Геология и Геофизика Юга РоссииГеология и Геофизика Юга России2221-3198Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный научный центр "Владикавказский научный центр Российской академии наук"97510.46698/VNC.2024.80.62.018ГеоэкологияСравнительная характеристика содержания алюминия и мышьяка в поверхностных водах Эльбрусского и Казбекского вулканических центровРеутоваН.В.reutova371@mail.ruРеутоваТ.В.ДрееваФ.Р.Кабардино-Балкарский научный центр РАН, Россия, 360000, г. Нальчик, ул. Балкарова300620242231243Copyright (c) 2024 Геология и геофизика Юга России2024Геология и геофизика Юга России<p>Актуальность работы. В регионах Центрального и Западного Кавказа расположены и развиваются большие круглогодичные туристические кластеры основными источниками водоснабжения которых являются бассейны истоков рек Терека и Кубани. Это район четвертичного вулканизма, за счет деятельности которого поверхностные воды могут обогащаться целым рядом токсичных элементов. Целью данной работы является сравнительное изучение содержания мышьяка и алюминия в поверхностных водах Эльбрусского и Казбекского вулканических центров и определение возможных источников их поступления. Материалы и методы. В районе Эльбрусского вулканического центра (ЭВЦ) расположено 105 пунктов отбора проб. В районе Казбекского вулканического центра расположено 62 створа. Пробы воды отбирали в июле – августе в период интенсивного таяния ледников. Поскольку определяли только растворенную форму элементов, пробы фильтровали через мембранные фильтры с размером пор 0,45 мкм. Определение содержания алюминия и мышьяка проводили с использованием атомно-абсорбционной спектроскопии. Водородный показатель определяли с помощью портативного рН-метра. Результаты работы. В районе ЭВЦ на ранних этапах развития имел место кислый вулканизм и преобладают кислые вулканиты. Поверхностные воды нейтральные, показатель рН не превышает 8. Вулканиты Казбекского центра являются производными основных мантийных магм и значения рН≥8,0 характерны для 30 водотоков (48,4%). Поверхностные воды Казбекского вулканического центра обеднены алюминием по сравнению с ЭВЦ. Скорее всего, это связано с целым комплексом факторов. В частности, с различиями в особенностях вулканизма – в ЭВЦ в лавы поступало верхнекоровое вещество, а в Казбекском ‒ глубинные мантийные магмы. В районе Казбекского вулканического центра, по-видимому, происходит иммобилизация алюминия на геохимическом барьере из-за более широко распространенных карбонатных осадочных пород. Концентрации мышьяка в поверхностных водах в районе ЭВЦ (особенно в Южном Приэльбрусье) значительно выше, чем в Казбекском. Это связано с наличием геохимических аномалий.</p>geochemical anomaliessurface waterstoxic elementsCentral and Western Caucasusгеохимические аномалииповерхностные водытоксичные элементыЦентральный и Западный Кавказ<p>Введение</p> <p>В настоящее время значительное внимание уделяется развитию внутреннего ту- ризма в Российской Федерации. Одними из наиболее привлекательных являются знаменитые туристические комплексы, расположенные на территории Кабардино- Балкарской Республики, Карачаево-Черкесской Республики и Республики Север- ная Осетия-Алания. Только Приэльбрусье в 2022 году посетили 1,2 млн туристов. На данных территориях планируется развитие больших туристических кластеров,</p> <p></p> <p>основными источниками водоснабжения которых являются бассейны истоков рек Терека и Кубани. Эти реки являются главным источником питьевой воды для на- селения Центрального и Восточного Кавказа, и от их качества зависит здоровье населения. Горные реки традиционно считаются образцово чистыми. Но следует иметь в виду, что это район четвертичного вулканизма, за счет деятельности кото- рого поверхностные воды могут обогащаться целым рядом токсичных элементов. Также на этих территориях располагается большое количество источников, широко используемых как в бальнеологических целях, так и для питьевого водоснабже- ния. Поэтому изучение химического состава поверхностных вод данного региона ‒ весьма актуальная проблема.