Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Физико-географическое описание территории заповедника
1.1 .Географическое положение. Климат района. Гидрография 6
1.2. Геологическое строение 12
1.3. Гидрогеология района работ 20
1.4. Геоморфологи я и четвертичные отложения 23
Глава 2. Методика исследований
2.1 .Площадки отбора проб 26
2.2.Методика отбора проб 29
2.3.Аналитические исследования 35
2 АОбработка материала 38
Глава 3. Типы вод и их распространение
3.1. Химико-литологическое описание типов вод 41
3.2. Процессы формирования типов вод 45
3.3. Химические типы вод прилегающих территорий 53
Глава 4. Микроэлементный состав вод
4.1 .Динамика и питание подземными водами 58
4.2. Содержание и условия обогащения вод специфическими компонентами .. 61
4.3. Зависимость химического состава подземных вод от состава вмещающих горных пород 82
Глава 5. Антропогенное поступление тяжелых металлов на территорию заповедника
5.1. Оценка пространственного распределения металлов 102
5.2. Расчет среднемесячной концентрации металлов 104
5.3.Фазовые составляющие геохимического потока металлов в зимний период 108
5.4.Геохимическое картографирование снежного покрова территории заповедника
5.5. Состояние почв на территории заповедника 125
Глава 6. Оценка загрязнения вод
6.1. Оценка антропогенной составляющей в водах 131
6.2. Геохимическая типизация загрязненных вод территории заповедника...Л 34
6.3. Буферность загрязненных вод 135
6.4. Установление условий и параметров формирования химического состава подземных вод по его естественному конечному состоянию путем картографирования территории 137
6.5. Определение предельно-допустимых загрязняющих нагрузок на подземную гидросферу (модел ь) 139
Заключение 145
Библиографический список использованной литературы 148
Приложения 159
- Геологическое строение
- Процессы формирования типов вод
- Содержание и условия обогащения вод специфическими компонентами
- Расчет среднемесячной концентрации металлов
Введение к работе
Ильменский государственный заповедник Уральского отделения РАН находится в горнозаводской зоне, отличающейся особенно высокой концентрацией металлургических предприятий. В частности, в 16 км к северу от границ заповедника размещен Карабашский медеплавильный комбинат, являющийся одним из наиболее мощных загрязнителей атмосферы и объявленный зоной экологического бедствия (рис. 1). В водах Ильменского заповедника многократно отмечалось высокое содержание тяжелых металлов, однако оставалось неясным, имеют они целиком естественное происхождение или связаны с антропогенным загрязнением. В связи с этим представляется актуальным выяснение процессов формирования химического состава вод. Для объективной оценки эффекта антропогенных воздействий и изыскания путей их разумного регулирования необходимо, выяснить естественный процесс формирования химического состава вод.
История изучения гидрохимических работ. Гидрология изучается на территории заповедника с 1959 г. В трудах Жарикова С. С. гидрогеология района Ильменского заповедника представлена пятью горизонтами подземных вод [Жариков С.С, 1951]. По поводу изучения гидрохимии на территории заповедника в статье «Палеогеография озер Ильменской группы и формирование ионного состава их вод» Жариков С. С. писал, «В целом все Ильменские озера имеют гидрокарбонатный гидрохимический тип вод кальциевой и натриевой групп. Лишь отдельные заливы и мелководья озер при резкой смене окружающей геохимической обстановки приобретают другой геохимический облик. Однако почти всегда в них содержатся компоненты HC03>S04 > СІ [Россолимо Л. Л., Федорова Е. И., Жариков С.С. 1967].
В 1977 г были продолжены работы по изучению гидрохимии озер заповедника Черняевым А. М. и Черняевой Л. Е. [Черняев А. М, Черняева Л. Е., 1977]. Изучались вопросы химического состава озер и крупных рек. Были
Рис. 1. Картосхема географического положения г. Карабаша и Ильменского
заповедника (красные границы)
опубликованы единичные данные солевого и микроэлементного состава водоемов.
На территории Ильменского заповедника зимней экспедицией научного студенческого общества кафедры гидрологии МГУ проведена гидролого-гидрохимическая съемка системы озер заповедника. Были отобраны пробы на солевой состав для выяснения зимнего гидрохимического режима [Серенькая Е.П., 1992].
Первоначально Институтом минералогии в 1993 г. исследования снежного покрова выполнялись по узкой сети пробоотбора (6 станций), расположенных равномерно по территории заповедника [Экологические исследования в ИГЗ, 1994].
