Геохимия микроэлементов в водных объектах с различным уровнем трофности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.09, кандидат наук Хвостикова Елена Андреевна

• Хвостикова Елена Андреевна
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Хвостикова Елена Андреевна

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Формы нахождения и миграции металлов в поверхностных водах суши

1.2. Характеристика трековых мембран

Глава 2. Объекты исследования

2.1. Владимирская Мещера

2.1.1. Физико-географическая характеристика района исследования

2.1.2. Геологическая характеристика района исследования

2.2. Район Верхневолжского каскада

2.2.1. Физико-географическая характеристика района исследования

2.2.2. Геологическая характеристика района исследования

2.3. Район Северного Кавказа

2.3.1. Физико-географическая характеристика района исследования

2.3.2. Геологическая характеристика района исследования

Глава 3. Методы исследования

3.1. Фильтрационные методы исследования

3.2. Аналитические и расчетные методы исследования

Глава 4. Результаты

4.1. Характеристика трековых фильтров

4.2. Геохимическая характеристика природных вод объектов исследования

4.3. Геохимическая характеристика района Владимирской Мещеры

4.4. Геохимическая характеристика района Верхневолжского каскада

4.5. Геохимическая характеристика района Северного Кавказа

4.4. Заключение

Выводы

Список литературы

Приложения

Введение

Актуальность темы

В современной теории литогенеза мобилизация взвешенных и растворенных веществ на водосборах рассматривается как начальная стадия формирования осадочных пород. При этом частицы поверхностных вод, находящиеся в составе взвешенной и коллоидной фракции, играют важную роль в переносе и геохимическом цикле химических элементов и органических соединений. Металлы перемещаются между водой и взвешенными частицами по механизмам адсорбции и десорбции (Salomons and Forstner, 1984; Foster and Charlesworth, 1996). Часто происходит их концентрирование в виде взвесей, вследствие чего содержания некоторых из них во взвешенной фракции намного выше, чем в донных отложениях или растворе.

Особую роль в переносе металлов играют мелкодисперсные частицы взвешенных веществ, основу которых составляют гидроксиды железа, алюминия и марганца, поскольку они обладают высокой сорбционной способностью (Жежеря, Линник, 2015).

Для решения задач разделения компонентов природных вод по фракциям различной размерности успешно применяются фильтрационные методы, однако типы фильтров и их особенности накладывают определенные ограничения на эксплуатационные параметры.

В работе исследовались и применялись методы мембранного разделения компонентов природных вод с использованием ядерных трековых фильтров в водных объектах с различным уровнем биологической продуктивности, как одним из факторов, который оказывает значительное влияние на состояние ионов металлов в пресных поверхностных водах.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Геохимия микроэлементов в водных объектах с различным уровнем трофности»

Цель работы

определить роль тонкодисперсной взвешенной фракции в формировании закономерностей распределения микроэлементов в континентальных водных объектах (реках, озерах, водохранилищах) с различными геохимическими обстановками в фильтрационном процессе.

Задачи

1. оценить вклад трековых фильтров в фильтрационный процесс: наличие на поверхности и в поровом пространстве мембранконтаминирующих пробы микроэлементов; распределение пор на поверхности мембран; изменение водопроницаемости фильтров;

2. изучить распределение микроэлементов ^е, Т^ V, Мо, Со, РЬ, Сг, Y, и, Zr) в коллоидной фракции в процессе непрерывной фильтрации в пресноводных объектах с различным уровнем трофности, характеризующихся различными геохимическими обстановками;

3. оценить и сравнить долю микроэлементов в тонковзвешенной фракции в объектах с различным уровнем трофности на следующих примерах: озеро Ершевик, озеро Игнатково (район Владимирской Мещёры); Верхневолжское водохранилище (Тверская область); река Сказдон (Алагирский район республики Северная Осетия-Алания).

Материалы и методы исследования

В основу работы положены эксперименты по фильтрации проб природных пресных вод объектов с различными геохимическими обстановками (разным уровнем трофности).

По содержанию в воде биогенов и уровню первичной биопродуктивности различают следующие трофические типы водоёмов: дистрофные - водоемы с небольшим количеством питательных веществ, бедные растительным планктоном (непродуктивные); олиготрофные водоёмы - водоёмы с невысоким уровнем первичной продукции (малопродуктивные); мезотрофные водоёмы - водоемы со средним уровнем первичной продукции (среднепродуктивные); эвтрофные водоёмы - водоёмы с высоким уровнем первичной продукции (высокопродуктивные). В рамках исследования были опробованы четыре объекта с различным уровнем трофности: озеро Игнатково (дистрофный водоем), река Сказдон (олиготрофный водный объект), Верхневолжское водохранилище (мезотрофный водоем), озеро Ершевик (эвтрофный водоем).

Выделение тонковзвешенной фракции (0.45 - 3 мкм), производилось разработанным методом непрерывной фильтрации. Этот метод также позволяет выделить геохимические ассоциации элементов в коллоидной фракции (<0.45 мкм). Метод непрерывной фильтрации заключается в пропускании водной пробы через мембрану без

ее замены и без приложения дополнительного внешнего воздействия: давления, перемешивания, промывки, что позволяет учитывать влияние тонковзвешенной фракции на фильтрационный процесс.

В природной воде и фильтратах анализировались следующие микроэлементы: Fe, Т^ V, Мо, Со, РЬ, Сг, Y, и, Zr, As, Ni, и затем рассматривались закономерности их распределения.

Научная новизна работы

Научная новизна работы состоит в том, что в ее рамках впервые рассмотрены основные характеристики и особенности ядерных трековых фильтров: наличие контаминирующих пробы микроэлементов, распределение пор на поверхности мембраны, изменение водопроницаемости; развит и успешно применен метод непрерывной фильтрации, позволяющий выделить тонковзвешенные фракции и детально охарактеризовать состояние микроэлементов в коллоидных фракциях в природных водах исследуемых объектов. Для ряда водных объектов с уменьшающейся трофностью (озеро Ершевик - Верхневолжское водохранилище - река Сказдон - озеро Игнатково) установлена последовательность, в которой снижается количество микроэлементов и их доля в тонковзвешенной фракции.

Защищаемые положения

1. Согласно экспериментальным данным, в аспекте выделения геохимических ассоциаций микроэлементов во фракциях коллоидной размерности разработанный метод непрерывной фильтрации не уступает методу каскадной фильтрации. Преимущество метода непрерывной фильтрации заключается в (1) минимальной контаминации проб природных вод мембранным материалом; (2) отсутствии интенсивного перемешивания, что исключает изменение молекулярных масс исследуемых частиц природных вод; (3) возможности проведения экспериментов с высокими скоростями фильтрации.

2. При непрерывной фильтрации происходит дифференциация химических элементов. Определенные по корреляционным связям в составах фильтратов геохимические ассоциации совместно мигрирующих в коллоидной фракции микроэлементов, связанные с гидроксидами железа, таковы: для озера Ершевик - Pb, ^

для Верхневолжского водохранилища - Ti, РЗЭ, Pb, U, V, Y; для реки Сказдон - Pb и U; для озера Игнатково - Fe, Pb, V, Co, Y.

3. В ряду изученных водных объектов генеральная последовательность, в которой снижается количество микроэлементов и их доля в тонковзвешенной фракции, такова: озеро Ершевик - Верхневолжское водохранилище - река Сказдон - озеро Игнатково. В такой же последовательности снижается уровень трофности, то есть эти две характеристики водоемов находятся в прямой корреляции.

Практическая значимость

Практическая значимость исследования заключается в том, что разработанные фильтрационные методы могут применяться как в аспекте выделения микроэлементов во взвешенной фракции, так и для общей характеристики геохимической обстановки объектов исследования.

Апробация работы

Полученные результаты представлены на конференциях: 16th International Symposium on Water-Rock Interaction (WRI-16) and 13 th International Symposium on Applied Isotope Geochemistry (1st IAGC International Conference) (Томск, 2019); Седьмых научных чтениях памяти академика В.А. Жарикова, посвященные 50-летию ИЭМ РАН (Черноголовка, 2019); XXVII-я Российской конференции по электронной микроскопии (РКЭМ - Черноголовка, 2018); III Всероссийской научной конференции с международным участием "Геологическая эволюция взаимодействия воды с горными породами" (Чита, 2018); XXVII Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Ломоносов 2020" (Москва, 2020).

Личный вклад автора

Личный вклад автора состоит в непосредственном участии в полевых экспедициях (районы исследования: Владимирская Мещёра, каскад Верхневолжских озер, район Северного Кавказа) с отбором необходимых образцов водных проб и проб донных отложений, подготовке образцов для дальнейших исследований, проведении фильтрационных экспериментов, работе с аналитическим оборудованием, анализом изучаемых образцов и полученных данных.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, в том числе 4 в изданиях, рекомендуемых АК МГУ.

Структура и объем работы

Диссертационная работа изложена на 142 страницах, содержит 20 таблиц и 61 рисунок; состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы, включающего 131 источник (из них 94 на иностранном языке) и приложения, включающего 6 страниц.

Благодарност и

Автор выражает благодарность своим научным руководителям Ю.В. Алехину и Л.З. Лакштанову за внимание, поддержку и помощь в выполнении работы. За консультации, советы и помощь в проведении аналитических исследований автор благодарит сотрудников МГУ имени М.В. Ломоносова: Д.А. Бычкова, Я.В. Бычкову, О.Ю. Дроздову, А.Ю. Бычкова, Т.Н. Лубкову, О.А. Липатникову, И.Ю. Николаеву. Неоценимую помощь оказали студенты и сотрудники МГУ, принимавшие участие в полевых, лабораторных работах, а также поддерживали морально: М.А. Макарова, Р.В. Фяйзуллина, Е.А. Козаченко.

Работа была выполнена в рамках грантов РФФИ: № 19-05-00519, № 19-35-90088.

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Формы нахождения и миграции металлов в поверхностных водах суши

Химический состав поверхностных вод суши формируется в результате сложных многоступенчатых процессов (Моисеенко, Гашкина, 2007) под воздействием совокупности природных и антропогенных факторов, которые оказывают влияние на направленность протекания различных процессов в водной толще, в толще донных отложений и в придонных слоях у поверхности раздела твердой и жидкой фаз, а также на границе раздела атмосфера - поверхностный слой воды. Все эти процессы условно можно разделить на физические, химические и биологические.

В процессе естественного круговорота природные воды соприкасаются с большим количеством разнообразных минералов, органических соединений и газов (Алекин, 1970), растворяя их. В следствие этого природные воды считаются сложными растворами различных веществ. Ионы металлов являются непременными компонентами химического состава поверхностных вод и включаются практически в каждый из указанных выше процессов.