</p> <p>Целью данной работы является сравнительное изучение содержания мышьяка и алюминия в поверхностных водах Эльбрусского и Казбекского вулканических цен- тров и определение возможных источников их поступления.</p> <p>Химический состав поверхностных вод Эльбрусского вулканического центра в последнее время изучался достаточно интенсивно [Ermakov et al., 2020; Reutova et al., 2018, 2023]. Поверхностные воды Казбекского вулканического центра остаются крайне малоизученными [Гурбанов и др., 2016; Оказова, Катаева, 2015]. В данной работе впервые проведено исследование содержания алюминия и мышьяка, являю- щихся наиболее токсичными элементами, в поверхностных водах Казбекского вул- канического центра. </p> <p></p> <p>Материалы и методы </p> <p>Описание места исследования.</p> <p>Эльбрусский и Казбекский вулканические центры были активны в четвертич- ном периоде и это единственные подобные центры в Европейской части России.</p> <p>Эльбрус – молодой четвертичный вулкан, сформировавшийся в результате не- однократных извержений различного типа. Вулканический конус располагается на метаморфических породах и гранитоидах палеозойского возраста [Короновский и др., 2015]. Наиболее древними являются породы, обнажающиеся в обрывах ледни- кового цирка Уллукам в западной части Эльбруса (ранний плейстоцен). Их возраст, измеренный различными методами, составляет 620–667 тыс. лет. Предполагается, что это часть Палео-Эльбруса, сохранившаяся только на западе вулканического массива [Короновский и др., 2015; Короновский, Мышенкова, 2016].</p> <p>Наиболее молодой комплекс вулканических пород – позднеплейстоценовый и голоценовый – связан с формированием Восточного конуса. Восточная вершина Эльбруса была создана голоценовыми извержениями [Короновский и др., 2011; 2015; Короновский, Мышенкова, 2016].</p> <p>В восточной и южной частях Приэльбрусья расположены два разновозрастных пространственно-совмещенных вулканических центра – Тырныаузский, возник- ший в плиоценовое время на территории восточной и южной частей Приэльбрусья и четвертичный Эльбрусский. Время проявления магматической активности Тыр- ныаузского центра – средний–поздний плиоцен (от ~ 3,0 до ~ 1,8 млн лет назад) [Чернышев и др., 2014].</p> <p>Начало магматической активности самого Эльбрусского неовулканического центра приходится на эоплейстоценовое время (950–900 тыс. лет назад). Следую- щие три фазы его активности (225–170, 110–70 и менее 30 тыс. лет назад) связаны исключительно с извержениями стратовулкана Эльбрус [Чернышев и др., 2014].</p> <p></p> <p>Казбекский неовулканический центр (КВЦ) расположен в центральной части Большого Кавказа на границе России и Грузии в зоне Бокового (Хохского) хребта (истоки р. Терек и ее притоков). Фундаментом вулканических построек выступа- ют осадочные горные породы юрского возраста, широко распространенные на тер- ритории высокогорья РСО-Алания. КВЦ включает в себя непосредственно вулкан Казбек, а также ряд экструзий и лавовых конусов. По данным В.