Том 64, № 7 (2019)

Рассмотрена биодоступность и экотоксичность металлов в зависимости от геохимических условий водной среды. Показано, что для большинства металлов наибольшей проникающей способностью обладают свободные ионы за исключением некоторых металлорганических комплексов, например ртути. Проанализированы модели оценки опасности загрязнения водной среды металлами, в основе которых лежат термодинамические расчеты концентрации свободных ионов, способность биологических рецепторов их связывать и токсикологические свойства металлов. Сформировано представление об основных механизмах проникновения и выведения металлов, цитотоксичности неэссенциальных элементов. Предложен новый метод определения критических уровней полиметаллического загрязнения вод на основе измерений комплексообразующей способности вод и установления доза-эффектных зависимостей между интегральными показателями полиметаллического загрязнения вод и индикаторами «здоровья» экосистем (in situ) по результатам исследований на Кольском Севере.

В результате проведенных минералогических и термобарогеохимических исследований разновозрастных базальтовых комплексов архипелага Земля Франца-Иосифа (ЗФИ) установлены закономерные изменения во времени составов плагиоклазов, клинопироксенов и расплавных включений. Составы включений свидетельствуют о преобладании в ранней юре платобазальтовых расплавов, а также редких и редкоземельных элементов, близких по содержанию основных компонентов к типичным базальтовым толеитовым магмам Сибирской платформы. В раннем мелу расплавы были обогащенными и субщелочными. Расчеты условий магмогенерации, проведенные на основе данных по расплавным включениям, показали эволюцию от ранней юры до раннего мела (с выделением трех пиков магматической активности: 192.2±2.8, 157.4±3.5 и 131.5±0.8 млн лет) глубин и температур (соответственно: 70–110 км и до 120 км, 1430–1580°С; 60–110 км, 1390–1580°С; 50–140 км, 1350–1690°С) плавления мантии с формированием источников магм ЗФИ.

На основе натурных исследований изучены особенности формирования химического состава подземных вод урбанизированных территорий Южного Предуралья. Установлены изменения солевого состава поровых растворов глинистых пород и их обменно-адсорбционных свойств, распределения и накопления супертоксикантов в горных породах и воде. Оценено влияние изменения химического состава вод на опасные геологические процессы. Так, наиболее интенсивному воздействию геологическая среда подвергнута с поверхности до глубины 15–20 м. Диоксины и тяжелые металлы в грунтах на территории промышленных предприятий концентрируются в приповерхностной зоне (до 5–7 м). В интервале глубин от 5–7 до 20 м содержание их значительно уменьшается. Жидкие органические загрязнители и водорастворимые соли проникают практически на всю зону активной циркуляции. Процессы самоочищения водоносных горизонтов и восстановление природных условий даже после ликвидации источника загрязнения продолжаются в течение десятков и даже сотен лет, т.е. превышают время жизни одного поколения.

Получены новые данные по геохимии, минералогии и Rb-Sr и Sm-Nd изотопному составу корундовых плагиоклазитов ― кыштымитов месторождения “5-я верста” (Южный Урал, Россия). На основе полученных данных показана генетическая связь миаскитов и кыштымитов. Образование последних связано с перераспределением и концентрацией алюминия, кальция, HFSE и LIL-элементов на этапе тектоно-метаморфических деформаций Ильмено-Вишневогорского щелочного комплекса.