sergeogrИзвестия Российской академии наук. Серия географическаяIzvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya2587-55662658-697510.7868/S258755661803010Xsergeogr-709Research ArticleПриродопользование и геоэкологияNatural Recourse Use and GeoecologyГЕОХИМИЧЕСКАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ЛАНДШАФТОВ ЖЕЛЕЗНОГОРСКОГО ПРОМЫШЛЕННОГО АРЕАЛА (КУРСКАЯ ОБЛАСТЬ)GEOCHEMICAL TRANSFORMATION OF LANDSCAPES OF ZHELEZNOGORSK INDUSTRIAL AREA (KURSK OBLAST)КайдановаО. В.KaidanovaO. V.

Москва

Moscow

oliakai@rambler.ruЗамотаевИ. В.ZamotaevI. V.

Москва

Moscow

СусловаС. Б.SuslovaS. B.

Москва

Moscow

ШилькротГ. С.ShilkrotG. S.

Москва

Moscow

Институт географии РАНРоссияInstitute of Geography, Russian Academy of SciencesRussian Federation2018160620180391104Copyright © Кайданова О.В., Замотаев И.В., Суслова С.Б., Шилькрот Г.С., 20182018Кайданова О.В., Замотаев И.В., Суслова С.Б., Шилькрот Г.С.Kaidanova O.V., Zamotaev I.V., Suslova S.B., Shilkrot G.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/709

Проведены комплексные геохимические исследования природно-техногенных ландшафтов Курской области в районе разработки железных руд. Выявлены уровни загрязнения тяжелыми металлами почв, донных отложений и поверхностных вод в зонах воздействия объектов Михайловского горно-обогатительного комбината, включая территорию г. Железногорска. Наибольшие техногенные изменения испытывают почвы трансаккумулятивных ландшафтов, донные отложения и воды аквальных ландшафтов рек Песочной, Черни, Речицы. Содержание Co, Ni, Pb, Zn в почвах соответствует минимальному, Cu, Mn и Cr в отдельных случаях – слабому и среднему уровням загрязнения. Повышенные концентрации тяжелых металлов (Zn, Cu, Cr, Pb) в водах и донных отложениях рек обусловлены воздействием хвостохранилища, карьера, отвалов и городских стоков. В акваландшафтах рек отмечается высокое содержание растворимых форм Fe, превышающее ПДК для рыбохозяйственных объектов в десятки раз, что отчасти объясняется геохимическими особенностями ландшафтных комплексов и поверхностных водотоков исследуемого ареала.

The integrated geochemical researches of the natural-technogenic landscapes have conducted in the area of development of iron ore (Kursk oblast). The levels of soil, surface waters and bottom deposits of rivers pollution by heavy metals in the zones of influence of industrial facilities of Mikhailovsky mining and processing plant (MPP), including the territory of the city of Zheleznogorsk, have revealed. Soils of trans-accumulative landscapes, bottom deposits and waters of aquatic landscapes of the Pesochnaya, Chern, Rechitsa rivers have undergone the greatest technogenic changes. The content of Co, Ni, Pb, Zn in the soils is minimal, the content of Cu, Mn and Cr in some cases is equal to weak and medium levels of pollution. Tailings pond, quarry, dumps and municipal waste water lead to higher concentrations of heavy metals (Zn, Cu, Cr, Pb) in waters and bottom deposits of rivers. In aquatic landscape of rivers, there is a high content of soluble forms of Fe, which exceeds of maximum permissible concentrations for fishery objects in dozens of times, that is partly a geochemical feature of landscape complexes and surface watercourses of Zheleznogorsk industrial area.

