В целом, если сравнивать коэффициенты концентрации, рассчитанные по зональному фону (среднее) и южно-таежным почвам Баренцрегиона (медиана) совпадают по перечню элементов. Коэффициенты, рассчитанные по медиане ниже, они более сглаженные. Коэффициенты, превышающие единицу, рассчитанные и по зональному фону (среднее) и по южно-таежным почвам Баренцрегиона (медиана) наблюдаются для бария, кальция, фосфора, фтора, стронция. Процент подвижных форм возрастает с увеличением валовых содержаний. Малоподвижные (0-1 %) элементы отсутствуют, средняя подвижность (1-10 %) характерна для бария, повышенная (10-20 %) для свинца и никеля, высокой подвижностью (более 20 %) отличаются марганец, медь и цинк. Открытым остается вопрос о разработке экологических нормативов и установлении фоновых концентраций для разных регионов Российской Федерации.
Литература
Абакумов, Е. В., Гагарина, Э. И. (2006). Почвообразование в посттехногенных экосистемах карьеров на Северо-Западе Русской равнины. С.-Петербург: Изд-во С.- Петерб. ун-та, 208.
Абрамов, А. М., Галиев, Р. С., Соболь, Ю. Б. (2013). Организация производства РЗМ при комплексной переработке фосфогипса. В: Актуальные вопросы добычи, производства и применения редкоземельных элементов в России: материалы
Всероссийской конференция по редкоземельным материалам «РЗМ-2013». Северск: Изд- во СТИ НИЯУ МИФИ, 2013, 60-64.
Воропаева, З.И., Троценко, И.А., Парфенов, А.И. (2011). Изменение свойств коркового солонца содового засоления при проведении однократной и повторной мелиорации фосфогипсом. Почвоведение, 3, 346-357.
Главный государственный санитарный врач Российской Федерации (2021). Санитарные правила и нормы СанПиН 1.2.3685-21 "Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания". Москва, 975.
Елсукова, Е.Ю., Недбаев, И.С., Цывкунова, Н.В. (2020). Воздействие добычи фосфоритов на кислотно-основные свойства почв. В: Материалы Всероссийской научной конференции «Экологическая деятельность и экологическое просвещение: региональный аспект». Санкт-Петербург: Изд-во Ленинградского государственного университета им. А.С. Пушкина, 55-59.
Иваницкий, В. В., Классен, П. В., Новиков, А. А., Стонис, С. Н., Эвенчик, С. Д., Яковлева, М. Е. (1990). Фосфогипс и его использование. М.: Химия, 224.
Ковальский, В.В. (1974). Геохимическая экология. Москва: Наука, 299.
Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации (2021). Государственный доклад о состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов Российской Федерации в 2020 году. Москва: ФГБУ «ВИМС», 570.
Неведров, Н.П., Проценко, Е.П., Глебова, И.В. (2018). Соотношение содержания валовых и подвижных форм тяжелых металлов в почвах Курска. Почвоведение, 1, 111117.
Петренко, Д.В., Белюченко, И.С. (2012). Влияние отходов Белореченского химзавода на содержание стронция в окружающих ландшафтах. Экологический Вестник Северного Кавказа, 1(8), 4-79.
Плеханова, В.А. (2010). Проблема нормирования содержания кадмия в почве. Вестник Казанского государственного энергетического университета, 1-4.
Пляцук, Л. Д., Черныш, Е. Ю., Яхненко, Е. Н. (2015). Фосфогипсовые отходы в технологиях защиты окружающей среды. Вісник Кременчуцького національного університету імені Михайла Остроградського, 3(1), 157-164.
Сает, Ю. Е., Ревич, Б. А., Янин, Е. П. и др. (1990). Геохимия окружающей среды. М.: Недра, 335.
Сенькин, О.В., Опекунова, М.Г., Щербаков, В.М. (2000). Ландшафтноэкологическое картографирование и экологическая оценка нарушенных территорий с применением методов биоиндикации. Учебно-методическое пособие. Санкт-Петербург: Издательство СПбГУ, 68.
Янин, Е.П. (2007). Скандий в окружающей среде (распространенность, техногенные источники, вторичные ресурсы). Проблемы окружающей среды и природных ресурсов, 8, 70-90.
Яшин, С. О. (2013). Технология и свойства модифицированных фосфогипсом битумоминеральных композиций. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Северо-Кавказский Федеральный университет.
Corton, T.M., Bajita, J.B., Grospe, F.S., Pamplona, R.R., Assis, C.A., Wassmann, R., Lantin, R.S., Buendia, L.V. (2000). Methane emission from irrigated and intensively managed rice fields in Central Luzon (Philippines). Nutrient Cycling in Agroecosystems, 58, 37-53.
Gabhane, J., William, S.P.M.P., Bidyadhar, R., Bhilawe, P., Anand, D., Vaidya, A.N., Wate, S.R. (2012). Additives aided composting of green waste: Effects on organic matter degradation, compost maturity, and quality of the finished compost. Bioresource Technology, 114, 382-388.
