Содержаниe тяжелых металлов и серы в лесных экосистемах в зоне воздействия комбината “Печенганикель” в связи с прекращением атмосферных выбросов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Актуальность исследования определяется необходимостью оценки состояния лесных экосистем в условиях меняющейся техногенной нагрузки и практической значимостью совершенствования системы мониторинга для устойчивого управления лесами. Исследована динамика поступления поллютантов с атмосферными выпадениями, их аккумуляция в почве и древесном ярусе (на примере эдификаторного вида – сосны обыкновенной) в условиях воздействия комбината “Печенганикель” (пгт Никель, Мурманская область). Исследования проводили с 1991 по 2022 г. на пробных площадях постоянного наблюдения, расположенных в сосновых лесах на различном удалении от источника загрязнения (7, 14, 44 км). В период с 1991 по 2020 г. годовые объемы выбросов SO2, Ni и Cu комбинатом постепенно снижались, а в декабре 2020 г. поступление в атмосферу выбросов поллютантов практически прекратилось в связи с закрытием плавильного цеха комбината “Печенганикель”. В первую очередь резкое сокращение выбросов поллютантов в атмосферу привело к изменению состава снеговых и дождевых вод, концентрации поллютантов (Ni, Cu, Co, Pb и Cd) в них приблизились к региональным фоновым значениям. Однако концентрации тяжелых металлов и серы в почве все еще значительно выше, чем в репрезентативных лесных экосистемах Мурманской области, что обусловлено длительным периодом, необходимым для восстановления и самоочищения почв.

Об авторах

Т. А. Сухарева

Институт проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: t.sukhareva@ksc.ru
мкр. Академгородок, д. 14а, Апатиты, Мурманская область, 184209 Россия

В. В. Ершов

Институт проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра РАН

Email: t.sukhareva@ksc.ru
мкр. Академгородок, д. 14а, Апатиты, Мурманская область, 184209 Россия

Е. А. Иванова

Институт проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра РАН

Email: t.sukhareva@ksc.ru
мкр. Академгородок, д. 14а, Апатиты, Мурманская область, 184209 Россия