Исследования автора систематически проводились на территории Ильменского заповедника с 1994 по сегодняшнее время. В 1998-2003 гг. были выполнены зимние наблюдения по действующим родникам [Рогозин А. Г., Гаврилкина С. В. 2004]. Анализы проб воды выполнены в лабораториях ГЦСЭН г. Миасса, Гидрометцентра, Института минералогии УрО РАН и Ильменского государственного заповедника,
Геологическое строение
Ильменские горы входят в Ильмено-вишневогорский магмато-метаморфический комплекс, который расположен на восточном склоне Среднего и Южного Урала, в осевой зоне Сысертско-Ильменогорского мегантиклинория Восточно-Уральского поднятия в палеозойской эвгеосинклипали Урала. С запада и востока Сысертско-Ильменогорская структура граничит с Та гило-Мап шторо гской и Арамильско-Сухтелинскои сипклинорными зонами. Ильмено-вишневогорский комплекс шириной несколько км и протяженностью около 150 км имеет сложное складчато-блоковое строение.
Осевая часть комплекса, выделенная в Селппкипский блок, рассматривается как «срединный массив» в линейно-складчатой эвгеосинклинальной зоне Урала. Границы блока - тектонические, контролируются мелкими телами серпентинитов и зонами тектонитов. Высокометаморфизованные породы блока вмещают крупные массивы, в частности Ильмепогорский, и мелкие тела щелочных пород, жилы карбонатитов, разнообразные гранитные образования. Ильменогорский миаскитовый массив - продукт фенитизации и нефелинизации гранитного массива. Разнообразен комплекс щелочных пород Ильменских гор с редкоземельными карбонатитами линейно-трещинного типа, и разнофациальные гранитные образования, среди которых выделяется послемиаскитовый комплекс, включающий амазонитовые пегматиты (рис. 3) (Геология и минералогия Ильменогорского..., 2006].
Выше кыштымской толщи залегают кварцито-сланцевые фосфоритоносные карбонатсодержащие породы аракулъской, саитовской, игишской толщ, возраст которых определяется как вендский.
Интрузивные образования представлены разнообразными гранитоидами (около 50 % объема), ультрамафитами и габброидами, щелочными породами и карбонатитами, незначительный объем занимают диабазы [Опорный разрез...,1982].
Селяпкинская толща (ARrPRsl). Стратотипической местностью являются истоки р.Селянки (склоны Среднего и Восточного хребта Ильменских гор). Толща представлена биотитовыми, силлиманит-гранат-биотитовыми плагиогнейсами, кварцито-гнейсами с графитом, амфиболитами с гранатом и клинопироксеном, диопсид-плагиоклазовыми и скаполит-диопсид-плагиоклазовыми сланцами, реже - кварцитами, мраморами и кальцифирами. Редкими являются гранулитовые породы: двупироксеновые магнетитовые кварциты и кристаллосланцы. Породы толщи неоднократно мигматизированы, фенитизированы. Широко развиты преимущественно полосчатые и теневые мигматиты, иногда с реликтами исходных пород. Наиболее выдержанными являются протяженные (до 8-10км) горизонты диопсид-скаполитовых кристаллосланцев. Мощность толщи около 1000 м.
Характерны мощные и мелкие зоны высоко- и среднетемпературных бластомилонитов. К протяженной меридиональной тектонической зоне приурочена центральная щелочная полоса, которая делит Селянкинский блок на две части: западную (преимущественно амфиболитовую) и восточную (преимущественно гнейсовую).
Вишпввогорская толща (PRjVs). Стратотипической местностью является северо-западный склон Вишневых гор (г. Долгая). На поверхность территории заповедника выходит узкой меридиональной вытянутой полосой. Для толщи характерно ритмично-слоистое строение. Ритмы мощностью 40 - 60 м построены в следующей последовательности: начало ритма - однородная пачка биотитовых гнейсов, затем - кианит-гранат-биотитовые плагиогнейсы и кварцито-гнейсы с графитом и вверху ритма - тонкое чередование биотитовых гнейсов, амфиболитов и кварцитов с прослоями диопсид-плогиоклазовых кристалл ос л анцсв, кальцифиров и мраморов. Породы толщи гранитизироваиы с преимущественным образованием плагиомигматитов, а также фенитизированы вплоть до образования безкварцевых пирокссновых фенитов. Общая мощность толщи около 750 м.
