ekipЭкология и промышленность РоссииEcology and Industry of Russia1816-03952413-6042ООО "Калвис"10.18412/1816-0395-2019-3-44-48ekip-1221Research ArticleАНАЛИЗ. МЕТОДИКИ. ПРОГНОЗЫANALYSIS. METHODS. PROGNOSISПространственно-временная динамика почвенно-геохимических аномалий в зоне воздействия шлаковых отходовSpatio-Temporal Dynamics of Soil Geochemical Anomalies in the Zone of Impact of Slag ResidualsСтепановаЛ.П.StepanovaL.P.

д-р с.-х. наук, профессор

Dr. Sci. (Agriculture), Professor

podpiska@kalvis.ruЯковлеваЕ.В.YakovlevaE.V.

канд. с.-х. наук, доцент

Cand. Sci. (Agriculture), Associate Professor

podpiska@kalvis.ruПисареваА.В.PisarevaA.V.

ст. преподаватель

Senior Lector

podpiska@kalvis.ruОрловский государственный аграрный университет имени Н.В. ПарахинаРоссияOryol State Agrarian University named after N.V. ParakhinRussian FederationМосковский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (Национальный исследовательский университет)РоссияBauman Moscow State Technical University (National Research University)Russian Federation2019120320192334448Copyright © ООО "Калвис", 20192019ООО "Калвис"ООО "Калвис"https://www.ecology-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ecology-kalvis.ru/jour/article/view/1221

Исследована 13-летняя (с 2003 по 2016 гг.) динамика загрязнения почвы на содержание тяжёлых металлов в районе деревни Большое Думчино Мценского района на территории, прилегающей к отвалу шлаков ОАО «Мценский литейный завод». Показано, что на территории размещения шлаковых отходов формируется техногеохимическая аномалия, в которой содержащиеся тяжёлые металлы имеют техногенную и генетическую (природно-геохимическую) природу. Для выявления действия техногенного фактора на загрязнение почв тяжёлыми металлами определяли уточнённый коэффициент обогащённости тяжёлых металлов (УКО) в светло-серых лесных почвах на разной удаленности от шлакового отвала, позволяющий подсчитать долю техногенности металла в процентах от его валового содержания. Доказано техногенное происхождение тяжёлых металлов как загрязнителей и роль гумусовых горизонтов почвы в закреплении этих металлов в профиле почвы. Анализ результатов, характеризующих степень обогащённости генетических горизонтов светло серых лесных почв тяжёлыми металлами, за период 2003-2016 годы убедительно доказывает влияние максимального скопления шлаковых отходов в отвале на интенсивность накопления и закрепление исследуемых металлов, как в верхнем гумусовом слое, так и их распределение в профиле почвы. Установленные закономерности в изменении степени обогащённости и техногенности тяжёлых металлов в профиле светло серой лесной почвы обусловлены не только воздействием шлакового отвала как источника загрязнения, но и особенностями использования почв исследуемых территорий. Показано, что токсическая нагрузка за анализируемый период не только не уменьшилась, а даже увеличилась.

The 13-year-old (from 2003 to 2016) dynamics of soil contamination for the content of heavy metals in the area of the village of Bolshoye Dumchino of the Mtsensk District in the territory adjacent to the slag dump of Mtsensk Foundry was studied. It is shown that on the territory of the placement of slag residuals a techno geochemical anomaly is formed, in which the contained heavy metals are of technogenic and genetic (natural geochemical) nature. To identify the effect of anthropogenic factor on soil pollution with heavy metals, was determined the refined enrichment factor of heavy metals (EFHM) in light gray forest soils at different distances from the slag dump, allowing to calculate the proportion of technogeneity of metals as a percentage of its total content. The technogenic origin of heavy metals as pollutants and the role of humus soil horizons in fixing these metals in the soil profile have been proven. Analysis of the results characterizing the degree of enrichment of the genetic horizons of light gray forest soils with heavy metals for the period 2003–2016 convincingly proves the effect of maximum accumulation of slag residuals in the dump on the accumulation intensity and fixation of the studied metals, both in the upper humus layer and their distribution in the profile soil. The established patterns in changing the degree of enrichment and technogenicity of heavy metals in the profile of light-gray forest soil are caused not only by the impact of the slag dump as a source of pollution, but also by the peculiarities of using the soils of the studied territories. It is shown that the toxic load for the analyzed period not only did not decrease, but even increased.

