Эколого-геохимическое состояние почвенного покрова г. Гусиноозерска в зоне влияния угольной ГРЭС
- Авторы: Сычева Д.Г.1, Кошелева Н.Е.1
-
Учреждения:
- МГУ им. М.В. Ломоносова
- Выпуск: № 8 (2023)
- Страницы: 953-969
- Раздел: ДЕГРАДАЦИЯ, ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ОХРАНА ПОЧВ
- URL: https://journals.rcsi.science/0032-180X/article/view/138151
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0032180X23600270
- EDN: https://elibrary.ru/OJFDFW
- ID: 138151
Цитировать
Аннотация
Изучено загрязнение верхних горизонтов почв г. Гусиноозерска (Республика Бурятия) под воздействием выбросов работающей на Окино-Ключевских бурых углях ГРЭС. Проанализировано содержание 14-ти элементов (Sr, As, Co, Mo, Sb, V, Cu, Ni, Cr, W, Zn, Bi, Cd, Pb) в валовых пробах, а также во фракции физической глины (частиц диаметром <10 мкм, PM10) и в пробах бурых углей и золы ГРЭС. Приоритетными поллютантами почв (Urbic Technosols) Гусиноозерска являются Sr, As, Co, Mo, Sb, V с более высокими концентрациями большинства элементов во фракции PM10. Наиболее загрязнены почвы и фракция PM10 промышленной действующей подзоны, где аккумулируются Sr, As, Co, V, Cu, Mo, Ni, Cr, содержащиеся в золе-уносе Гусиноозерской ГРЭС. Бóльшая часть территории (57% для почв в целом и 47% для фракции PM10) характеризуется низким уровнем загрязнения (Zc = 8–16). Наибольшую экологическую опасность представляет As, во фракции PM10 его концентрации превысили ОДК в 90% исследуемых проб. Факторами накопления элементов в почвах и их фракции PM10 являются содержание Fe2O3 и MnO, органического вещества, гранулометрический состав, кислотно-щелочные условия, значение EC1 : 5, а также принадлежность к функциональной зоне, обусловливающие формирование различных классов геохимических барьеров. Сравнение химического состава Окино-Ключевских бурых углей и золы Гусиноозерской ГРЭС и Канско-Ачинских углей и золы Центральной ТЭЦ г. Северобайкальска показало, что используемые в Северобайкальске Канско-Ачинские бурые угли и зола ТЭЦ незначительно обогащены металлами и металлоидами, что объясняет их слабую аккумуляцию в почвах.
Ключевые слова
Об авторах
Д. Г. Сычева
МГУ им. М.В. Ломоносова
Автор, ответственный за переписку.
Email: l.msu@yandex.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинские горы, 1
Н. Е. Кошелева
МГУ им. М.В. Ломоносова
Email: l.msu@yandex.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинские горы, 1
Список литературы
- Белоголовов В.Ф. Геохимический атлас Улан-Удэ. Улан-Удэ: Бурят. кн. изд-во, 1989. 52 с.
- Битюкова В.Р. Экологический рейтинг регионов России // Ежегодник Русского географического общества / Под ред. Касимова Н.С. М.: Эксмо, 2021. 336 с.
- Власов Д.В., Кукушкина О.В., Кошелева Н.Е., Касимов Н.С. Уровни и факторы накопления металлов и металлоидов в придорожных почвах, дорожной пыли и их фракции РМ10 в Западном округе Москвы // Почвоведение. 2022. № 5. С. 538–555. https://doi.org/10.31857/S0032180X22050112
- Волошин А.Л. Причины и некоторые аспекты настоящего снижения водности рек Западного Забайкалья // Мат-лы IX Междунар. конф. “Реки Сибири и Дальнего Востока”. Улан-Удэ. 2015. С. 124–128.
- Герасимова М.И., Строганова М.Н., Можарова Н.В., Прокофьева Т.В. Антропогенные почвы: генезис, география, рекультивация. Смоленск: Ойкумена, 2003. 268 с.
- Голубцов В.А., Рыжов Ю.В., Кобылкин Д.В. Почвообразование и осадконакопление в Селенгинском среднегорье в позднеледниковье и голоцене. Иркутск: Изд-во Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2017. 139 с.
- Государственный доклад “О состоянии озера Байкал и мерах по его охране в 2020 году”. Иркутск: ИНЦХТ, 2017. 374 с.
- Григорьев Н.А. Распределение химических элементов в верхней части континентальной коры. Екатеринбург: УрО РАН, 2009. 382 с.
