Особенности распределения микроэлементов в почвах фоновых и импактных зон на участках алмазодобычи на Северо-Западе Сибирской платформы

Abstract

Актуальность исследования обусловлена интенсивным развитием горнодобывающей промышленности на территории Западной Якутии в последний 70-летний период. В результате чего происходит загрязнение окружающей среды химическими веществами в условиях распространения многолетнемерзлых пород. В первую очередь это загрязнение почв поллютантами, которые образуются в техногенных отложениях при извлечении горных масс из недр земли при отработке коренных месторождений алмазов и остаются в почве в течение многих лет даже после ремедиации техногенно-трансформированных территорий. Настоящее исследование позволяет выявить геохимическую специфику мерзлотных почв с разной геолого-геохимической обстановкой и ее трансформацию при техногенном воздействии. Цель: изучение элементного состава и его вертикального распределения в профиле мерзлотных почв Северо-Западной Якутии, подверженных техногенному воздействию при проведении алмазодобычных работ. Объекты: криоземы - мерзлотные почвы северо-таежных ландшафтов Северо-Западной Якутии. Объекты и методы. Статья представляет результаты выполненных работ за период с 1994 по 2019 гг. на территории Далдынского кимберлитового поля, где разрабатываются открытым способом кимберлитовые трубки Удачная и Зарница и где находится Удачнинский горно-обогатительный комбинат АК «Алроса» (ПАО). Объектом изучения являлись мерзлотные почвы северо-таежных ландшафтов Северо-Западной Якутии. Почвы данного района отражают общие закономерности формирования почвенного покрова на территории исследования и входят в состав Восточно-Сибирской мерзлотно-северотаежной области бореального пояса почв России. В ходе полевых наблюдений был применен профильный подход, предполагающий сбор образцов из почвенных генетических горизонтов до границы сезонно-талого слоя. Определены знаковые содержания 23 химических элементов методом спектрального полуколичественного анализа. Результаты геохимических исследований мерзлотных почв приведены с учетом геохимии почвообразующих пород Далдыно-Алакитского горнопромышленного района. Для выявления геохимических характеристик рассчитаны коэффициенты концентрации (Кс) и коэффициенты накопления (K0-К3) исследуемых элементов в системе породы-почвы. Построены накопительные ряды, отражающие геохимическую специфику доминирующих типов почв территории исследования. Каждый из исследованных типов почв характеризуется своеобразием микроэлементного спектра. Полиэлементные ассоциации создаются в результате геохимического влияния почвообразующего субстрата. Выявлено, что территория Далдыно-Алакитского района отличается повышенными концентрациями в почвах Cr, Ni, Co, V, Сu, Pb, Li, Sr.

The study relevance is caused by the intensive development of the mining industry in the study area, during which the environment is polluted with chemical substances in the conditions of the spread of permafrost. First, this is soil pollution with pollutants, which remain in the soil for many years, even after removing pollution sources. Therefore, this study makes it possible to identify the geochemical specificity of soils under the influence of anthropogenic activity. The main aim: study of the elemental composition and their vertical distribution in the permafrost soils of North-West Yakutia exposed to technogenic impact in the conditions of diamond mining. Objects and Methods. This article presents the results of the work performed for the period from 1994 to 2019 on the territory of the Daldyn kimberlite field, where the kimberlite pipes Udachnaya and Zarnitsa are being mined, and where the Udachny mining and processing plant of AK Alrosa (PJSC) is located. The object of study is the permafrost soils of the north-taiga landscapes of North-West Yakutia. The soils of this region reflect the general patterns of soil cover formation in the study area. They are part of the East Siberian permafrost-northern taiga region of the boreal soil belt of Russia. In field observations, a profile approach was applied, involving the collection of samples from all soil genetic horizons to the boundary of the seasonally thawed layer. The sign contents of 23 chemical elements were determined by the method of spectral-semiquantitative analysis. Results. The geochemical studies of permafrost soils on the territory of the Udachninsky mining and processing plant are presented. To characterize the geochemical environment of soils, the coefficient of technogenic concentration (Kc) and the coefficient of accumulation (K0-К3) of the studied elements were calculated. Accumulative series reflecting the geochemical specifics of the study area were built. Each of the studied soil types is characterized by the originality of the microelement spectrum. Polyelement associations are created as a result of the geochemical influence of the soil-forming substrate. It was revealed that the territory of the Daldyn-Alakit region is characterized by increased concentrations of Cr, Ni, Co, V, Cu, Pb, Li, Sr in soils.