А. Лебедева с соав- торами [Лебедев, Вашакидзе, 2014] развитие новейшего вулканизма в пределах Каз- бекского центра происходило на протяжении последних 400–450 тыс. лет в течение четырех отдельных фаз. В I фазе, в конце раннего неоплейстоцена (395–435 тыс. лет назад), на месте современного конуса Казбека, вероятно, проявлял активность его вулкан-предшественник – Палео Казбек. Породы, относящиеся к этому пери- оду, с возрастом ≈ 400 тыс. лет являются самыми основными по своему составу среди всех эффузивов Казбекского центра. Извержения Палео Казбека возобнови- лись ≈ 250 тыс. лет назад во II фазе активности Казбекского центра. В результате этих интенсивных извержений Палео Казбека произошло опустошение приповерх- ностной магматической камеры и образование кальдеры обрушения. Возобновле- ние магматической активности в пределах Казбекского центра (III фаза) произошло примерно 120 тыс. лет назад. В результате сформировалась современная постройка Казбека, и была связана с повторным поступлением в очаг под вулканом новой пор- ции глубинных основных магм, их смешением с находившимся там остаточным дацитовым расплавом. Заключительная, IV, фаза активности Казбекского центра связана с деятельностью нескольких вулканов-сателлитов. Их возраст составляет менее 50 тыс. лет. Предполагается, что возобновление магматической деятельности в IV фазе так же было связано с повторным поступлением глубинных расплавов в приповерхностный очаг [Лебедев, Вашакидзе, 2014].</p> <p>В пределах Казбекской области выделяются три неовулканических центра, на территории которых локализованы четвертичные вулканы – Казбекский, Кельский и Дзауский (Джавский). Эти центры различаются по типу и времени проявления активности и преобладающему составу продуктов извержений. Для Казбекского центра характерно образование крупных стратовулканов (Казбек и Кабарджин) с многочисленными побочными аппаратами; среди вулканитов доминируют анде- зиты [Лебедев, Вашакидзе, 2014]. Первые извержения здесь происходили около 450 тыс. лет назад, а последние – в середине голоцена. Четвертичный вулканизм на Кельском нагорье относится к ареальному типу и связан с образованием боль- шого количества небольших кислых экструзий и лавовых конусов; состав эффузи- вов, главным образом, отвечает дацитам. Кельский центр был активен примерно 250–200 тыс. лет назад до голоцена [Лебедев, Вашакидзе, 2014].</p> <p>Пункты отбора проб. В районе Эльбрусского вулканического центра (ЭВЦ) расположено 105 пунктов отбора проб. Из них: 37 створов в верховьях бассейна р. Кубань до 55-го км ее течения (Западное Приэльбрусье); 21 створ в верховьях бассейна р. Малка до 16-го км ее течения (Северное Приэльбрусье); 10 створов в бассейнах рек Ирик и Кыртык (Восточное Приэльбрусье, район Тырныаузского вулканического центра) и 37 створов в верховьях бассейна р. Баксан до 35-го км ее течения (Южное Приэльбрусье, район четвертичного вулканизма).</p> <p>В районе Казбекского вулканического центра расположено 62 створа, 42 из ко- торых находятся на территории самого Казбекского неовулканического центра и 20 на территории, примыкающей к Кельскому нагорью.</p> <p></p> <p>Отбор проб и определение химического состава. Пробы воды отбирали в июле– августе в период интенсивного таяния ледников. Пробы отбирали в соответствии с ГОСТ Р 59024-2020. Все пробы фильтровали через мембранные фильтры с раз- мером пор 0,45 мкм. Консервацию проб осуществляли азотной кислотой (ОСЧ) из расчета 0,5% в соответствии с ГОСТ Р 57162-2016. Транспортировку и хранение проб осуществляли при температуре 2°С–5°С. Определение содержания алюминия и мышьяка проводили с использованием атомно-абсорбционной спектроскопии (ААС) в соответствии с ГОСТ Р 51309-99 и методикой «Количественный химиче- ский анализ вод» фирмы производителя прибора.