blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2023-5-538-543blackmet-2624Research ArticleЭКОЛОГИЯ И РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕECOLOGY AND RATIONAL USE OF NATURAL RESOURCESЭкомониторинг санитарно-защитной зоны металлургического предприятия: снежный и почвенный покровыEcomonitoring of sanitary protection zone of metallurgical enterprise: Snow and soil coverЗахароваМ. А.ZakharovaM. A.

Марина Александровна Захарова, аспирант кафедры металлургии черных металлов

Россия, 654007, Кемеровская обл. – Кузбасс, Новокузнецк, ул. Кирова, 42

Marina A. Zakharova, Postgraduate of the Chair of Ferrous Metallurgy

42 Kirova Str., Novokuznetsk, Kemerovo Region – Kuzbass 654007, Russian Federation

marina-shentsova@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0003-0081-2797ВодолеевА. С.VodoleevA. S.

Анатолий Сергеевич Водолеев, д.с-х.н., профессор кафедры теплоэнергетики и экологии

Россия, 654007, Кемеровская обл. – Кузбасс, Новокузнецк, ул. Кирова, 42

Anatolii S. Vodoleev, Dr. Sci. (Agr.), Prof. of the Chair “Thermal Power and Ecology”

42 Kirova Str., Novokuznetsk, Kemerovo Region – Kuzbass 654007, Russian Federation

botanik-egf@yandex.ruАндрееваО. С.AndreevaO. S.

Оксана Сергеевна Андреева, к.г.н., доцент кафедры геоэкологии и географии

Россия, 654041, Кемеровская обл. – Кузбасс, Новокузнецк, ул. Циолковского, 23

Oksana S. Andreeva, Cand. Sci. (Geogr.), Assist. Prof. of the Chair “Geoecology and Geography”

23 Tsiolkovskogo Str., Novokuznetsk, Kemerovo Region – Kuzbass 654041, Russian Federation

o_s_a@bk.ruhttps://orcid.org/0009-0003-2257-091XДомнинК. И.DomninK. I.

Константин Игоревич Домнин, аспирант кафедры теплоэнергетики и экологии

Россия, 654007, Кемеровская обл. – Кузбасс, Новокузнецк, ул. Кирова, 42

Konstantin I. Domnin, Postgraduate of the Chair “Thermal Power and Ecology”

42 Kirova Str., Novokuznetsk, Kemerovo Region – Kuzbass 654007, Russian Federation

domnin_k_i@mail.ruСибирский государственный индустриальный университетРоссияSiberian State Industrial UniversityRussian FederationКузбасский гуманитарно-педагогический институт ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный университет»РоссияKUZBASS Humanitarian Pedagogical Institute of Kemerovo State UniversityRussian Federation202328102023665538543Copyright © Захарова М.А., Водолеев А.С., Андреева О.С., Домнин К.И., 20232023Захарова М.А., Водолеев А.С., Андреева О.С., Домнин К.И.Zakharova M.A., Vodoleev A.S., Andreeva O.S., Domnin K.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/2624

Рассмотрены вопросы, связанные с мониторингом состояния снежного и почвенного покровов в зоне влияния промышленных выбросов в атмосферный воздух на границах санитарно-защитной зоны (СЗЗ) металлургического предприятия АО «ЕВРАЗ Объединенный Западно-Сибирский металлургический комбинат» (АО «ЕВРАЗ ЗСМК»). Санитарно-защитная зона – территория, отделяющая предприятия (их здания и сооружения) с технологическими процессами, служащими источником воздействия на среду обитания и здоровье человека, от жилой застройки. Территория СЗЗ предназначена для снижения за ее пределами уровня воздействия всех вредных факторов до требуемых гигиенических нормативов, создания санитарно-защитного барьера между промышленной и жилой застройками. Экомони­торинг дает объективный анализ депонирующих сфер (снег, почва) на территории СЗЗ. Для оценки первичного (воздушной среды) и вторичного (снежных проб, почв и вод) загрязнений применяется метод химического лабораторного анализа. Результаты химического анализа снеговой воды показали, что сухой остаток в талой воде ниже (в 7 – 8 раз) ПДК на всех площадках, содержание хлорид-ионов не превышает ПДК (350 мг/л), содержание сульфат-ионов на площадке 1 в два раза ниже ПДК, на остальных площадках ниже предела обнаружения методикой, изложенной в РД 52.04.186 – 89. Содержание в почве тяжелых металлов и мышьяка на пробных площадках СЗЗ не превышает ПДК. Почвенный анализ показал, что активная кислотность (рН водной вытяжки) находится в пределах 6,3 – 7,4 единиц, что указывает на отсутствие техногенного закисления почв. Содержание нефтепродуктов в отобранных пробах ниже порогового значения, что делает возможным отнести почвы на всех площадках СЗЗ АО «ЕВРАЗ ЗСМК» по рассматриваемому соединению к условно чистым. Содержание бенз(а)пирена в почве не превышает ПДК (0,02 мг/кг) на всех экспериментальных площадках, кроме площадки 7. Содержание серы не превышает ПДК на всех пробных площадках СЗЗ.

