ecodagЮг России: экология, развитиеSouth of Russia: ecology, development1992-10982413-0958State Institute of Applied Ecology of the Republic of Dagestan10.18470/1992-1098-2024-1-11ecodag-3070Research ArticleНАУКИ О ЗЕМЛЕEARTH SCIENCESПочвенно‐экологическая оценка техногенно нарушенного ландшафта в районе отвала угольного разрезаSoil and ecological assessment of the technogenically disturbed landscape in the area of a coal mine dumphttps://orcid.org/0000-0002-1349-2812ТимощукИ. В.TimoshchukI. V.

Ирина В. Тимощук

Кемерово

Irina V. Timoshchuk

Kemerovo

https://orcid.org/0000-0003-4988-8197АсякинаЛ. К.AsyakinaL. K.

Кемерово

Людмила К. Асякина

Ludmila K. Asyakina

Kemerovo

https://orcid.org/0000-0002-3782-2521ГорелкинаА. К.GorelkinaA. К.

Алена К. Горелкина - доктор технических наук, профессор, кафедра техносферной безопасности.

650000 Кемерово, ул. Красная, 6. Тел. +79133079935

Аlena К. Gorelkina - Ph.D. (Engineering Science), Professor, Department of Technosphere Safety.

6 Krasnaya St, Kemerovo, 650000. Tel. +79133079935

alengora@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4045-8054ОсинцеваМ. А.OsintsevaM. A.

Мария А. Осинцева

Кемерово

Maria A. Osintseva

Kemerovo

https://orcid.org/0000-0002-2958-4172ГолубцоваЮ. В.GolubtsovaJ. V.

Юлия В. Голубцова

Кемерово

Julia V. Golubtsova

Kemerovo

https://orcid.org/0000-0002-3536-562XМилентьеваИ. С.MilentyevaI. S.

Ирина С. Милентьева

Кемерово

Irina S. Milentyeva

Kemerovo

Кемеровский государственный университетKemerovo State University202407042024191105113Copyright © Тимощук И.В., Асякина Л.К., Горелкина А.К., Осинцева М.А., Голубцова Ю.В., Милентьева И.С., 20242024Тимощук И.В., Асякина Л.К., Горелкина А.К., Осинцева М.А., Голубцова Ю.В., Милентьева И.С.Timoshchuk I.V., Asyakina L.K., Gorelkina A.К., Osintseva M.A., Golubtsova J.V., Milentyeva I.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ecodag.elpub.ru/ugro/article/view/3070

Цель – изучить почвенно‐экологическое состояние техногенных ландшафтов Кузбасса на примере отвалов угольных разрезов. Образцы почв, отобранные в местах с нарушенным ландшафтом, вследствие действия угольной промышленности, а именно внешний отвал участка угольный разрез в районе с. Заринское Беловского района Кемеровской области на юго‐востоке Западной Сибири. Определение показателей проводили в соответствии с ГОСТами.

Проведена диагностика поверхности отвалов угольного разреза. Определены основные физические и химические показатели, по которым оценена возможность почвообразования и биологической рекультивации. Анализируя химический состав, определяли следующие показатели: водный рН, гидролитическая кислотность, общая щелочность, сухой остаток, зольность, содержание гумуса, содержание ионов: Cl–, SO42–, HCO3–, Ca2, Mg2+, Al3+, также исследованы физические показатели степени пригодности грунтов для рекультивации, такие как гигроскопическая влажность, влажность завядания, плотность почвы, пористость почвы.

Полученные результаты позволяют охарактеризовать техногенно нарушенные участки, как ограниченно благоприятные для роста растений по физическим и химическим свойствам, которые могут быть использованы для биологической рекультивации после агротехнических мероприятий.

Study of the soil‐ecological state of technogenic landscapes of Kuzbass through the example of coal mine dumps.

Soil samples were taken in places with disturbed landscapes due to the action of the coal industry, namely the external dump on the site of the coal mine in the area of the village of Zarinskoye, Belovsky district, Kemerovo region in the south‐east of Western Siberia. The indicators were determined in accordance with GOST standards.

Diagnostics of the surface of the coal mine dump were carried out. The main physical and chemical indicators were determined, according to which the possibility of soil formation and biological reclamation was assessed. In analyzing chemical composition, the following indicators were determined: aqueous pH, hydrolytic acidity, total alkalinity, dry residue, ash content, humus content and ion content (Cl–, SO42–, HCO3–, Ca2, Mg2+, Al3+). Physical indicators of the degree of suitability of soils for reclamation, such as hygroscopic moisture, soil moisture, soil density and soil porosity, were also studied.