Из компонентов природных вод, которые оказывают наибольшее влияние на состояние ионов металлов в пресных поверхностных водах можно отдельно выделить органические вещества, 80% которых составляют высокоокисленные полимеры типа гумусовых веществ, переходящие в воду из почв. Остальная часть органических веществ, растворимых в воде, представляет собой живые клетки и продукты жизнедеятельности организмов (полипептиды, полисахариды, жирные и аминокислоты и т.д.) или же аналогичные по химическим свойствам примеси антропогенного происхождения. Все они претерпевают различные превращения в водной среде, но при этом, в то же время, являются своего рода комплексообразующими реагентами, которые связывают ионы металлов в комплексы и уменьшающими тем самым токсичность вод (Будников, 1998). Количество органического вещества и его происхождение может считаться одним из самых важных факторов в определении биотических функций водной экосистемы (Smith et al., 2000; O'Connell et al., 2000).

Особое место в связывании ионов металлов в комплексные соединения занимают высокомолекулярные органические соединения, в частности гуминовые и фульвокислоты. Гуминовые вещества широко распространены в водах, почвах и донных отложениях, являются одним из наиболее распространенных классов природных продуктов на поверхности Земли (Ikan et al., 1990). Они составляют около 25% современного органического углерода, а среди РОУ природных вод - 50-75% (Robards et al., 1994; Hertkorn et al., 2002), играя важную роль в экосистеме рек, других водоемов.

Гуминовые кислоты содержат в своей основе ароматические кольца изо- и гетероциклического строения. В их составе обнаружены карбоксильные и фенолгидроксильные группы, что позволяет рассматривать гуминовые кислоты как природные поликислоты, молекулярная масса которых колеблется в интервале от десятков до сотен тысяч (Орлов, 1990).

Фульвокислоты также представляют собой близкие по строению полимерные вещества. Однако от гуминовых кислот они отличаются меньшей долей ароматических составляющих и обладают более развитой системой алифатических цепочек с концевыми карбоксильными и фенолгидроксильными функциональными группами (Stevenson, 1994). В водных растворах фульвокислоты более диссоциированы, чем гуминовые. Молекулярная масса фульвокислот несколько меньше, чем гуминовых и колеблется от нескольких сотен до нескольких тысяч Да (Орлов, 1990).

В зависимости от условий среды ионы металлов существуют в различных степенях окисления и входят в состав разнообразных органических и неорганических соединений: истинно-растворенных, коллоидных или взвешенных (рис. 1), обусловливая тем самым различную миграционную и реагентную способность в экосистеме (Линник, Набиванец, 1986; Алехин и др., 2010; Muller, 1996).

Рис. 1. Формы миграции элементов в природной воде (Линник, Набиванец, 1986).

Микроэлементы в природных водах определяются как элементы, которые присутствуют в низких концентрациях, 1 мг/л или менее (Линник, Набиванец, 1986). Это означает, что они не учитываются при расчете общего количества растворенных твердых веществ в реках, озерах и грунтовых водах, поскольку их совокупная масса незначительна по сравнению с суммой главных ионов (Gaillardet et al., 2003). Формы миграции элементов определяются прежде всего их химическими свойствами (Будников, 1998).

Константы комплексообразования микроэлементов в водном растворе определяются с использованием разнообразных методов (включая кондуктометрию, потенциометрию, спектрофотометрию, экстракцию растворителем, калориметрию, ионный обмен) и рассматриваются в многочисленных публикациях. Обзоры, посвященные константам комплексообразования можно найти в ряде работ (Martell, Smith, 1977; Martell, Hancock, 1996). Несмотря на значительное количество исследований в данной области, их значение для реакций комплексообразования все еще остается предметом споров, учитывая большое возможное количество комплексов между микроэлементами и природными лигандами, особенно с малоизвестными органическими.

Ряд авторов исследовал проблему комплексообразования микроэлементов в природных водах используя периодическую систему элементов (Langmuir, 1997; Turner

et al., 1981). Классический «график Гольдшмидта» отображает заряд катиона (в комплексе) в зависимости от радиуса катиона. Используя эту зависимость, можно выделить три группы элементов: элементы, образующие оксианионы в растворе (углерод, мышьяк, бор, азот и т. д.); элементы, образующие гидроксиды (торий, алюминий, железо, титан, свинец и т. д.) и элементы, присутствующие в растворе в виде ионов (натрий,

и /-* \ гр XJ ТЧ XJ

калий, серебро и т. д.). Точнее, следуя теоретической трактовке Борна о взаимодействиях ион-вода (Turner et al., 1981), способность катионов притягивать электроны может быть аппроксимирована отношением Z2/r, где Z - заряд иона, а r - ионный радиус. Существует линейная корреляция между энтальпией гидратации и отношением заряда к ионному радиусу (Z2/r). Рис. 2 представляет собой график зависимости интенсивности гидролиза

Мп+ + Н20 = (МОН)(п+1) + н+ от параметра Z2/r и позволяет классифицировать микроэлементы в растворе.

Рис. 2. «График Борна», показывающий степень гидролиза катиона (aMOH количественно определяет сродство к OH) как функцию поляризационной способности (Z2/r), где г и Z - соответственно радиус и заряд катиона (Turner et al., 1981).

Величина Z2/r > 1,3 означает, что элемент легко притягивает электроны и полностью гидролизуется. Такие элементы имеют формулу MOp(OH)^ и зависят от pH через константу диссоциации. Примерами таких элементов и связанных с ними форм являются мышьяк, бор, хром, германий, молибден, ниобий, тантал, рений, сурьма, кремний, селен, уран и ванадий. Они существуют, например, в виде As(OH)3, В(ОН)з, Ge(OH)4, Sn(OH)4, СЮ42-, M0O42", WO42", ReO42"..., и ведут себя как сильные или слабые кислоты в растворе. Эти элементы известны как полностью гидролизованные элементы и относятся к III - VII группам периодической таблицы.

Элементы с промежуточным и низким отношением Z2/r способны образовывать свободные катионные формы в растворе. Их комплексообразование - вопрос конкуренции между основными лигандами (Cl-, SO42-, OH-, CO32-). Это относится к щелочам, щелочноземельным элементам, РЗЭ и некоторым металлам. Эти элементы можно классифицировать по склонности к образованию ковалентных связей. Концепция «жестких» и «мягких» ионов была введена Пирсоном и эквивалентна концепции катионов (а)- и (б)-типов (Langmuir, 1997). Катионы представляют собой кислоты Льюиса (акцептор электронов), а лиганды - основания Льюиса (донор электронов). «Мягкие» частицы легко образуют ковалентные связи. «Жесткие» предпочитают электростатическое взаимодействие. Мягкие катионы образуют прочные ковалентные связи с мягкими лигандами, а жесткие кислоты образуют сильные ионные связи с жесткими лигандами (Langmuir, 1997). Комплексы между жесткими кислотами и мягкими основаниями (мягкими кислотами и жесткими основаниями) являются слабыми и встречаются редко. Щелочноземельные элементы, La3+, Ti4+, Y3+, Sc3+, Ga3+, In3+, Sn4+, Cr3+, Mn3+, Fe3+, Co3+, U4+, Th4+ и актиноиды классифицируются как жесткие кислоты и образуют прочные комплексы с основными лигандами, обнаруженными в природных водах: F-, OH-, SO42-, CO32-, HCO3-. Комплексы с Cl- (твердо-мягкие лиганды) более слабые. Мягкие кислоты содержат Cu+, Ag+, Au3+, Pd2+, Cd2+, в то время как Zn2+, Fe2+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Pb2+ классифицируются как пограничные из-за их промежуточного поведения.

Тернер и соавторы (1981) показали корреляцию между логарифмом константы устойчивости комплексных соединений для всех основных лигандов пресных вод и отношением Z2/(r+0,85) (0,85 - эмпирический коэффициент, рассчитанный по графику Борна).

Значимые линейные корреляции наблюдаются между силой комплекса и указанным отношением. Жесткие лиганды (такие как F-, SO42-) демонстрируют быстрое увеличение константы устойчивости с увеличением Z2/(r+0,85). Мягкие лиганды, такие как Cl-, показывают небольшое увеличение константы устойчивости с Z2/(r+0,85). Промежуточные лиганды (OH-, CO32-) демонстрируют явное увеличение константы устойчивости с Z2/(r+0,85). Такие отношения интересны, поскольку они связывают константы комплексообразования микроэлементов в растворе с относительно простыми свойствами периодической таблицы.

Результаты расчетов комплексообразования катионов для пресных вод позволяют сделать однозначные выводы (Turner et al., 1981). Катионы с низким отношением Z2/(r+0,85) очень слабо образуют комплексы в пресной воде и существуют преимущественно в виде свободных ионов (лития, стронция, рубидия, цезия, бария). И наоборот, элементы с высоким Z2/(r+0,85) (гафний, торий, алюминий, скандий и т. д.) имеют в своем составе преобладающие гидролизованные частицы и соответствуют элементам переходной зоны на графике Борна (рис. 3).

Третья группа элементов соответствует мягким катионам (Ag+, Au (I), Tl (I)) в ассоциации с мягкими лигандами (по существу Cl-). Последняя группа элементов состоит из РЗЭ, переходных металлов, кадмия, которые существуют как в виде свободных ионов, так и карбонатных или гидроксильных комплексов, в зависимости от pH.

т о

О 2 4 6 8 10

Z2/(r+0.85)

Рис. 3. Линейная корреляция между константой комплексообразования катионов и карбоната в растворе как функцией Z2/(r+0,85), где 0,85 - эмпирическая поправка функции Борна (Turner et al., 1981).

Особое место в связывании ионов металлов в комплексные соединения, как уже было рассмотрено ранее, занимают высокомолекулярные органические соединения, в частности гуминовые и фульвокислоты.

Гумусовые кислоты можно рассматривать как моно-, би- или полидентатные макролиганды с большим набором функциональных групп (карбоксильных, гидроксильных, карбонильных, азот- и серосодержащих), которые характеризуются различной способностью к связыванию ионов металлов. Функциональные группы, входящие в состав ГВ (гуминовых веществ), неравноценны по силе связывания с ионами металлов, поэтому в литературе используют термины «центры связывания» или «участки связывания».

ТЛ и V-»

В настоящее время сложно составить полную картину природы их взаимодействий, однако можно сделать некоторые общие выводы. Центры связывания в гуминовом веществе для катионов металлов делятся по крайней мере на три категории.