The paper considers the issues related to monitoring the state of snow and soil cover in the zone of influence of industrial emissions into the atmosphere at the borders of the sanitary protection zone (SPZ) of the metallurgical enterprise JSC “EVRAZ United West Siberian Metallurgical Combine” (JSC EVRAZ ZSMK). Sanitary protection zone is the territory separating enterprises (their buildings and structures) with technological processes that serve as a source of impact on the environment and human health from residential development. SPZ is designed to reduce the impact of all factors beyond its limits to the required hygienic standards, to create a sanitary barrier between industrial and residential buildings. Ecomonitoring provides an objective analysis of depositing spheres (snow, soil) on the territory of the SPZ. The method of chemical laboratory analysis is important for the assessment of primary and secondary air pollution (samples of snow, soils and waters). The results of chemical analysis of snow water showed that the dry residue in meltwater is lower (7 – 8 times) MPC at all sites, the content of chloride ions does not exceed the MPC (350 mg/l), the content of sulfate ions at site 1 is 2 times lower than the MPC, at other sites below the detection limit by the methodology set out in RD 52.04.186 – 89. The content of heavy metals and arsenic in the soil at the SPZ test sites does not exceed the values of the established MPC. Soil analysis showed that the active acidity (pH of the water extract) is in the range of 6.30 – 7.40 units, which indicates the absence of technogenic acidification of soils. The content of petroleum products in the selected samples is below the threshold value, which makes it possible to attribute soils at all sites of the SPZ of JSC EVRAZ ZSMK according to the compound under consideration to conditionally pure. The content of benz(a)pyrene in the soil does not exceed the MPC (0.02 mg/kg) at all experimental sites, except site 7. The sulfur content does not exceed the MPC values at all test sites of the SPZ.