- Журавлева М.А., Зубрев Н.И., Кокин С.М. Загрязнение полосы отвода // Мир транспорта. 2016. № 3. С. 112–118.
- Казанцев И.В. Железнодорожный транспорт как источник загрязнения почв тяжелыми металлами // Самарский научный вестник. 2015. № 2. С. 94–96.
- Касимов Н.С. Экогеохимия ландшафтов. М.: ИП Филимонов М.В., 2013. 208 с.
- Касимов Н.С., Власов Д.В. Кларки химических элементов как эталоны сравнения в экогеохимии // Вестник Моск. ун-та. Сер. география. 2015. № 2. С. 7–17.
- Касимов Н.С., Власов Д.В., Кошелева Н.Е. Химический состав дорожной пыли и ее фракции PM10 как индикатор загрязнения городской среды // Экология и промышленность России. 2021. Т. 25. № 10. С. 43–49.
- Касимов Н.С., Власов Д.В., Кошелева Н.Е., Никифорова Е.М. Геохимия ландшафтов Восточной Москвы. М.: АПР, 2016. 276 с.
- Кошелева Н.Е., Касимов Н.С., Власов Д.В. Факторы накопления тяжелых металлов и металлоидов на геохимических барьерах в городских почвах // Почвоведение. 2015. № 5. С. 536–553.
- Кошелева Н.Е., Никифорова Е.М., Тимофеев И.В. Загрязнение тяжелыми металлами и металлоидами и экологическое состояние почв г. Северобайкальска // Почвоведение. 2022. № 5. С. 571–585. https://doi.org/10.31857/S0032180X22050045
- Основные показатели охраны окружающей среды. Статистический бюллетень. Федеральная служба государственной статистики. 2021. 110 с.
- Ратанова М.П. Экологические основы общественного производства. Смоленск: СГУ, 1999. 176 с.
- Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Янин Е.П., Смирнова Р.С., Башаркевич Е.Л., Онищенко Т.Л., Павлова Л.Н., Трефилова Н.Я., Ачкасов А.И., Саркисян С.Ш. Геохимия окружающей среды. М.: Недра, 1990. 335 с.
- Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Токсичные элементы-примеси в ископаемых углях. Екатеринбург: УрО РАН, 2005. 655 с.
- Altikulac A., Turhan S., Kurnaz A., Goren E., Duran C., Hançerliogullari A., Ugur F.A. Assessment of the Enrichment of Heavy Metals in Coal and Its Combustion Residues // ACS Omega. 2022. V. 7. P. 21239–21245. https://doi.org/10.1021/acsomega.2c02308
- Alves C.A., Vicente A.M.P., Calvo A.I., Baumgardner D., Amato F., Querol X., Pio C., Gustafsson M. Physical and chemical properties of non-exhaust particles generated from wear between pavements and tyres // Atmos. Environ. 2020. V. 224. P. 24–35. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2019.117252
- Anaman R., Peng C., Jiang Z., Liu X., Zhou Z., Guo Z., Xiao, X. Identifying sources and transport routes of heavy metals in soil with different land uses around a smelting site by GIS based PCA and PMF // Sci. Total Environ. 2022. V. 823. P. 153759. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.153759
- Demetriades A., Birke M. Urban geochemical mapping manual: sampling, sample preparation, laboratory analysis, quality control check, statistical processing and map plotting // Brussels: EuroGeoSurveys, 2015. 162 p. https://doi.org/10.1016/j.gexplo.2017.10.024
- Facchinelli A., Sacchi E., Mallen L. Multivariate statistical and GIS-based approach to identify heavy metal sources in soils // Environ. Poll. 2001. V. 114. P. 313–324. https://doi.org/10.1016/S0269-7491(00)00243-8
- Fan H., Zhao C., Yang Y. A comprehensive analysis of the spatio-temporal variation of urban air pollution in China during 2014–2018 // Atmospheric Environment. 2020. V. 220. P. 117066. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2019.117066
- Fu B., Liu G., Mian M.M., Sun M., Wu D. Characteristics and speciation of heavy metals in fly ash and FGD gypsum from Chinese coal-fired power plants // Fuel. 2019. V. 251. P. 593–602. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2019.04.055
- Ghosh S.P., Maiti S.K. Evaluation of heavy metal contamination in roadside deposited sediments and road surface runoff: a case study // Environmental earth sciences. 2018. V. 77. P. 1–13. https://doi.org/10.1007/s12665-018-7370-1
- Gulia S., Nagendra S., Khare M., Khanna I. Urban air quality management-A review // Atmospheric Pollution Research. 2015. V. 6. P. 286–304. https://doi.org/10.5094/APR.2015.033