1) Неспецифические центры, связывание которых происходит за счет

электростатического притяжения катионов отрицательно заряженным гуминовым

веществом. Диссоциация протонов и их неполное замещение координированными

14

ионами металлов означают, что гуминовое вещество почти всегда несет отрицательный заряд, к которому будут притягиваться противоионы (катионы). Здесь будет наблюдаться небольшая селективность с точки зрения химических различий между катионами, но предпочтительно будут связаны катионы с более высоким зарядом. Количество связей будет эквивалентно чистому заряду гуминового вещества с учетом валентности катиона. В естественной среде участки будут заняты в основном главными катионами, такими как Na+, Mg2+, K+ и Ca2+, а также катионными формами Al в кислых условиях (Gamble, 1973; Bonn, Fish, 1993).

2) Многочисленные слабые центры, образованные кислородсодержащими лигандами, в основном карбоксильными группами, а также фенольными и другими кислотными группами (Perdue et al., 1984). С помощью ИК-спектроскопии было обнаружено, что наряду с атомами кислорода карбоксильных и фенольных групп во взаимодействии с ионами металлов могут принимать участие атомы кислорода карбонильных групп (Piccolo, Stevenson, 1982). Связывание металлов в этих случаях аналогично связыванию с простыми органическими кислотами с кислородными функциональными группами. В связывании могут участвовать один или несколько атомов лиганда. Для некоторых катионов могут образовываться внутрисферные частицы, для других может преобладать комплексообразование внешней сферы. В естественной среде катионы, занимающие эти участки в наибольшей степени, будут заняты катионами щелочноземельных металлов, катионными формами Al и протонами, но значительная часть будет незанятой, придавая чистый отрицательный заряд гуминовому веществу. Неоднородность участков возникает из-за различий в химических характеристиках и дентантности (Tipping, 2002).

3) Более сильные, но менее многочисленные участки связывания, образованные

комбинацией O, N и S. Эти участки могут демонстрировать широкий диапазон сродства

и относительной численности, и эту категорию можно разделить дальше. Например,

могут существовать тридентатные и тетрадентатные участки, образованные O-группами,

и S-содержащие участки для Hg. Участие в реакциях ГК (гуминовых кислот) с металлами

азотосодержащих групп было показано методом ЭПР (Lakatos et al., 1977; Goodman,

Cheshire, 1976; Cheshire et al., 1977). Лакатос с соавторами (Lakatos et al., 1977)

установили, что медь может связываться с карбоксильными группами и азотом

алифатических фрагментов ГК. Существуют спектроскопические доказательства

15

конкуренции между металлами, дающие основания предполагать, что ее природа оказалась сложнее, чем ожидалось.

На связывание гуминовых веществ с ионами металлов большое влияние оказывает pH среды, так как ГВ легко подвергаются конформационным изменениям, что может привести к инактивации части функциональных групп внутри макромолекулы за счет окружения их гидрофобными структурами и к образованию внутримолекулярных водородных связей.

Наконец, интересно отметить, что связь между глобальной подвижностью микроэлементов в водной системе и схемами комплексообразования, приведенными выше, не является прямой. Хотя большинство полностью гидролизованных элементов представляют собой подвижные элементы (фосфор, углерод, рений, бор, мышьяк, молибден), некоторые элементы этого семейства относятся к наименее мобильным элементам (титан, германий, ниобий, тантал). И наоборот, элементы с нулевым гидролизом обычно являются мобильными элементами, но существуют исключения, такие как цезий, рубидий, свинец и лантан. Это отсутствие корреляции ясно указывает на то, что водное комплексообразование - не единственный процесс контроля содержания микроэлементов в водных системах.

Из перечисленных выше (взвешенные, коллоидные и истинно-растворенные) форм нахождения микроэлементов, коллоиды получили особое внимание из-за относительно небольшого размера (1 нм - 0.45 мкм) и большой удельной площади поверхности, которые ответственны за их высокую реакционную способность по отношению к загрязнителям и высокую диффузионную способность и подвижность (Lead et al., 1997; Wang, Guo, 2000; Baalousha, Lead, 2007, Lidman et al., 2012).

Коллоиды в поверхностных водах могут быть органическими, неорганическими или органоминеральными (Gustafsson et al., 2000; Dahlqvist et al., 2004; 2007; Pokrovsky et al., 2005a, 2006a; Andersson et al., 2006).

Органические коллоиды — это в основном гуминовые и фульвокислоты. Обычно они сочетаются с минеральными частицами почв, создавая либо органоминеральные глинисто-гуминовые комплексы (т.е. гидроксиды Fe и Al, стабилизированные органическим веществом) в хорошо дренированной среде, либо дисперсные комплексы, если почва недостаточно осушена (Vasyukova, 2010).

16

Наиболее распространенными минеральными коллоидами являются гидроксиды металлов (в основном гидроксиды железа, алюминия и марганца), глины и кремнистые фазы. Они образуются при интенсивном химическом выветривании первичных почвенных минералов в верхнем горизонте почвы. Реакция между микроэлементами в воде и поверхностными гидроксильными группами (=S-OH) в первом порядке аналогична образованию водных комплексов (Gaillardet, 2003).

В настоящее время существует целый ряд доступных методик разделения и анализа коллоидов в природной воде. Важный прогресс в характеристике поведения микроэлементов в водных объектах был достигнут благодаря развитию аналитических приборов (Gaillardet et al., 2003). Такие методы, как вольтамперометрия, диализ, методы диффузионных градиентов (diffusive gradients in a thin-film (DGT); diffusive equilibration in a thin-film (DET)), обычно используются для получения информации непосредственно на месте исследования (in-situ) для небольших коллоидов (Zhang, Davison, 1999; Van Der Veeken et al., 2008), тогда как комбинация процессов фракционирования, включая фильтрацию, проточное фракционирование в силовом поле (field-flow fractionation (FFF)), фракционирование с разделенным потоком (split-flow lateral transport thin (SPLITT)), разделительные ячейки и ультрафильтрация с поперечным потоком (cross-flow ultrafiltration (CFF)) могут быть использованы для характеристики ассоциаций микроэлементов с коллоидами в рамках лабораторных исследований.

Знания о коллоидах природных вод в значительной степени основаны на методах физического разделения, из которых в настоящее время широко используется ультрафильтрация (Hoffman et al., 1981, 2000; Benoit, 1995; Guo и Santschi, 1996; Lead et al., 1997; Dupre' и др., 1999; Eyrolle и Benaim, 1999; Ross and Sherrell, 1999; Olivie'-Lauquet et al., 1999, 2000; Ingri et al., 2000, 2004; Sigg et al., 2000; Ilina et al., 2014; Ilina et al., 2016, Baalousha et al., 2011; Horowitz, Elrick, 1987; Sholkovitz, Copland, 1981; Floraence, Batley, 1980; Будников, 1998; Михайлов, 2000; Папина, 2004; Linnik et al., 2006).

На рисунке 4 приведены характерные размеры присутствующих в воде частиц, которые в некоторых случаях могут изменяться на несколько порядков.

Рис. 4. Диапазоны размеров частиц в природной воде и диапазоны фильтрации

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Хвостикова Елена Андреевна, 2021 год

Список литературы

1. Алекин О.А. Основы гидрохимии // Учебное пособие. Л., Гидрометеоиздат, 1953. 296 с.

2. Алехин Ю.В., Макарова М.А., Козаченко Е.А., Шипилова Е.С., Ивлева Е.А. Исследование мембранных материалов с помощью электронной микроскопии // XXVII-я Российская конференция по электронной микроскопии. Черноголовка, 2018, т. 2, с. 214.

3. Алехин Ю.В., Ильина С.М., Лапицкий С.А., Ситникова М.В. Результаты изучения совместной миграции микроэлементов и органического вещества в речном стоке бореальной зоны // Вестник Московского университета. Серия Геология, 2010, Т. 6, с. 49 - 55.

4. Алехин Ю.В., Ивлева Е.А., Ильина С.М., Лакштанов Л.З. Экспериментальные основания взвешенной гидрогеохимии континентального стока // Наука (М.), Геохимия, 2020, т. 65, № 9, с. 911-921.

5. Амирханов А.М. Растительность Северо-Осетинского заповедника. Диссертация кандидата биологических наук 03.00.05 // Амирханов Амирхан Магомедович. МГУ, Москва, 1978, 168 с.

6. Апель П.Ю., Кравец Л.И. Деструкция полиэтилентерефталата при облучении высокоэнергетичными тяжелыми ионами выход и концентрация карбоксильных групп в треках // Химия высоких энергий, 1991, т. 25, № 2, с. 138-143.

7. Борисов М.В., Бычков Д.А., Пчелинцева Н.Ф., Ивлева Е.А. Фракционирование редкоземельных элементов в процессах гидротермального рудообразования // Вестник Московского университета. Серия 4: Геология, 2018, № 4, с. 59-64.

8. Брок Т. Мембранная фильтрация // М. Мир, 1987, 464 с.

9. Будников Г. К. Тяжелые металлы в экологическом мониторинге водных систем // Изд. КГУ, 1998, C. 23-29.

10. Бузник. В.М. Новые наноразмерные и микроразмерные объекты на основе политетрафторэтилена // Российские нанотехнологии, 2009, т. 4, № 11-12, с. 34-41.

11. Волкова И. В., Ершова Т. С., Шипулин С. В. Оценка качества воды водоемов рыбохозяйственного назначения // М. Издательство Юрайт, 2018, 294 с.

12. Гусева Н.В., Копылова Ю.Г., Леушина С.К. Распространенность редкоземельных элементов в природных водах Хакасии // Известия Томского политехнического университета, 2013, т. 322. № 1, с. 141- 146.

13. Дмитриев С.Н., Кравец Л.И., Слепцов В.В., Елинсон В.М., Потрясай В.В. Исследование водопроницаемости модифицированных в плазме полиэтилентерефталатных трековых мембран // Сообщения Объединенного института ядерных исследований Дубна, 2001, с. 1-15.

14. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии // Учебник для вузов. Часть 2, М. Химия, 1995, 368 с.

15. Ивлева Е.А., Алехин Ю.В., Макарова М.А. Анализ особенностей поведения мембранных трековых фильтров в процессе эксплуатации // Вестник Московского университета, Серия 4. Геология, 2020, Издательство Московского университета (М.), № 2, с. 71-79.

16. Ильина С.М. Роль органометаллических комплексов и коллоидов в речном стоке бореальной климатической зоны (на примере Северной Карелии и Владимирской Мещёры) диссертация кандидата геолого-минералогических наук 25.00.09 // Ильина Светлана Михайловна. МГУ, Москва, 2011, 186 с.

17. Жежеря В.А., Линник П.Н. Методические особенности пробоподготовки взвешенных веществ и донных отложений //Гидробиологический журнал. - 2015.