горнопромышленные ландшафтыпочвыводыдонные отложениягеохимическая трансформациязагрязнение тяжелыми металламиМихайловский горно-обогатительный комбинатmining landscapessoilssurface watersbottom depositsgeochemical transformationheavy metals pollutionMikhailovsky mining and processing plantReferencesАвессаломова И.А. Геохимические показатели при изучении ландшафтов. М.: Изд-во МГУ, 1987. 108 с.Avessalomova I.A. Geokhimicheskie pokazateli pri izuchenii landshaftov [Geochemical Indices in the Study of Landscapes]. Moscow: Moscow State Univ., 1987. 108 p.Бугреева М.Н., Титов Р.И. Гидрогеохимическая оценка подземных вод Михайловского промрайона КМА // Вестн. ВГУ. Сер.: Геология. 2002. № 2. С. 123–129.Bugreeva M.N., Titov R.I. Hydrogeochemical assessment of groundwater of Mikhailovsky industrial area KMA. Vestn. VGU, Ser. Geolog., 2002, no. 2, pp. 123– 129. (In Russ.).Гонеев И.А., Кумани М.В. Влияние пылевых выбросов Михайловского ГОКа на загрязнение земель тяжелыми металлами // Вестн. ВГУ, Сер.: География. Геоэкология. 2010. № 1. С. 66–70.Goneev I.A., Kumani M.V. The impact of dust emissions of the Mikhailovskiy ore dressing and processing enterprise on land contamination by heavy metals. Vestn. VGU, Ser. Geogr. Geoecolog., 2010, no. 1, pp. 66– 70. (In Russ.).Гонеев И.А., Чепелев О.А., Голеусов П.В. Общие закономерности распространения тяжелых металлов в почвах зоны влияния горнорудных предприятий КМА // Ученые записки: электронный научн. журнал Курского государственного университета / Науки о Земле. 2011. Т. 1, № 3 (19).Goneev I.A., Chepelev O.A., Goleusov P.V. The main features of soil pollution with hard metals in the region influenced by Kursk Magnetic Anomaly. Uchenye zapiski: electr. nauch. zhurnal Kursk State Univ. Nauki o Zemle., 2011, no. 3 (19), vol. 1. (In Russ.).Добровольский В.В. География микроэлементов. Глобальное рассеяние. М.: Мысль, 1983. 272 с.Dobrovolskii V.V. Geografiya mikroelementov. Global’noe rasseyanie. [Geography of Trace Elements: Global Dispersion]. Moscow: Mysl’ Publ., 1983, 272 p.Железногорский промышленный ареал. Докл. о состоянии и охране окружающей среды на территории Курской области в 2014 г. Администрация Курской области. Департамент экологической безопасности и природопользования Курской области. Курск, 2015. С. 71–76.Zheleznogorskii promyshlennyi areal. Doklad o sostoyanii i okhrane okruzhayushchei sredy na territorii Kurskoi oblasti v 2014 godu. Administratsiya Kurskoi oblasti. Departament ekologicheskoi bezopasnosti i prirodopol’zovaniya Kurskoi oblasti. Kursk: 2015, pp. 71–76.Замотаев И.В., Иванов И.В., Михеев П.В., Белобров В.П. Трансформация и загрязнение почв в районах добычи железных руд (обзор литературы) // Почвоведение. 2017. № 3. С. 370–384.Zamotaev I.V., Ivanov I.V., Mikheev P.V., Belobrov V.P. Transformation and contamination of soils in iron ore mining areas (a review). Euras. Soil Sci., 2017, no. 3, pp. 370–384. (In Russ.).Замотаев И.В., Кайданова О.В., Кудерина Т.М., Курбатова А.Н., Суслова С.Б., Шилькрот Г.С. Динамика загрязнения тяжелыми металлами городских ландшафтов Курской области // Геополитика и экогеодинамика регионов. Симферополь. Т. 10. Вып. 2. 2014. С. 322–327.Zamotaev I.V., Kaidanova O.V., Kuderina T.M., et al. The dynamics of heavy metal pollution of urban landscapes of Kursk region. Geopolit. Ecogeodynamics Reg., 2014, vol. 10, no. 2, pp. 322–327. (In Russ.).