Assessment of air quality in the area of the future ecotechnopark "Vostok" (Usolye-Sibirskoye, Irkutsk region) based on snow geochemical survey data.

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The subject of the work is the development of a methodology for snow geochemical research for effective express assessment of air quality under technogenic influence from various industrial sources that shape complex environmental pollution, as well as the creation of an informational and cartographic basis for further ecological monitoring of a significant area in the Baikal region. By examining a detailed assessment of atmospheric pollution in the area of the construction of the "Vostochniy" ecotechnopark, a comparative analysis of the informativeness of cartograms showing the distribution of pollutants in snow water and solid residue is conducted. The surveyed area contains various sources of technogenic impact, ranging from metallurgical enterprises to heat energy generation facilities; thus, this case excellently illustrates the advantages of the snow geochemical survey method as the most representative way to assess atmospheric pollution in the tasks of ecological monitoring in "winter" regions, mitigating ecological risks from new mining projects in the northern part of Eurasia, and controlling industrial activities in cities with a persistent snow cover. Optimizing this type of geoecological research is a highly relevant task. Seasonal snow samples were collected, and the snow water was melted and filtered to separate soluble and insoluble forms of pollutants. A chemical analysis of the snow water and solid residue was performed. Element associations corresponding to various sources of impacts were determined. Cartographic materials characterizing the distribution of pollutants across the area were presented. The research allows for a clear comparison of results obtained using the traditional, yet costly, methodology for analyzing snow water through precision chemical-analytical methods such as ICP-AES/MS, and through an express and inexpensive methodology for analyzing solid residue using non-destructive analysis (XRF). It was shown that the latter method is also quite informative, allowing for a detailed characterization of the geoecological situation over a significant area with minimal costs, identifying and mapping zones with abnormally technogenic conditions in the atmosphere. As a result, the most detailed spatial characterization of air pollution in the area of Usolye-Sibirskoye is provided, which is a constant focus of attention from state ecological control authorities as a rehabilitated site of accumulated environmental damage and simultaneously a promising production site. The described methodological approaches are applicable to a wide range of geoecological situations in regions with prolonged winters.

References

  1. Соловьянов А. А. Прошлый (накопленный) экологический ущерб: проблемы и решения. О ртутном загрязнении в Западной Сибири // Экологический вестник России. – 2016. – № 4. – С. 22-30. – EDN VUSWXF.
  2. Коваль, П. В. И др. Антропогенная компонента и баланс ртути в экосистеме Братского водохранилища / П. В. Коваль, Г. В. Калмычков, С. М. Лавров [и др.] // Доклады Академии наук. – 2003. – Т. 388, № 2. – С. 225-227. – EDN OPTLRX.
  3. Пастухов М. В., Полетаева В. И., Бутаков Е. В. Распределение ртути в шламонакопителе "УСОЛЬЕХИМПРОМ" и его влияние на окружающую среду // Географические основы и экологические принципы региональной политики природопользования: материалы Международной научно-практической конференции, Иркутск, 23-27 сентября 2019 г. – Иркутск: Институт географии им. В. Б. Сочавы СО РАН, 2019. – С. 553-556. – EDN MWSZPK.
  4. Алиева, В. И. Гидрохимическая характеристика реки Ангары в районе влияния Усольского промышленного узла / В. И. Алиева, М. В. Пастухов // География и природные ресурсы. – 2012. – № 1. – С. 68-73. – EDN PXJFVV.
  5. Poletaeva V. I., Pastukhov M. V., Tirskikh E. N. Dynamics of trace element composition of Bratsk Reservoir water in different periods of anthropogenic impact (Baikal Region, Russia) // Archives of Environmental Contamination and Toxicology. – 2021. – Vol. 80, no. 3. – P. 531-545. doi: 10.1007/s00244-021-00819-1 EDN: AHFFWA.
  6. Особенности техногенного загрязнения и формы переноса ртути в Братском водохранилище / В. И. Алиева, Е. В. Бутаков, М. В. Пастухов, Л. Д. Андрулайтис // Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология. – 2011. – № 5. – С. 431-438. – EDN ODXIAL.
  7. Полетаева, В. И. Влияние сточных вод Усольской промзоны на гидрохимический состав р. Ангара / В. И. Полетаева, М. В. Пастухов // Эколого-географические проблемы регионов России: материалы VII всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвящённой 105-летию со дня рождения исследователя Самарской Луки, к.г.н. Г.В. Обедиентовой, Самара, 15 января 2016 года / отв. ред. И.В. Казанцев. – Самара: Поволжская государственная социально-гуманитарная академия, 2016. – С. 74-77. – EDN VLOBNT.