</p> <p>В пробах измеряли водородный показатель с помощью портативного рН-метра в день отбора в экспедиционных условиях, при маршрутных исследованиях в тече- ние 24 часов.</p> <p>Статистическую обработку данных проводили с использованием программы Excel 2016.</p> <p>Карты-схемы построены с использованием программного обеспечения QGIS (версия 3.28.12).</p> <p></p> <p>Результаты и обсуждение</p> <p>Водородный показатель оказывает значительное влияние на растворимость и миграцию элементов. Даже небольшие изменения значений рН могут изменять рас- творимость, скорость и формы миграции алюминия и мышьяка в значительной сте- пени.</p> <p>Эльбрусский вулканический центр. В западном Приэльбрусье (верховья бассейна р. Кубань, 37 створов) значения рН варьируют в широких пределах, минимальные составляют 5,95 и максимальные – 8,42. Но, самые низкие значения 5,95-6,2 харак- терны для источников глубинного происхождения и родников (всего шесть пунктов отбора). Максимальные значения 8-8,3 отмечены только в трех створах – р. Енукол и два ручья в бассейне р. Уллухурзук. В остальных 28 створах значения рН варьиру- ют в основном в пределах 6,8-7,5, причем увеличиваются вниз по течению рек. Так с 8-го по 55 км течения р. Кубань минимальные значения рН изменяются с 6,65 до 7,1. Такая же закономерность наблюдается и для притоков. Чем выше расположены притоки, тем ниже значения рН.</p> <p>В северном Приэльбрусье (верховья р. Малка, 21 створ) минимальные значения 5,2-6,2 также характерны для источников и родников (5 пунктов отбора проб). В остальных пунктах в основном значения рН варьируют в пределах 6,4-7,5.</p> <p>В восточном Приэльбрусье (10 створов) значения рН в основном изменяются в пределах 7,3-7,7. В южном Приэльбрусье минимальные значения 6,2, максималь- ные 8,2. Наиболее низкие значения характерны для гляциальных потоков, стека- ющих с южных склонов Эльбруса и, в основном, варьируют в пределах 6,2-6,4. Высокие значения 8,0-8,2 отмечены только для одного водотока (пос. Байдаево). В бассейне р. Терскол водородный показатель колеблется в пределах 6,5-7,7. Вниз по течению р. Баксан он возрастает с 6,6 (3,2-й км) до 7,1 (35-й км). Таким образом, в Эльбрусском вулканическом центре поверхностные воды слабокислые и нейтраль- ные, показатель рН ≥ 8 только в четырех створах (3,8%).</p> <p>По данным А.В. Парфенова с соавторами в формировании лав Эльбрусского вулканического центра значительное участие принимало верхнекоровое вещество. Под Эльбрусом произошло частичное плавление верхней коры и смешивание ее с</p> <p></p> <p>мантийными расплавами. Кроме того, в районе Эльбрусского вулканического цен- тра на ранних этапах развития (3,0‒1,5 млн лет назад) имел место кислый вулка- низм и преобладают кислые вулканиты [Лебедев, Вашакидзе, 2014; Чернышов и др., 2014].</p> <p>Казбекский вулканический центр. В обследованной части бассейна р. Терек зна- чения рН изменялись от 6,7 до 8,2. Самые низкие значения отмечены только для одного ручья и одного родника в бассейне р. Геналдон. В бассейне р. Геналдон этот показатель в основном колебался в пределах 7,7-7,9; в бассейне р. Ардон – 7,5-8,3. Всего в поверхностных водах Казбекского вулканического центра значения рН ≥ 8,0 характерны для 14 из 42 пунктов; 7,7-7,9 – для 16 пунктов; рН ˂ 7 отмечены только в трех пунктах (р. Цейдон, родник и ручей в бассейне р. Геналдон). </p> <p>Кельское нагорье. В бассейне р. Большая Лиахви значения рН ˂ 7 отмечены только в двух самых верхних пунктах – родник и ручей в пос. Едыс; 7,0 в р. Тли- дон (левый приток на 8,5 км), 7,4 в р. Каласанидон (тоже пос. Едыс). В остальных 16 створах рН варьирует в пределах 8,0-8,4.