Экогеохимический мониторинг почвенного покрова на участках алмазодобычи в Западной Якутии

Abstract

Актуальность исследования обусловлена слабой изученностью воздействия горнодобывающей деятельности на компоненты природной среды в условиях распространения многолетнемерзлых пород. Цель: геоэкологический мониторинг почвенного покрова на территории разработки коренных месторождений алмазов в Западной Якутии на примере промышленной площадки Нюрбинского горно-обогатительного комбината. Объекты: мерзлотные почвы северо-таежных ландшафтов Западной Якутии. Методы: потенциометрический, колориметрический, пипеточный, атомно-абсорбционный, статистические методы. Результаты. Представлены данные о состоянии почвенного покрова территории промышленной площадки Нюрбинского горно-обогатительного комбината за десятилетний период - 2007-2018 гг. Геохимический ряд распределения химических элементов в порядке убывания их средних значений для верхнего слоя почв (0-20 см) выглядит следующим образом: Mn>Zn>Ni>Cu>Co>Cr>Pb>As>Cd. Зафиксировано пространственное увеличение контрастности техногенных аномалий, характеризующих активное накопление подвижных форм Mn (в 17 раз), Zn (в 5 раз), Cd (в 2,6 раз), Cr (в 2 раза), Co (в 1,8 раз) и Ni (в 1,6 раза) в поверхностных органогенных горизонтах почв. Накопление Mn, Ni, Co обусловлено преимущественно природными (типоморфные кимберлитам элементы) и техногенными (аэрогенное распространение мелкодисперсных частиц в результате буровзрывных работ, ветровая эрозия отвалов) факторами. Выявлены положительные корреляции между парами Mn-Zn, Mn-Cd, Mn-Pb, Zn-Ni, Zn-Cd, Cr-Cu (r≥0,5), а также влияние органического вещества на содержание Mn (r=0,5), и значений рН на содержание Cr (r=0,8) и Cu (r=0,5). Построены карты эколого-геохимического состояния почвенного покрова территории промышленной площадки Нюрбинского горно-обогатительного комбината. В настоящий момент более 260 км2 промышленной площадки характеризуется высоко опасной категорией загрязнения почвенного покрова с Zc>128.

The relevance of the study is caused by poor knowledge of the mining activities impact on the environment components in the conditions of permafrost distribution. The main aim: geoecological monitoring of soil cover in the area of development of primary diamond deposits in Western Yakutia on the example of the industrial site of the Nyurbinsky mining and processing plant. Objects: frozen soils of the north-taiga landscapes of Western Yakutia. Methods: potentiometric, colorimetric, pipette, atomic absorption, statistical methods. Results. The paper introduces the data on the state of the soil cover of the industrial site of the Nyurbinsky mining and processing plant for a ten-year period - 2007-2018. The geochemical series of distribution of chemical elements in decreasing order of their average values for the upper 0-20 cm soil layer is as follows: Mn>Zn>Ni>Cu>Co>Cr>Pb>As>Cd. A spatial increase in the contrast of technogenic anomalies was recorded, characterizing the active accumulation of mobile forms Mn (17 times), Zn (5 times), Cd (2,6 times), Cr (2 times), Co (1,8 times) and Ni (1,6 times) in the surface organogenic horizons of soils. The accumulation of Mn, Ni, Co is mainly caused by natural (typomorphic to kimberlite elements) and technogenic (aerogenic distribution of fine particles as a result of drilling and blasting operations, wind erosion of dumps) factors. The authors have identified positive correlations between the pairs Mn-Zn, Mn-Cd, Mn-Pb, Zn-Ni, Zn-Cd, Cr-Cu (r≥0,5), as well as the effect of organic matter on the content of Mn (r=0,5), and pH values for the content of Cr (r=0,8) and Cu (r=0,5). Maps of the ecological and geochemical conditions of the soil cover of the industrial site of the Nyurbinsky mining and processing plant were constructed. At present, more than 260 km2 of the industrial site is characterized by a highly hazardous category of soil pollution with Zc>128.