Кемов К.Н., Стифеев А.И. Состояние почвенного покрова в зоне влияния хвостохранилища Михайловского ГОКа и использование мелиорантов для повышения продуктивности овса и люцерны // Вестн. ОрелГАУ. № 4 (37). 2012. С. 36–38.Kemov K.N., Stifeev A.I. Status of the soil cover in the area affected by tailings of Mikhailovskiy Mining and Processing Plant and use of ameliorants to increase the yields of oats and alfalfa. Vestn. OrelSAU, 2012, no. 4 (37), pp. 36–38. (In Russ.).Кичигин Е.В., Дыхлин В.В. Оценка, прогноз режима подземных и поверхностных вод в зоне влияния хвостохранилища МГОКа. Железногорск, 1997. 134 с.Kichigin Ye.V., Dyhlin V.V. Otsenka, prognoz rezhima podzemnykh i poverkhnostnykh vod v zone vliyaniya khvostokhranilishcha MGOKa [Evaluation and Forecast of the Regime of Underground and Surface Waters in the Area of Influence of the Tailings of Mikhailovskiy Mining and Processing Plant]. Zheleznogorsk, 1977. 134 p.Кичигин Е.В., Киянец А.В., Кумани М.В. Исследование и оценка воздействия Михайловского ГОКа на подземные и поверхностные воды и разработка мероприятий, снижающих уровень экологической опасности. Железногорск, 1998. 228 с.Kichigin Ye.V., Kiyanets A.V., Kumani M.V. Issledovanie i otsenka vozdeistviya Mihailovskogo GOKa na podzemnye i poverkhnostnye vody i razrabotka meropriyatii, snizhayushchikh uroven’ ekologicheskoi opasnosti [Research and Impact Assessment of Mikhailovskiy Mining and Processing Plant on Groundwater and Surface Water and the Development of Measures that Reduce the Level of Environmental Risk]. Zheleznogorsk, 1998. 228 p.Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.Classification and diagnostics of soils of Russia. Smolensk: Oikumena Publ., 2004. 342 p.Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос, 1977. 224 с.Classification and diagnostics of soils of the Soviet Union. Moscow: Kolos Publ., 1977. 224 p.Косинова И.И., Барабошкина Т.А., Косинов А.Е., Ильяш В.В. Экологическая геология Курской магнитной аномалии (КМА). Воронеж: Изд-во ВорГУ, 2009. 216 с.Kosinova I.I., Baraboshkina T.A., Kosinov A.Ye., Il’yash V.V. Ekologicheskaya geologiya Kurskoi magnitnoi anomalii (KMA). [Ecological Geology of the Kursk Magnetic Anomaly]. Voronezh: VGU, 2009. 216 p.Кумани М.В. Оценка поверхностных водных ресурсов Железногорского промышленного района. Курск: КГУ, 2005. 48 с.Kumani M.V. Otsenka poverkhnostnykh vodnykh resursov Zheleznogorskogo promyshlennogo raiona [Elevation of Surface Water Resources of the Zheleznogorsk Industrial District]. Kursk, 2005, 48 p.Кумани М.В., Лисецкий Ф.Н. Изучение транспорта и накопления загрязняющих веществ в донных отложениях рек агропромышленных регионов // Изв. Самарского научн. центра Российской академии наук. Т. 13, № 1 (6). 2011. С. 1443–1448.Kumani M.V., Lisetskii F.N. Analysis of transport and accumulation of pollutants in river bottom sediments of agroindustrial regions. Izv. Samar. Nauch. Tsentra, Ross. Acad. Nauk, 2011, no. 13(1), pp. 1443–1448. (In Russ.).Кумани М.В., Попков Р.А. Влияние промышленной эксплуатации Михайловского железорудного месторождения (КМА) на режим поверхностных вод района // Вестн. Воронежского ун-та. Сер. геол. 2007. Вып. 2. С. 189–194.Kumani M.V., Popkov P.A. The impact of the industrial exploitation of the Mikhailovsky iron ore Deposit on the regime of surface waters of the area. Vestn. VSU, Ser. Geolog., 2007, no. 2, pp. 189–194. (In Russ.).