т. В. Макаренко). С учётом результатов предварительных исследований, выполнена оценка техногенного загрязнения современных донных отложений в 30 населённых пунктах Республики Беларусь, характеризующихся сочетанием промышленных предприятий различных типов и рядом расположенных речных систем (малые, средние, крупные реки). Полученные нами данные существенно отличаются от результатов аналогичных исследований, проведённых в 1980-х гг. Ю. Е. Саетом с соавторами в г. Москве, Московской обл. и других регионах [1]. По-видимому, это объясняется: заметным улучшением качества очистки сточных вод промышленности, происшедшим за минувшие 30 лет; меньшей техногенной нагрузкой на водотоки в Беларуси за счёт меньшего количества предприятий (что проявляется также и в более узком спектре металлов-загрязнителей); а также тем, что в наших исследованиях мы последовательно старались при отборе проб по возможности максимально отделить влияние промышленных предприятий от общего влияния стоков городских ЖКХ. При рассмотрении широкого спектра химических элементов, содержащихся в донных отложениях Беларуси, установлено, что превышения ПДК (ОДК) для почв [12] в настоящее время характерны, главным образом, для Сr, Ni, Cu и Pb, причём превышения для Cu и Pb наиболее вероятны. Превышения указанных ПДК (ОДК) данных элементов типичны для предприятий разных отраслей промышленности, однако наиболее выражены применительно к машиностроению, приборостроению и ремонту техники. В ходе выполнения НИР была разработана структура базы геохимических данных и выполнена её актуализация. В 2014―2015 гг. запланировано провести наполнение базы информаций о современном загрязнении рек и озёр Беларуси на основе изучения донных отложений репрезентативных участков. 1. Геохимия окружающей среды / Ю. Е. Сает, Б. А. Ревич, Е. П. Янин и др. М.: Недра, 1990. 335 с. 2. Лукашёв, О. В. Эколого-геохимическое состояние поверхностных вод и речных отложений на территории Березинского биосферного заповедника /О. В. Лукашёв, В. М. Натаров, В. В. Савченко и др. // Природопользование. 2009. № 15. С. 79―87. 3. Лукашёв, О. В. Геохимическое изучение природных сред на территории Березинского биосферного заповедника / О. В. Лукашёв, В. М. Натаров, В. В. Савченко и др. // Геохимия четвертичных отложений Беларуси: Матер. Международ. науч. конф., посвящ. 80-й годовщ. со дня рожд. члена-корр. НАН Беларуси, д-ра геол.-минер. наук Владилена Александровича Кузнецова, Минск, 31 марта―1 апр. 2011 г. Минск: Право и экономика, 2011. С. 49―53. 4. Лукашёв, О. В. Оптимизации сети фонового комплексного экологического мониторинга Березинского биосферного заповедника О. В. Лукашёв, В. М. Натаров // Почвенно-земельные ресурсы: оценка, устойчивое использование, геоинформационное обеспечение: Матер. Международ. науч.-практ. конф., 6―8 июня 2012 г., Минск, Беларусь. Минск: Изд. Центр БГУ, 2012. С. 187—190. 5. Лукашёв, О. В. Эколого-геохимическое состояние природной среды Березинского биосферного заповедника / О. В. Лукашёв, В. М. Натаров, В. В. Савченко, Н. Г. Лукашёва // Там же. С. 182—187. 6. Лукашёв, О. В. Перенос металлов со взвешенным веществом в водах реки Птичь / О. В. Лукашёв, Д. Л. Творонович-Севрук, Н. Г. Лукашёва и др. // Природопользование. 2012. Вып. 21. С. 99―107. 7. Лукашёв, О. В. Многомерный анализ геохимических данных (на примере взвешенных микроэлементов в снеговом покрове г. Полоцк) / О. В. Лукашёв, Н. В. Жуковская // Инновации в геологии и освоении недр: Матер/ VI Универ. Геол. чтений, Минск, 6─7 апр. 2012 г. Минск, 2012. С. 101―106. 