Українські вчені дослідили вплив гірничої промисловості на забруднення ґрунтів

Південний Кривбас є однією з найбільш промислово навантажених територій південного сходу України, де гостро постає питання екологічного впливу як гірничодобувної, так і сільськогосподарської діяльності. Група українських вчених з Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, Національного технічного університету «Дніпровська політехніка» та Інституту геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України провела масштабне дослідження кумулятивного впливу цих видів діяльності на стан довкілля регіону.

На території Кривбасу розробляється понад 50% наявних запасів бідних залізних руд України. Хоча багаті руди, які становлять понад 43% усіх розвіданих запасів, можуть використовуватися в металургії без збагачення через високий вміст заліза (57,6%), їх видобуток забезпечує лише близько 40% загальних потреб вітчизняної металургії. Це зумовило необхідність розробки бідних руд залізистих кварцитів.

Дослідження показало, що на земельній ділянці площею понад 5 тисяч гектарів зосереджено більше 3 мільярдів кубічних метрів гірничої маси. Відвали та сховища відходів збагачення не лише виводять з господарського обороту величезні земельні площі, але й створюють довготривалий негативний вплив на довкілля.

Науковці виявили, що забруднювальні компоненти від гірничодобувної та сільськогосподарської діяльності значною мірою однакові. Зокрема, це такі елементи як фосфор, марганець, мідь, хром, свинець та цинк. Це призводить до того, що часто відбувається необґрунтоване перебільшення впливу гірничодобувної діяльності в загальному забрудненні прилеглих сільськогосподарських територій.

За результатами геохімічних досліджень 2010−2019 років встановлено, що вміст фосфору, свинцю, цинку, кобальту, нікелю, міді, хрому, ванадію та марганцю у чорноземному ґрунті регіону практично не змінюється. Низькі значення вмісту рухомих форм хімічних елементів та стабільність їх загального вмісту в ґрунті може свідчити про наближення до повної насиченості ґрунтів цими елементами.

Важливим відкриттям стало те, що валовий вміст досліджуваних хімічних елементів як на об'єктах гірничодобувних підприємств, так і на значній відстані від них має однакові межі зміни. Це підтверджує спільне забруднення території обома комплексами — гірничодобувним та агропромисловим.

Дослідження показало, що лише 30−60% добрив, що вносяться в ґрунт, використовуються рослинами, тоді як 40−70% потрапляють у навколишнє середовище. При цьому 20−30% цих речовин залишається в ґрунті, 10−15% зв'язується ґрунтовою вологою, а 28−40% у газоподібному стані потрапляє в поверхневі шари атмосфери.

Науковці також виявили, що при зрошенні схилових земель у водойми вимивається до 20% азоту, 2−5% фосфору і 10−17% калію із внесеної кількості мінеральних добрив. Наближення до повного насичення хімічними елементами ґрунту призводить до того, що нова порція шкідливих елементів може вільно мігрувати в перший водоносний горизонт і потрапляти в поверхневі водотоки.

Особливу увагу дослідники приділили вивченню донних відкладів річок Інгулець та Саксагань. Було виділено групи пріоритетних елементів-забруднювачів різних класів небезпеки. Цікавим виявився підвищений вміст миш'яку, який не належить до основних забруднювачів гірничодобувної промисловості, а надходить переважно з добривами.

Дослідження проводили Петро Пігулевський, Михайло Довбніч, Олег Тяпкін, Ольга Медведєва та Лариса Анісімова. Вчені дійшли висновку, що для розмежування небезпечного впливу гірничодобувної промисловості та аграрного комплексу недостатньо лише геохімічних даних. Необхідна розробка локальних систем геоекологічного моніторингу з використанням комплексу геолого-геофізичних методів дослідження.