18. Кузнецов А.Е., Градова Н.Б. Научные основы экобиотехнологии // М.Мир, Учебное пособие для студентов, 2006, 504 с.

19. Кузьмин А. Н., Кириков В. П., Лукьянова Н. В., Максимов А. В. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1 : 1 000 000 (третье поколение). Серия Центрально-Европейская. Лист N-37 - Москва. Объяснительная записка. СПб // Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2015, 462 с.

20. Лазарева Г.А., Кленова А.В. Оценка экологического состояния Верхневолжского водохранилища по гидрохимическим показателям // Сборник трудов VII

международной научной конференции молодых ученых и талантливых студентов «Водные ресурсы, экология и гидрологическая безопасность», 2014, с. 173-176.

21. Ли Г., Стоффи Д., Невилл К. Новые линейные полимеры. М. Химия, 1972, 345 с.

22. Линник П.Н., Набиванец Б.И. Формы миграции металлов в пресных поверхностных водах. // Л. Гидрометеоиздат, 1986, 268 с.

23. Михайлов, С.А. Диффузное загрязнение водных экосистем. Методы оценки и математические модели. Аналитический обзор // Барнаул День, 2000, 130 с.

24. Моисеенко Т.И., Гашкина Н.А. Распределение микроэлементов в поверхностных водах суши и особенности их водной миграции // Водные ресурсы, 2007, т. 34, № 4, с. 454-468.

25. Мулдер М. Ведение в мембранную технологию // М. Мир, 1999, 513 с.

26. Мчедлишвили Б.В., Березкин В.В., Васильев А.Б., Виленский А.И., Загорский Д.Л., Митерев А.М., Олейников В.А. Проблемы и перспективы развития технологии наномембран // Кристаллография, 2006, Т. 51, С. 906.

27. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации // Издательство М. МГУ, 1990, 325 с.

28. Орлов Д.С. Химия почв // М. МГУ, 1992, 400 с.

29. Папина, Т.С. Эколого-аналитическое исследование распределения тяжелых металлов в водных экосистемах бассейна р. Обь дисс. докт. хим. наук 03.00.16, 02.00.02 / Папина Татьяна Савельевна, Барнаул, 2004, 259 с.

30. Романов В. В. Ландшафты Владимирской области. Ландшафты Мещерской провинции учебное пособие // Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых. - Владимир Издательство ВлГУ, 2013, 136 с.

31. Русанов А.Л., Лихачев Д.Ю., Мюлленс К. Электролитические протонпроводящие мембраны на основе ароматических конденсационных полимеров. Успехи химии, 2002, Т. 71, № 9, С. 862-877.

32. Садчиков А.П., Кудряшов М.А. Экология прибрежно-водной растительности // Учебное пособие для студентов вузов. М.: Изд-во НИА-Природа, РЭФИА, 2004. 220 с.

33. Соколов В.Н., Юрковец Д.И., Разгулина О.В., Мельник В.Н. Изучение характеристик микроструктуры твёрдых тел с помощью компьютерного анализа РЭМ-изображений // Известия РАН. Серия Физическая, 2004, Т. 68 (9), С. 13321337.

34. Торопов, А.С. Фракционирование форм нахождения техногенных радионуклидов в водных объектах Семипалатинского испытательного полигона / А.С. Торопов // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов,

2018, Т. 329, № 6, С. 74-84.

35. Яровая О.В., Молчанова Я.П., Гусева Т.В., Фирер А.А. Растворенные и взвешенные неорганические вещества в водных системах. 2014. М. РХТУ им. Д.И. Менделеева, 64 с.

36. Вредные химические вещества. Неорганические соединения V-VIII групп Справ. изд.// Под ред. В.А. Филова и др. — Л. "Химия",1989.

37. Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши // Под ред. А.Д. Семенова. — Л. Гидрометеоиздат, 1977.

38. Alekhin Y.V., Ilina S.M., Ivleva E.A. Continuous-flow membrane filtration (CFMF) as a new method to study the narrow size fractions of colloidal dimension // 16th Intern. Symposium on Water-Rock Interaction (WRI-16) and 13th Intern. Symposium on Applied Isotope Geochemistry (1st IAGC International Conference) E3S Web Conf.,

2019, Vol. 98, P. 1-5. France EDP Sciences.

39. Alekhin Yu. V., Ivleva E. A., Il'ina S. M., Lakshtanov L. Z. Experimental Fundamentals of the Colloid Hydrogeochemistry of Continental Runoff // Geochemistry International,

2020, V. 58, P. 1050-1060.

40. Andersson K., Dahlqvist R., Turner D., Stolpe B., Larsson T., Ingri J., Andersson P. Colloidal rare earth elements in a boreal river: Changing sources and distributions during the spring flood // Geochimica et Cosmochimica Acta, 2006, V. 70, Iss. 13, P. 3261-3274.

41. Apel P. Track etching technique in membrane technology // Radiation Measurements. 2001. N 34. P. 559-566.

42. Baalousha M. Flow field-flow fractionation for the analysis and characterization of natural colloids and manufactured nanoparticles in environmental systems A critical review / M. Baalousha, B. Stolpe, J.R. Lead // J. Chromatogr. A, Elsevier B.V, 2011, Vol. 1218, Iss. 27. P. 4078-4103.

43. Baalousha M., Lead J.R. Characterization of natural aquatic colloids (<5 nm) by flow-field flow fractionation and atomic force microscopy // Environmental Science & Technology, 2007, Vol. 41(4), P. 1111-1117.

44. Benoit, G., Evidence of the particle concentration effect for lead and other metals in freshwaters based on ultraclean technique analysis // Geochimica et Cosmochimica Acta, 1995, Vol. 59, p. 2677-2687.

45. Bilad M.R., Vandamme D., Foubert I., Muylaert K., Vankelecom F.J.I. Harvesting microalgal biomass using submerged microfiltration membranes // Bioresource Technology, 2012, Vol. 111, P. 343-352.

46. Bolton G., LaCasse D., Kuriyel R. Combined models of membrane fouling Development and application to microfiltration and ultrafiltration of biological fluids // Journal of Membrane Science, 2006, Vol. 277, Iss. 1-2, 1, P. 75-84.

47. Bonn, B.A., Fish, W. Measurement of electrostatic and site-specific associations of alkali metal cations with humic acid // Journal of Soil Science, 1993, V. 44, P. 335—345.

48. Bouzid L., Fouddad F.Z., Hiadsi S. Study of Raw and Recycled Polyethylene Terephthalate by Meaning of TGA and Computer Simulation // Advances in Polymer Technology, 2020, V. 2020, P. 1-5.

49. Bowen W.R., Calvo J.I., Hermindez A. Steps of membrane blocking in flux decline during protein microfiltration // Journal of Membrane Science, 1995, V. 101, P. 153-165.

50. Brandhuber P., Amy G. Alternative methods for membrane filtration of arsenic from drinking water // Desalination, 1998, Vol. 117, Iss. 1-3, P. 1-10.

51. Buczkowski M., Sartowska B., Wawszczak D., Starosta W. Radiation resistance of track

etched membranes // Radiation Measurements, 2001, V. 34. P. 597-599.

127

52. Buffle, J., Perret, D., Newman, M. The use of filtration and ultrafiltration for size fractionation of aquatic particles, colloids and macromolecules // Environmental Particles, 1992, V. 1, P. 171-230.

53. Campos J.C., Borges R.M.H., Oliveir Filho A.M., Nobrega R., Sant'Anna Jr G.L. Oilfield wastewater treatment by combined microfiltration and biological processes // Water Research, 2002, Vol. 36, Iss. 1, P. 95-104.

54. Carlson R.E. A trophic state index for lakes // Limnology and oceanography, 1977, V. 22 (2), P. 361-369.

55. Cheshire M.V. Origins and stability of soil polysaccharide // Journal of Soil Science, 1977, Vol. 28, Iss. 1, P. 1-10.

56. Cornelissen E.R., van den Boomgaard Th., Strathmann H. Physicochemical aspects of polymer selection for ultrafiltration and microfiltration membranes // Colloids and Surfaces: A Physicochemical and Engineering Aspects, 1998, V. 138, Iss. 2-3, P. 283289.

57. Dahlqvist, R., Benedetti, M. F., Andersson, K., Turner, D., Larsson, T., Stolpe, B., & Ingri, J. Association of calcium with colloidal particles and speciation of calcium in the Kalix and Amazon rivers. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2004, Vol. 68, Iss. 20, P. 4059-4075.

58. Dahlqvist R, Andersson K, Ingri J, Larsson T, Stolpe B, Turner D. Temporal variations of colloidal carrier phases and associated trace elements in a boreal river // Geochimica et Cosmochimica Acta, 2007, V. 71(22), P. 5339-5354.

59. Dia A., Gruau G., Olivie-Lauquet G., Riou C., Molenat J., Curmi P. The distribution of rare earth elements in groundwaters: assessing the role of source-rock composition, redox changes and colloidal particles // Geochimica et Cosmochimica Acta, 2000, Vol. 64, Iss. 24, P. 4131-4151.

60. Duclos-Orsello C., Li W., Ho C. A three mechanism model to describe fouling of microfiltration membranes // Journal of Membrane Science, 2006, V. 280, P. 856-866.

61. Dupre', B., Viers, J., Dandurand, J.-L., Polve, M., Benezeth, P., Vervier, Ph., Braun, J.-J., Major and trace elements associated with colloids in organic-rich river waters

ultrafiltration of natural and spiked solutions // Chemical Geology, 1999, V. 160, P. 6380.

62. Dzombak DA, Morel FMM Surface complexation modelling hydrous ferric oxide // Wiley-Interscience, 1990, P. 393.

63. Eyrolle, F., Benaim, J.-Y., 1999. Metal available sites on colloidal organic compounds in surface waters (Brazil) // Water Research.V. 33, 995-1004.

64. Fane A.G., Wang R., Hu M.X. Synthetic membranes for water purification status and future // Angewandte Chemie, 2015, V. 54, Iss. 11, P. 3368-3386.

65. Floraence T.M., Batley G.E. Chemical speciation in natural waters // CRC Critical Reviews in Analytical Chemistry, 1980, V. 9 (3), P. 219-296.

66. Gaillardet J., Viers J., Dupre B. Trace Elements in River Waters // Treatise on Geochemistry, 2003, V. 5, P. 225-272

67. Gamble D.S. Na+ and K+ binding by fulvic acid // Canadian Journal of Chemistry,1973, V. 51, P. 3217—3222.

68. Goodman B.A., Cheshire M.V. The occurence of copper-porp-hyrin complexes in soil humic acids // Soil Science, 1976, V. 27, Iss 3, P. 337-347.