Возможно, вишневогорская толща согласно залегает на породах сслянкинской толщи, так как наблюдается близость в характере разрезов "верхов" селянкинской толщи и вишневогорской толщи, где развиты графитсодержащие метатерригепные и карбонатные породы. Хотя контакты толщ повсеместно тектонические.
Ильмеиогорская толща (Pr}iL). Полных разрезов толщи нет, представление о строении получено фрагментарно - по скважинам и горным выработкам вдоль автодороги Миасс - Чебаркуль. В составе толщи значительный объем составляют амфиболиты - от 30 до 90 %, около 5 % -кварциты и мраморы. В состав толщи входят различные амфиболиты. Плагиогнейсы биотитовые, гранат-биотитовыс, силлиманит-гранат-биотитовые, кварциты графитистые, диопсид-скаполитовые породы. Широко развиты полосчатые и теневые мигматиты по гнейсам и амфиболитам. От апогнейсовых мигматитов вышележащей еланчиковй толщи они отличаются по преобладанию амфибола над биотитом. Нижняя граница толщи проведена по смене переслаивания амфиболитов и плагиогнейсов в верхах вишневогорской толщи монотонными амфиболитами низов ильменогорской толщи. Мощность толщи 600 - 900 м.
Елапчиковская толща (PRiel). Наиболее широко распространена между оз. Ильмень и Б.Еланчик, где образует сложную куполообразную структуру. Толща сложена плагиогнейсами различного состава: биотитового, амфибол-биотитового, гранат-биотитового, часто с мусковитом и двуполевошпатовыми мигматитами различных морфологических типов. Редки амфиболиты и кварциты. Специфика плагиогнейсов: отсутствие графита, существенно биотитовый биотитовый состав (биотит - зеленовато-бурый с железистостыо 56-62 %), присутствие мусковита и силлиманита. Плагиогпейсы более железистые и кальциевые по сравнению с гнейсами нижних толщ. Для толщи характерно обилие гранитных даек, пегматитовых тел, мощные полосы интенсивной мигматизации. Мощность толщи около 1300 м. Контакт с вышележащей кыштымской толщей -тектонический.
Кыштымская толща (PR2kt). Протягивается в меридиональном направлении вдоль восточной границы оз. Б. Миассово и западнее оз Б. Кисегач. Для толщи характерен пестрый литологический состав: графитовые кварциты, амфиболиты, в т.ч. скаполитизированные, гранат-биотитовые; плогиогнейсы в т.ч. гранат-биотитовые, гранат-амфибол-биотитовые, слюдяные кварциты и мраморы. Для плагиогнейсов характерно присутствие карбоната, порфиробласты граната и амфибола. Толща насыщена дайками гранитов и телами пегматитов, включает мелкие линзовидные тела метаультрабазитов (тальк-карбонатных, тальк актинолитовых пород). Нижняя часть толщи -существенно амфиболитовая, средняя представлена переслаиванием кварцитов, амфиболитов, плагиогнейсов, плагиосланцев. Верхняя - гнейсовая с прослоями графитистых кварцитов. Графит (3-5 %), в отличие от графита из кварцитов вышележащих толщ, хорошо раскристализован и образует сростки со слюдами. Характерной особенностью является карбопатность разреза кыштымской толщи (плагиогпейсы и плагиосланцы содержат до 5 % кальцита). Мощность толщи 920 м.
Процессы формирования типов вод
Территорию Ильменского заповедника можно отнести к области с дефицитом влаги в общем балансе, где породы зоны аэрации являются хорошо проницаемыми [Башенина Н В., 1961]. Высокие летние температуры способствуют быстрому испарению осадков, которые лишь смачивают поверхность почв, не успевая проникнуть до уровня полного водонасыщения. Основное питание подземных вод происходит главным образом за счет весеннего снеготаяния и летне-осенних дождей. В северной части заповедника растягивается период весеннего снеготаяния, как вследствие снижения интенсивности таяния, так и в результате постепенного таяния на более высоких отметках. Соответственно увеличивается период весеннего питания подземных вод. На площадях развития каменных осыпей (делювий) приобретает значение конденсации влаги воздуха летом, и зимой снег, забивающий крупные полости в осыпях, постепенно тает вследствие повышенной температуры внутри осыпей, и, таким образом, питание подземных вод здесь происходит в течение длительного времени.
На вершинах Ильменского хребта скоплений подземных вод не образуется, а подземный поток крайне неустойчив и нередко полностью отсутствует. Многие родники (выше 600 м) остаются безводными практически круглый год.
Химический состав природных водных растворов района определяется главным образом наиболее распространенными в его пределах химическим составом горных пород и минералов.