</p> <p>Таким образом, в обследованных районах Казбекского вулканического центра значения рН ˂ 7 отмечены только в 5 пунктах из 62 и это родники и ручьи; рН ≥ 8,0 характерны для 30 водотоков (48,4%); 7,7-7,9 – для 22 пунктов (35,5%).</p> <p>По данным А.В. Парфенова с соавторами Казбекский неовулканический центр расположен на пересечении двух крупнейших региональных тектонических на- рушений – Главного Кавказского взброса и Казбек-Цхинвальского разлома. В ре- зультате, на этом участке литосфера проницаема для глубинных магм. В отличие от Эльбрусского вулканического центра в Казбекском имела место только ограни- ченная ассимиляция корового вещества. Значительную роль в происхождении каз- бекских вулканитов играли процессы смешения магм. В начале II, III и IV фаз в магматический очаг под Казбекским центром поступали новые порции глубинных мантийных магм базальтового состава, которые смешивались там с остаточными расплавами дацитового состава. Вулканиты Казбекского центра являются произ- водными основных мантийных магм [Лебедев, Вашакидзе, 2014; Парфенов и др., 2019], в Эльбрусском вулканическом центре преобладают умеренно-кислые обра- зования, а на более ранних этапах магматизма доминировали кислые [Лебедев, Ва- шакидзе, 2014].</p> <p><i>Алюминий. </i>Это один из самых распространенных в природе элементов, занимает третье место после кислорода и кремния. Несмотря на такое широкое распростра- нение, алюминий оказался одним из наиболее токсичных элементов. Он оказывает негативное влияние на почки, центральную нервную систему, кости, легкие. Суще- ствует положительная корреляция между содержанием алюминия в питьевой воде и болезнью Альцгеймера. Отмечено, что риск возникновения деменции с возрастом выше у лиц, проживающих в регионах, где концентрации алюминия в питьевой воде превышали 0,05 мг/дм3. Даже при низких уровнях поступления алюминий на- капливается в организме человека и больше из него не выводится даже при смене места жительства. Биодоступность алюминия, поступающего с питьевой водой, выше, чем при поступлении из других источников. В России ПДК для питьевой воды 0,2 мг/дм3 (СанПиН 1.2.3685-21). Кларк алюминия в речной воде составляет 50 мкг/дм3 [Гордеев, 1983].</p> <p>На рисунке 1 приведены карты распределения алюминия и мышьяка в поверх- ностных водах Эльбрусского вулканического центра. При построении карт (рис. 1, 2) </p> <p></p> <p>был использован принцип сравнения концентраций со среднемировым уровнем их содержания, кларками речной воды [Гордеев, 1983]. Установлены следующие гра- дации кларков концентраций: пониженный уровень содержания при значении кон- центрации менее половины кларка; фоновый – от 0,5 до 2 кларков; слабо повышен- ный составляет 2-5 кларков; повышенный соответствует 5-10 кларкам; высокий от 10 до 50 кларков и экстремальный более 50 кларков. </p> <p>В Эльбрусском вулканическом центре концентрации алюминия выше кларко- вого содержания отмечались в 73 створах из 105 (87,6%). В верховьях бассейна р. Кубань (Западное Приэльбрусье) в 19 створах (51,3%) концентрации алюминия превышали кларковые значения. Это бассейн р. Уллухурзук – самые верховья бас- сейна р. Кубань. В западной части Приэльбрусья расположены пять изолирован- ных разновозрастных