Oliveira, E.L., Pavan, M.A. (1996). Control of soil acidity in no-tillage system for soybean production. Soil and Tillage Research, 38, 47-57.
Perez-Lopez, R., Alvarez-Valero, A.M., Nieto, J.M. (2007). Changes in mobility of toxic elements during the production of phosphoric acid in the fertilizer industry of Huelva (SW Spain) and environmental impact of phosphogypsum wastes. Journal of Hazardous Materials, 148, 745-750.
Salminen, R., Chekushin, V., Bogatyrev, I. (2004). Elsevier Geochemical atlas of eastern Barents region. 560.
Shen, W., Zhou, M., Ma, W., Hu, J., Cai, Z. (2009). Investigation on the application of steel slag-fly ash-phosphogypsum solidified material as road base material. Journal of Hazardous Materials, 164, 99-104.
Tayibi, H., Choura, M., Lopez, F.A., Alguacil, F.J., Lopez-Delgado, A. (2009). Environmental impact and management of phosphogypsum. J. Environ. Manag., 90 (8), 237238.
Wassmann, R., Lantin, R.S., Neue, H.U., Buendia, L.V., Corton, T.M., Lu Y. (2000). Characterization of methane emissions from rice fields in Asia. III. Mitigation options and future research needs. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 58, 23-36.
Annotation
Monitoring of soil pollution in the area affected by the production of phosphorus fertilizers^
Ekaterina Yu. Elsukova, Ivan S. Nedbaev, Darya S. Kuzmina
The soils of the Kingiseppsky district of the Leningrad region were studied in the zone of influence of the production of phosphorus fertilizers at a distance of up to 5 km from the pollution source. In 43 soil samples, the total content and mobile forms of heavy metals, sulfur, fluorine, phosphorus, calcium, magnesium, carbon, actual and potential acidity were determined.
Three types of territories have been identified - conditionally background, reclaimed quarries, large man-made objects - phosphogypsum dumps and tailings. Exceedances of the MPC of mobile forms of elements in the conditionally background territory were revealed for copper, and for man-made objects - for manganese, copper, lead, nickel and zinc.
The maximum gross content (in mg/kg) of barium (877), cadmium (1.5), copper (63), nickel (105), strontium (17,000), vanadium (218), zinc (107), antimony (1 ,86), chromium (103), phosphorus (13904), sulfur (1100) are typical for soils of technogenic objects. Barium, cobalt, manganese, lead, scandium, iron are evenly distributed over the study area. The average gross content of barium is 530, cadmium - 0.19, cobalt - 6, chromium - 32, copper - 14, iron - 22834, nickel - 16, manganese - 510, lead - 21, antimony - 0.36, scandium - 7 , vanadium - 48, zinc - 49, strontium - 627 mg/kg. At the same time, barium and lead are characterized by low variation; medium - cobalt, chromium, iron, manganese, scandium, zinc; high - copper, nickel, antimony, vanadium; abnormally high - cadmium and strontium. Medium mobility is characteristic of barium, increased mobility is characteristic of lead and nickel, manganese, copper and zinc are characterized by high mobility.
Concentration coefficients of chemical elements in the soils of large technogenic objects calculated from the zonal background for podzolic soils: V(1.03); Zn(1,2); Ni(1,2); Cu(1.4); Sb(1.5); Pb(1.7); F(7,3); Ba(8); P(11.6); Sr(12.9); Ca(38.6). On the conditionally background territory: Zn (1,2); P(1,3); pb(2,2); F(1.5); Ba(12). Significant soil pollution and a decrease in the amount of organic matter are observed at man-made objects. In the conditionally background area, the amount and concentration of pollutants are decreasing. It is necessary to constantly monitor the ecological state of soils, especially their chemical pollution.
Keywords: phosphogypsum, soil, heavy metals, mobile forms, phosphorus, sulfur, fluorine, strontium, calcium, magnesium, soddy-podzolic soils, reclaimed dumps.
References
Abakumov, E. V., Gagarina, E. I. (2006). Soilformation in post-technogenic ecosystems of quarries in the North-West of the Russian Plain. St. Petersburg: St. Petersburg State University Publishing House, 208. (In Russian)
Abramov, A. M., Galiev, R. S., Sobol, Yu. B. (2013). Organization of REM production in the complex processing of phosphogypsum. In: Actual issues of extraction, production and use of rare earth elements in Russia: materials of the All-Russian Conference on rare earth materials "REM-2013". Seversk: Publishing House of STI NRNU MEPhI, 2013, 60-64. (In Russian)
Association "NP "KIC CIS" (2018). GOST 17.4.3.01-2017 Nature protection. Soils. General requirement for sampling. M.: Standartinform Publ., 3. (In Russian)
Chief State Sanitary Doctor of the Russian Federation (2021). Sanitary rules and norms SanPiN 1.2.3685-21 "Hygienic standards and requirements for ensuring the safety and (or) harmlessness of environmental factors for humans." Moscow, 975. (In Russian)
Corton, T.M., Bajita, J.B., Grospe, F.S., Pamplona, R.R., Assis, C.A., Wassmann, R., Lantin, R.S., Buendia, L.V. (2000). Methane emission from irrigated and intensively managed rice fields in Central Luzon (Philippines). Nutrient Cycling in Agroecosystems, 58, 37-53.