С уменьшением абсолютных отметок местности с запада на восток, наблюдается некоторое общее повышение минерализации вод района от 80 до 140 мг/л, которое возможно осуществляется за счет процессов выщелачивания и растворения солевых комплексов горных пород [Миронов Б. А., 1986].
В результате наличия в районе довольно сложной дифференциации вод по их динамическому режиму, неоднородности гидрогеологических условий проявляется гидрохимическая зональность подземных вод, относительно однородных по химическому составу. Явление указанной зональности вод можно считать наиболее общей закономерностью их распределения в пределах рассматриваемой территории. При этом в процессах формирования и метаморфизма отдельных типов вод большое значение имеют: разбавление вод определённого гидрохимического типа менее минерализованными водами, смещение отдельных типов вод, гидролиз, явления обменной абсорбции, катионный обмен между подземными водами с участием биогенных факторов и растворенных газов атмосферного происхождения [Вопросы гидрогеологических расчетов..., 1958]. Вместе с тем, химическая однородность вод отдельных гидрохимических типов находит свое объяснение, прежде всего в специфике динамики вод, степени промытости горных пород, наличия среди них тектонически ослабленных зон. Эти зоны являются путями фильтрации вод и в значительной мере способствуют далекому проникновению определенных типов вод в иные гидрохимические зоны даже при наличии заснятой площади сложных по своим индивидуальным особенностям отдельных участков [Водные ресурсы, 2004].
С точки зрения гидрохимической системы природных вод района находится в области распространения вод с газами окислительной обстановки (кислород, углекислота, азот). В этих условиях вещественный состав водоносных пород, насыщающих природные растворы разнообразными катионами, имеет существенное значение. Как отмечалось, в районе распространены щелочные, отчасти ультраосновные и кислые породы. На площадях занятых первыми из них формируются маломинерализованные преимущественно гидрокарбопатно-кальциево-натриевые воды, в области залегания ультраосновных массивов - гидрокарбонатно-магниево-кальциевые воды. Среди кислых пород, представленных разрозненными мелкими телами гранитов и серией гранитных пегматитов начинают формирование первичные гидрокарбонатно- натр и ево- кальциевые воды. В толщах вмещающих метаморфических пород, сложенных гнейсами, амфиболитами, кварцитами, воды имеют разнообразный химический состав, зависящий от весьма многих факторов, и в том числе существенно от наличия зон с сульфидной минерализацией, распространенности, мощности и состава рыхлых четвертичных отложений и других причин, обуславливающих процессы формирования и изменения химического состава вод.
Гидрогеологические условия формирования подчинены трещинной тектонике района. Область питания приурочены к восточному склону Ильменского хребта, а область разгрузки, судя по их распространенности, выходам источников, определяются двумя уровнями базисов дренирования. Первый базис дренирования - приурочен к контактам фепитов с сиенитами и с гнейсовой толщей. Морфологически он часто выражен верхней границей делювиалыю-аллювиалыюго шлейфа Ильменского хребта вдоль дороги база заповедника кордон «Миассоио».
Сосредоточенные выходы ИСТОЧНИКОВ этого базиса имеют дебит порядка 0,1 - 2,1 л/с и связаны со сравнительно небольшими зонами широтной и косо секущей трещиноватости горных пород, а также, возможно, с меридиональной зоной разлома близ контактов фепитов и вмещающих пород [Пермяков Б. Н., 2000].
Второй базис дренирования гидрокарбонатно-кальциево-натриевых вод располагается в понижениях рельефа питающие болота (Няшевское). По всей вероятности этот базис связан с циркуляцией подземных вод по погребенным трещинам и разломам, секущим все разности пород Ильменского комплекса по простиранию 30-40, и прикрытыми четвертичными озерно-болотными отложениями [Макагонов Е. П., Баженов А. Г., 2003]. Выход источников здесь преимущественно дериватный. Местность сильно заболочена. Вследствие крутых уклонов подземных потоков, рассматриваемые воды должны обладать значительной динамичностью и миграционной способностью. Попадая в нижерасположенные участки, в различные по минералогическому и химическому составу горные породы, воды гидрокарбонатно-кальциево-натриевого типа постоянно видоизменяются.