вулканических центров (рис. 1А). Предполагается, что все эти пять изолированных выходов вулканитов отвечают самостоятельным центрам извержений, не связанных с Эльбрусом [Короновский, Мышенкова, 2016]. Наибо- лее обогащен алюминием бассейн р. Уллухурзук. Максимальные превышения бо- лее чем в 10 раз выявлены в районе р. Битиктебе, являющейся правым притоком р. Уллухурзук. Бассейн именно этой реки расположен в непосредственной близо- сти от одного из пяти центров извержения флюидолитов, который находится в вер- ховьях долины Битиктебе и располагается на ее правом склоне (рис. 1А). Макси- мальные концентрации алюминия 1756 и 1500 мкг/дм3 выявлены в двух родниках (рН=6,2 и 7,7 соответственно). Также высокие концентрации этого элемента 860 и 681 мкг/дм3 характерны для трех ручьев, впадающих в р. Битиктебе и Уллухурзук (рН 7,2 и 8,1 соответственно). Все это приводит к повышению концентраций алю- миния в самой р. Битиктебе (926,8 мкг/дм3, рН=7,9) и р. Уллухурзук (496,7 мкг/дм3, рН 7,0-7,9).</p> <p>Верховья р. Малка (Северное Приэльбрусье) это также район четвертичного</p> <p>вулканизма (рис. 1А). В 19 пунктах из 21 (90,4%) концентрации этого элемента пре- вышали кларковые значения, а в 9 пунктах и ПДК для питьевой воды концентрации 200 мкг/дм3. Содержание алюминия в них варьировало в пределах 209,5-316,0 мкг/ дм3. Все створы с высоким содержанием алюминия приурочены к самым верховьям бассейна реки Малка – поляне Эммануэля и Джилы-Су. Значения рН колебались в пределах 6,9-7,5. </p> <p>Концентрации алюминия в поверхностных водах бассейна р. Баксан в 35 ство- рах (74,4%) превышали кларковые значения. Наиболее высокие концентрации бо- лее 500 мкг/дм3 характерны для истока р. Баксан и р. Гарабаши (2 пункта). Обо- гащен алюминием бассейн р. Терскол с ее притоками (9 пунктов), а также сама р. Баксан. Значения рН для всех указанных створов варьируют в пределах 6,3–7,5. Все перечисленные реки стекают непосредственно со склонов Эльбруса. Четко прослеживается снижение концентраций вниз по течению самой р. Баксан, а также в ее притоках и родниках по мере удаления от истоков.</p> <p>В гляциальных потоках ледника Гарабаши концентрации алюминия варьиру- ют в пределах 50-80 мкг/дм3, а в самой р. Гарабаши составляют уже 531 мкг/дм3. Это свидетельствует о том, что основным источником поступления алюминия в поверхностные воды этого региона являются горные породы, а не атмосферные выпадения.</p> <p></p> <p><img width="579" height="688" alt="image" src="Геол.журнал №2_2024_с обл/Image_445.jpg" /></p> <p></p> <p>Рис. 1. Уровни содержания алюминия (А) и мышьяка (В) в поверхностных водах Эльбрусского вулканического центра /</p> <p>Fig. 1. Levels of aluminum (A) and arsenic (B) in the surface waters of the Elbrus Volcanic Center</p> <p></p> <p>В бассейне р. Терек (Казбекский вулканический центр, рис. 2А) в 17 пунктах из 42 (40,4%) концентрации алюминия превышали кларковые значения. Наиболь- шие концентрации отмечены в двух левых притоках р. Льядон, расположенных в пос. Ецна (247,7 мкг/дм3, рН=8,1) и пос. Сахсат (420,2 мкг/дм3, рН=8,0). Несколько большие концентрации отмечены в водах ледниковых рек Терек и Ардон. Также сравнительно более высокие концентрации алюминия отмечены в родниках бас- сейна р. Геналдон.</p> <p></p> <p>В бассейне р. Большая Лиахви (Кельское нагорье, рис. 2А) в 8 пунктах из 20 (40,0%) содержание алюминия в поверхностных водах превышало кларковые зна- чения. Наибольшая концентрация отмечалась в р. Каласанидон, где она составила 392,2 мкг/дм3 (рН=7,4).