Донні відклади верхньо-середньої частини р. Дністер (еколого-геохімічний аспект)

За зростанням відносної кількості мікроелементів у водорозчинній формі можна скласти такі ряди: Mn > Cu > Pb > Mo > Co > Cr (для р. Дністер) і Mn > Cu > Cr > Pb > Mo > Co (для водосховища). Виявилося, що вони значно відрізняються від ряду, побудованого О. І. Перельманом за величинами коефіцієнтів концентрації мікроелементів у гідросфері: Cr, Mn, Co, Cu, Pb, Mo. Очевидно, позначається специфіка фізико-хімічних процесів у донних відкладах.

Методом головних компонент виявлено парагенетичні асоціації компонентів для р. Дністер і Дністровського водосховища. Для р. Дністер: асоціація HCO3-- Ca2+- Mg2+- Cl-- SO42--∑М- OP-Mn – Co – Cu – Pb – Mo і відповідно збільшення твердості мулових вод (тв.), зумовлена літологічними особливостями району (“природний фактор”) ; Ca2+ – Mg2+ – тв., пов’язана з кальцій-магнієвим типом водної складової; Cl- – SO42- – F- – хлоридно-сульфатним типом і наявністю супутнього фтору; NH4+ – NO2- – ОР – Pb / Сr – Mo – Co, зумовлені дією органічного фактору. Процес мінералізації органічних азотвмісних сполук (NH4+ і NO2-) знаходиться на другій стадії з утворенням нітрит-іонів.

Дещо інша картина спостерігається стосовно виділення хімічних асоціацій і, відповідно, джерел їхнього надходження у донних відкладах Дністровського водосховища. Визначальним фактором накопичення водорозчинних рухомих форм компонентів тут, крім “природного” фактору (літологічні особливості порід і катіонно-аніонний склад природних вод), є “техногенний” – виділено асоціації Cr – Pb (лівий берег), Cu і Cr – NO2- (правий берег), які пов’язані зі скидами стічних вод. Ці відмінності зумовлені різними гідродинамічними режимами ріки і водосховища.

Просторовий геохімічний моніторинг донних відкладів р. Дністер і Дністровського водосховища та джерела надходження елементів у донні відклади. На пiдставі математичної обробки результатів побудовано просторову модель еколого-геохімічної системи басейну Дністра. Для кожного компонента побудовано графік його розподілу в донних відкладах за течією ріки. Аналіз графіків показав їх стрибкоподібний характер і дав змогу виявити аномальні ділянки, які розташовані переважно в межах Дністровського водосховища. Для Дністра аномальні ділянки: р. Зубра, р. Щирка (лівий берег) – Mo, Mn, Zn (Миколаїв, Дрогобич) ; нижче впадіння р. Стрий, р. Бережниця – Mo, Mn (Жидачів – ЦПК, Ходорів) ; для водосховища: р. Збруч – Mo, Mn; нижче м. Хотина – Fe, Mn, Co, Cu, PO43-, SO42--, NO3-; р. Смотрич – Pb, Cl-; Mo, р. Тернава – Cr, Cu, Fe, Mo, Cl-, SO42-, NO3-; р. Студениця – Co, F-.

Склад донних відкладів р. Дністер та Дністровського водосховища залежить від низки чинників, серед яких визначальними є геохімічні особливості порід і грунтів району, в якому розташована водойма, та антропогенна діяльність людини (промислові й побутові стічні води, внесення мінеральних добрив тощо).

Для виявлення наявності тренду в розподілі компонентів виконано аналіз поліноміальної регресії (для компонентів, тренд зміни яких візуально визначений за графіками розподілу). Поліноми розподілу водорозчинних рухомих форм макро- і мікрокомпонентів групуються за характером їх зміни в донних відкладах вниз за течією: 1) збільшення вмісту фосфат-іона і фтор-іона пов’язане з наявністю верхньовендських фосфоритовмісних товщ; 2) збільшення вмісту NH4+ і NO3- свідчить про підвищений вміст цих компонентів у донних відкладах водосховища (порівняно з р. Дністер), що, ймовірно, пояснюється руйнуванням захоронених органічних решток в осадах; 3) підвищений вміст Со, Мо і Cr у донних відкладах Дністровського водосховища, порівняно з р. Дністер, пов’язаний зі збільшенням вниз за течією пелітової складової, глинисті мінерали (гідрослюда і хлорит) якої сорбують ці важкі метали; 4) вміст гідрокарбонат-іона досягає максимального значення у центральній частині і знижується в західному і східному напрямках, що зумовлене зміною літології корінних порід (доломіти і вапняки силуру змінюються на заході теригенною товщею девону, на сході – теригенною товщею верхнього венду) ; 5) крива поліноміальної регресії для сульфат-іона має бімодальний характер і відображає ступінь поширення гіпсо-ангідритової товщі неогену.

Джерела надходження металів в різних грунтово-кліматичних зонах відрізняються між собою. Басейн верхнього Дністра з гірськими притоками в межах складчастих Карпат з переважно бурими лісовими (схили гір), частково щебенистими, місцями гірсько-підзолистими і гірсько-луговими (високогір’я) грунтами та хвойними і широколистяними лісами відрізняється від басейну середнього Дністра (нижче гирла притоки р. Бистриця Надвірнянська) – рівнинної каньйоноподібної ріки з повільною течією, з чорноземами різних типів, частково темно-сірими, лісовими, суглинистими і глинистими, а також дерново-підзолистими оглеєними і опідзоленими грунтами. Що стосується водосховища, то в ході “дозрівання” водосховища і формування в ньому власних донних відкладів роль грунтів значно зменшується. За співвідношенням середніх вмістів мікроелементів у донних відкладах басейну Дністра до їхніх кларків у грунтах встановлено такий геохімічний індекс осадів досліджуваного району:

V (0, 93), Zn (0, 94) Ag (7, 2), Mo (4, 2), Co, Sr (2, 2), Ba (1, 4), Ni (1, 1)  (1)

Pb (0, 7), Cu (0, 4), Sn, Ti (0, 4), Zr (0, 3), Be, Mn, Cr (0, 2)

Характер живлення на різних ділянках басейну Дністра значною мірою визначає “вигляд” водойми. У формуванні режиму мікроелементів верхнього і середнього Дністра виявляється роль поверхневого стоку. На верхній ділянці Дністра (від витоку до р. Бистриці Надвірнянської) річкова сітка