технофильностьтяжёлые металлыкоэффициент обогащённостишлаковый отвалtechnophilicityheavy metalsenrichment factorslag dumpReferencesВодяницкий Ю.Н. , Ладонин Д.В., Савичев А.Т. Загрязнение почв тяжелыми металлами. Учеб. пособие. М., Изд-во МГУ, 2012. 306 с.Водяницкий Ю.Н. , Ладонин Д.В., Савичев А.Т. Загрязнение почв тяжелыми металлами. Учеб. пособие. М., Изд-во МГУ, 2012. 306 с.Водяницкий Ю.Н., Плеханова И.О., Прокопович Е.В., Савичев А.Т. Загрязнение почв выбросами предприятий цветной металлургии. Почвоведение. 2011. № 2. С. 240—249.Водяницкий Ю.Н., Плеханова И.О., Прокопович Е.В., Савичев А.Т. Загрязнение почв выбросами предприятий цветной металлургии. Почвоведение. 2011. № 2. С. 240—249.Воробейчик Е.Л., Кайгородова С.Ю. Многолетняя динамика содержания ТМ в верхних горизонтах почв в районе воздействия медеплавильного завода в период сокращения объемов его выбросов. Почвоведение. 2017. № 8. С. 1009—1024.Воробейчик Е.Л., Кайгородова С.Ю. Многолетняя динамика содержания ТМ в верхних горизонтах почв в районе воздействия медеплавильного завода в период сокращения объемов его выбросов. Почвоведение. 2017. № 8. С. 1009—1024.Масленников П.В., Скрыпник Л.Н. Аккумуляция металлов в почвах г. Калининграда. Современные проблемы науки и образования. 2015. № 1-1. С. 1792.Масленников П.В., Скрыпник Л.Н. Аккумуляция металлов в почвах г. Калининграда. Современные проблемы науки и образования. 2015. № 1-1. С. 1792.Писарева А.В., Белопухов С.Л., Савич В.И., Степанова Л.П., Яковлева Е.В., Гукалов В.В., Шайхиев И.Г. Миграция ТМ от очага загрязнения в зависимости от взаимосвязей в ландшафте. Вестник Казанского технологического университета. 2017. Т. 20. № 6. С. 160—163.Писарева А.В., Белопухов С.Л., Савич В.И., Степанова Л.П., Яковлева Е.В., Гукалов В.В., Шайхиев И.Г. Миграция ТМ от очага загрязнения в зависимости от взаимосвязей в ландшафте. Вестник Казанского технологического университета. 2017. Т. 20. № 6. С. 160—163.Раскатов В.А., Степанова Л.П., Яковлева Е.В., Писарева А.В. Почвенного покрова городских ландшафтов различного функционального использования (на примере г. Москвы). Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2016. № 5. С. 5—18.Раскатов В.А., Степанова Л.П., Яковлева Е.В., Писарева А.В. Почвенного покрова городских ландшафтов различного функционального использования (на примере г. Москвы). Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2016. № 5. С. 5—18.Степанова Л.П., Яковлева Е.В., Писарева А.В. Экологическая оценка степени фитотоксичности почв антропогеннотрансформированных территорий. Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2017. № 2. С. 10—15.Степанова Л.П., Яковлева Е.В., Писарева А.В. Экологическая оценка степени фитотоксичности почв антропогеннотрансформированных территорий. Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2017. № 2. С. 10—15.Степанова Л.П., Яковлева Е.В., Писарева А.В. Экологическая характеристика антропогенно-трансформированных почв, загрязненных тяжелыми металлами. Агрохимия. 2016. № 12. С. 60—67.Степанова Л.П., Яковлева Е.В., Писарева А.В. Экологическая характеристика антропогенно-трансформированных почв, загрязненных тяжелыми металлами. Агрохимия. 