The results obtained allow us to characterise the technogenically disturbed areas in terms of physical and chemical properties as being limitedly favourable for plant growth, which can be used for biological reclamation following agrotechnical activity.

Техногенный ландшафтагрофизическиеагрохимические и микробиологические показателиTechnogenic landscapeagrophysicalagrochemical and microbiological indicatorsРабота ведется в рамках Распоряжения Правительства Российской Федерации от 11.05.2022 г. №1144‐р, комплексной научно‐технической программы полного инновационного цикла «Разработка и внедрение комплекса технологий в областях разведки и добычи твердых полезных ископаемых, обеспечения промышленной безопасности, биоремедиации, создания новых продуктов глубокой переработки из угольного сырья при последовательном снижении экологической нагрузки на окружающую среду и рисков для жизни населения» («Чистый уголь – зеленый Кузбасс»), мероприятие 3.1 «Экополигон мирового уровня технологий рекультивации и ремедиации» при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (соглашение № 075‐15‐20221200 от 28.09.2022 г.)The work is carried out within the framework of the Decree of the Government of the Russian Federation dated 11.05.2022 No. 1144‐r, a comprehensive scientific and technical programme of the complete innovation cycle "Development and implementation of a complex of technologies in areas of exploration and extraction of solid minerals, industrial safety, bioremediation, creation of new products of deep processing from coal raw materials with a consistent reduction of the environmental impact and risks to the population" ("Clean Coal – Green Kuzbass"), event 3.1 "Eco‐park of world‐class technologies of reclamation and remediation" with the support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (agreement No. 075‐15‐2022‐1200 dated 28.09.2022)ReferencesШипилова А.М., Семина И.С. Особенности физических свойств почв техногенных ландшафтов лесостепной зоны Кузбасса // Известия УГГУ. 2016. N 3(43). С. 25–28. DOI: 10.21440/2307‐2091‐2016‐3‐25‐28Shipilova A.M., Semina I.S. Features of physical properties of soils of technogenic landscapes of the foreststeppe zone of Kuzbass. News of USGU, 2016, no. 3(43), pp. 25–28. (In Russian) DOI: 10.21440/2307‐2091‐2016‐3‐2528Семина И.С., Беланов И.П., Шипилова А.М. и др. Природно‐техногенные комплексы Кузбасса: свойства и режимы функционирования. Новосибирск: Изд‐во СО РАН, 2013. 396 с.Semina I.S., Belanov I.P., Shipilova A.M., et al. Prirodnotekhnogennye kompleksy Kuzbassa: svoistva i rezhimy funktsionirovaniya [Natural and man‐made complexes of Kuzbass: properties and modes of operation]. Novosibirsk, SB RAS Publ., 2013, 396 p. (In Russian)Курачев В.М., Андроханов В.А. Классификация почв техногенных ландшафтов // Сибирский экологический журнал. 2002. N 3. С. 255–261.Kurachev V.M., Androkhanov V.A. Classification of soils of technogenic landscapes. Sibirskii ekologicheskii zhurnal [Siberian Ecological Journal]. 2002, no. 3, pp. 255–261. (In Russian)Соколов Д.А., Кулижский С.П., Лойко С.В., Доможакова Е.А. Использование сканирующей электронной микроскопии для диагностики процессов почвообразования на поверхности отвалов каменноугольных разрезов Сибири // Вестник Томского государственного университета. Биология. 2014. N 3(27). С. 36–52.Sokolov D.A., Kulizhskii S.P., Loiko S.V., Domozhakova E.A. The use of scanning electron microscopy for the diagnosis of soil formation processes on the surface of dumps of coal sections of Siberia. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Biologiya [Bulletin of Tomsk State University. Biology]. 2014, no. 3(27), pp. 36– 52. (In Russian)Андроханов В.