69. Guo, L., Santschi, P.H. A critical evaluation of the cross-flow ultrafiltration technique for the sampling of colloidal organic in seawater // Marine Chem, 1996, V. 55, P. 113-128.

70. Gustafsson O, Widerlund A, Andersson PS, Ingri J, Roos P, Ledin A Colloid dynamics and transport of major elements through a boreal river—brackish bay mixing zone // Marine Chem., 2000, V. 21, P. 711.

71. Hall G.E.M., Bonham-Carter G.F., Horowitz A.J., Lum K., Lemieux C., Quemerais B., Garbarino J.R. The effect of using different 0.45 ^m filter membranes on 'dissolved' element concentrations in natural waters // Applied Geochemistry, 1996, V. 11, Iss. 1-2, P. 243-249.

72. Handge U.A. Analysis of compaction and life-time prediction of porous polymer membranes: influence of morphology, diffusion and creep behavior // Polymer International, 2017, V. 66, Iss. 4, P. 521-531.

73. Hertkorn N., Permin A., Perminova I., Kovalevskii D., Yudov M., Petrosyan V., Kettrup A. Comparative analysis of partial structures of a peat humic and fulvic acid using one-and two-dimensional nuclear magnetic resonance spectroscopy // Journal of Environmental Quality. - 2002., V. 31, Iss. 2, P. 375-387.

74. Hoffman, M.R., Yost, E.C., Eisenreich, S.J., Maier, W.L., 1981. Characterization of soluble and colloidal-phase complexes in river water by ultrafiltration. A mass balance approach // Environmental Science & Technology, V. 15, P. 655-661.

75. Horowitz, A.J. The relation of stream sediment surface area, grain size and composition to trace element chemistry // Applied Geochemistry, 1987. Vol. 2. P. 437-451.

76. Horowitz A. J., Elrick K. A. and Colberg M. R. The effect of membrane filtration artifacts on dissolved trace element concentrations // Water Recourses, 1992, V. 26, P. 753-763.

77. Huisman I.H., Dutrk B., Persson K.M., Tragfirdh G. Water permeability in ultrafiltration and microfiltration: Viscous and electroviscous effects // Desalination, 1997, V. 113, P. 95-103.

78. Ikan R., Dorsey T., Kaplan I.R. Characterization of natural and synthetic humic substances (melanoidins) by stable carbon and nitrogen isotope measurements and elemental compositions // Anal. Chim. Acta, 1990, vol. 232, pp. 11-18.

79. Ilina S.M., Drozdova O.Y., Lapitskiy S.A., Alekhin Y.V., Demin V.V., Zavgorodnyaya Y.A., Shirokova L.S., Viers J., Pokrovsky O.S. Size fractionation and optical properties of dissolved organic matter in the continuum soil solution-bog-river and terminal lake of a boreal watershed // Organic Geochemistry, издательство Pergamon Press Ltd. (United Kingdom), 2014. V. 66, P. 14-24.

80. Ilina S.M., Lapitsky S.A., Alekhin Yu.V., Viers J., Benedetti M., Pokrovsky O.S. Speciation, size fractionation and transport of trace elements in the continuum soil water-mire-humic lake-river-large oligotrophic lake of a subarctic watershed // Aquatic Geochemistry, 2016, P. 2265-95.

81. Ingri, J., Nordling, S., Larsson, J., Ronnegard, J., Nilsson, N., Rodushkin, I., Dahlqvist, R., Andersson, P., Gustafsson, O. Size distribution of colloidal trace metal and organic

carbon during a coastal bloom in the Baltic Sea // Marine Chem., 2004, V. 91, P. 117130.

82. Ingri, J., Widerlund, A., Land, M., Gustafsson, O., Andersson, P., Ohlander, B. Temporal variations in the fractionation of the rare earth elements in a boreal river; the role of colloidal particles // Chemical Geology, 2000. V. 166, P. 23-45.

83. Lakatos B.T., Tibai T., Meisel J. EPR spectra of humic acids and their metal complexes. Geoderma, 1977, V. 19. P. 319-338.

84. Langmuir D. Aqueous Environmental Geochemistry // New Jersey: Prentice-Hall, 1997, 600 p.

85. Lead J.R., Davison W., Hamilton-Taylor, J., Buffle, J. Characterizing colloidal material in natural waters // Aquat. Geochem., 1997. V. 3, P. 213-232.

86. Lee A., Elam J.W. and Darling S.B. Membrane materials for water purification design, development, and application // Environ. Sci. Water Res. Technol., 2016, V. 2, P. 17-42.

87. Lidman F, Morth C. M., Laudon H. Landscape control of uranium and thorium in boreal streams— spatiotemporal variability and the role of wetlands // Biogeosciences, 2012, V. 9, P. 4773-4785.

88. Linnik, R.P. Methods of investigation of metal speciation in natural waters (Review) / R.P. Linnik, P.N. Linnik, O.A. Zaporozhets // Kyiv, 2006, 246 p.

89. Lyven B., Hassellov M., Turner D.R., Haraldsson C., Andersson K. Competition between iron- and carbon-based colloidal carriers for trace metals in a freshwater assessed using flow field-flow fractionation coupled to ICPMS // Geochimica et Cosmochimica Acta, 2003, Vol. 67, Iss. 20, P. 3791-3802.

90. Martell A.E., Smith R.M. Other Organic Ligands // Critical Stability Constants, Springer US, 1977, V. 3, 495 p.

91. Martell A.E., Hancock R.D. Metal complexes in Aqueous solutions // New York: Plenum, 1996, 253 p.

92. Müller M., Katsov K., Schick M. Biological and synthetic membranes. What can be learned from a coarse-grained description? // Physics Reports, 2006, Vol. 434, Iss. 5-6, P.113-176.

93. Muller F.L. Interactions of copper, lead and cadmium with the dissolved, colloidal and particulate components of estuarine and coastal waters // Marine Chemistry, 1996, Vol. 52, Iss. 3-4, P. 245-268.

94. Nelson B.J., Wood S.A., Osiensky J.L. Rare earth element geochemistry of groundwater in Palouse basin, northen Idaho-eastern Washington // Geochemistry Exploration, Enviroment, Analysis, 2004, V. 4, P. 227-241.

95. O'Connell M., Baldwin D.S., Robertson A.I., Rees G. Release and bioavailability of dissolved organic matter from floodplain litter: influence of origin and oxygen levels // Freshwater Biology, 2000, V. 45, P. 333-342.

96. Olivie'-Lauquet, G., Allard, Th., Benedetti, M., Muller, J.-P., 1999. Chemical distribution of trivalent iron in riverine material from a tropical ecosystem a quantitative EPR study // Water Res. V. 33, P. 2726-2734.

97. Olivie'-Lauquet, G., Allard, Th., Bertaux, J., Muller, J.-P., 2000. Crystal chemistry of suspended matter in a tropical hydrosystem, Nyong basin (Cameroon, Africa) // Chemical Geology, V. 170, P. 113-131.

98. Pandele A.M., Comanici F.E., Carp C.A., Miculescu F., Voicu S.I., Thakur V.K., Serban B.C. Synthesis and characterization of cellulose acetate-hydroxyapatite micro and nano composites membranes for water purification and biomedical applications // Vacuum, 2017, V. 146, P. 599-605.

99. Pendergast M. T. M., Nygaard J.M., Ghosh A.K., Hoek E. M.V. Using nanocomposite materials technology to understand and control reverse osmosis membrane compaction // Desalination, 2010, V. 261, P. 255-263.

100. Perdue E. M., Reuter J. H., Parrish R. S. A statistical model of proton binding by humus // Geochimica et Cosmochimica Acta, 1984, V. 48, Iss. 6, P. 1257-1263.

101. Pham M. K., Garnier J. M. Distribution of trace elements associated with dissolved compounds (< 0.45 ^m - 1 nm) in freshwater using coupled (frontal cascade)

ultrafiltration and chromatographic separations // Environmental science & technology,

1998, V. 32, Iss. 4, P. 440-449.

102. Piccolo A., Stevenson F.J. Infrared spectra of Cu2+ Pb2+ and Ca2+ complexes of soil humic substances // Geoderma, 1982, V. 27, Iss. 3, P. 195-208.

103. Pokrovsky, O.S., Schott, J. Iron colloids/organic matter associated transport of major and trace elements in small boreal rivers and their estuaries (NW Russia) // Chemical Geology, 2002, V. 190, P. 141-179.

104. Pokrovsky O.S., Dupre' B., Schott J. Fe-Al-organic colloids control of trace elements in peat soil solutions results of ultrafiltration and dialysis // Aquatic Geochemistry, 2005a, Vol. 11 (3), P. 241-278.

105. Pokrovsky O.S., Schott J., Kudryavtzev D.I., Dupre' B. Basalts weathering in Central Siberia under permafrost conditions // Geochimica et Cosmochimica Acta, 2005b, V. 69, P. 5659-5680.

106. Pokrovsky O.S., Schott J., Dupre B. Trace element fractionation and transport in boreal rivers and soil porewaters of permafrost-dominated basaltic terrain in Central Siberia // Geochimica et Cosmochimica Acta, 2006, V. 70, P. 3239-3260.

107. Pokrovsky O. S. et al. Size fractionation of trace elements in a seasonally stratified boreal lake: control of organic matter and iron colloids //Aquatic Geochemistry, 2012, V. 18, Iss. 2, P. 115-139.

108. Rember R. D., Trefry J. H. Increased concentrations of dissolved trace metals and organic carbon during snowmelt in rivers of the Alaskan Arctic // Geochimica et Cosmochimica Acta, 2004, Vol. 68, Iss. 3, P. 477-489.

109. Robards K., McKelvie I.D., Benson R.L., Worsfold P.J., Blundell N.J., Casey H. Determination of carbon, phosphorus, nitrogen and silicon species in waters //Analytica Chimica Acta, 1994, V. 287, Iss. 3, P. 147-190.

110. Ross J.M., Sherrell R.M. The role of colloids in trace metal transport and adsorption behavior in New Jersey Pinelands streams // Limnology and Oceanography.

1999. 44, 1019-1034.

111. Saffarini R.B., Mansoor B., Thomas R., Arafat H.A. Effect of temperature-dependent microstructure evolution on pore wetting in PTFE membranes under membrane distillation conditions // Journal of Membrane Science, 2013, V. 429, Iss. 15, P. 282-294.

112. Sholkovitz E.R., Copland D. The coagulation, solubility and adsorption properties of Fe, Mn, Cu, Ni, Cd, Co and humic acids in a river water // Geochimica et Cosmochimica Acta, 1981, V. 45, Iss. 2, P. 181-189.

