Физические и химические свойства почв и техногенных поверхностных образований породных отвалов территорий угледобычи Ростовской области

Аннотация

Изучены физические, химические и физико-химические свойства почв и техногенных поверхностных образований (ТПО) территорий угольных отвалов в юго-восточной части Донецкого кряжа в пределах Грушевско-Несветаевской синклинали (Ростовская область), различающихся по возрасту, литологическим свойствам слагающих их вскрышных и вмещающих пород и пирогенной динамике. Установлены основные химические, физические и физико-химические характеристики свойств почв исследуемых территорий для оценки геоэкологической ситуации, закономерностей распространения потенциально токсичных веществ и разработки проектов по восстановлению территорий. Выявлено неравномерное влияние факторов почвообразования, проявляющееся в высокой вариабельности и контрасте свойств почв и ТПО. Электронно-микроскопические исследования техногенных образцов показали, что грубая микроструктура образовалась в результате воздействия на породу современных процессов уплотнения, цементации и спекания. Широкий диапазон варьирования рН (4,4–8,9) и засоление (до 1,9% плотного остатка) относят породы к непригодным для биологической рекультивации.

Литература

1.    Артемов И.А., Попов Ю.В., Шарова Т.В. Минералого-петрографическая зональность пород горящих террикоников песчано-глинистого состава Восточного Донбасса // Успехи современного естествознания. 2022. № 11.
2.    Баранник Л.П., Щербатенко В.И. Гидротермические условия отвально-карьерных ландшафтов и их влияние на приживаемость и рост культур // Агроклиматология Сибири. Новосибирск, 1977.
3.    Безуглова О.С., Хырхырова М.М. Почвы Ростовской области. Ростов-на-Дону, 2011.
4.    Большенко В.В. Эколого-экономическая оценка использования техногенных месторождений (на примере Восточного Донбасса): Дис.… канд. экон. наук. Ростов-на-Дону, 2006.
5.    Брагина П.С., Цибарт А.С., Завадская М.П. и др. Почвы на отвалах вскрышных пород в лесостепной и горно-таежной зонах Кузбасса // Почвоведение. 2014. № 7.
6.    Вадюнина А.Ф., Корчагина 3.А. Методы исследования физических свойств почв. М., 1986.
7.    Воеводина Л.А., Воеводин О.В. Магний для почвы и растений. [Электронный ресурс]. 2015. Дата обновления 18.05.2015. URL: https://rosniipm-sm.ru/article?n=776 (дата обращения 25.05.2024).
8.    Воробьева Л.А. Теория и практика химического анализа почв. М., 2006.
9.    Гипич Л.В. Геолого-промышленная типизация техногенных месторождений угольного ряда // Разведка и охрана недр. 2006. № 11.
10.    ГОСТ 17.5.1.03-86. Охрана природы. Земли. Классификация вскрышных и вмещающих пород для биологической рекультивации земель. 1988.
11.    Дабахов М.В., Дабахова Е.В. Проблемы нормирования содержания химических элементов и соединений в почвах в рамках правоприменительной практики // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2024. № 2.
12.    Дербенцева А.М., Черновалова А.В., Суржик М.М. и др. Подгороденская природно-техногенная катена: морфологические, физико-химические и химические свойства // Сибирский экологический журнал. 2015. № 1.
13.    Докучаева Л.М., Долина Е.В. Физические свойства чернозема обыкновенного после химической мелиорации удобрительно-мелиорирующими компостами. [Электронный ресурс]. 2011. Дата обновления 17.06.2011. URL: https://rosniipm-sm.ru/article?n=440 (дата обращения 25.05.2024)
14.    Заушинцена А.В., Кожевников Н.В. Техногенез почвенного покрова в районах разработки угольных месторождений Кузбасса // Вестн. Кемер. гос. университета. Сер. Биологические, технические науки и науки о Земле. 2017. № 1(1).
15.    Зубова Л.Г., Зубов А.Р., Зубов А.А. и др. Терриконы. Луганск, 2015.
16.    Китаева С.А., Талпа Б.В. Оценка горелых пород терриконов Восточного Донбасса в качестве сырья для производства минеральных пигментов, декоративного щебня и попутного извлечения черных, цветных и легких металлов // Научно-практическая конференция «Миссия молодежи в науке» (20–21 ноября 2014 г.). Ростов-на-Дону, 2015.
17.    Климатические нормы. Г. Шахты. [Электронный ресурс]. 2024. Дата обновления 25.05.2024. URL: https://meteoinfo.ru/climatcities (дата обращения 25.05.2024).