Содержание и условия обогащения вод специфическими компонентами
Как известно, химические типы вод являются естественными химическими равновесными системами, которые определяют появление и миграционную способность в воде менее распространенных элементов [Щварцев С. Л., 2004]. Поэтому, определение зон распространения отдельных химических типов вод позволяет решать ряд задач по общей геохимии района исследований, рационализировать дальнейшее изучение химизма вод, изучать миграцию многих редких и рассеянных элементов Ильменского заповедника. Это воды начальной стадии формирования химического состава, имеют повышенную агрессивность. Водородный показатель рЫ (см. приложение) колеблется в пределах 6 - 9.5, чем объясняется хорошая подвижность микроэлементов [Попов В. Г., 1980].
Железо. Воды заповедника в различной степени обеспечены минеральными формами железа (см. рис 10, 11). Более заметные величины дают р. Кыла до 1,32 мг/л, на картосхеме содержания железа в июне (рис.10) в районе этой реки от оз. Таткуль отмечается полоса увеличенного содержания элемента до южных границ заповедника. Повышенное содержание железа наблюдается в родниках № 20, 36, 38 на Ильменском хребте. В районе озер Ильменское, Аргаяш и южной границы Б. Кисегача, где проходят железная дорога и автомобильная траса, повышенное содержание железа можно отнести к антропогенной нагрузке на воды заповедника. В августе, на картосхеме 11 содержания железа заметно увеличивается в районе р. Няшевки до 1,60 мг/л, озер Б.Миассово и Таткуль. Максимальные значения элемента отмечаются в районе озера Ишкуль, родника № 2 до 1,70 - 2,00 мг/л. А также у южных границ территории заповедника.
Вода ручьев, вытекающих из болот, богата растворенным железом (до 6.3 мг/л - ручей № 7 из залива Зимник). Но в воде оз. Б. Миассово концентрация минеральных форм железа не превышает 0.07 мг/л. Распределение железа по водной толще озер тесно связано с содержанием кислорода. В поверхностных слоях воды содержание железа от аналитического нуля до 0.02 мг/л. Обеднение придонных слоев кислородом сопровождается увеличением концентрации минеральных форм железа до 0.08 мг/л. Усредненная концентрация в 1994 году достигла 0.23 мг/л, а в 1998 году едва достигала 0.03 мг/л.
Фосфор и азот. Воды заповедника бедны минеральным фосфором и нитратным азотом, содержание которых в большинстве случаев близко к пределу чувствительности анализа. Фосфор содержат базальты и граниты, в осадочных породах его содержится немного. Наиболее часто фосфор связывается с кальцием (фосфориты, апатиты), это сближает его распространение с кальцием. Для анионов типа РО4 предельно допустимая норма 3.5 мг/л, он многократно захватывается организмами. По данным М. А. Андреевой (1964), данные о содержании фосфатного фосфора - 0.001-0.056 мгР/л. Фосфаты появляются в придонных слоях озер до 0,13 мг/л. Содержание фосфатов в поверхностных водах находится в пределах от 0 до 0.033 мг/л.
Основным источником поступления аммония в озера являются подземные воды. Среднее содержание аммония в природных водах составляет 0,2 мг/л. В озерах обнаруживается содержание от 0,01 - 0,63 мг/л. С глубиной количество аммония уменьшается от 0.20 до 0.03 мг/л. У Няшевского кордона, находящимся на берегу оз. Б. Миассово, количество аммония в поверхностных водотоках достигает 0.63 мг/л. Нитраты постоянно обнаруживаются в придонном слое озер, содержание их возрастает от 0.01 мг/л (в мае) до 0.33 мг/л (в сентябре), в редких случаях достигает до 0.9 мг/л в летнее время. Практически не обнаруживаются в зимних пробах. В небольших количествах (0.2-1 мг/л) нитраты поступают из атмосферных осадков. По нашим наблюдениям нитраты с глубиной незначительно уменьшаются и практически отсутствуют в придонных слоях. Достаточно большое количество нитритов обнаружено у Няшевского кордона 0.02 мг/л по всей глубине взятых проб (7 м), и в Штанной курье 0.04 у поверхности и на глубине 4.5 м 0.001 мг/л.
Свинец. Среднее содержание свинца в водах территории заповедника составляет 0.01 мг/л. На картосхеме 12 содержания свинца в июне отмечены участки (оз. Б.Кисегач, оз. Ильменское и р.Черемшанка) с повышенным содержанием до 0,005- 0,008 мг/л свинца в водах заповедника относительно (северной и центральной части территории заповедника) до 0,001 - 0,002 мг/л. В июле, во время летнего межени, картина кардинально меняется 13, в центральной и северной части содержание свинца в водах увеличивается от 0,050 до 0,100 мг/л.
