Полиэлементное загрязнение почв в зоне аэротехногенного воздействия Новочеркасской ГРЭС
DOI:
https://doi.org/10.52575/2712-7443-2025-49-3-420-433Ключевые слова:
потенциально токсичные элементы, тяжелые металлы и металлоиды, оценка загрязнения, индекс геоаккумуляции, индекс загрязнения Немерова, теплоэлектростанция, Ростовская областьАннотация
Тепловые электростанции являются значимым источником выбросов загрязняющих веществ, в том числе тяжелых металлов и металлоидов (ТММ). В данной работе представлена оценка индивидуального и суммарного загрязнения ТММ антропогенно-измененных почв импактной зоны Новочеркасской ГРЭС (НГРЭC) (Ростовская обл., Россия). Проведен сравнительный анализ результатов классификации загрязнения почв по показателям, широко используемым в отечественной и зарубежной практике экологического контроля: индексу геоаккумуляции (Igeo) и коэффициенту концентрации (Kc), суммарному показателю загрязнения (Zc), модифицированному комплексному суммарному показателю загрязнения (Zct(г)) и индексу загрязнения Немерова (NPI). Показано, что, согласно Kc, приоритетными поллютантами почв импактной зоны НГРЭС являются Ni, Cu, Zn, Pb, Cd и As, тогда как по Igeo только последние три элемента представляют значимую опасность. Максимальные значения Zc и Zct(г) достигают 21 и 27 соответственно, что характеризует умеренно опасное суммарное загрязнение почв, тогда как, согласно NPI, в импактной зоне НГРЭС выявлена область опасного загрязнения. Полученные результаты подтверждают наличие аэротехногенного воздействия тепловой электростанции на прилегающие территории, вместе с тем негативные эффекты в виде выраженного полиэлементного загрязнения почв проявляются в радиусе 3 км от источника.
Благодарности: исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-77- 10097, https://rscf.ru/project/22-77-10097/
Скачивания
Библиографические ссылки
Список источников
M-049-ПДО/18. Методика измерений массовой доли металлов и оксидов металлов в порошковых пробах почв и донных отложений рентгенофлуоресцентным методом. 2018. СПб, ООО «НПО «Спектрон», 18 с.
МУ 2.1.7.730-99 «Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест» (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 7 февраля 1999 г.). 1999. М., Информационно- издательский центр Минздрава России, 18 c.
СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания» (ред. от 30.12.2022). Электронный ресурс. URL: http://pravo.gov.ru/proxy/ips/?docbody=&prevDoc=603138049&backlink=1&&nd=602092088 (дата обращения 27.02.2025).
Экологический вестник Дона «О состоянии окружающей среды и природных ресурсов Ростовской области в 2023 году». 2024. Ростов-на-Дону, Министерство природных ресурсов и экологии Ростовской области, 369 с.
Список литературы
Будина Т.С., Курбанов Н.Х., Прокофьева Л.М., Шийко В.Г. 2021. Учет промышленных отходов на примере золошлаковых отвалов. Экономика и управление: проблемы, решения, 4(4(112)): 182–188. https://doi.org/ 10.36871/ek.up.p.r.2021.04.04.033.
Бушумов С.А., Короткова Т.Г., Сай Ю.В. 2016. Технологические стадии производства и техногенные отходы Новочеркасской ГРЭС. Электронный сетевой политематический журнал «Научные труды КУБГТУ», 13: 25–34.
Водяницкий Ю.Н. 2010. Формулы оценки суммарного загрязнения почв тяжелыми металлами и металлоидами. Почвоведение, 10: 1276–1280.
Гаретова Л.А., Имранова Е.Л., Кириенко О.А., Фишер Н.К., Кошельков А.М. 2023. Oценка состояния воды, почв и донных отложений территории, сопряженной с бывшим золоотвалом. Экология и промышленность России, 27(2): 60–66. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2023-2-60-66
Журавлева М.А., Зубрев Н.И., Кокин С.М. 2023. Сравнение вкладов тепловой станции и железной дороги в загрязнение почвы тяжелыми металлами. Наука и техника транспорта, 3: 106–110.
Касимов Н.С., Власов Д.В. 2012. Технофильность химических элементов в начале XXI века. Вестник Московского университета. Серия 5. География, 1: 15–22.
Касимов Н.С., Власов Д.В. 2015. Кларки химических элементов как эталоны сравнения в экогеохимии. Вестник Московского университета. Серия 5: География, 2: 7–17.
Ковалева Е.В., Матвеенко Т.И., Вагурин И.Ю., Кузьмина О.С. 2020. Воздействия золоотвалов теплоэлектростанций на окружающую среду в черте пригородных зон. Polish Journal of Science, 28–1(28): 11–21.