А. Некоторые аспекты проблемы рекультивации нарушенных земель // Материалы международной научной конференции «Природнотехногенные комплексы: рекультивация и устойчивое функционирование», Новосибирск, 2013. С. 53–55.Androkhanov V.A. Nekotorye aspekty problemy rekul'tivatsii narushennykh zemel' [Some aspects of the problem of recultivation of disturbed lands]. Materialy mezhdunarodnoi nauchnoi konferentsii «Prirodnotekhnogennye kompleksy: rekul'tivatsiya i ustoichivoe funktsionirovanie», Novosibirsk, 2013 [Materials of the International Scientific Conference “Natural‐technogenic complexes: recultivation and sustainable functioning: collection”, Novosibirsk, 2013]. Novosibirsk, 2013, pp. 53– 55. (In Russian)Манжина С.А. К вопросу выявления химизма и степени засоления почв: российские и зарубежные практики // Мелиорация и гидротехника. 2021. Т. 11. N 3. С. 163–181.Manzhina S.A. On the issue of identifying chemistry and the degree of soil salinity: Russian and foreign practices. Melioratsiya i gidrotekhnika [Land reclamation and hydraulic engineering]. 2021, vol. 11, no. 3, pp. 163–181. (In Russian)Пендюрин Е., Рыбина С., Смоленская Л., Латыпова М. Исследование некоторых физико‐химических показателей искусственно созданных почвосмесей // Экология и промышленность России. 2020. T. 24. N 9. С. 27–31. DOI: 10.18412/1816‐0395‐2020‐9‐27‐31Pendyurin E., Rybina S., Smolenskaya L., Latypova M. Investigation of some physico‐chemical parameters of artificially created soil mixtures. Ecology and industry of Russia, 2020, vol. 24, no. 9, pp. 27–31. (In Russian) DOI: 10.18412/1816‐0395‐2020‐9‐27‐31Krasnova T.A., Timosсhuk I.V., Gorelkina A.K., Dugarjav J. The choice of sorbent for adsorption extraction of chloroform from drinking water // Foods and Raw materials. 2017. V. 5. N 2. P. 189–196. DOI: 10.21603/23084057‐2017‐2‐189‐196Krasnova T.A., Timoshik I.V., Gorelkina A.K., Dugarjav J. The choice of sorbent for adsorption extraction of chloroform from drinking water. Foods and Raw materials, 2017, vol. 5, no. 2, pp. 189–196 (In Russian) DOI: 10.21603/2308‐4057‐2017‐2‐189‐196Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв. Москва: Агропромиздат, 1986. 415 с.Vadyunina A.F., Korchagina Z.A. Metody issledovaniya fizicheskih svoistv pochv [Methods of investigation of physical properties of soils]. Moscow, Agropromizdat Publ., 1986, 415 p. (In Russian)Dyshlyuk L., Asyakina L., Prosekov A. Reclamation of Post‐Technological Landscapes: International Experience // Food Processing: Techniques and Technology. 2021. V. 51. N 4. P. 805–818. DOI: 10.21603/2074‐9414‐2021‐4‐805‐818Dyshlyuk L., Asyakina L., Prosekov A. Reclamation of Post‐Technological Landscapes: International Experience. Food Processing: Techniques and Technology, 2021, vol. 51, no. 4, pp. 805–818. (In Russian) DOI: 10.21603/2074‐94142021‐4‐805‐818Котович А.А., Гуман О.М. Оценка потенциального плодородия делювиальных суглинков Уральского региона для рекультивации нарушенных земель // Известия УГГУ. 2014. T. 34. N 2. С. 19–24.Kotovich A.A., Guman O.M. Assessment of the potential fertility of deluvial loams of the Ural region for recultivation of disturbed lands. Izvestiya UGGU [News of USGU]. 2014, vol. 34, no. 2, pp. 19–24. (In Russian)Беланов И.П., Семина И.С., Шипилова А.М. Почвенно‐экологическое состояние естественных ландшафтов в районе интенсивной добыче каменного угля // ГИАБ. 2013. N 10. С. 308–313.Belanov I.P., Semina I.S., Shipilova A.M. Soil‐ecological condition of natural landscapes in the area of intensive extraction of coal. Gornyi informatsionno‐analiticheskii byulleten’ [Mining information and analytical bulletin]. 