</p> <p></p> <p><img width="569" height="363" alt="image" src="Геол.журнал №2_2024_с обл/Image_446.jpg" /></p> <p></p> <p>Рис. 2. Уровни содержания алюминия (А) и мышьяка (В) в поверхностных водах Казбекского вулканического центра /</p> <p>Fig. 2. Levels of aluminum (A) and arsenic (B) in the surface waters of the Kazbek Volcanic Center</p> <p></p> <p>Таким образом, поверхностные воды Казбекского вулканического центра обе- днены алюминием по сравнению с ЭВЦ (рис. 1А, 2А). Всего в 25 пунктах из 62 (40,3%) они не более чем в два раза превышали кларковые значения. Скорее всего, это связано с целым комплексом факторов. В частности, с различиями в особенностях вулканизма – в ЭВЦ в лавы поступало верхнекоровое вещество, а в Казбекском ‒ глубинные мантийные магмы. В ЭВЦ преобладают умеренно-кислые образования, а на более ранних этапах магматизма доминировали кислые. В Каз- бекском – основные базальты. Растворимость соединений алюминия уменьшается с увеличением рН. В ЭВЦ воды нейтральные, а в верховьях, где отмечены самые высокие концентрации алюминия, слабокислые, в Казбекском – слабощелочные. Миграционная активность алюминия заметно увеличивается даже при изменении pH в небольших пределах, и уже при достижении значений pH=6,6 содержание алюминия в речных водах превышает ПДКрыб.хоз. (Савенко, Савенко, 2018б). В районе Казбекского вулканического центра, по-видимому, происходит иммобили- зация алюминия на геохимическом барьере из-за более широко распространенных карбонатных осадочных пород (Савенко, Савенко, 2018а).</p> <p><i>Мышьяк</i>. Является одним из самых токсичных элементов для всех групп живых организмов. По данным ВОЗ он вызывает как канцерогенные, так и неканцероген- ные заболевания. Концентрации мышьяка в питьевой воде ≥50 мкг/дм3 являются</p> <p></p> <p>причиной возникновения рака легких, печени, почек, мочевого пузыря и кожи. На- личие мышьяка в питьевой воде в концентрациях ≥5 мкг/дм3 приводит к снижению IQ у детей и наличию мышьяковой нейропатии у взрослых. ПДК для питьевой воды составляет 10 мкг/дм3, кларк для речной воды 2 мкг/дм3.</p> <p>В ЭВЦ концентрации мышьяка, превышающие кларковые значения, отмечены в 51 створе (48,6%). Содержание мышьяка в поверхностных водах верховий р. Ку- бань в 14 створах из 37 превышало кларковые значения (рис. 1В). Причем пять из этих створов родники. Еще три водотока с повышенным содержанием мышьяка – р. Битиктебе, ее исток и поток с перевала Пали-Баши – берут свое начало со скло- нов Эльбруса. В верховьях бассейна р. Малка содержание мышьяка более чем в половине створов было ниже кларковых значений (рис. 1В). Более высокие концен- трации характерны для ряда источников, расположенных в самых верховьях реки, и для небольших рек, расположенных в том же районе.</p> <p>В верховьях бассейна р. Баксан в 32 створах (86,5%) концентрации мышьяка выше кларковых значений, что указывает на обогащение поверхностных вод этого региона мышьяком (рис. 1В). Очень высокие концентрации до 8 ПДК для питьевой воды характерны для р. Гарабаши и водопада Девичьи косы (южные склоны Эль- бруса), являющихся популярными рекреационными объектами. Чрезвычайно вы- сокие концентрации мышьяка до 23 ПДК обнаружены в истоках водопада Девичьи косы, имеющих подземное происхождение. В водопаде Азау и водопаде Терскол концентрации мышьяка достигают 15,31 и 31,52 мкг/дм3 соответственно. Также высокие концентрации мышьяка характерны для родника (14,01 мкг/дм3), распо- ложенного в бассейне р. Терскол. Все это приводит к повышенному содержанию мышьяка в водах верховий р. Баксан. В талых водах языка ледника Гарабаши сред- няя концентрация мышьяка невысокая, не превышает 2 мкг/дм3. Эти концентрации значительно ниже тех, которые характерны для водотоков, стекающих с южных склонов Эльбруса. Следовательно, обогащение этих вод связано не с атмосферны- ми выпадениями.