Коротченко И.С., Первышина Г.Г., Мучкина Е.Я. 2020. Воздействие процесса сжигания углей Ирша-Бородинского разреза на депонирование тяжелых металлов в почве (на примере Минусинской ТЭЦ). Уголь, 6(1131): 67–69. https://doi.org/10.18796/0041-5790-2020-6-67-69
Лисецкий Ф.Н., Зеленская Е.Я. 2023. Различия в содержании тяжелых металлов в почвах Южного берега Крыма (пространственно-временной анализ). Экосистемы, 34: 81–91.
Насонкина Н.Г., Антоненко С.Е., Забурдаев В.С., Соколов Д.Г. 2024. Системный подход к оценке экологического воздействия отходов ТЭС ДНР на окружающую среду. Вестник Донбасской национальной академии строительства и архитектуры, 2024-5(169): 96–104. https://doi.org/10.71536/vd.2024.5c169.12
Сычева Д.Г., Кошелева Н.Е. 2023. Эколого-геохимическое состояние почвенного покрова г. Гусиноозерска в зоне влияния угольной ГРЭС. Почвоведение, 8: 953–969. https://doi.org/10.31857/S0032180X23600270
Сычева Д.Г., Кошелева Н.Е. 2024. Источники, уровни накопления и экологическая опасность тяжелых металлов и металлоидов в почвах и фракции PM10 г. Северобайкальска. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 335(3): 137–153. https://doi.org/10.18799/24131830/2024/3/4259
Федорец Н.Г., Бахмет О.Н., Медведева М.В., Ахметова Г.В., Новиков С.Г., Ткаченко Ю.Н., Солодовников А.Н. 2015. Тяжелые металлы в почвах Карелии. Петрозаводск, Карельский научный центр РАН, 222 с.
Федорова Н.В., Шафорост Д.А. 2015. Перспективы использования золы-уноса тепловых электростанций Ростовской области. Теплоэнергетика, 1: 53–58. https://doi.org/10.1134/S0040363615010038
Чаплыгин В.А., Бурачевская М.В., Минкина Т.М., Манджиева С.С., Сиромля Т.И., Черникова Н.П., Дудникова Т.С. 2024. Особенности накопления и распределения тяжелых металлов в почвах и лекарственных растениях импактной зоны Новочеркасской ГРЭС. Почвоведение, 10: 1424–1438. https://doi.org/10.31857/S0032180X24100116
Guercio V., Doutsi A., Exley K.S. 2022. A Systematic Review on Solid Fuel Combustion Exposure and Respiratory Health in Adults in Europe, USA, Canada, Australia and New Zealand. International Journal of Hygiene and Environmental Health, 241: 113926.
https://doi.org/10.1016/j.ijheh.2022.113926
Kabata-Pendias A. 2011. Trace Elements in soils and Plant. Boca Raton, CRC Press, 505 p.
Konstantinov A., Konstantinova E., Novoselov A., Kurasova A., Shuvaev E., Sherstnev A., Zaitseva V., Minkina T. 2024. Geochemical Status of Non-Reclaimed Ash Dumps Subjected to Long-Term Self-Overgrowing: Evidence from the Tyumen, Russia. Journal of Geochemical Exploration, 258: 107387. https://doi.org/10.1016/j.gexplo.2024.107387
Kowalska J.B., Mazurek R., Gasiorek M., Zaleski T. 2018. Pollution Indices as Useful Tools for the Comprehensive Evaluation of the Degree of Soil Contamination–A Review. Environmental Geochemistry and Health, 40: 2395–2420. https://doi.org/10.1007/s10653-018-0106-z
Linnik V.G., Minkina T.M., Bauer T.V., Saveliev A.A., Mandzhieva S.S. 2020. Geochemical Assessment and Spatial Analysis of Heavy Metals Pollution Around Coal-Fired Power Station. Environmental Geochemistry and Health, 42: 4087–4100. https://doi.org/10.1007/s10653-019-00361-z
Lobzenko I., Konstantinova E., Bauer T., Mandzhieva S., Sushkova S., Chaplygin V., Burachevskaya M., Minkina T., Kravcova N., Kalinichenko V. 2020. Assessment of Health Risks Associated with Soil Contamination by Heavy Metal in an Impact Area of Novocherkassk Power Plant. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 578: 012020. https://doi.org/10.1088/1755- 1315/578/1/012020
Minkina T., Konstantinova E., Bauer T., Mandzhieva S., Sushkova S., Chaplygin V., Burachevskaya M., Nazarenko O., Kizilkaya R., Gülser C., Maksimov A. 2021. Environmental and Human Health Risk Assessment of Potentially Toxic Elements in Soils Around the Largest Coal-Fired Power Station in Southern Russia. Environmental Geochemistry and Health, 43: 2285–2300. https://doi.org/10.1007/s10653-020-00666-4
Mor S., Vig N., Ravindra K. 2022. Distribution of Heavy Metals in Surface Soil Near a Coal Power Production Unit: Potential Risk to Ecology and Human Health. Environmental Monitoring and Assessment, 194: 263. https://doi.org/10.1007/s10661-021-09692-w
Müller G. 1986. Schadstoffe in Sedimenten – Sedimente Als Schadstoffe. Mitteilungen der Österreichischen Geologischen Gesellschaft, 79: 107–126.
