Экологическая оценка состояния и нормирование качества почв в зоне воздействия объектов добычи и переработки каменного угля

Аннотация

Основная цель работы состояла в проверке применимости подхода к оценке экологического состояния почв и теоретической модели биологического отклика в форме вегетационного индекса на воздействие комплекса тяжелых металлов в зоне воздействия объектов добычи и переработки каменного угля в условиях дальневосточной таежно-лесной почвенно-биоклиматической области. Исследования проведены в комплексе с геохимической оценкой природных сред, что обеспечило возможность учета размеров зон воздействия объектов добычи и переработки каменного угля на территории эксперимента по квотированию выбросов, проводимого Минприроды России. Инвентаризация источников выбросов позволила определить ряд приоритетных объектов негативного воздействия на окружающую среду: основная промплощадка, промышленная котельная, интегрированная промплощадка, два угольных разреза и др. По результатам проведения сводных расчетов рассеивания загрязняющих веществ были выделены следующие маркерные поллютанты: углерод (сажа), пыль неорганическая и пыль каменного угля. Установление уровней загрязнения почв и снежного покрова позволило выявить локализацию техногенных аномалий тяжелых металлов, а также определить пылевую нагрузку на исследуемую территорию. Почвенный покров характеризуется низким уровнем загрязнения по суммарному показателю загрязнения, однако накопление микроэлементов в поверхностном слое почв характерно для большинства исследованных металлов и металлоидов, о чем свидетельствуют коэффициенты концентрации >1. Выявлены очаги загрязнения снежного покрова, приуроченные к зоне жилой застройки. Площади с очень высоким уровнем загрязнения снега расположены вблизи муниципальных котельных. На основе теоретической модели биологического отклика в форме вегетационного индекса на воздействие комплекса тяжелых металлов определенного набора, содержащегося в почвах окрестностей предприятия по добыче и переработке каменного угля, установлены предельно допустимые уровни их содержания. Определены границы зоны воздействия основных структурных подразделений предприятия угледобычи, за чертой которых распространены территории природно-антропогенного фона. Почвы в окрестностях объектов добычи и переработки каменного угля характеризуются преимущественно фоновым (ненарушенным) состоянием либо слабодеградированы, таким образом, вред почвам на территории эксперимента не нанесен.

