Аннотация результатов, полученных в 2022 году
Создан основной массив данных по вещественному составу донных отложений рек Северского Донца (Восточного Донбасса) на основе информации, полученной в ходе выполнения предыдущих исследований. Он включает в себя данные по химическому составу валовых проб и отдельных выделенных фракций (1603 определений), количественному химическому составу валовых проб (162 определения) и выделенной пелитовой фракции донных отложений (273 определения), минералогическому составу легкой и тяжелой фракции речных осадков (1298 определений), а также валовому составу (силикатный анализ) (312 определений) донных отложений. Массив данных в целом включает в себя результаты более 3 500 определений и отражает информацию о состоянии донных отложений на 20 створах 8 рек бассейна Северского Донца. Установлено, что донные отложения рек бассейна Северского Донца крайне неоднородные с точки зрения гранулометрического, химического и минерального состава. Выявлено, что донные отложения в исследуемом районе формируются за счет совокупного влияния природных и антропогенных факторов. Среди последних определенную роль играют техногенные шахтные воды и продукты физико-химической трансформации породных отвалов в виде техногенного делювия и пролювия. Процессы аутигенного минералообразования, протекающие в стадию диагенеза, способствуют переводу железа и, вероятно, сопутствующих ему металлов в относительно инертные формы. Наиболее ярким примером подобных процессов являются новообразования магнетита за счет гидроокислов железа под восстанавливающим влиянием разлагающегося органического вещества. На основе анализа существующих методов и подходов сформулированы основные принципы интегральной оценки уровня загрязнённости донных отложений рек, предложен интегральный показатель и разработаны критерии оценки уровня загрязнённости речных отложений. Для апробации методики произведён расчёт и оценка уровней загрязнённости речных осадков углепромышленной территории Восточного Донбасса (Ростовская область). Предлагаемый интегральный показатель загрязнённости донных отложений учитывает коэффициенты опасности элементов для водных экосистем и долю пелитовой фракции. Это позволяет отразить не только уровень накопления загрязнителей в донных отложениях, но и учесть опасность вторичного загрязнения воды материалом донных осадков. Рассмотрены особенности химического состава и уровня загрязненности вод и донных отложений рек бассейна Северского Донца. Степень загрязненности поверхностных вод оценена с применением удельного комбинаторного индекса загрязнения воды, а уровень загрязненности донных отложений рек – с использованием общепринятого суммарного показателя загрязнения ZC и предлагаемого нами интегрального показателя загрязненности донных отложений. Подробно проанализированы физико-химические особенности элементов, содержание которых значительно отличается в изучаемых средах: марганец, медь, никель и свинец. Также рассмотрены физико-географические и иные факторы, которые влияют на распределение элементов в системе вода – донные отложения в исследуемом районе. Обнаружено, что содержания Fe, Co, Zn и Cu в воде и донных отложениях характеризуются сходными значениями коэффициентов концентраций, рассчитанных относительно кларков речных вод (по Виноградову) и осадочных пород (и глин и глинистых сланцев) (по Григорьеву) соответственно. Выявлено, что донные отложения рек бассейна Северского Донца характеризуются повышенными (по сравнению с водой) содержаниями свинца и никеля. Для этих элементов характерен перенос преимущественно во взвешенной форме, что в сочетании с гидрологическими особенностями рек, способствуют накоплению Pb и Ni в речных осадках. Речные воды характеризуются резко повышенными содержаниями марганца по сравнению с донными осадками. Сделан вывод о том, что несоответствие уровня загрязненности донных отложений и водной толщи рек бассейна Северского Донца вызвано процессами самоочищения речных вод.

Аннотация результатов, полученных в 2023 году
Изучен вещественный состав донных отложений, при этом особое внимание уделялось изучению аутигенных минералов железа, которые представлены в донных отложениях гидроксидами (ферригидритом) и оксидами (магнетитом) железа, реже сульфидами (пиритом) и карбонатами (сидеритом). Формирование аутигенных минералов железа происходит в нестабильных физико-химических условиях, что характерно для раннего этапа диагенеза. Подчеркнуто, что наиболее предпочтительным с энергетической точки зрения является формирование из гидроксидов железа магнетитита. Именно «магнетитовая реакция» начинается раньше, протекает быстрее и с меньшими затратами органического вещества, чем «сидеритовая» и тем более «пиритовая». Изучение распределения железа и его минералов в речных отложениях Восточного Донбасса показало, что наибольшие средние содержания Fe как в осадке в целом, так и в пелитовой фракции характерны для малых рек. Установлена также зависимость между количеством пелитовой фракции и содержанием железа в донных отложениях, вне зависимости от размера реки: с уменьшением доли пелитового компонента в речных отложениях снижается и концентрация в них железа. Малые реки также превосходят средние и по количеству аутигенных минералов железа. Речные отложения подвергаются существенному влиянию техногенных шахтных вод, в результате чего в них образуются довольно обширные (выходящие за пределы 500 м) литохимические ореолы рассеяния Fe. В этой связи появляется возможность, проводя литохимическое опробование донных отложений, выявлять скрытые места поступления техногенных шахтных вод в речную сеть. Исследование воздействия техногенных шахтных вод на поверхностные воды и донные отложения малых рек Восточного Донбасса показало, что в химическом составе техногенных шахтных вод выявлен набор типоморфных микроэлементов (Fe, Mn, Li, Sr), отражающий региональную специфику техногенного процесса их формирования. Особенности поведения железа и марганца в зоне изливов техногенных шахтных вод проявляются в их быстром выпадении из водной толщи ‒ большая часть (более 95 % Fe и 82% Mn соответственно) осаждается до первых 500 м вниз по течению, в то время как процесс осаждения лития и стронция носит более длительный характер, результатом чего является формирование обширных гидрохимических потоков рассеяния этих элементов. Массовое выпадение железа из водной толщи в 500-метровом интервале воздействия ТШВ и закрепление его, главным образом, в форме устойчивого магнетита способствует увеличению концентраций металла в донных отложениях в пределах импактной зоны. В распределении марганца, стронция и лития существенную роль играет гранулометрический состав речных осадков, в частности, количество пелитовой фракции, в связи с чем они при определенных гидрологических условиях могут активно вовлекаться в механическую миграцию, формируя более протяженные литогеохимические потоки рассеяния в сравнении с железом.