Список литературы

  1. Воробейчик Е.Л. Естественное восстановление наземных экосистем после прекращения промышленного загрязнения. 1. Обзор современного состояния исследований // Экология. 2022. № 1. С. 3–41.
  2. Воробейчик Е.Л., Кайгородова С.Ю. Многолетняя динамика содержания тяжелых металлов в верхних горизонтах почв в районе воздействия медеплавильного завода в период сокращения объемов его выбросов // Почвоведение. 2017. № 8. С. 1009–1024. https://doi.org/10.7868/S0032180X17080135
  3. Годовой отчет ПАО «“ГМК “Норильский никель”» за 2021 год [Электронный ресурс]. URL: https://www.nornickel.ru/upload/iblock/53b/k7mqjhb1n9o0y8eieu0adzgn3b98z8xg/NN_AR_2021_Book_RUS_26.09.22.pdf (дата обращения: 04.05.2023).
  4. Даувальтер В.А., Кашулин Н.А. Аккумуляция и миграция химических элементов в арктических наземных и водных экосистемах в зоне влияния выбросов комбината “Печенганикель” // Труды Карельского научного центра РАН. 2018. № 3. С. 31–42.
  5. Динамика лесных сообществ Северо-Запада России / Под ред. В.Т. Ярмишко. СПб.: ВВМ, 2009. 276 с.
  6. Евдокимова Г.А., Мозгова Н.П., Корнейкова М.В. Содержание и токсичность тяжелых металлов в почвах зоны воздействия газовоздушных выбросов комбината “Печенганикель” // Почвоведение. 2014. № 5. С. 625–631.
  7. Кислотные осадки и лесные почвы / Под ред. В.В. Ни- конова, Г.Н. Копцик. Апатиты: КНЦ РАН, 1999. 320 с.
  8. Исаева Л.Г., Сухарева Т.А. Оценка состояния зеленых насаждений в зоне воздействия комбината “Печенганикель” (Мурманская область) // Вестник МГТУ. 2021. Т. 24. № 1. С. 97–106. https://doi.org/10.21443/1560-9278-2021-24-1-97-106
  9. Кольская горнометаллургическая компания (промышленные площадки “Никель” и “Заполярный”): влияние на наземные экосистемы / Под ред. О.А. Хле- босоловой. Рязань: Голос губернии, 2012. 92 с.
  10. Копцик Г.Н. Устойчивость лесных почв к атмосферному загрязнению // Лесоведение. 2004. № 4. С. 61–71.
  11. Копцик Г.Н., Копцик С.В., Смирнова И.Е., Кудрявце- ва А.Д., Турбабина К.А. Реакция лесных экосистем на сокращение атмосферных промышленных выбросов в Кольской Субарктике // Журнал общей биологии. 2016. Т. 77. № 2. С. 145–163.
  12. Лукина Н.В., Никонов В.В. Поглощение аэротехногенных загрязнителей растениями сосняков на северо-западе Кольского полуострова // Лесоведение. 1993. № 6. С. 34–41.
  13. Лукина Н.В., Никонов В.В. Биогеохимические циклы в лесах Севера в условиях аэротехногенного загрязнения. Ч. 1. Апатиты: КНЦ РАН, 1996. 216 с.
  14. Лянгузова И.В., Горшков В.В., Баккал И.Ю., Бондарен- ко М.С. Воздействие почвенного загрязнения тяжелыми металлами на напочвенный покров сосняка лишайниково-зеленомошного в условиях полевого эксперимента // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Лес. Экология. Природопользование. 2015. № 3. С. 74–86.
  15. Михайлова И.Н. Динамика сообществ эпифитных лишайников в начальный период после снижения выбросов медеплавильного завода // Экология. 2020. № 1. С. 43–50. https://doi.org/10.31857/S0367059720010072
  16. Соколова Т.А., Дронова Т.Я., Артюхов Д.Б. и др. Полевое моделирование первых стадий взаимодействия кислых осадков с лесными подзолистыми почвами // Почвоведение. 1996. № 7. С. 847–856.
  17. Сухарева Т.А., Ершов В.В., Исаева Л.Г., Шкондин М.А. Оценка состояния северотаежных лесов в условиях снижения промышленных выбросов комбинатом “Североникель” // Цветные металлы. 2020. № 8. С. 33–41.
  18. Федорец Н.Г., Бахмет О.Н., Медведева М.В. и др. Тяжелые металлы в почвах Карелии. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2015. 222 с.
  19. Шергина О.В., Михайлова Т.А., Калугина О.В. Изменение биогеохимических показателей в сосновых лесах при техногенном загрязнении // Сибирский лесной журнал. 2018. № 4. С. 29–38. https://doi.org/10.15372/SJFS20180404
  20. Яхнин Э.Я., Томилина О.В., Деларов Д.А. Атмосферные выпадения тяжелых металлов и их влияние на экологическое состояние почв // Экологическая химия. 1997. Т. 6. № 4. С. 253–259.
  21. Chernen'kova T.V., Bochkarev Yu.N., Fridrikh M., Bet-tger T. The impact of natural and anthropogenic factors on radial tree growth on the northern Kola Peninsula // Contemporary Problems of Ecology. 2014. V. 7. № 7. С. 759–769. https://doi.org/10.1134/S199542551407004X
  22. Critical loads for sulphur and nitrogen. Report from Skokloster Workshop Skokloster [Электронный ресурс] // Sweden, Skokloster, 1988. URL: https://doi.org/10.1007/978-94-009-4003-1_11 (дата обращения: 04.05.2023).