2016. № 12. С. 60—67.Шафигуллина Г.Т., Серавкин И.Б., Удачин В.Н. Геохимическая активность отвальной массы Учалинского месторождения. Развитие и охрана недр. 2008. № 2. С. 50—55.Шафигуллина Г.Т., Серавкин И.Б., Удачин В.Н. Геохимическая активность отвальной массы Учалинского месторождения. Развитие и охрана недр. 2008. № 2. С. 50—55.Baron S., Carignan J., Ploquin A. Dispersion of heavy metals (metalloids) in soils from 800-year-old pollution (Mont-Lozere, France). Environ. Sci. Technol. 2006. V. 40. P. 5319—5326.Baron S., Carignan J., Ploquin A. Dispersion of heavy metals (metalloids) in soils from 800-year-old pollution (Mont-Lozere, France). Environ. Sci. Technol. 2006. V. 40. P. 5319—5326.Meadows M., Watmough S.A. An assessment of longterm risks of metals in Sudbury: A critical loads approach. Water, Air, Soil Pollut. 2012. V. 223. № 7. P.4343—4354.Meadows M., Watmough S.A. An assessment of longterm risks of metals in Sudbury: A critical loads approach. Water, Air, Soil Pollut. 2012. V. 223. № 7. P.4343—4354.Niskavaara H., Reimann C., Chekushin V., Kashulina G. Seasonal variability of total and easily leachable element contents in topsoils (0—5 cm) from eight catchments in the European Arctic (Finland, Norway and Russia). Environ. Pollut. 1997. V. 96. № 2. P. 261—274. doi 10.1016/s0269-7491(97)00031-6.Niskavaara H., Reimann C., Chekushin V., Kashulina G. Seasonal variability of total and easily leachable element contents in topsoils (0—5 cm) from eight catchments in the European Arctic (Finland, Norway and Russia). Environ. Pollut. 1997. V. 96. № 2. P. 261—274. doi 10.1016/s0269-7491(97)00031-6.Nyholm N.E.I., Rühling Е. Effects of decreased atmospheric heavy metal deposition in South Sweden on terrestrial birds and small mammals in natural populations. Water, Air, Soil Pollut. Focus. 2001. V. 1. № 3. P. 439—448.Nyholm N.E.I., Rühling Е. Effects of decreased atmospheric heavy metal deposition in South Sweden on terrestrial birds and small mammals in natural populations. Water, Air, Soil Pollut. Focus. 2001. V. 1. № 3. P. 439—448.Schram L.J., Wagner C., Mc Mullin R.T., Anand M. Lichen communities along a pollution gradient 40 years after decommissioning of a Cu—Ni smelter. Environ. Sci. Pollut. Res. 2015. V. 22. № 12. P. 9323—9331. doi 10.1007/s11356-015-4088-4.Schram L.J., Wagner C., Mc Mullin R.T., Anand M. Lichen communities along a pollution gradient 40 years after decommissioning of a Cu—Ni smelter. Environ. Sci. Pollut. Res. 2015. V. 22. № 12. P. 9323—9331. doi 10.1007/s11356-015-4088-4.Tyler G. Leaching rates of heavy metal ions in forest soil. Water, Air, Soil Pollut. 1978. V. 9. № 2. P. 137—148.Tyler G. Leaching rates of heavy metal ions in forest soil. Water, Air, Soil Pollut. 1978. V. 9. № 2. P. 137—148.Winterhalder K. Environmental degradation and rehabilitation of the landscape around Sudbury, a major mining and smelting area. Environ. Rev. 1996. V. 4. № 3. P. 185—224.Winterhalder K. Environmental degradation and rehabilitation of the landscape around Sudbury, a major mining and smelting area. Environ. Rev. 1996. V. 4. № 3. P. 185—224.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.