113. Sholkovitz E.R. The aquatic chemistry of rare earth elements in rivers and estuaries // Aquatic Geochemistry, 1995, V. 1, P. 1-34.

114. Sigg, L., Xue, H., Kistler, D., Schonenberger, R. Size fractionation (dissolved, colloidal and particulate) of trace metals in Thur River, Switzerland // Aquatic Geochemistry, 2000, V. 6, P. 413-434.

115. Smith R.L., Smith T.M. Elements of Ecology, fourth ed., Benjamin/Cummings, San Francisco, 2000.

116. Stade S., Kallioinen M., Tuuva T., Manttari M. Compaction and its effect on retention of ultrafiltration membranes at different temperatures // Separation and Purification Technology, 2015, V. 151, P. 211-217.

117. Stolpe B., Guo L., Shiller A.M., Aiken G.R. Abundance, size distributions and trace-element binding of organic and iron-rich nanocolloids in Alaskan rivers, as revealed by field-flow fractionation and ICP-MS // Geochimica et Cosmochimica Acta, 2013, Vol. 105, P. 221-239.

118. Tanizaki Y., Shimokawa T., Nakamura M. Physicochemical speciation of trace elements in river waters by size fractionation //Environmental science & technology, 1992, V. 26, Iss. 7, P. 1433-1444.

119. Thakur V.K., Voicu S.I. Recent advances in cellulose and chitosan based membranes for water purification A concise review // Carbohydrate Polymers, 2016, V. 146, 1, P. 148-165.

120. Tipping E. Cation Binding by Humic Substances // Cambridge University Press, 2002, V. 12, 444 p.

121. Tessier A., Campbell P.G.C., Bisson M. Sequential extraction procedure for the speciation of particulate trace. // Analytical chemistry, 1979, V. 51, Iss. 7, P. 844-851.

122. Turner D.R., Whitfield M., Dickson A.G. The equilibrium speciation of dissolved components in freshwater and sea water at 25°C and 1 atm pressure // Geochimica et Cosmochimica Acta, 1981, V. 45, Iss. 6, P. 855-881.

123. Uemiya S., Matsuda T., Kikuchi E. Hydrogen permeable palladium-silver alloy membrane supported on porous ceramics // Journal of Membrane Science, 1991, V. 56, Iss. 3, P. 315-325.

124. Vasyukova E. V., Pokrovsky O. S., Viers J., Oliva P., Dupre B., Martin F., Candaudap F. Trace elements in organic- and iron-rich surficial fluids of the boreal zone: Assessing colloidal forms via dialysis and ultrafiltration // Geochimica et Cosmochimica Acta, 2010, V. 74, Iss. 2, P. 449-468.

125. Van Der Veeken P. L. R., Pinheiro J. P., Van Leeuwen H. P. Metal speciation by DGT/DET in colloidal complex systems //Environmental science & technology, 2008, V. 42, Iss. 23, P. 8835-8840.

126. Viers, J., Dupre', B., Polve', M., Schott, J., Dandurand, J.-L., Braun, J.-J. Chemical weathering in the drainage basin of a tropical watershed (Nsimi-Zoetele site, Cameroon) comparison between organic-poor and organic-rich waters // Chemical Geology, 1997, Vol. 140, P. 181-206.

127. Viers J., Dupre, B., Braun, J. J., Deberdt, S., Angeletti, B., Ngoupayou, J. N., Michard, A. Major and trace element abundances, and strontium isotopes in the Nyong basin rivers (Cameroon): constraints on chemical weathering processes and elements transport mechanisms in humid tropical environments //Chemical Geology, 2000, V. 169, Iss. 1-2, P. 211-241.

128. Wang W.X., Guo L. Influences of natural colloids on metal bioavailability to two marine bivalves // Environmental Science & Technology, 2000, Vol. 34 (21), P. 45714576.

129. Yan L., Stallard R.F., Crerar D.A., Key R.M. Experimental evidence on the behaviour of metal-bearing colloids in low-salinity estuarine water // Chemical Geology, 1992, V. 100, P. 163-174.

130. Yuan W., Zydney A.L. Humic acid fouling during microfiltration // Journal of Membrane Science, 1999, Vol. 157, Iss. 1, P. 1-12.

131. Zhang H., Davison W. Diffusional characteristics of hydrogels used in DGT and DET techniques //Analytica Chimica Acta, 1999, V. 398, Iss. 2-3, P. 329-340.

Приложения

Таблица 1. Содержания микроэлементов в образцах водных проб и фильтратов точки 1 Верхневолжского каскада озер, мкг/л.

Ы В яь Бг У 2г Мо Ва РЬ и и V Сг Бе Со

Исх. 0,41 3,8 1,1 49 0,062 0,078 0,200 22 0,19 0,09 0,69 0,21 0,07 171 0,04

0,3 л 0,39 3,5 0,96 44 0,033 0,043 0,053 20 0,07 0,08 0,03 0,09 0,04 30 0,01

0,6 л 0,38 3,5 0,99 46 0,031 0,044 0,055 21 0,08 0,07 0,02 0,08 0,05 26 0,01

0,9 л 0,38 3,4 1,0 46 0,031 0,039 0,044 20 0,08 0,07 0,02 0,09 0,04 27 0,01

1,2 л 0,38 3,5 1,0 46 0,030 0,042 0,059 20 0,07 0,07 0,03 0,09 0,04 29 0,01

1,5 л 0,38 3,4 1,0 45 0,031 0,046 0,060 20 0,06 0,07 0,03 0,09 0,05 33 0,01

1,8 л 0,38 3,5 1,0 45 0,028 0,044 0,053 21 0,02 0,07 0,00 0,08 0,04 18 0,01

2,1 л 0,38 3,4 1,0 45 0,027 0,047 0,061 21 0,02 0,07 0,01 0,09 0,05 18 0,01

2,4 л 0,38 3,4 1,0 45 0,036 0,067 0,053 20 0,02 0,07 0,01 0,08 0,05 23 0,01

2,7 л 0,38 3,4 1,0 46 0,027 0,045 0,049 21 0,03 0,07 0,00 0,09 0,04 16 0,01

3 л 0,38 3,4 1,1 46 0,028 0,046 0,056 21 0,03 0,07 0,01 0,09 0,06 21 0,01

Таблица 2. Содержания микроэлементов в образцах водных проб и фильтратов точки 2 Верхневолжского каскада озер, мкг/л.

Ы В яь Бг У 2г Мо Ва РЬ и И V Сг Бе Со

Исх. 0,31 3,3 0,91 46 0,064 0,080 0,210 18,4 0,165 0,07 0,37 0,128 0,07 85 0,018

0,3 л 0,32 3,4 0,90 45 0,043 0,054 0,050 17,6 0,102 0,053 0,03 0,086 0,05 21 0,01

0,6 л 0,32 3,4 0,91 45 0,043 0,053 0,047 17,5 0,088 0,053 0,03 0,091 0,05 20 0,01

0,9 л 0,32 3,3 0,91 45 0,050 0,055 0,044 17,4 0,038 0,054 0,03 0,089 0,05 20 0,01

1,2 л 0,32 3,3 0,92 46 0,041 0,052 0,051 17,5 0,031 0,053 0,02 0,085 0,05 14 0,01

1,5 л 0,32 3,4 0,92 46 0,042 0,050 0,046 17,5 0,011 0,053 0,03 0,091 0,04 21 0,01

1,8 л 0,32 3,3 0,91 46 0,039 0,049 0,050 17,5 0,039 0,052 0,00 0,087 0,05 12 0,01

2,1 л 0,31 3,3 0,91 44 0,041 0,051 0,045 17,4 0,030 0,053 0,02 0,088 0,05 17 0,01

2,4 л 0,31 3,2 0,90 44 0,040 0,048 0,048 17,2 0,019 0,052 0,01 0,087 0,05 13 0,01

2,7 л 0,47 3,4 0,94 47 0,042 0,097 0,050 18,0 0,035 0,055 0,03 0,087 0,04 23 0,01

3 л 0,31 3,1 0,89 43 0,038 0,047 0,049 17,1 0,011 0,053 0,01 0,083 0,04 12 0,01

Ы В ЯЬ Бг У 2г Мо Ва РЬ и И V Сг Бе Со

Исх. 0,27 4,0 1,0 67 0,20 0,24 0,31 22 0,12 0,090 1,4 0,34 0,20 339 0,047

0,3 л 0,31 4,6 1,0 68 0,16 0,20 0,11 20,5 0,11 0,079 0,49 0,21 0,18 178 0,024

0,6 л 0,29 4,2 0,97 66 0,16 0,20 0,11 20,3 0,06 0,077 0,48 0,20 0,16 174 0,022

0,9 л 0,29 4,2 0,99 65 0,16 0,20 0,11 20,1 0,06 0,078 0,48 0,19 0,16 168 0,023

1,2 л 0,29 4,2 0,97 67 0,16 0,20 0,11 20,3 0,05 0,078 0,51 0,21 0,18 183 0,024

1,5 л 0,29 4,3 1,0 68 0,16 0,21 0,11 20,4 0,06 0,081 0,52 0,21 0,22 185 0,024

1,8 л 0,29 4,2 0,99 66 0,16 0,20 0,11 20,1 0,04 0,080 0,47 0,20 0,17 178 0,020

2,1 л 0,28 4,1 0,98 67 0,16 0,20 0,10 19,9 0,04 0,080 0,40 0,17 0,16 152 0,019

2,4 л 0,28 4,1 0,97 67 0,15 0,21 0,11 19,9 0,03 0,081 0,38 0,18 0,16 147 0,021

2,7 л 0,27 4,0 1,0 67 0,15 0,19 0,10 20,1 0,03 0,077 0,35 0,16 0,15 124 0,022

3 л 0,28 4,1 0,96 68 0,14 0,19 0,11 19,9 0,03 0,077 0,26 0,15 0,17 103 0,020

Таблица 4. Содержания микроэлементов в образцах водных проб и фильтратов точки 4 Верхневолжского каскада озер, мкг/л.