Литература

1.    Андреева О.А., Кожевин П.А. Оптимизация естественного сообщества микроорганизмов почвы как способ создания микробных удобрений // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2014. № 4.
2.    Бакунович Н.О., Хохлова О.С., Мякшина Т.Н. и др. Загрязнение тяжелыми металлами и дыхательная активность микроорганизмов в нативных почвах и искусственных субстратах (на примере заповедного участка «Ямская степь») // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2016. № 85.
3.    Битюкова В.Р., Дехнич В.С., Кравчик А.И. и др. Оценка влияния автономных систем отопления жилых строений на загрязнение воздуха в муниципальных образованиях (на примере Байкальского региона) // Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 5. География. 2024. № 1.
4.    Воробейчик Е.Л., Садыков О.Ф., Фарафонтов М.Г. Экологическое нормирование техногенных загрязнений. Екатеринбург, 1994.
5.    Гендугов В.М., Глазунов Г.П. Макрокинетическая модель микробного роста на многокомпонентном субстрате // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2014. № 3.
6.    Геохимия окружающей среды / Ю.Е. Сает, Б.А. Ревич, Е.П. Янин и др. М., 1990.
7.    Глазунов Г.П., Гендугов В.М., Евдокимова М.В. и др. Макроскопическая кинетика временной и пространственной изменчивости вегетационного индекса NDVI на территории заповедника «Ямская степь» в условиях загрязнения почвы тяжелыми металлами // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16, № 2.
8.    Глазунов Г.П., Гендугов В.М., Яковлев А.С. и др. Научные основы экологической оценки состояния компонентов окружающей среды и нормирования их качества. М., 2018.
9.    Евдокимова М.В., Глазунов Г.П., Яковлев А.С. и др. Оценка экологического состояния земель, загрязненных комплексом тяжелых металлов, в окрестностях города Норильска за период с 2004 по 2019 г. по материалам NDVI MODIS с сервера Вега-science // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18, № 4.
10.    Евдокимова М.В., Яковлев А.С. Экологическая оценка состояния почв и растительного покрова в окрестностях горно-обогатительного комбината по данным дистанционного зондирования Земли // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2023. № 1
11.    Единый государственный реестр почвенных ресурсов России [Электронный ресурс]. 2014. URL: http://egrpr.soil.msu.ru/download.php#soilmap (дата обращения: 13.12.2023).
12.    Касимов Н.С., Кошелева Н.Е., Поповичева О.Б. и др. Загрязнение Московского мегаполиса: мониторинг химического состава микрочастиц в системе «атмосфера – снег – дорожная пыль – почвы – поверхностные воды» // Метеорология и гидрология. 2023. № 5.
13.    Кожевин П.А. Показатели почвенного «здоровья» в оценке почв (обзор) // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2023. № 2.
14.    Кречетов П.П., Королева Т.В., Черницова О.В. и др. Экологическое нормирование в районах падения отделяющихся частей ракет-носителей // МНКО. 2010. № 5.
15.    Ладонин Д.В. Формы соединений тяжелых металлов в техногенно-загрязненных почвах: Автореф. дис. … д-ра биол. наук. М., 2016.
16.    Лупян Е.А., Прошин А.А., Бурцев М.А. и др. Опыт эксплуатации и развития центра коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных (ЦКП «ИКИ-Мониторинг») // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16, № 3. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2019-16-3-151-170
17.    М-МВИ-80-2008 Методика выполнения измерений массовой доли элементов в пробах почв, грунтов и донных отложениях методами атомно-эмиссионной и атомно-абсорбционной спектрометрии.
18.    Максимова Н.В. Уточненная оценка загрязнения воздушного бассейна промышленно развитого региона с учетом снежного мониторинга: Автореф. дис. … канд. техн. наук. Тула, 2000.
19.    Манучарова Н.А., Ксенофонтова Н.А., Белов А.А. и др. Прокариотный компонент нефтезагрязненной торфяной олиготрофной почвы при разном уровне минерального питания // Почвоведение. 2021. № 1.
20.    Методические рекомендации по оценке степени загрязнения атмосферного воздуха населенных пунктов металлами по их содержанию в снежном покрове и почве. М., 1990.
21.    Никитин Д.А., Семенов М.В., Чернов Т.И. и др. Микробиологические индикаторы экологических функций почв (обзор) // Почвоведение. 2022. № 2.
22.    Оводков М.В., Миронова А.Д., Никитин М.В., Ткачев М.А. О подготовке сводных расчетов загрязнения атмосферного воздуха в рамках федерального проекта «Чистый воздух» и эксперимента по квотированию выбросов // Охрана атмосферного воздуха. Новые подходы и пути решения: сборник трудов к XXV Экологическому конгрессу «Атмосфера-2024». СПб., 2024.
23.    Осипов С.В. Леса и редколесья гольцово-таежных ландшафтов Буреинского нагорья (разнообразие, структура, динамика) // Сибирский лесной журнал. 2015. № 1.
24.    Плеханова И.О., Золотарева О.А. Экологическое нормирование состояния почв, загрязненных тяжелыми металлами // Агрохимия. 2020. № 10.
25.    Поляк Ю.М., Сухаревич В.И. Почвенные ферменты и загрязнение почв: биодеградация, биоремедиация, биоиндикация // Агрохимия. 2020. № 3.
26.    Приказ Минприроды России от 06.06.2017 № 273 «Об утверждении методов расчетов рассеивания выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферном воздухе».
27.    Приказ Минприроды России от 29.11.2019 г. № 813 «Об утверждении правил проведения сводных расчетов загрязнения атмосферного воздуха, включая их актуализацию».
28.    Приказ Минприроды России от 31.07.2018 г. № 341 «Об утверждении Порядка формирования и ведения перечня методик расчета выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух стационарными источниками».
29.    Природные условия государственного природного заповедника «Буреинский» [Электронный ресурс]. 2019. URL: https://zapbureya.ru/o-nas/prirodnye-usloviya/ (дата обращения: 03.05.2024).
30.    СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания».
31.    Семенков И.Н., Шарапова А.В., Леднев С.А. и др. Фракционный состав соединений металлов и серы в верхнем слое почв зон воздействия террикона угольной шахты (среднерусская лесостепь) // Аридные экосистемы. 2023. Т. 29, № 2(95).
32.    Семикобыла Я.Г., Добровольский А.И. Прогноз экологической ситуации в горнопромышленном районе шахты Северная ОАО «Ургалуголь» с увеличением ее мощности // Уголь. 2011. № 2(1018).
33.    Федеральный закон № 195-ФЗ от 26.07.2019 г. «О проведении эксперимента по квотированию выбросов загрязняющих веществ и внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации в части снижения загрязнения атмосферного воздуха».
34.    Шарапова А.В., Семенков И.Н., Кречетов П.П. и др. Влияние керосина на целлюлозолитическую активность дерново-подзолистой и песчаной пустынной почвы (лабораторный эксперимент) // Почвоведение. 2022. № 2.
35.    Шарыгина И.О., Игнатьева Ю.С., Вельбовец Ю.И., Столярова С.А. Перспективы развития экологического нормирования качества атмосферного воздуха в рамках реализации положений Федерального закона от 21.07.2014 № 219-ФЗ // Управление качеством. 2019. № 12.
36.    Экологическое нормирование и управление качеством почв и земель / Под общ. ред. С.А. Шобы, А.С. Яковлева, Н.Г. Рыбальского. М., 2013.
37.    Яковлев А.С., Евдокимова М.В. Подход к установлению зон экологической ответственности предприятий и уровней природно-антропогенного фона почв // Почвоведение. 2022. № 9.
38.    Ananyeva N.D., Susyan E.A., Chernova O.V. et al. Microbial respiration activities of soils from different climatic regions of European Russia // European Journal of Soil Biology. 2008. № 44 (2).
39.    Minkina Т., Fedorenko G., Nevidomskaya D. et al. Biogeochemical and microscopic studies of soil and Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud. plants affected by coal mine dumps // Environmental Science and Pollution Research. 2023. Vol. 31.
40.    Tucker C.J. Red and photographic infrared linear combinations for monitoring vegetation // Remote Sens Environ. 1979. Vol. 8, Iss. 2.