Методические рекомендации по геохимической оценке загрязнения территорий городов химическими элементами. М.: ИМГРЭ, 1982. 112 с.Metodicheskie rekomendatsii po geokhimicheskoi otsenke zagryazneniya territorii gorodov khimicheskimi elementami [Methodic Recommendations for Geochemical Assessment of Pollution of Urban Areas Chemical Elements]. Moscow: IMGRE Publ., 1982. 112 p.ОСТ 15.372–87. Охрана природы. Гидросфера. Вода для рыбоводных хозяйств. Общие требования и нормы. Москва, 1988. 9 с.OST 15.372–87. Okhrana prirody. Gidrosfera. Voda dlya rybovodnykh hozyaistv. Obshchie trebovaniya i normy. Moscow, 1988, 9 p.Пашкевич М.А., Понурова И.К. Геоэкологические особенности техногенного загрязнения природных экосистем зоны воздействия хвостохранилища Михайловского ГОКа // Горный информационно-аналитический бюл. 2006. Вып. 5. С. 349–356.Pashkevich M.A., Ponurova I.K. Geooecological features of technogenic pollution of natural ecosystems of the area affected by tailings of the Mikhailovskiy Mining and Processing Plant. Gorn. Inf.-Anal. Byull., 2006, no. 5, pp. 349–356. (In Russ.).Перельман А.И., Воробьев А.Е. Геохимия горнопромышленных ландшафтов и их систематика // Вестн. Моск. ун-та. Серия 5. География. М.: Изд-во МГУ, 1995. № 1. С. 16–22.Perel’man A.I., Vorob’ev A. Ye. Geochemistry of mining landscapes and their systematic. Vestn. Mosk. Univ., Ser. 5. Geogr., 1995, no. 1, pp. 16–22. (In Russ.).Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафта. 3-е изд. М.: Астрея-2000, 1999. 768 с.Perel’man A.I., Kasimov N.S. Geokhimiya landshaftov [Geochemistry of landscapes]. Moscow: Nauka Publ., 1999, 768 p.Понурова И.К. Оценка техногенного воздействия хвостохранилища Михайловского ГОКа на прилегающие агроландшафты // Зап. горного ин-та. 2006. Т. 167. Ч. 1. С. 97–99.Ponurova I.K. Elevation of technogenic impact of tailings of the Mikhailovskiy Mining and Processing Plant on adjacent agricultural landscapes. Zap. Gorn. Inst., 2006, no. 167 (1), pp. 97–99. (In Russ.).Понурова И.К. Защита природной среды на основе рациональной технологии консервации отходов обогащения на Михайловском ГОКе. Автореф. дисс. … канд. техн. наук. Санкт-Петербург, 2007. 24 с.Ponurova I.K. The Protection of the Natural Environment on the Basis of Rational Technology of Preservation of the Tailings at the Mikhailovskiy Mining and Processing Plant. Extended Abstract of Cand. Sci. (Tech.) Dissertation. St. Peterburg, 2007, 24 p.Попков P.A. Влияние Михайловского горнопромышленного комплекса КМА на водные ресурсы. Автореф. дисс. … канд. геогр. наук. Курск, 2008. 25 с.Popkov R.A. The Influence of the Mikhailovskiy Mining-industrial Complex of the Kursk Magnetic Anomaly on Water Resources. Extended Abstract of Cand. Sci. (Geogr.) Dissertation. Kursk, 2008, 25 p.Протасова Н.А., Щербаков А.П., Копаева М.Т. Редкие и рассеянные элементы в почвах Центрального Черноземья. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1992. 168 с.Protasova N.A., Shcherbakov A.P., Kopaev M.T. Redkie i rasseyannye element v pochvakh Tsentral’nogo Chernozemya [Rare and dispersed elements in soils of the Central Chernozem region]. Voronezh: VGU, 1992. 