Ы В ЯЬ Бг У 2г Мо Ва РЬ и И V Сг Бе Со

Исх. 0,20 3,5 0,96 58 0,18 0,21 0,19 17 0,30 0,088 1,4 0,31 0,17 256,1 0,040

0,3 л 0,29 4,1 0,95 60 0,16 0,18 0,12 16 0,20 0,082 0,33 0,15 0,14 126 0,027

0,6 л 0,26 4,0 0,94 60 0,16 0,16 0,10 16 0,15 0,079 0,35 0,15 0,14 126 0,026

0,9 л 0,24 4,0 0,93 57 0,15 0,16 0,09 16 0,09 0,076 0,26 0,09 0,13 101 0,021

1,2 л 0,24 3,9 0,93 60 0,15 0,16 0,09 16 0,09 0,077 0,31 0,11 0,14 120 0,022

1,5 л 0,22 3,9 0,92 58 0,15 0,15 0,09 15 0,11 0,076 0,24 0,12 0,13 105 0,023

1,8 л 0,21 3,9 0,93 57 0,15 0,16 0,08 15 0,06 0,077 0,23 0,10 0,12 100 0,023

2,1 л 0,21 3,7 0,92 56 0,15 0,16 0,08 15 0,02 0,074 0,22 0,14 0,12 95 0,021

2,4 л 0,21 3,8 0,93 58 0,15 0,16 0,08 15 0,04 0,075 0,23 0,12 0,14 95 0,026

2,7 л 0,21 3,8 0,92 58 0,15 0,17 0,08 15 0,03 0,075 0,21 0,10 0,13 85 0,022

3 л 0,20 3,7 0,92 57 0,14 0,16 0,08 15 0,03 0,075 0,18 0,12 0,14 80 0,025

Ы В яь Бг У 2г Мо Ва РЬ и и V Сг Бе Со

Исх. 0,23 1,5 0,92 67 0,15 0,19 0,23 19 0,10 0,13 0,77 0,27 0,14 219 0,053

0,3 л 0,34 1,4 0,94 62 0,099 0,15 0,10 18 0,06 0,12 0,10 0,09 0,12 43 0,019

0,6 л 0,35 1,4 0,94 62 0,110 0,17 0,10 18 0,03 0,13 0,20 0,15 0,11 75 0,017

0,9 л 0,34 1,3 0,95 62 0,103 0,16 0,10 16 0,04 0,12 0,13 0,11 0,09 54 0,016

1,2 л 0,34 1,4 0,94 62 0,107 0,17 0,10 18 0,04 0,12 0,15 0,13 0,13 61 0,018

1,5 л 0,33 1,3 0,93 61 0,112 0,17 0,11 18 0,03 0,13 0,21 0,13 0,11 83 0,019

1,8 л 0,34 1,4 0,94 61 0,113 0,17 0,10 18 0,02 0,12 0,22 0,15 0,11 88 0,019

2,1 л 0,33 1,4 0,95 63 0,107 0,17 0,09 18 0,04 0,12 0,21 0,14 0,10 71 0,021

2,4 л 0,34 1,4 0,96 63 0,111 0,17 0,10 19 0,03 0,13 0,19 0,14 0,11 75 0,024

2,7 л 0,34 1,3 0,95 62 0,107 0,17 0,10 18 0,04 0,13 0,19 0,14 0,11 72 0,019

3 л 0,34 1,3 0,94 60 0,108 0,18 0,10 18 0,05 0,12 0,22 0,13 0,12 73 0,025

Таблица 6. Содержания РЗЭ в образцах водных проб и фильтратов точки 1 Верхневолжского каскада озер, нормированные на содержания КЛБС.

Ьа Се Рг Ш Бт Ей Оё ТЬ Бу Но Ег Тт УЬ Ьи

Исх. 1,4Е-06 1,3Е-06 1,6Е-06 1,7Е-06 2,1Е-06 7,7Е-06 2,8Е-06 2,0Е-06 2,3Е-06 1,9Е-06 2,0Е-06 1,0Е-06 1,6Е-06 0,0Е+0

0,3 л 5,0Е-07 3,3Е-07 5,0Е-07 5,9Е-07 8,1Е-07 5,6Е-06 1,2Е-06 8,7Е-07 9,5Е-07 9,7Е-07 9,1Е-07 0,0Е+0 8,8Е-07 0,0Е+0

0,6 л 3,6Е-07 2,3Е-07 3,8Е-07 4,9Е-07 6,3Е-07 5,6Е-06 1,1Е-06 0,0Е+0 8,6Е-07 5,9Е-07 8,1Е-07 0,0Е+0 8,0Е-07 0,0Е+0

0,9 л 2,2Е-07 1,9Е-07 3,3Е-07 4,4Е-07 5,9Е-07 5,5Е-06 9,0Е-07 0,0Е+0 8,6Е-07 5,9Е-07 7,9Е-07 0,0Е+0 8,2Е-07 0,0Е+0

1,2 л 3,9Е-07 2,2Е-07 3,9Е-07 5,0Е-07 7,0Е-07 5,8Е-06 1,0Е-06 0,0Е+0 8,7Е-07 6,1Е-07 8,4Е-07 0,0Е+0 7,9Е-07 0,0Е+0

1,5 л 4,3Е-07 2,7Е-07 4,2Е-07 5,7Е-07 7,1Е-07 5,4Е-06 1,0Е-06 0,0Е+0 8,8Е-07 7,0Е-07 8,1Е-07 0,0Е+0 8,0Е-07 0,0Е+0

1,8 л 9,0Е-08 8,7Е-08 2,1Е-07 3,4Е-07 4,8Е-07 5,5Е-06 7,8Е-07 0,0Е+0 7,2Е-07 4,6Е-07 7,0Е-07 0,0Е+0 7,8Е-07 0,0Е+0

2,1 л 2,3Е-07 1,3Е-07 2,5Е-07 3,6Е-07 5,4Е-07 5,5Е-06 7,7Е-07 0,0Е+0 7,7Е-07 5,2Е-07 7,0Е-07 0,0Е+0 6,5Е-07 0,0Е+0

2,7 л 1,7Е-07 1,1Е-07 2,1Е-07 3,2Е-07 4,9Е-07 5,6Е-06 7,7Е-07 0,0Е+0 7,1Е-07 4,1Е-07 6,7Е-07 0,0Е+0 6,9Е-07 0,0Е+0

3 л 1,7Е-07 1,4Е-07 2,6Е-07 4,1Е-07 6,3Е-07 5,8Е-06 8,1Е-07 0,0Е+0 7,6Е-07 5,0Е-07 6,9Е-07 0,0Е+0 6,3Е-07 0,0Е+0

содержания КЛБС.

Ьа Се Рг Ш Бт Ей Оё ТЬ Бу Но Ег Тт УЬ Ьи

Исх. 1,1Е-06 6,4Е-07 1,2Е-06 1,3Е-06 1,8Е-06 6,2Е-06 2,2Е-06 1,7Е-06 2,1Е-06 1,9Е-06 1,8Е-06 1,1Е-06 1,8Е-06 0,0Е+0

0,3 л 1,4Е-07 7,8Е-08 2,4Е-07 4,2Е-07 8,0Е-07 4,7Е-06 1,2Е-06 6,9Е-07 1,1Е-06 9,8Е-07 1,1Е-06 0,0Е+0 1,1Е-06 0,0Е+0

0,6 л 1,4Е-07 9,0Е-08 2,5Е-07 4,1Е-07 8,1Е-07 4,6Е-06 1,1Е-06 6,6Е-07 1,2Е-06 8,9Е-07 1,1Е-06 0,0Е+0 1,1Е-06 0,0Е+0

0,9 л 1,2Е-07 9,3Е-08 2,6Е-07 4,6Е-07 8,3Е-07 4,7Е-06 1,2Е-06 9,4Е-07 1,4Е-06 1,3Е-06 1,4Е-06 0,0Е+0 1,5Е-06 0,0Е+0

1,2 л 9,5Е-08 4,7Е-08 1,4Е-07 2,7Е-07 5,9Е-07 4,5Е-06 9,6Е-07 6,0Е-07 9,4Е-07 8,2Е-07 1,1Е-06 0,0Е+0 1,1Е-06 0,0Е+0

1,5 л 1,7Е-07 9,5Е-08 3,1Е-07 4,7Е-07 7,3Е-07 4,5Е-06 1,1Е-06 6,9Е-07 1,1Е-06 1,3Е-06 1,1Е-06 0,0Е+0 1,1Е-06 0,0Е+0

1,8 л 6,2Е-08 2,4Е-08 1,2Е-07 2,8Е-07 6,5Е-07 4,7Е-06 9,2Е-07 0,0Е+0 1,0Е-06 8,3Е-07 1,1Е-06 0,0Е+0 1,0Е-06 0,0Е+0

2,1 л 2,1Е-07 1,1Е-07 3,5Е-07 5,0Е-07 7,2Е-07 4,6Е-06 1,0Е-06 6,9Е-07 1,1Е-06 9,0Е-07 1,0Е-06 0,0Е+0 1,1Е-06 0,0Е+0

2,4 л 8,0Е-08 3,0Е-08 1,1Е-07 2,5Е-07 5,7Е-07 4,5Е-06 9,6Е-07 0,0Е+0 1,1Е-06 8,2Е-07 9,8Е-07 0,0Е+0 1,1Е-06 0,0Е+0

2,7 л 1,5Е-07 3,0Е-08 3,1Е-07 5,4Е-07 7,3Е-07 5,0Е-06 1,2Е-06 7,3Е-07 1,1Е-06 9,5Е-07 1,1Е-06 0,0Е+0 1,1Е-06 0,0Е+0

3 л 2,2Е-07 9,2Е-08 2,9Е-07 4,2Е-07 6,4Е-07 4,7Е-06 1,0Е-06 0,0Е+0 9,8Е-07 8,3Е-07 9,2Е-07 0,0Е+0 9,4Е-07 0,0Е+0

Таблица 8. Содержания РЗЭ в образцах водных проб и фильтратов точки 3 Верхневолжского каскада озер, нормированные на содержания КЛБС.