Elsukova, E.Yu., Nedbaev, I.S., Tsyvkunova, N.V. (2020). The impact of phosphorite mining on the acid-base properties of soils. In: Proceedings of the All-Russian Scientific Conference "Environmental Activities and Environmental Education: Regional Aspect". St.
Petersburg: Publishing House of the Leningrad State University. A.S. Pushkin, 55-59. (In Russian)
Gabhane, J., William, S.P.M.P., Bidyadhar, R., Bhilawe, P., Anand, D., Vaidya, A.N., Wate, S.R. (2012). Additives aided composting of green waste: Effects on organic matter degradation, compost maturity, and quality of the finished compost. Bioresource Technology, 114, 382-388.
Ivanitsky, V. V., Klassen, P. V., Novikov, A. A., Stonis, S. N., Evenchik, S. D., Yakovleva, M. E. (1990). Phosphogypsum and its uses. Moscow: Chemistry Publ., 224. (In Russian)
Kovalsky, V.V. (1974). Geochemical ecology. Moscow: Nauka Publ., 299. (In Russian)
Ministry of Natural Resources and Ecology of the Russian Federation (2021). State report on the state and use of mineral resources of the Russian Federation in 2020. Moscow: FGBU "VIMS", 570. (In Russian)
Nevedrov, N.P., Protsenko, E.P., Glebova, I.V. (2018). The ratio of the content of gross and mobile forms of heavy metals in the soils of Kursk. Soil Science, 1, 111-117. (In Russian)
Oliveira, E.L., Pavan, M.A. (1996). Control of soil acidity in no-tillage system for soybean production. Soil and Tillage Research, 38, 47-57.
Perez-Lopez, R., Alvarez-Valero, A.M., Nieto, J.M. (2007). Changes in mobility of toxic elements during the production of phosphoric acid in the fertilizer industry of Huelva (SW Spain) and environmental impact of phosphogypsum wastes. Journal of Hazardous Materials, 148, 745-750.
Petrenko, D.V., Belyuchenko, I.S. (2012). Influence of Belorechensk chemical plant waste on the content of strontium in the surrounding landscapes. Ecological Bulletin of the North Caucasus, 1(8), 4-79. (In Russian)
Plekhanov, V.A. (2010). The problem of rationing the content of cadmium in the soil. Bulletin of the Kazan State Power Engineering University, 1-4. (In Russian)
Plyatsuk, L. D., Chernysh, E. Yu., Yakhnenko, E. N. (2015). Phosphogypsum waste in environmental protection technologies. Bulletin of the Kremenchuk National University named after Mikhail Ostrohradsky, 3(1), 157-164. (In Russian)
Saet, Y. E., Revich, B. A., Yanin, E. P. et al. (1990). Geochemistry of the environment. Moscow: Nedra Publ., 335. (In Russian)
Salminen, R., Chekushin, V., Bogatyrev, I. (2004). Elsevier Geochemical atlas of eastern Barents region. 560.
Senkin, O.V., Opekunova, M.G., Shcherbakov, V.M. (2000). Landscape-ecological mapping and ecological assessment of disturbed territories using bioindication methods. Teaching aid. St. Petersburg: St. Petersburg State University Publishing House, 68. (In Russian)
Shen, W., Zhou, M., Ma, W., Hu, J., Cai, Z. (2009). Investigation on the application of steel slag-fly ash-phosphogypsum solidified material as road base material. Journal of Hazardous Materials, 164, 99-104.
Tayibi, H., Choura, M., Lopez, F.A., Alguacil, F.J., Lopez-Delgado, A. (2009). Environmental impact and management of phosphogypsum. J. Environ. Manag., 90 (8), 237238.
Voropaeva, Z.I., Trotsenko, I.A., Parfenov, A.I. (2011). Changes in the properties of a crusty solonetze of soda salinity during single and repeated reclamation with phosphogypsum. Soil Science, 3, 346-357. (In Russian)
Wassmann, R., Lantin, R.S., Neue, H.U., Buendia, L.V., Corton, T.M., Lu Y. (2000). Characterization of methane emissions from rice fields in Asia. III. Mitigation options and future research needs. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 58, 23-36.
Yang, F., Li, G., Shi, H., Wang, Y. (2015). Effects of phosphogypsum and superphosphate on compost maturity and gaseous emissions during kitchen waste composting. Waste Management, 36, 70-76.
Yanin, E.P. (2007). Scandium in the environment (prevalence, technogenic sources, secondary resources). Problems of the Environment and Natural Resources, 8, 70-90. (In Russian)
Yashin, S. O. (2013). Technology and properties of bitumen-mineral compositions modified with phosphogypsum. Abstract of the dissertation for the degree of candidate of technical sciences. North Caucasian Federal University. (In Russian)