</p> <p>В Казбекском вулканическом центре в верховьях бассейна р. Терек концентрации мышьяка оказались очень низкими, в основном не превышали 1 мкг/дм3, что значи- тельно ниже кларковых значений (рис. 2В). Только в водах р. Ардон (6,60 мкг/дм3 и 6,37 мкг/дм3) и двух ее притоков (р. Льядон – 8,23 и 10,00 мкг/дм3) концентрации этого элемента значительно выше, что может быть связано с наличием множествен- ных месторождений и проявлений металлических руд различных рангов.</p> <p>Концентрации мышьяка в районе Кельского нагорья крайне низкие и варьируют в пределах 0,2-1,99 мкг/дм3, что в 1,1-10 раз ниже кларковых значений (рис. 2В). Только в источнике Багиат они составляют 4 ПДК для питьевой воды.</p> <p>Таким образом, концентрации мышьяка в водах ЭВЦ (особенно в Южном При- эльбрусье) значительно выше, чем в Казбекском (рис. 1В, 2В). Это связано с нали- чием геохимических аномалий, а именно рудопроявление Азау мышьяковое, рас- положенное в двух километрах выше пос. Терскол. Оно представлено тремя руд- ными зонами: Северной, Центральной и Восточной. По данным Объяснительной записки к Государственной геологической карте содержание мышьяка в этих зонах достигает 9,52-10%. Основные рудные минералы – реальгар и аурипигмент, обра- зующиеся при вулканических извержениях. Для жителей, получающих питьевую воду из скважин, расположенных у южного подножия Эльбруса, канцерогенный риск для взрослых составил 4,51×10-4, который неприемлем для населения в целом.</p> <p></p> <p>Неканцерогенный риск составил 1,00 – риск предельно допустимый, вызывающий беспокойство [Reutova et al., 2023]. В Казбекском вулканическом центре подобных аномалий нет. Влияние наличия геохимических аномалий на компоненты ландшаф- тов отмечали и другие авторы [Парада, 2018].</p> <p>Выводы</p> <ol id="l78"> <li style="padding-top: 6pt;padding-left: 7pt;text-indent: 17pt;text-align: justify;"> <p>Поверхностные воды Эльбрусского вулканического центра являются более кислыми по сравнению с водами Казбекского вулканического центра, что связано с особенностями формирования горных пород. Вулканиты Казбекского центра яв- ляются производными основных мантийных магм, а в Эльбрусском вулканическом центре преобладают умеренно-кислые образования, на более ранних этапах магма- тизма доминировали кислые.</p> </li> <li style="padding-left: 7pt;text-indent: 17pt;text-align: justify;"> <p>В ЭВЦ содержание алюминия в поверхностных водах выше, чем в Казбек- ском, что, по-видимому, связано с особенностями вулканизма в этих областях. В районе Казбекского вулканического центра, по-видимому, происходит иммобили- зация алюминия на геохимическом барьере из-за более широко распространенных здесь карбонатных осадочных пород.</p> </li> <li style="padding-left: 7pt;text-indent: 17pt;text-align: justify;"> <p>Обогащение поверхностных вод ЭВЦ мышьяком связано с наличием геохи- мических аномалий, образовавшихся в результате вулканической деятельности. Концентрации мышьяка в питьевой воде могут угрожать здоровью населения, но не туристов, кратковременно пребывающих в данном районе Южного Приэльбрусья. В Казбекском вулканическом центре таких аномалий нет и концентрации мышьяка в поверхностных водах в основном ниже кларковых значений для речных вод.</p> </li> </ol>