Увеличение в водах свинца наблюдается в областях разгрузки и в местах подъема грунтовых вод [Кашин В. К,, 2002], а также в местах заболачивания (р. Кылы). В озере Ильменском и устье реки Черемшанки содержание элемента достигает 0,200 мг/л.
В районе быстрого направления потока (южнее Б.Миассово до западного побережья Б.Кисегача) количество элемента увеличивается от 0,005 до 0,008 мг/л [Кашин В. К., Иванов Г. М, 1998].
В течение года в гидрокарбонатных водах озера Большое Миассово содержание свинца изменяется от следов до 0.05 мг/л. В холодное время года содержание свинца в водах незначительно уменьшается и, наоборот, с прогревом воды количество элемента возрастает. По акватории озер Ишкуль (северная часть заповедника), Большой Таткуль (центральная часть заповедника) свинец отмечается в количествах от 0,001 в июне до 0,020 мг/л в июле. По наблюдениям, самым большим среднегодовым содержанием свинца до 0.2 мг/л была точка № 22 (река Липовка).
Расчет среднемесячной концентрации металлов
Для перехода концентрации вещества в снежном покрове за зимний период к его суммарной концентрации в жидких осадках за теплый период (апрель-ноябрь) производился расчет удельного среднемесячной концентрации металлов с учетом расстояния до источника выбросов и формы рельефа.
Уравнения связи приведены в таблице 9. Они позволяют рассчитывать суммарную концентрацию вещества но, соответствующей форме рельефа, эмпирической формуле, выражающей пространственное распределение содержания элемента в снеге к моменту снеготаяния на территории заповедника. Для учета влияния рельефа на поступление вещества из атмосферы на подстилающую поверхность отбор проб снега производился на стационарных точках наблюдения, расположенных на однотипных - озерных долинах, склонах (западном и восточном склонах Ильменских гор), вершинах. Однотипные формы рельефа исследовались многократно на разных расстояниях от предполагаемых источников загрязнения.
Концентрации веществ, измеренные в результате гидрохимического опробования снежного покрова, рассматривались как средние концентрации элементов в снеге к моменту снеготаяния, сформировавшиеся в снежном покрове при различных погодных условиях за зимний период, или как концентрации, сформировавшиеся при средних метеорологических показателях (температура и влажность воздуха, скорость ветра, оттепели, интенсивность осадков и т.д.) зимнего периода.
Это важный аспект, т.к. метеорологические параметры, осредненные за большой промежуток времени, в нашем случае за зиму, характеризуют климатические условия территории. Климатический фактор, как один из многих факторов, влияющий на формирование концентрации загрязняющих веществ в снежном покрове территории заповедника к моменту снеготаяния, является постоянным во времени [Титаева Н.А., Гаврилов Е. И., 1993].
После произведенного расчета среднемесячной концентрации, учитывая, что влияние выбросов на пространственное содержание вещества в снежном покрове заповедника проявляется достаточно сильно, что если рассчитать пространственную удельную среднемесячную концентрацию элемента в снеге, то она будет, при прочих равных условиях (рельеф, климат, и т.д.), постоянной во времени. Нужно исходить из того, что при большем выбросе величина среднемесячной концентрации вещества в снеге будет выше, при меньшем -ниже, а отношение среднемесячной концентрации каждого элемента его выбросу в атмосферу и в том и в другом случае должно быть приблизительно одинаковым. Иными словами, между величинами среднемесячной концентрации и выброса должна существовать некоторая пропорциональность. К сожалению, мы не располагаем данными о выбросах в атмосферу загрязнителей с медеплавильного завода «Карабаш» [Ben J. Williamson, Mikhailova I.,Purvis J. W., Valery Udachin, 2005]. Поэтому физический смысл удельной среднемесячной концентрации сводится к следующему: такая концентрация элемента будет формироваться в снежном покрове точек, расположенных на одинаковом расстоянии по любому направлению от источника выбросов, за каждый месяц воздействия загрязнителей. В этом случае пространственное распределение величины среднемесячной концентрации будет одинаковым по сторонам света, постоянным во времени и выражаться степенной функцией аХв, Данная функция установлена выборочным методом, по лучшим критериям оценки линии регрессии.
Таким образом, зная суммарную концентрацию вещества в снежном покрове этой точки на момент максимального снегонакопления за любой зимний период, можно рассчитывать удельную среднемесячную концентрацию элемента в зависимости от местоположения и ориентации точки от источника выброса за зимнее и теплое время года.