18.    Климатическое районирование // Национальный атлас России / Под ред. И.Е. Левитина. М., 2007.
19.    Коломенский Г.Ю., Гипич Л.В. Угольная сырьевая база России. М., 2004.
20.    Максимова Ю.Г., Русакова Е.С., Толпешта И.И. и др. Специфика кислотно-основной буферности почв в ризосфере ели в горизонте АЕ подзолистой почвы // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2012. № 2.
21.    Мусина В.Р. Обоснование безопасного размещения углепородных отвалов с учетом геодинамических условий района (на примере Восточного Донбасса): Дис. … канд. техн. наук. М., 2018.
22.    Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафта: Учебник. М., 1999.
23.    Полевой определитель почв. М., 2008.
24.    Почвенная карта России масштаба 1:2 500 000. [Электронный ресурс]. 2023. Дата обновления 01.01.2024. URL: https://soil-db.ru/map?lat=47.7525&lng=39.9525&zoom=12 (дата обращения: 15.11.2023).
25.    Растительность // Национальный атлас России: в 4 т. / глав. ред. И.Е. Левитин. М., 2007. Т. 2. Природа. Экология. 1:15 000 000.
26.    Савич А.И. Свойства вскрышных пород подмосковного и челябинского буроугольных бассейнов. Их классификация и мелиорация в целях биологической рекультивации: Дис. … канд. биол. наук. М., 1984.
27.    Соколова Т.А., Толпешта И.И., Трофимов С.Я. Почвенная кислотность. Кислотно-основная буферность почв. Соединения алюминия в твердой фазе почвы и в почвенном растворе. Тула, 2012.
28.    Солнцева Н.П., Рубилина Н.Е. Морфология почв, трансформированных при угледобыче // Почвоведение. 1987. № 2.
29.    Справка о состоянии и перспективах использования минерально-сырьевой базы Ростовской области на 01.09.2023 г. [Электронный ресурс]. 2024. Дата обновления 01.09.2023. URL: https://atlaspacket.vsegei.ru/?v=msb2021 (дата обращения 04.01.2024).
30.    Шишов Л.Л., Тонконогов В.Д., Лебедева И.И. и др. Классификация и диагностика почв России. Смоленск, 2004.
31.    Alekseenko V.A., Bech J., Alekseenko A.V. et al. Environmental impact of disposal of coal mining wastes on soils and plants in the Rostov Region, Russia // J. Geochem Exploration. 2017. Vol. 184, Part B.
32.    Bech J., Roca N., Barceló J. et al. Soil and plant contamination by lead mining in Bellmunt (Western Mediterranean Area) // J. Geochem Explor. 2012. Vol. 113.
33.    Alperovitch N., Shainberg I., Keren R. Specific effect of magnesium on the hydraulic conductivity of sodic soils // Eur. J. Soil Sci. 2006. Vol. 32(4), № 7.
34.    Dudnikova T., Sushkova S., Minkina T. et al. Main factors in polycyclic aromatic hydrocarbons accumulations in the long-term technogenic contaminated soil // Eurasian Journal of Soil Science.2023. Vol. 12 (3).
35.    Kisku G.C., Kumar V., Sahu P. et al. Characterization of coal fy ash and use of plants growing in ash pond for phytoremediation of metals from contaminated agricultural land // Int. J. Phytoremediat. 2018. Vol. 20, № 4.
36.    Kotelnikova A.D., Rogova O.B., Karpukhina E.A. et al. Assessment of the structure, composition, and agrochemical properties of fly ash and ash-and-slug waste from coal-fired power plants for their possible use as soil ameliorants // J. Clean. Prod. 2022. Vol. 333.
37.    Minkina T., 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. 2024. Vol. 31.
38.    Norton D., Dontsova K. Use of soil amendments to prevent soil surface sealing and control erosion // Adv. Geoecol. 1998. № 31.
39.    Shabanov M.V., Marichev M.S., Minkina T.M. et al. Inflow of heavy metals to depositional environments at Karabash geotechnical system // Mining Informational and Analytical Bulletin. 2024. Vol. 5.
40.    Shabanov M.V., Marichev M.S., Nevidomskaya D.G. et al. Acidic sulphate water influence on terricon soil pollution in the Karabash ore district // Sustainable Development of Mountain Territories. 2023. Vol. 15 (4).
41.    Vodyanitskii Y.N., Minkina T.M., Kubrin S.P. et al. Common and rare iron, sulfur, and zinc minerals in technogenically contaminated hydromorphic soil from Southern Russia // Environmental Geochemistry and Health. 2020. Vol. 42 (1).
42.    Zhang X.C., Norton L.D. Effect of exchangeable Mg on saturated hydraulic conductivity, disaggregation and clay dispersion of disturbed soils // J. Hydrol. 2002. № 260.