экомониторингсанитарно-защитная зонаатмосферный воздухпочваснежный покроввредные выбросыхимический анализПДКтехногенное закисление почвтяжелые металлыбенз(а)пиренecomonitoringsanitary protection zoneatmospheric airsoilsnow coverharmful emissionschemical analysisMPCtechnogenic acidification of soilsheavy metalsbenz(a)pyreneReferencesТурос О.І., Петросян А.А., Ананьєва О.В., Картавцев О.М. Розширення можливостей санітарно-епідеміологічної експертизи при обґрунтуванні встановлення розміру санітарно-захисної зони для феросплавного підприємства на етапі управління ризиком. Гігієна населених місць. 2013;(61):62–70.Turos O.І., Petrosyan A.A., Anan’єva O.V., Kartavtsev O.M. Expanding the possibilities of sanitary and epidemiological expertise in justifying the establishment of size of sanitary protection zone for a ferroalloy enterprise at the risk management stage. Gіgіеna naselenikh mіsts’. 2013;(61):62–70. (In Ukr.).Alimbaev Т., Mazhitova Zh., Beksultanova C., Tenti­gulKyzy N. Activities of mining and metallurgical industry enterprises of the Republic of Kazakhstan: environmental problems and possible solutions. In: XIII Int. Sci. and Pract. Conf. “State and Prospects for the Development of Agribusiness – INTERAGROMASH 2020”. 2020;175:14019. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202017514019Alimbaev Т., Mazhitova Zh., Beksultanova C., Tenti­gulKyzy N. Activities of mining and metallurgical industry enterprises of the Republic of Kazakhstan: environmental problems and possible solutions. In: XIII Int. Sci. and Pract. Conf. “State and Prospects for the Development of Agribusiness – INTERAGROMASH 2020”. 2020;175:14019. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202017514019Casas A., Ferrero G., Tapias J.C., Rivero L., Font X., Viladevall M. Mapping heavy metal pollution of soils affected by metallurgical point-source pollution near Barcelona (Spain). In: 68th European Association of Geoscientists and Engineers Conference and Exhibition incorporating SPE EUROPEC 2006, EAGE 2006: Opportunities in Mature Areas. 2006;4: 2091–2095. https://doi.org/10.3997/2214-4609.201402202Casas A., Ferrero G., Tapias J.C., Rivero L., Font X., Viladevall M. Mapping heavy metal pollution of soils affected by metallurgical point-source pollution near Barcelona (Spain). In: 68th European Association of Geoscientists and Engineers Conference and Exhibition incorporating SPE EUROPEC 2006, EAGE 2006: Opportunities in Mature Areas. 2006;4:2091–2095. https://doi.org/10.3997/2214-4609.201402202Medvedev M.A., Medvedev A.N., Kolomytseva A. On the use of cluster analysis for interpretation of soil pollution monitoring data obtained near mining enterprise. In: 44th Int. Conf. on Applications of Mathematics in Engineering and Economics. 2018;2048(1):060016. https://doi.org/10.1063/1.5082131Medvedev M.A., Medvedev A.N., Kolomytseva A. On the use of cluster analysis for interpretation of soil pollution monitoring data obtained near mining enterprise. In: 44th Int. Conf. on Applications of Mathematics in Engineering and Economics. 2018;2048(1):060016. https://doi.org/10.1063/1.5082131Zhukorskyi O., Nykyforuk O. Assessment of snow cover in sanitary protection zone of pig complexes of different capacities. Агроекологічний журнал. 2014;(3):64–69.Zhukorskyi O., Nykyforuk O. Assessment of snow cover in sanitary protection zone of pig complexes of different capacities. Агроекологічний журнал. 2014;(3):64–69.Brimblecombe P., Lefèvre R.-A. Weathering of materials at Notre-Dame from changes in air pollution and climate in Paris, 1325–2090. Journal of Cultural Heritage. 2021;50: 88–94. https://doi.org/10.1016/j.culher.2021.06.007Brimblecombe P., Lefèvre R.-A. Weathering of materials at Notre-Dame from changes in air pollution and climate in Paris, 1325–2090. Journal of Cultural Heritage. 2021;50: 88–94. https://doi.org/10.1016/j.culher.2021.06.007Kozłowski R., Jóźwiak M., Jóźwiak M.А., Rabajczyk A. Chemism of atmospheric precipitation as a consequence of air pollution: The case of Poland’s holy cross mountains. Polish Journal of Environmental Studies. 2011;20(4):919–924.Kozłowski R., Jóźwiak M., Jóźwiak M.А., Rabajczyk A. Chemism of atmospheric precipitation as a consequence of air pollution: The case of Poland’s holy cross mountains. Polish Journal of Environmental Studies. 2011;20(4): 919–924.Pilecka J., Valujeva K., Grinfelde I., Eihe P., Purmalis O. Snow in the cities as an indicator of air pollution caused by traffic. In: 19th Int. Multidisciplinary Sci. GeoConfe­rence Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM, 2019. 