8. Лукашёв, О. В. Естественные ассоциации химических элементов в сапропелях Беларуси / О. В. Лукашёв, Н. В. Жуковская // Проблемы региональной геологии и поисков полезных ископаемых: матер. VII Универ. геол. чтений, 4―6 апр. 2013 г., Минск, Беларусь. Минск: Изд. центр БГУ, 2013. С. 136―139. 9. Лукашёв, О. В. Геохимические ассоциации элементов в донных отложениях Осиповичского водохранилища / О. В. Лукашёв, Н. В. Жуковская, Н. Г. Лукашёва, Д. Л. Творонович-Севрук // Мониторинг окружающей среды: Матер. II Международ. науч.-практ. конф., Брест, 25―27 сент. 2013 г.: В 2 ч. Брест, БрГУ им. А. С. Пушкина, 2013. Ч. 1. С. 37―39. 10. Натаров, В. М. Комплексный геохимический фоновый мониторинг в Березинском биосферном заповеднике: Монография / В. М. Натаров, О. В. Лукашёв, В. В. Савченко. Минск: Белорусский Дом печати, 2013. 214 с. 11. Осиюк, И. В. Влияние геологических процессов на концентрирование элементов группы Fe в аллювии бассейна р. Припять / И. В. Осиюк, Д. Л. Творонович-Севрук // Проблемы региональной геологии и поисков полезных ископаемых: матер. VII Универ. геол. чтений, 4―6 апр. 2013 г., Минск, Беларусь. Минск: Изд. центр БГУ, 2013. С. 146―148. 12. Перечень предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно допустимых концентраций (ОДК) химических веществ в почве. Гигиенические нормативы 2.1.7.12-1-2004. Минск, 2004. 18 с. 13. Творонович-Севрук, Д. Л. Уменьшение техногенного поступления элементов группы Fe в аллювиальные отложения / Д. Л. ТвороновичСеврук // Актуальные проблемы геологии и поисков месторождений полезных ископаемых: Матер. V Универ. геол. чтений, Минск, 8―9 апр. 2011 г. Минск, 2011. С. 94―96. 14. Творонович-Севрук, Д. Л. Оценка поступления Mn, Ni, Co и Cr из атмосферы на примере геохимического стационара «агрогородок Дараганово» / Д. Л. Творонович-Севрук, О. В. Лукашёв // Актуальные проблемы современной геологии, геохимии и географии: Матер. Международ. науч.-практ. конф., Брест, 28―30 сент. 2011 г. Ч. 2. С. 161—163. 15. Творонович-Севрук, Д. Л. Инновационные подходы в изучении современных аллювиальных отложений / Д. Л. ТвороновичСеврук // Инновации в геологии и освоении недр: Материалы VI Университетских геологических чтений, Минск, 6─7 апр. 2012 г. Минск, 2012. С. 46―49. 16. Творонович-Севрук, Д. Л. Основные тенденции изучения геохимии Mn, Ni, Cr и Co в аллювиальных отложениях Беларуси (период 1980— 2010 гг.) / Д. Л. Творонович-Севрук // Там же. С. 89―90. 17. Творонович-Севрук, Д. Л. Геохимия кобальта в аллювиальных отложениях р. Птичь / Д. Л. Творонович-Севрук // Экологические проблемы недропользования, наука и образование: Матер. 5 Международ. науч. конф., Санкт-Петербург, 19―24 нояб. 2012 г. Спб., 2012. С. 286―288. 18. Творонович-Севрук, Д. Л. Картирование распределения Ni и Co в современном аллювии малых и средних рек Беларуси / Д. Л. ТвороновичСеврук // Проблемы региональной геологии и поисков полезных ископаемых: матер. VII Универ. геол. чтений, 4―6 апр. 2013 г., Минск, Беларусь. Минск: Изд. центр БГУ, 2013. С. 161―163. 19. Творонович-Севрук, Д. Л. Закономерности распределения элементов группы железа в современных аллювиальных отложениях Беларуси / Д. Л. Творонович-Севрук. ― Автореф. …. канд. географ. наук по спец. 25.03.01 ― физическая география, биогеография, география почв и геохимия ландшафтов. Минск, 2013. 17 с.