  8. Полетаева, В. И. Особенности поведения техногенных элементов в экосистеме Братского водохранилища / В. И. Полетаева, М. В. Пастухов // Современные проблемы регионального развития: Тезисы VI Международной научной конференции, Биробиджан, 04-06 октября 2016 года / Под редакцией Е. Я. Фрисмана. – Биробиджан: Институт комплексного анализа региональных проблем Дальневосточного отделения РАН, 2016. – С. 153-156. – EDN XRTDMZ.
  9. Пастухов, М. В. Аккумуляция техногенной ртути в донных отложениях седиментационного барьера Братского водохранилища / М. В. Пастухов, В. И. Полетаева // Ртуть и другие тяжелые металлы в экосистемах. Современные методы исследования содержания тяжелых металлов в окружающей среде: Тезисы Всероссийской научной конференции и школы-семинара для молодых ученых, аспирантов и студентов, Череповец, 14-16 мая 2018 года / Отв. ред. Е. С. Иванова. – Череповец: Череповецкий государственный университет, 2018. – С. 49-50. – EDN XRFOTJ.
  10. Kholodova M. S., Poletaeva V. I., Pastukhov M. V. Features of the microelement composition of the liquid phase in snow cover from the towns of Usolye-Sibirskoe and Svirsk // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – 2019. – Vol. 381. – P. 012041. – doi: 10.1088/1755-1315/38/1/012041.
  11. Tsvetkova, E. A. Dynamics of mercury concentrations in wastewater from the Usolye-Sibirskoye industrial zone in periods with different technogenic loads / E. A. Tsvetkova, V. I. Poletaeva, M. V. Pastukhov // Limnology and Freshwater Biology. – 2022. – No. 3. – P. 1346-1348. – doi: 10.31951/2658-3518-2022-A-3-1346. – EDN IWNVST.
  12. Пастухов, М. В. Химический состав планктона как показатель загрязнения Братского водохранилища / М. В. Пастухов, В. И. Полетаева // Современные направления развития геохимии: материалы Всероссийской конференции (с участием зарубежных ученых), посвящённой 65-летию Института геохимии им. А. П. Виноградова и 105-летию со дня рождения академика Л. В. Таусона, Иркутск, 21-25 ноября 2022 года. – Иркутск: Институт географии им. В. Б. Сочавы Сибирского отделения Российской академии наук, 2022. – С. 80-84. – EDN PXSYOL.
  13. Минерально-вещественный состав твердого осадка снегового покрова в различных функциональных зонах Г. Усолье-Сибирское / М. С. Холодова, М. В. Пастухов, В. А. Бычинский [и др.] // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2022. – Т. 333, № 9. – С. 219-230. – doi: 10.18799/24131830/2022/9/3687. – EDN IXLWDW.
  14. Особенности микроэлементного состава снегового покрова Г. Усолье-Сибирское / М. С. Холодова, С. Н. Просекин, Э. Н. Тирских, П. Г. Долгих // Геоморфология и физическая география Сибири в XXI веке: Материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения заслуженного работника высшей школы Российской Федерации, почетного члена Русского географического общества, профессора, доктора географических наук Земцова Алексея Анисимовича, Томск, 18-19 февраля 2020 года. – Томск: Национальный исследовательский Томский государственный университет, 2020. – С. 150-153. – EDN TYQZFN.
  15. Савченков, К. С. Содержание ртути в почвах Усольской промышленной зоны и прилегающей к ней территории / К. С. Савченков, М. В. Пастухов // Проблемы трансформации естественных ландшафтов в результате антропогенной деятельности и пути их решения: Сборник научных трудов по материалам Международной научной экологической конференции, посвященной Году науки и технологий, Краснодар, 29-31 марта 2021 года. – Краснодар: Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубилина, 2021. – С. 425-428. – EDN EMOSEM.
  16. Gordeeva, O. Mercury bioaccumulation by higher plants and mushrooms around chlor-alkali and metallurgical industries in the Baikal region, Southern Siberia, Russia / O. Gordeeva, G. Belogolova, M. Pastukhov // Chemistry and Ecology. – 2021. – Vol. 37, No. 8. – P. 729-745. – doi: 10.1080/02757540.2021.1972983. – EDN NYMUEP.