2019;19(4.1):1069–1076. https://doi.org/10.5593/sgem2019/4.1/S19.136Pilecka J., Valujeva K., Grinfelde I., Eihe P., Purmalis O. Snow in the cities as an indicator of air pollution caused by traffic. In: 19th Int. Multidisciplinary Sci. GeoConfe­rence Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM, 2019. 2019;19(4.1):1069–1076. https://doi.org/10.5593/sgem2019/4.1/S19.136Pilecka J., Grinfelde I., Purmalis O., Valujeva K., Ulcuga­cevs V. The heavy metal deposition in snow: case study of Jelgava city. In: 20th Int. Multidisciplinary Sci. GeoConfe­rence Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM 2020. 2020;20(4.1):507–514. https://doi.org/10.5593/sgem2020/4.1/s19.063Pilecka J., Grinfelde I., Purmalis O., Valujeva K., Ulcugacevs V. The heavy metal deposition in snow: case study of Jelgava city. In: 20th Int. Multidisciplinary Sci. GeoConfe­rence Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM 2020. 2020;20(4.1):507–514. https://doi.org/10.5593/sgem2020/4.1/s19.063Chen L., Zhi X., Shen Z., Dai Y., Aini G. Comparison between snowmelt-runoff and rainfall-runoff nonpoint source pollution in a typical urban catchment in Beijing, China. Environmental Science and Pollution Research. 2018;25(3): 2377–2388. https://doi.org/10.1007/s11356-017-0576-zChen L., Zhi X., Shen Z., Dai Y., Aini G. Comparison between snowmelt-runoff and rainfall-runoff nonpoint source pollution in a typical urban catchment in Beijing, China. Environmental Science and Pollution Research. 2018;25(3): 2377–2388. https://doi.org/10.1007/s11356-017-0576-zРогуля Л.И. Снежный покров – индикатор загрязнения атмосферы. Молодой ученый. 2018;(39):48–51. URL: https://moluch.ru/archive/225/52866/ (Дата обращения: 14.09.2023).Rogulya L.I. Snow cover – an indicator of atmospheric pollution. Molodoi uchenyi. 2018;(39):48–51. Available at URL: https://moluch.ru/archive/225/52866/ (Accessed: 14.09.2023). (In Russ.).Безрукова В.В., Самохвалова О.А., Ильина А.С., Хороших П.С., Воробьева Д.Н. Экомониторинг снежного и почвенного покровов в границах санитарно-защитной зоны АО «ЕВРАЗ ЗСМК». В кн.: Наука и молодежь: проблемы, поиски, решения. Труды Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, 14-16 мая 2019 г. Новокузнецк, ИЦ СибГИУ, 2019;23(6):342–347.Bezrukova V.V., Samokhvalova O.A., Il’ina A.S., Khoroshikh P.S., Vorob’eva D.N. Ecomonitoring of snow and soil cover in the boundaries of sanitary protection zone of JSC EVRAZ ZSMK. In: Science and Youth: Problems, Searches, Solutions. Proceedings of the All-Russ. Sci. Conf. of Students, Postgraduates and Young Scientists, May 14-16, 2019 Novokuznetsk. SibGIU, 2019; 23(6):342–347. (In Russ.).Kicińska A. Environmental risk related to presence and mobi­lity of As, Cd and Tl in soils in the vicinity of a metallurgical plant – Long-term observations. Chemosphere. 2019;236: 124308. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2019.07.039Kicińska A. Environmental risk related to presence and mobility of As, Cd and Tl in soils in the vicinity of a metallurgical plant – Long-term observations. Chemosphere. 2019;236:124308. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2019.07.039Paliulis D., Uselyte I., Couch W. J. Experimental investigations of heavy metals concentrations in the ground of section Kazlu Ruda – Jure. In: 7th Int. Conf. on Environmental Engineering, ICEE 2008 – Conf. Proceedings. 2008:267–273.Paliulis D., Uselyte I., Couch W. J. Experimental investigations of heavy metals concentrations in the ground of section Kazlu Ruda – Jure. In: 7th Int. Conf. on Environmental Engineering, ICEE 2008 – Conf. Proceedings. 2008:267–273.Stevanović J., Serbula S.M., Trujić V. Arsenic heavy me­tals and SO2 derived in: A mining-metallurgical production process. In: Hazardous Materials: Types, Risks and Control. 2011:187–223.Stevanović J., Serbula S.M., Trujić V. Arsenic heavy me­tals and SO2 derived in: A mining-metallurgical production process. In: Hazardous Materials: Types, Risks and Control. 2011:187–223.Геохимия окружающей среды / А.И. Ачкасов, И.Л. Башаркевич, Т.Л. Онищенко, Л.Н. Павлова, Б.А. Ревич, Ю.Е. Сает, С.Ш. Саркисян, Р.С. Смирнова, Н.Я. Трефилова, Е.П. Янин. Москва: Недра; 1990:335.Achkasov A.I., Basharkevich I.L., Onishchenko T.L., Pavlova L.N., Revich B.A., Saet Yu.E., Sarkisyan S.Sh., Smirnova R.S., Trefilova N.Ya., Yanin E.P. Geochemistry of the Environment. Moscow: Nedra; 1990:335. (In Russ.).

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