Ьа Се Рг Ш Бт Еи Оё ТЬ Бу Но Ег Тт УЬ Ьи

Исх. 4,4Е-06 3,8Е-06 5,5Е-06 6,0Е-06 7,3Е-06 1,3Е-05 9,1Е-06 8,0Е-06 7,9Е-06 7,1Е-06 6,6Е-06 5,0Е-06 5,9Е-06 5,1Е-06

0,3 л 2,6Е-06 1,9Е-06 3,4Е-06 3,8Е-06 5,0Е-06 8,7Е-06 6,1Е-06 5,3Е-06 5,7Е-06 5,2Е-06 4,8Е-06 3,7Е-06 4,6Е-06 3,7Е-06

0,6 л 2,5Е-06 1,9Е-06 3,4Е-06 3,7Е-06 4,9Е-06 8,6Е-06 6,1Е-06 5,5Е-06 5,4Е-06 5,1Е-06 4,8Е-06 3,6Е-06 4,6Е-06 3,7Е-06

0,9 л 2,5Е-06 1,8Е-06 3,3Е-06 3,7Е-06 4,9Е-06 8,9Е-06 6,0Е-06 5,3Е-06 5,5Е-06 5,1Е-06 4,8Е-06 3,7Е-06 4,4Е-06 3,4Е-06

1,2 л 2,6Е-06 2,0Е-06 3,5Е-06 3,8Е-06 5,1Е-06 9,4Е-06 6,4Е-06 6,0Е-06 5,6Е-06 5,8Е-06 5,1Е-06 4,7Е-06 4,6Е-06 4,6Е-06

1,5 л 2,7Е-06 1,9Е-06 3,5Е-06 3,8Е-06 5,1Е-06 9,6Е-06 6,4Е-06 6,0Е-06 5,7Е-06 5,4Е-06 5,0Е-06 4,3Е-06 4,7Е-06 4,1Е-06

1,8 л 2,6Е-06 1,9Е-06 3,4Е-06 3,8Е-06 5,0Е-06 8,9Е-06 6,2Е-06 5,4Е-06 5,6Е-06 5,1Е-06 4,9Е-06 3,8Е-06 4,6Е-06 3,5Е-06

2,1 л 2,4Е-06 1,7Е-06 3,2Е-06 3,6Е-06 4,7Е-06 9,3Е-06 6,0Е-06 5,3Е-06 5,4Е-06 4,9Е-06 4,6Е-06 3,6Е-06 4,4Е-06 3,6Е-06

2,4 л 2,3Е-06 1,7Е-06 3,1Е-06 3,5Е-06 4,5Е-06 9,0Е-06 5,7Е-06 5,1Е-06 5,3Е-06 4,9Е-06 4,6Е-06 3,6Е-06 4,2Е-06 3,5Е-06

2,7 л 2,2Е-06 1,6Е-06 3,0Е-06 3,3Е-06 4,4Е-06 8,9Е-06 5,5Е-06 4,9Е-06 5,1Е-06 4,6Е-06 4,5Е-06 3,4Е-06 4,2Е-06 3,3Е-06

3 л 1,9Е-06 1,4Е-06 2,6Е-06 3,0Е-06 4,1Е-06 8,7Е-06 5,3Е-06 4,6Е-06 4,8Е-06 4,4Е-06 4,5Е-06 3,3Е-06 4,0Е-06 3,3Е-06

Таблица 9. Содержания РЗЭ в образцах водных проб и фильтратов точки 4 Верхневолжского каскада озер, нормированные на содержания КЛБС.

Ьа Се Рг Кё Бт Еи Оё ТЬ Бу Но Ег Тт УЬ Ьи

Исх. 4,4Е-06 3,9Е-06 5,1Е-06 5,4Е-06 6,5Е-06 1,1Е-05 8,3Е-06 7,2Е-06 6,9Е-06 6,2Е-06 5,7Е-06 4,0Е-06 4,8Е-06 3,6Е-06

0,3 л 3,4Е-06 2,5Е-06 3,8Е-06 3,9Е-06 5,1Е-06 8,5Е-06 6,5Е-06 7,5Е-06 5,5Е-06 6,7Е-06 4,9Е-06 7,2Е-06 4,4Е-06 7,4Е-06

0,6 л 3,3Е-06 2,4Е-06 3,6Е-06 4,0Е-06 5,0Е-06 7,5Е-06 6,1Е-06 6,2Е-06 5,3Е-06 5,5Е-06 4,7Е-06 4,9Е-06 4,0Е-06 4,5Е-06

0,9 л 2,9Е-06 2,1Е-06 3,3Е-06 3,5Е-06 4,4Е-06 6,9Е-06 5,3Е-06 5,2Е-06 4,9Е-06 4,6Е-06 4,2Е-06 3,9Е-06 3,8Е-06 3,6Е-06

1,2 л 3,2Е-06 2,3Е-06 3,5Е-06 3,8Е-06 4,8Е-06 6,9Е-06 5,9Е-06 5,0Е-06 5,2Е-06 4,6Е-06 4,3Е-06 3,1Е-06 3,8Е-06 2,9Е-06

1,5 л 2,7Е-06 2,1Е-06 3,2Е-06 3,5Е-06 4,3Е-06 7,1Е-06 5,5Е-06 4,8Е-06 4,8Е-06 4,6Е-06 4,2Е-06 3,2Е-06 3,8Е-06 3,1Е-06

1,8 л 2,8Е-06 2,1Е-06 3,2Е-06 3,5Е-06 4,4Е-06 6,8Е-06 5,6Е-06 4,7Е-06 4,9Е-06 4,5Е-06 4,0Е-06 3,0Е-06 3,8Е-06 2,8Е-06

2,1 л 2,7Е-06 2,0Е-06 3,0Е-06 3,4Е-06 4,3Е-06 6,7Е-06 5,4Е-06 4,7Е-06 4,5Е-06 4,4Е-06 4,1Е-06 2,8Е-06 3,5Е-06 2,7Е-06

2,4 л 2,6Е-06 1,9Е-06 3,1Е-06 3,4Е-06 4,2Е-06 6,8Е-06 5,4Е-06 4,6Е-06 4,8Е-06 4,2Е-06 4,2Е-06 3,0Е-06 3,6Е-06 2,7Е-06

2,7 л 2,4Е-06 1,9Е-06 3,0Е-06 3,3Е-06 4,2Е-06 6,8Е-06 5,3Е-06 4,6Е-06 4,6Е-06 4,2Е-06 3,9Е-06 2,9Е-06 3,6Е-06 2,7Е-06

3 л 2,4Е-06 1,8Е-06 2,9Е-06 3,3Е-06 4,0Е-06 7,0Е-06 5,2Е-06 4,2Е-06 4,4Е-06 4,1Е-06 4,0Е-06 2,8Е-06 3,5Е-06 2,6Е-06

Таблица 10. Содержания РЗЭ в образцах водных проб и фильтратов точки 5 Верхневолжского каскада озер, нормированные на содержания КЛБС.

Ьа Се Рг Кё Бт Еи Оё ТЬ Бу Но Ег Тт УЬ Ьи

Исх. 3,0Е-06 2,6Е-06 3,7Е-06 4,0Е-06 5,0Е-06 9,5Е-06 6,3Е-06 5,7Е-06 5,6Е-06 5,1Е-06 4,7Е-06 3,3Е-06 4,2Е-06 3,2Е-06

0,3 л 9,3Е-07 6,5Е-07 1,4Е-06 1,6Е-06 2,3Е-06 7,5Е-06 2,8Е-06 3,1Е-06 2,9Е-06 3,2Е-06 2,7Е-06 2,5Е-06 2,7Е-06 2,9Е-06

0,6 л 1,3Е-06 8,7Е-07 1,8Е-06 2,1Е-06 2,9Е-06 8,3Е-06 3,3Е-06 3,6Е-06 3,6Е-06 3,7Е-06 3,3Е-06 2,8Е-06 3,1Е-06 3,2Е-06

0,9 л 7,4Е-07 6,9Е-07 1,6Е-06 1,7Е-06 2,6Е-06 7,3Е-06 3,1Е-06 3,3Е-06 3,1Е-06 3,2Е-06 2,8Е-06 2,7Е-06 2,9Е-06 3,0Е-06

1,2 л 9,0Е-07 7,1Е-07 1,6Е-06 1,8Е-06 2,9Е-06 8,0Е-06 3,1Е-06 3,4Е-06 3,2Е-06 3,5Е-06 3,0Е-06 2,9Е-06 3,0Е-06 4,1Е-06

1,5 л 1,6Е-06 9,3Е-07 2,0Е-06 2,3Е-06 3,1Е-06 8,5Е-06 3,7Е-06 3,8Е-06 3,5Е-06 3,7Е-06 3,3Е-06 3,0Е-06 3,2Е-06 3,2Е-06

1,8 л 1,6Е-06 1,0Е-06 2,0Е-06 2,2Е-06 3,1Е-06 8,4Е-06 3,7Е-06 3,9Е-06 3,7Е-06 3,8Е-06 3,3Е-06 3,0Е-06 3,1Е-06 3,4Е-06

2,1 л 1,2Е-06 8,7Е-07 1,7Е-06 2,0Е-06 2,8Е-06 8,2Е-06 3,3Е-06 3,6Е-06 3,4Е-06 3,5Е-06 3,0Е-06 2,9Е-06 3,1Е-06 3,1Е-06

2,4 л 1,3Е-06 9,0Е-07 1,9Е-06 2,1Е-06 2,9Е-06 8,7Е-06 3,5Е-06 3,6Е-06 3,5Е-06 3,7Е-06 3,3Е-06 3,0Е-06 3,2Е-06 3,0Е-06

2,7 л 1,3Е-06 8,7Е-07 1,8Е-06 2,0Е-06 2,8Е-06 8,1Е-06 3,3Е-06 3,6Е-06 3,4Е-06 3,4Е-06 3,0Е-06 2,9Е-06 2,8Е-06 3,2Е-06

3 л 1,2Е-06 8,9Е-07 1,8Е-06 2,0Е-06 2,8Е-06 8,2Е-06 3,4Е-06 3,6Е-06 3,4Е-06 3,5Е-06 3,2Е-06 2,9Е-06 3,2Е-06 3,2Е-06

Таблица 11. Содержания макрокомпонентов и органического вещества в 5 точках опробования в пределах Верхневолжского каскада

НСОэ- БО42- С1- Са2+ Мв2+ К++Ш+ Сорг.

ВВВ-1 44,9 3,52 7,27 10,7 2,31 8,7 6,17

ВВВ-2 50,13 3,12 6,36 11,2 2,3 9 6,28

ВВВ-3 70,27 3,25 6,36 17,06 2,77 9,6 7,03

ВВВ-4 55,63 3,52 6,36 13,71 2,21 9 6,92

ВВВ-5 60,51 2,7 5,45 14,62 2,21 8,4 6,60

Таблица 12. Содержание редкоземельных элементов в природной воде Верхневолжского водохранилища.

Точка Легкие РЗЭ (нг/дм3) Тяжелые РЗЭ (нг/дм3) £РЗЭ нг/ дм3

Ьа Се Рг Ш Бш Ей Оё ТЬ Бу Но Ег Тш УЬ Ьи

ВВВ-1 46 98 13 57 12 10 14 2 12 2 7 1 5 0 278

ВВВ-2 34 46 9 43 10 8 12 1 11 2 6 1 6 0 188

ВВВ-3 141 281 44 197 42 16 47 7 41 7 22 3 18 2 868

ВВВ-4 141 284 40 180 37 13 43 6 36 6 19 2 15 2 825

ВВВ-5 97 191 29 132 29 12 33 5 29 5 16 2 13 2 593