  17. Азовский, М. Г. Уровень накопления ртути в водных растениях как показатель загрязнения водоемов / М. Г. Азовский, М. В. Пастухов, В. И. Гребенщикова // Вода: химия и экология. – 2010. – № 8(26). – С. 20-24. – EDN MUQHVD.
  18. Пастухов, М. В. Биогеохимические особенности накопления ртути планктоном Братского водохранилища (Прибайкалье) / М. В. Пастухов, В. И. Гребенщикова, Н. Г. Шевелева // Проблемы региональной экологии. – 2009. – № 1. – С. 42-47. – EDN KARXFT.
  19. Биоаккумуляция ртути в пищевых цепях окуня Иркутского и Братского водохранилищ / М. В. Пастухов, В. И. Гребенщикова, О. С. Рязанцева, В. И. Алиева // Современные проблемы водохранилищ и их водосборов: труды Междунар. науч.-практ. конф., Пермь, 26-28 мая 2009 г. В 2 т. Т. 2. – Пермь: Перм. гос. нац. исслед. ун-т, 2009. – С. 335-340. – EDN HRQLDT.
  20. Гигиеническая оценка содержания ртути в атмосферном воздухе на территории промышленной площадки города Усолье-Сибирское / Т. И. Кучерская, Л. А. Аликбаева, М. Ю. Комбарова [и др.] // Актуальные вопросы гигиены: сб. науч. тр. IX Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием, Санкт-Петербург, 17 февр. 2024 г. – СПб.: Сев.-Зап. гос. мед. ун-т им. И. И. Мечникова, 2024. – С. 133-137. – EDN GVHKBL.
  21. Кучерская, Т. И. Гигиеническая оценка загрязнения почв ртутью на территории промышленной площадки г. Усолье-Сибирское / Т. И. Кучерская, Л. А. Аликбаева, М. Ю. Комбарова // Профилактическая медицина – 2022: сб. науч. тр. Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием, Санкт-Петербург, 30 нояб. – 01 дек. 2022 г. / под ред. А. В. Мельцера, И. Ш. Якубовой. – СПб.: Сев.-Зап. гос. мед. ун-т им. И. И. Мечникова, 2022. – С. 153-156. – EDN DRBCIQ.
  22. Алыкова, О. И. Накопленный экологический вред: проблемы и последствия. Сообщение 2. Анализ ситуации / О. И. Алыкова, Л. Ю. Чуйкова, Ю. С. Чуйков // Астраханский вестник экологического образования. – 2021. – № 2(62). – С. 114-137. – doi: 10.36698/2304-5957-2021-2-114-137. – EDN FMUSDM.
  23. Петрова, А. С. Реализация экологических проектов Госкорпорацией "Росатом" / А. С. Петрова // Теоретическая и прикладная экология. – 2023. – № 4. – С. 28-34. – doi: 10.25750/1995-4301-2023-4-028-034. – EDN LQZLNV.
  24. Глава "Росатома" Алексей Лихачев и зампредправительства РФ Дмитрий Патрушев посетили промплощадку "Усольехимпрома" [Электронный ресурс]. – URL: https://atommedia.online/2024/10/01/glava-rosatoma-aleksej-lihachev-i-za/ (дата обращения: укажи сам при необходимости).
  25. Цветкова, Е. А. Гидрохимическая характеристика р. Ангара в условиях воздействия промышленной зоны (г. Усолье-Сибирское) / Е. А. Цветкова, В. И. Полетаева // Геология на окраине континента: матер. II молодеж. науч. конф.-школы ДВГИ ДВО РАН, Владивосток, 12-16 сент. 2022 г. – Владивосток: Дальневост. федер. ун-т, 2022. – С. 218-221. – EDN VCXHNQ.
  26. Цветкова, Е. А. Характеристика сточных вод промышленной зоны г. Усолья-Сибирского и их влияние на гидрохимический состав р. Ангары в периоды с разной техногенной нагрузкой / Е. А. Цветкова, В. И. Полетаева, М. В. Пастухов // Изв. Томского политехн. ун-та. Инжиниринг георесурсов. – 2024. – Т. 335, № 5. – С. 39-58. – doi: 10.18799/24131830/2024/5/4314. – EDN FHXWIE.