  23. Current state of terrestrial ecosystems in the joint Norwegian, Russian and Finish Border Area in Northern Fennoscandia. Helsinki: Finish Forest Research Institute, 2008. 98 p.
  24. De Vries W., Banker D.J. Manual for calculating critical load of heavy metals for soils and surface water // Report of DLO Winland Staring Centre, Wageningen (The Neterlands). 1996. № 114. 133 p.
  25. De Vries W., Dobbertin M.H., Solberg S., van Dobben H.F., Schaub M. Impacts of acid deposition, ozone exposure and weather condition on forest ecosystem in Europe: An overview [Электронный ресурс] // Plant and Soil. 2014. V. 380. № 1–2. P. 1–45. URL: https://doi.org/10.1007/s11104-014-2056-2 (дата обращения: 04.05.2023).
  26. Ershov V.V., Lukina N.V., Danilova M.A. et al. Assessment of the composition of rain deposition in coniferous forests at the northern tree line subject to air pollution // Russian Journal of Ecology. 2020. № 4. P. 319–328. https://doi.org/10.1134/S1067413620040050
  27. Hale B., Robertson P. Plant community and litter composition in temperate deciduous woodlots along two field gradients of soil Ni, Cu and Co concentrations [Электронный ресурс] // Environmental Pollution. 2016. V. 212. P. 41–47. URL: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2016.01.032 (дата обращения: 04.05.2023).
  28. Kashulina G., Caritat P., Reimann C. Snow and rain chemistry around the “Severonikel” industrial complex, NW Russia: Current status and retrospective analysis [Электронный ресурс] // Atmospheric Environment. 2014. V. 89. P. 672–682. URL: https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2014.03.008 (дата обращения: 04.05.2023).
  29. Koptsik G.N., Lukina N.V., Smirnova I.E. The effect of industrial aerial pollution on the composition of soil solutions in podzols // Eurasian Soil Science. 2007. № 2. P. 203–214.
  30. Korhola A., Weckstrom J., Nyman M. Predicting the long-term acidification trends in small subarctic lakes using diatoms // Journal of Applied Ecology. 1999. № 36. P. 1021–1034.
  31. Kowalska A., Astel A., Boczoń A., Polkowska Ż. Atmospheric deposition in coniferous and deciduous tree stands in Poland [Электронный ресурс] // Atmospheric Environment. 2016. V. 133. P. 145–155. URL: https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2016.03.033 (дата обращения: 04.05.2023).
  32. Kozlov M.V., Barcan V. S. Environmental contamination in the central part of Kola Peninsula: history, documentation and perception //Ambio. 2000. V. 29. № 8. P. 512–517.
  33. Methods for Integrated Monitoring in the Nordic Countries. Copenhagen: Nordic Council of Ministers, 1989. 280 p.
  34. Reinds G.J., Groenenberg J.E., Vrieset W. Critical Loads of copper, nickel, zinc, arsenic, chromium and selenium for terrestrial ecosystems at a European scale. Wageningen, Alterra, 2006. P. 46.
  35. Reinds G.J., Ilyin I., Groenenberg B.-J., Hettelingh J.-P. Critical and present loads of cadmium, lead and mercury and their exceedances, for Europe and Northern Asia / Eds. J-P. Hettelingh, M. Posch, J. Slootweg. Critical load, dynamic modelling and impact assessment in Europe: CCE Status Report. Bilthoven: Coordination Centre for Effects, Netherlands Environmental Assessment Agency, 2008. P. 91–101.
  36. Vorobeichik E.L., Trubina M.R., Khantemirova E.V., Bergman I.E. Long-term dynamic of forest vegetation after reduction of copper smelter emissions // Russian J. of Ecology. 2014. V. 45. № 6. P. 498–507. https://doi.org/10.1134/S1067413614060150
  37. UNECE ICP Forests Programme Coordinating Centre: Manual on methods and criteria for harmonized sampling, assessment, monitoring and analysis of the effects of air pollution on forests [Электронный ресурс] // Thünen Institute for Forests Ecosystems. Eberswalde, Germany, 2020. URL: http://www.icp-forests.org/Manual.htm (дата обращения: 27.09.2024).
  38. World Reference Base for Soil Resources. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. Vienna, Austria: IUSS, 2022. 236 p.
  39. Zakrzewska M., Klimek B. Trace element concentration in tree leaves and lichen collected along a metal pollution gradient near Olkusz (Soutern Poland) [Электронный ресурс] // Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology. 2018. V. 100. № 2. P. 245–249. URL: https://doi.org/10.1007/s00128-017-2219-y (дата обращения: 04.05.2023).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

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).