2013, no. 10, pp. 308–313. (In Russian)Wojcik J. Ksztaltowanie sie wybranych wlasciwosci fizycznych inicjalnych gleb na zwalowisku zewnetrznym KWB «Adamow» // Inżynieria Środowiska. Akademia Górniczo‐Hutnicza w Krakowie. 2003. V. 8. N 2. pp. 217– 227.Wojcik J. Ksztaltowanie sie wybranych wlasciwosci fizycznych inicjalnych gleb na zwalowisku zewnetrznym KWB "Adamow" [Inżynieria Środowiska. Akademia Górniczo‐Hutnicza w Krakowie]. 2003, vol. 8, no. 2, pp. 217–227.Меньшикова Е.А., Караваева Т.И., Хайрулина Е.А., Митракова Н.В. Oсобенности грунтов и потенциал восстановления природно‐технической системы "Хвостохранилище ЕВРАЗ КГОК" // Известия ТПУ. 2021. N 9. С. 54–66.Menshikova E.A., Karavaeva T.I., Khairulina E.A., Mitrakova N.V. Features of soils and the potential for restoration of the natural‐technical system "EVRAZ Kachkanar Mining and Processing Plant tailings storage". Izvestiya TPU [Izvestia TPU]. 2021, no. 9, pp. 54–66. (In Russian)Федотова А.С. Содержание тяжелых металлов в отвалах, образованных вскрышными породами на угольных разрезах // ГИАБ. 2006. N 1. С. 200–205.Fedotova A.S. The content of heavy metals in dumps formed by overburden rocks on coal mines. Gornyi informatsionno‐analiticheskii byulleten’ [Mining information and analytical bulletin]. 2006, no. 1, pp. 200– 205. (In Russian)Грошев И.В., Григорьева О.В., Шахматова Т.Н. Экологическая роль тяжелых металлов в формировании биоресурсного потенциала степных экосистем // Известия ОГАУ. 2007. N 15‐1. С. 29–31.Groshev I.V., Grigorieva O.V., Shakhmatova T.N. Ecological role of heavy metals in the formation of bioresource potential of steppe ecosystems. Izvestiya OGAU [Izvestia OSAU]. 2007, no. 15–1, pp. 29–31. (In Russian)Киреева Н.А., Григориади А.С., Багаутдинов Ф.Я. Фиторемедиация как способ очищения почв, загрязнённых тяжёлыми металлами // Теоретическая и прикладная экология. 2011. N 3. С. 4–9.Kireeva N.A., Grigoriadi A.S., Bagautdinov F.Ya. Phytoremediation as a method of purification of soils contaminated with heavy metals. Teoreticheskaya i prikladnaya ekologiya [Theoretical and applied ecology]. 2011, no. 3, pp. 4–9. (In Russian)Наджафова С.И., Багирова Ч.З. Пути повышения биогенности, ассимиляционного потенциала и плодородия почвенного покрова городских ландшафтов города Сумгаита // Юг России: экология, развитие. 2021. Т. 16. N 3. C. 88–94. DOI: 10.18470/1992‐1098‐2021‐3‐88‐94Nadzhafova S.I., Bagirova Ch.Z. Ways to improve biogeneity, assimilation potential and fertility of soil cover of the urban landscapes of Sumgait city. South of Russia: ecology, development, 2021, vol. 16, no. 3, pp. 88–94. (In Russian) DOI: 10.18470/1992‐1098‐2021‐3‐88‐94Дубовик Д.В., Дубовик Е.В., Шумаков А.В., Ильин Б.С. Содержание микроэлементов в почве в зависимости от способа основной обработки чернозема типичного // Юг России: экология, развитие. 2021. Т. 16. N 3. C. 102–107. DOI: 10.18470/1992‐1098‐2021‐3‐102‐107Dubovik D.V., Dubovik E.V., Shumakov A.V., Ilyin B.S. Content of trace elements in the soil of typical chernozem depending on methods of primary tillage. South of Russia: ecology, development, 2021, vol. 16, no. 3, pp. 102–107. (In Russian) DOI: 10.18470/1992‐1098‐2021‐3‐102‐107Неведров Н.П. Профильное распределение и миграция тяжелых металлов в почвах Курской агломерации (модельные опыты) // Юг России: экология, развитие. 2020. Т. 15. N 1. C. 60–68. DOI: 10.18470/1992‐1098‐2020‐1‐60‐68Nevedrov N.P. Profile distribution and migration of heavy metals in the soils of the Kursk agglomeration (model experiments). South of Russia: ecology, development, 2020, vol. 15, no. 1, pp. 60–68. (In Russian) DOI: 10.18470/1992‐1098‐2020‐1‐60‐68

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