  27. Полетаева, В. И. Техногенное воздействие сточных вод на гидрохимический состав р. Ангары / В. И. Полетаева, М. В. Пастухов // Теоретическая и прикладная экология. – 2022. – № 3. – С. 90-95. – doi: 10.25750/1995-4301-2022-3-090-095. – EDN EBRLIR.
  28. Цветкова, Е. А. Оценка воздействия промышленных сточных вод на качество вод реки Ангара в период снижения техногенной нагрузки / Е. А. Цветкова, В. И. Полетаева // Экология родного края: проблемы и пути их решения: матер. XVII Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием, Киров, 26-27 апр. 2022 г. Кн. 1. – Киров: Вят. гос. ун-т, 2022. – С. 253-258. – EDN MQUGAY.
  29. Цветкова, Е. А. Трансформация гидрохимического состава вод р. Ангара в зоне воздействия техногенных источников / Е. А. Цветкова, В. И. Полетаева, В. А. Бычинский // Современные направления развития геохимии: матер. Всерос. конф. (с участием зарубеж. ученых), посвящ. 65-летию Ин-та геохимии им. А. П. Виноградова и 105-летию акад. Л. В. Таусона, Иркутск, 21-25 нояб. 2022 г. – Иркутск: Ин-т географии им. В. Б. Сочавы СО РАН, 2022. – С. 201-203. – EDN IHWDIJ.
  30. Цветкова, Е. А. Концентрации микроэлементов в талых водах промышленной зоны г. Усолье-Сибирское / Е. А. Цветкова // Проблемы геологии и освоения недр: труды XXVII Междунар. молодеж. науч. симпоз. им. акад. М. А. Усова, посвящ. 160-летию акад. В. А. Обручева и 140-летию акад. М. А. Усова, Томск, 03-07 апр. 2023 г. – Томск: Нац. исслед. Том. политехн. ун-т, 2023. – С. 264-266. – EDN QULSNO.
  31. Цветкова, Е. А. Основной ионный состав талых вод промышленной зоны г. Усолье-Сибирское / Е. А. Цветкова, В. И. Полетаева, М. В. Пастухов // Науки о Земле. Современное состояние: материалы VI Всероссийской молодежной научно-практической школы-конференции, п. Жемчужный, Геологический полигон "Шира", 30 июля – 5 августа 2023 г. – Новосибирск: Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, 2023. – С. 169-171. – EDN DAMWAT.
  32. Рапута, В. Ф. Анализ выносов ртути с промплощадки "Усольехимпрома" / В. Ф. Рапута, Р. А. Амикишиева, Т. В. Ярославцева // Интерэкспо Гео-Сибирь. – 2021. – Т. 4, № 1. – С. 193-198. – doi: 10.33764/2618-981X-2021-4-1-193-198. – EDN NJBBUG.
  33. Кучерская, Т. И. Оценка содержания ртути в почве на территории промышленной площадки г. Усолье-Сибирское / Т. И. Кучерская, М. Ю. Комбарова // Медико-биологические аспекты химической безопасности: сборник научных трудов V Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, Санкт-Петербург, 27-29 сентября 2023 г. – СПб.: НИИ гигиены, профпатологии и экологии человека ФМБА, 2023. – С. 41-42. – EDN HNLEZW.
  34. Государственный доклад "О состоянии и об охране окружающей среды Иркутской области в 2023 году". – Иркутск: ООО "Максима", 2024. – 308 с. : ил.
  35. Официальный сайт администрации города Усолье-Сибирское. Перечень предприятий, оказывающих НВОС на территории города [Электронный ресурс]. – URL: https://usolie-sibirskoe.ru/ekologiya/monitoring-atmosfernogo-vozdukha-rospotrebnadzor (дата обращения: 10.04.2025).
  36. О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2023 году: проект Государственного доклада. – М.: Минприроды России; ООО "Интеллектуальная аналитика"; ФГБУ "Дирекция НТП"; Фонд экологического мониторинга и международного технологического сотрудничества, 2024. – 707 с.
  37. Федеральный центр химии [Электронный ресурс]. – URL: http://fcc.pi-school.ru/ (дата обращения: 10.04.2025).
  38. Иванова, У. С. Принципы приращения национального благосостояния на примере разработки Федерального центра химии в г. Усолье-Сибирское / У. С. Иванова, Ю. В. Зворыкина, М. В. Василькова, А. В. Олейник // Прогрессивная экономика. – 2024. – № 1. – С. 32-54. – doi: 10.54861/27131211_2024_1_32. – EDN ZWFRVQ.