- Harrison R.M., Jones A.M., Gietl J., Yin J., Green D.C. Estimation of the contributions of brake dust, tire wear, and resuspension to nonexhaust traffic particles derived from atmospheric measurements // Environ. Sci. Technol. 2012. V. 46. P. 63–79. https://doi.org/10.1021/es300894r
- Hu Z., Gao S. Upper crustal abundances of trace elements: A revision and update // Chem. Geol. 2008. V. 253. P. 205–221. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2008.05.010
- Huang X., Hu J., Qin F., Quan W., Cao R., Fan M., Wu X. Heavy metal pollution and ecological assessment around the Jinsha Coal-Fired Power Plant (China) // Int. J. Environ. Res. Public Health. 2017. V. 14. P. 15–23. https://doi.org/10.3390/ijerph14121589
- Kelepertzis E. Accumulation of heavy metals in agricultural soils of Mediterranean: Insights from Argolida basin, Peloponnese, Greece // Geoderma. 2014. V. 221. P. 82–90. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2014.01.007
- Limbeck A., Puls C. Particulate emissions from on-road vehicles // Urban airborne particulate matter: origin, chemistry, fate and health impacts. Heidelberg: Springer-Verlag Berlin. 2011. P. 63–76. https://doi.org/10.1007/978-3-642-12278-1_4
- Lin B., Zhu J. Changes in urban air quality during urbanization in China // J. Cleaner Production. 2018. V. 188. P. 312–321. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.03.293
- Meij R., Te Winkel B. The emissions and environmental impact of PM10 and trace elements from a modern coal-fired power plant equipped with ESP and wet FGD // Fuel Processing Technology. 2004. V. 85 (6-7). P. 641–656. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2003.11.012
- Moses E.A., Orok U.B. Contamination and health risk assessment of suspended particulate matter (SPM) in Uyo, Niger Delta, Nigeria // J. Scientific Res. Rep. 2015. P. 276–286. https://doi.org/10.9734/JSRR/2015/16296
- Nan J., Xiaohan L., Shanshan W., Xue Y., Shasha Y., Shiguang D., Shenbo W., Ruiqin Z., Shengli L. Pollution characterization, source identification, and health risks of atmospheric-particle-bound heavy metals in PM10 and PM2.5 at multiple sites in an emerging megacity in the central region of China // Aerosol and Air Quality Research. 2019. V. 19. P. 247–271. https://doi.org/10.4209/aaqr.2018.07.0275
- Rovira J., Domingo J.L., Schuhmacher M. Air quality, health impacts and burden of disease due to air pollution (PM10, PM2. 5, NO2 and O3): Application of AirQ+ model to the Camp de Tarragona County (Catalonia, Spain) // Sci. Total Environ. 2020. V. 703. P. 135538. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.135538
- Rudnick R.L., Gao S. Composition of the Continental Crust // Treatise on Geochemistry. 2014. P. 1–51. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-095975-7.00301-6
- Saha D., Chatterje D., Chakravarty S., Roychowdhury T. Investigation of environmental-concern trace elements in coal and their combustion residues from thermal power plants in Eastern India // Natural Resources Research. 2019. V. 28(4). P. 1505–1520. https://doi.org/10.1007/s11053-019-09451-2
- Sanders P.G., Xu N., Dalka T.M., Maricq M.M. Airborne brake wear debris: size distributions, composition, and a comparison of dynamometer and vehicle tests // Environ. Sci. Technol. 2003. V. 37. P. 4060–4069. https://doi.org/10.1021/es034145s
- Savic D., Nisic D., Malic N., Dragosavljevic Z., Medenica D. Research on power plant ash impact on the quality of soil in Kostolac and Gacko coal basins // Minerals. 2018. V. 8. P. 54–67. https://doi.org/10.3390/min8020054
- Truong M.T., Nguyen L.S.P., Hien T.T., Pham T.D.H., Do T.T.L. Source Apportionment and Risk Estimation of Heavy Metals in PM10 at a Southern Vietnam Megacity // Aerosol and Air Quality Research. 2022. V. 22. P. 220094. https://doi.org/10.4209/aaqr.220094
- Verma C., Madan S., Hussain A. Heavy metal contamination of groundwater due to fly ash disposal of coal-fired thermal power plant, Parichha, Jhansi, India // Cogent Eng. 2016. V. 3. P. 112–125. https://doi.org/10.1080/23311916.2016.1179243