Parlak M., Taş İ., Görgişen C., Gökalp Z. 2023. Spatial Distribution and Health Risk Assessment for Heavy Metals of the Soils Around Coal-Fired Power Plants of Northwest Turkey. International Journal of Environmental Analytical Chemistry, 104(20): 9708–9722. https://doi.org/10.1080/03067319.2023.2243231
Rudnick R.L., Gao S. 2014. Composition of the Continental Crust. Treatise on geochemistry. Second Edition. Vol. 4: The Crust. Elsevier Science: 1–51.
References
Budina T.S., Kurbanov N.Kh., Prokofieva L.M., Shiyko V.G. Industrial Waste Accounting on Example Ash Dumps. Ekonomika i upravlenie: problemy, resheniya, 4(4(112)): 182–188 (in Russian). https://doi.org/ 10.36871/ek.up.p.r.2021.04.04.033.
Bushumov S.A., Korotkova T.G., Say Yu.V. 2016. Technological stage of production and technogenic waste Novocherkassk SDPP. Scientific Works of KUBSTU, 13: 25–34 (in Russian).
Vodyanitskii Y.N. 2010. Equations for Assessing the Total Contamination of Soils with Heavy Metals and Metalloids. Eurasian Soil Science, 43(10): 1184–1188 (in Russian). https://doi.org/10.1134/S106422931010011X
Garetova L.A., Imranova E.L., Kirienko O.A., Fisher N.K., Koshelkov A.M. 2023. Assessment of the State of Water, Soil and Bottom Sediments of the Territory Adjacent to the Former Ash-disposal Area. Ecology and Industry of Russia, 27(2): 60-66 (in Russian). https://doi.org/10.18412/1816-0395-2023-2-60-66
Zhuravleva M.A., Zubrev N.I., Kokin S.M. 2023. Comparison of Thermal Plant and Railway Influence to Heavy Metal Soil Pollution. Science and Technology in Transport, 3: 106–110 (in Russian).
Kasimov N.S., Vlasov D.V. 2012. Technophilia of chemical elements in the beginning of the 21st century. Moscow University Bulletin. Series 5, Geography, 1: 15–22 (in Russian).
Kasimov N.S., Vlasov D.V. 2015. Clarkes of chemical elements as comparison standards in ecogeochemistry. Moscow University Bulletin. Series 5, Geography, 2: 7–17 (in Russian).
Kovalyova E., Matveenko T., Vagurin I., Kuzmina O. 2020. Impact of Ash and Slag Landfills of Thermal Power Plants on Atmospheric Air, Soils and Plants. Polish Journal of Science, 28–1(28): 11–21 (in Russian).
Korotchenko I.S., Pervyshina G.G., Muchkina E.Ya. 2020. Impact of the Coal Burning Process of the Irsha-Borodinsky Open-Pit Mine on the Deposition of Heavy Metals in Soil (for Example, Minusinskaya CHP). Ugol’, 6(1131): 67–69 (in Russian). https://doi.org/10.18796/0041-5790- 2020-6-67-69
Lisetskii F.N., Zelenskaya E.Ya. 2023. Differences in the Content of Heavy Metals in the Soils of the Southern Coast of Crimea (Spatio-Temporal Analysis). Ekosistemy, 34: 81–91 (in Russian).
Nasonkina N.G., Antonenko S.Ye., Zaburdaiev V.S., Sokolov D.G. 2024. System Approach to Assessing the Environmental Impact of Heat and Power Stations Waste on the Environment in the DPR. Proceeding of the Donbas National Academy of Civil Engineering and Architecture. Engineering systems and technological safety, 2024-5(169): 96–104 (in Russian). https://doi.org/10.71536/vd.2024.5c169.12
Sycheva D.G., Kosheleva N.E. 2023. Ecological and Geochemical State of the Soil Cover of Gusinoozersk in the Impact Zone of Coal Thermal Power Plant. Eurasian Soil Science, 56(8): 1114–1129 (in Russian). https://doi.org/ 10.1134/s1064229323600896
Sycheva D.G., Kosheleva N.E. 2024. Sources, Accumulation Levels and Environmental Hazard of Heavy Metals and Metalloids in Soils and PM10 Fractions of Severobaykalsk. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering, 335(3): 137–153 (in Russian). https://doi.org/10.18799/24131830/2024/3/4259
Fedorets N.G., Bakhmet O.N., Medvedeva M.V., Novikov S.G., Tkachenko Yu.N., Solodovnikov A.N. 2015. Heavy Metals in Soils of Karelia. Petrozavodsk, Pabl. Karelskiy nauchnyy tsentr RAN, 222 p. (in Russian).