  39. Белозерцева, И. А. Загрязнение атмосферы и содержание фтора в снеге на акватории оз. Байкал / И. А. Белозерцева, И. Б. Воробьева, Н. В. Власова [и др.] // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 2-2. – С. 735. – EDN UZJITD.
  40. Носова, О. В. Мониторинг снежного покрова селитебной зоны г. Норильска / О. В. Носова, А. В. Каверзин // Культура. Наука. Производство. – 2019. – № 4. – С. 30-36. – EDN ZPFUYT.
  41. Даунов, Б. Я. Мониторинг загрязнения атмосферы и снежного покрова с целью предотвращения ЧС техногенного характера / Б. Я. Даунов // Проблемы обеспечения безопасности при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. – 2018. – Т. 1. – С. 159-161. – EDN YXLNIL.
  42. Мищенко, О. А. Мониторинг состояния снежного покрова на территории Хабаровского края / О. А. Мищенко, А. А. Шелганова // Отходы и ресурсы. – 2022. – Т. 9, № 3. – doi: 10.15862/11ECOR322. – EDN QUVJWR.
  43. Асфандиярова, Л. Р. Анализ состояния атмосферного воздуха при помощи мониторинга снежного и почвенного покрова / Л. Р. Асфандиярова, Т. З. Забиров, А. Р. Байтимиров // Решение. – 2020. – Т. 1. – С. 62-64. – EDN HSUPQW.
  44. Новороцкая, А. Г. О результатах химического мониторинга снежного покрова Хабаровска / А. Г. Новороцкая // Успехи современного естествознания. – 2018. – № 12-2. – С. 374-379. – EDN MLQEPB.
  45. Афонина, Т. Е. Мониторинг загрязнения снежного покрова углеводородными соединениями / Т. Е. Афонина // Вестник ИрГСХА. – 2023. – № 117. – С. 8-18. – doi: 10.51215/1999-3765-2023-117-8-18. – EDN QTVVEV.
  46. Ломсков, М. А. Мониторинг содержания тяжелых металлов в снежном покрове отдельных участков трех парковых территорий Москвы / М. А. Ломсков, А. М. Коновалов, К. И. Шурухт // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Сер. Естественные и технические науки. – 2022. – № 3. – С. 27-29. – doi: 10.37882/2223-2966.2022.03.23. – EDN DJIKSU.
  47. Гончар, Н. В. Снеговая съемка в пределах месторождений медных руд в горнопромышленных районах Урала / Н. В. Гончар, А. Б. Макаров, О. М. Гуман, И. А. Антонова // Вестник МГТУ. Труды Мурманского государственного технического университета. – 2024. – Т. 27, № 2. – С. 158-169. – doi: 10.21443/1560-9278-2024-27-2-158-169. – EDN KTHGKZ.
  48. Ермолов, Ю. В. Вклад выбросов металлургии в пылеаэрозольное загрязнение Норильского промышленного района по снегогеохимическим данным / Ю. В. Ермолов, И. Д. Махатков, А. С. Черевко // Оптика атмосферы и окена. – 2023. – Т. 36, № 2 (409). – С. 93-99. – doi: 10.15372/AOO20230203. – EDN MYUNFY.
  49. Филимонова, Л. М. Оценка загрязнения атмосферы в районе алюминиевого производства методом геохимической съемки снежного покрова / Л. М. Филимонова, А. В. Паршин, В. А. Бычинский // Метеорология и гидрология. – 2015. – № 10. – С. 75-84. – EDN UYCNVJ.
  50. Кузнецова О. В., Качор О. Л., Матюхин И. А., Икрамов З. Л., Паршин А. В. Экспрессный рентгенофлуоресцентный анализ как современная альтернатива традиционным спектральным методам при решении задач геохимических поисков. Науки о Земле и недропользование. – 2023. – Т. 46, № 4. – С. 390-401. – doi: 10.21285/2686-9993-2023-46-4-390-401. – EDN XMXYIB.
  51. Качор, О. Л. О результатах исследований качества атмосферного воздуха в микрорайоне Иркутск-2 и поселке Боково (юго-западное Прибайкалье) методом снегогеохимической съемки / О. Л. Качор, А. В. Паршин, З. Л. Икрамов, В. В. Трусова, А. В. Курина // Науки о Земле и недропользование. – 2025. – № 1. – doi: 10.13140/RG.2.2.33094.59201.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).