168 p.Стифеев А.И., Фильчаков Ю.В., Бабенко О.В. Хвостохранилище Михайловского ГОКа источник загрязнения природных ресурсов // Экология Центрально-Черноземной области Российской Федерации. 2005. № 2. С. 114–116.Stifeev A.I., Fil’chakov Yu.V., Babenko O.V. The tailings of the Mikhailovskiy Mining and Processing Plant is the the source of pollution of natural resources. Ecolog. Tsentr.-Chernoz. obl. Ros. Feder., 2005, no. 2, pp. 114– 116. (In Russ.).Строганова М.Н. Городские почвы: генезис, систематика и экологическое значение. Автореф. дисс. … д. биол. наук. М.: МГУ имени М.В. Ломоносова, 1998. 71 с.Stroganova M.N. Urban Soils: Genesis, Taxonomy and Ecological Importance]. Extended Abstract of Doct. Sci. (Biol.) Dissertation. Moscow, 1998. 71 p.Филимонов П.Н. Объектный мониторинг геологической среды в Михайловском горнопромышленном районе КМА (подземные воды). Железногорск: МГОК, 2004. 168 с.Filimonov P.N. Ob’’ektnyi monitoring geologicheskoi sredy v Mikhailovskom gornopromyshlennom raione KMA (podzemnye vody) [Object the monitoring of the geological environment in the Mikhailovskiy mining-industrial area of the Kursk Magnetic Anomaly (underground water)]. Zheleznogorsk, 2004. 168 p.Фильчаков Ю.В. Экологическое состояние природных ресурсов в зоне функционирования хвостохранилища Михайловского ГОКа КМА. Автореф. дисс. … канд. с.-х. наук. Курск, 2008. 23 с.Fil’chakov Yu.V. The Ecological Condition of Natural Resources in the Area of Operation of the Tailings of Mikhailovskiy Mining and Processing Plant. Extended Abstract of Cand. Sci. (Agricult.) Dissertation. Kursk, 2008, 23 p.A.Md. Hossain. Sustainable rehabilitation of mining waste and acid mine drainage using geochemistry, mine type, mineralogy, texture, ore extraction and climate knowledge // J. of Environmental Management XXX. (2015). P. 1–11.A.Md. Hossain. Sustainable rehabilitation of mining waste and acid mine drainage using geochemistry, mine type, mineralogy, texture, ore extraction and climate knowledge J. Environ. Manag., 2015, vol. XXX, pp. 1–11.Bian Z., Miao X., Lei S., Chen S., Wang W., and Struthers S. The Challenges of Reusing Mining and Mineral-Processing Wastes // Science 337. 702 (2012). P. 701–703.Bian Z., Miao X., Lei S., Chen S., Wang W., Struthers S. The Challenges of Reusing Mining and Mineral-Processing Wastes. Science, 337, 702 (2012), pp. 701–703.Hudson-Edwards K.A., Jamieson H.E., and Lottermoser B.G. Mine Wastes: Past, Present, Future // Elements. Vol. 7. 2011. P. 375–380.Hudson-Edwards K.A., Jamieson H.E. and Lottermoser B.G. Mine Wastes: Past, Present, Future. Elements, vol. 7, 2011, рp. 375–380.Lottermoser Bernd G. Recycling, Reuse and Rehabilitation of Mine Wastes // Elements. Vol. 7. 2011. P. 405–410.Lottermoser Bernd G. Recycling, Reuse and Rehabilitation of Mine Wastes. Elements, vol. 7, 2011, рp. 405–410.Uzarowicz Ł. and Skiba S. Technogenic soils developed on mine spoils containing iron sulphides: Mineral transformations as an indicator of pedogenesis // Geoderma. Vol. 163. Issues 1–2. 15 June 2011. P. 95–108.Uzarowicz Ł., Skiba S. Technogenic soils developed on mine spoils containing iron sulphides: Mineral transformations as an indicator of pedogenesis. Geoderma, 2011, vol. 163, no. 1–2, pp. 95–108.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.