Fedorova N.V., Shaforost D.A. 2015. Prospects for Using the Fly Ash Produced at Thermal Power Plants in the Rostov Region. Thermal Engineering, 62(1): 51–57 (in Russian). https://doi.org/10.1134/S0040601515010036
Chaplygin V.A., Burachevskay M.V., Minkina T.M., Mandzhieva S.S., Siromlya T.I., Chernikova N.P., Dudnikova T.S. 2024. Accumulation and Distribution of Heavy Metals in Soils and Medicinal Plants in the Impact Zone of Novocherkassk Power Station. Eurasian Soil Science, 57: 1746–1758. https://doi.org/10.1134/S1064229324601501
Guercio V., Doutsi A., Exley K.S. 2022. A Systematic Review on Solid Fuel Combustion Exposure and Respiratory Health in Adults in Europe, USA, Canada, Australia and New Zealand. International Journal of Hygiene and Environmental Health, 241: 113926. https://doi.org/10.1016/j.ijheh.2022.113926
Kabata-Pendias A. 2011. Trace Elements in soils and Plant. Boca Raton, CRC Press, 505 p.
Konstantinov A., Konstantinova E., Novoselov A., Kurasova A., Shuvaev E., Sherstnev A., Zaitseva V., Minkina T. 2024. Geochemical Status of Non-Reclaimed Ash Dumps Subjected to Long-Term Self-Overgrowing: Evidence from the Tyumen, Russia. Journal of Geochemical Exploration, 258: 107387. https://doi.org/10.1016/j.gexplo.2024.107387
Kowalska J.B., Mazurek R., Gasiorek M., Zaleski T. 2018. Pollution Indices as Useful Tools for the Comprehensive Evaluation of the Degree of Soil Contamination–A Review. Environmental Geochemistry and Health, 40: 2395–2420. https://doi.org/10.1007/s10653-018-0106-z
Linnik V.G., Minkina T.M., Bauer T.V., Saveliev A.A., Mandzhieva S.S. 2020. Geochemical Assessment and Spatial Analysis of Heavy Metals Pollution Around Coal-Fired Power Station. Environmental Geochemistry and Health, 42: 4087–4100. https://doi.org/10.1007/s10653-019-00361-z
Lobzenko I., Konstantinova E., Bauer T., Mandzhieva S., Sushkova S., Chaplygin V., Burachevskaya M., Minkina T., Kravcova N., Kalinichenko V. 2020. Assessment of Health Risks Associated with Soil Contamination by Heavy Metal in an Impact Area of Novocherkassk Power Plant. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 578: 012020. https://doi.org/10.1088/1755- 1315/578/1/012020
Minkina T., Konstantinova E., Bauer T., Mandzhieva S., Sushkova S., Chaplygin V., Burachevskaya M., Nazarenko O., Kizilkaya R., Gülser C., Maksimov A. 2021. Environmental and Human Health Risk Assessment of Potentially Toxic Elements in Soils Around the Largest Coal-Fired Power Station in Southern Russia. Environmental Geochemistry and Health, 43: 2285–2300. https://doi.org/10.1007/s10653-020-00666-4
Mor S., Vig N., Ravindra K. 2022. Distribution of Heavy Metals in Surface Soil Near a Coal Power Production Unit: Potential Risk to Ecology and Human Health. Environmental Monitoring and Assessment, 194: 263. https://doi.org/10.1007/s10661-021-09692-w
Müller G. 1986. Schadstoffe in Sedimenten – Sedimente Als Schadstoffe. Mitteilungen der Österreichischen Geologischen Gesellschaft, 79: 107–126.
Parlak M., Taş İ., Görgişen C., Gökalp Z. 2023. Spatial Distribution and Health Risk Assessment for Heavy Metals of the Soils Around Coal-Fired Power Plants of Northwest Turkey. International Journal of Environmental Analytical Chemistry, 104(20): 9708–9722. https://doi.org/10.1080/03067319.2023.2243231
Rudnick R.L., Gao S. 2014. Composition of the Continental Crust. Treatise on geochemistry. Second Edition. Vol. 4: The Crust. Elsevier Science: 1–51.
Просмотров аннотации: 81
Поделиться
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Copyright (c) 2025 Региональные геосистемы
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
