Исследование пространственной неоднородности загрязнения почв в зоне влияния рекультивированного хвостохранилища

Целью исследования являлась оценка пространственного распределения и факторной структуры загрязнения почв подвижными формами Cu, Mn, Ni, Pb, Zn, Cd на рекультивированном хвостохранилище и прилегающей территории с учетом направления от источника загрязнения. Использованы корреляционный анализ, сравнение с предельно допустимыми концентрациями и анализ главных компонент. Результаты показали, что максимальные концентрации Cu, Zn, Cd, Ni, Mn, превышающие предельно допустимую концентрацию в 2–7 раз, зафиксированы не на самом хвостохранилище, а в направлении «выше» по склону, что указывает на доминирование ветрового переноса мелкодисперсной фракции против направления водного стока. Свинец, напротив, демонстрирует максимум в зоне хвостохранилища и на участках «ниже» по склону. Методом главных компонент выделены две компоненты, объясняющие 86% дисперсии: первая интерпретируется как контраст между ассоциацией Cu–Zn–Cd–Ni–Mn и Pb (фактор переноса с хвостохранилища), вторая – как разделение Mn+Ni и остальных элементов, связанное с их подвижностью в щелочной среде при pH 7–9. Научная новизна заключается в том, что вопреки классическим представлениям о преимущественном переносе загрязнений вниз по рельефу выявлено аномальное накопление тяжелых металлов выше источника. Это требует пересмотра схем постмониторинга рекультивированных хвостохранилищ с обязательным учетом розы ветров и техногенной пылевой нагрузки.

Моргоева А. Д., Соколова С. А., Меженков А. А., Болдырева В. Э., Литвинов Ю. А. Исследование пространственной неоднородности загрязнения почв в зоне влияния рекультивированного хвостохранилища // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2026. – № 8. – С. 79–91. DOI: 10.25018/0236_1493_2026_8_0_79.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 25-76-31013 в Южном федеральном университете.

Моргоева Анжелика Джабраиловна — ассистент кафедры, Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет), e-mail: m.angelika-m@yandex.ru, ORCID ID: 0000-0003-2949-1993,
Соколова Софья Андреевна¹ — студент, e-mail: sosoko@sfedu.ru, ORCID ID: 0009-0002-4014-0887,
Меженков Антон Александрович¹ — старший преподаватель, e-mail: mezhenkov@sfedu.ru, ORCID ID: 0000-0002-5733-8796,
Болдырева Вероника Эдуардовна¹ — доцент, e-mail: veboldyreva@sfedu.ru, ORCID ID: 0000-0003-0233-5077,
Литвинов Юрий Алексеевич¹ — доцент, e-mail: yualitvinov@sfedu.ru, ORCID ID: 0000-0001-7204-2734,
¹ Академия биологии и медицины им. Д.И. Ивановского, Южный федеральный университет.

Моргоева А.Д., e-mail: m.angelika-m@yandex.ru.

1. Моргоева А. Д., Манджиева С. С., Киричков М. В., Соколов А. А. Исследование моделей машинного обучения для оценки влияния угольных горно-энергетических предприятий на экосистемы // Устойчивое развитие горных территорий. — 2024. — Т. 16. — № 3. — С. 1130—1143. DOI: 10.21177/1998-4502-2024-16-3-1130-1143

2. Моргоева А. Д., Соколов А. А., Шепелев И. И., Фоменко В. А. Исследование распределения загрязняющих веществ, содержащихся в отходах обогащения, выведенных из эксплуатации хвостохранилища // Устойчивое развитие горных территорий. — 2025. — Т. 17. — № 3. — С. 1354—1364. DOI: 10.21177/1998-4502-2025-17-3-1354-1364.

3. Моргоева А. Д., Соколов А. А., Манджиева С. С. Перспективы применения машинного обучения для мониторинга загрязнения почвенного покрова тяжелыми металлами / Проблемы автоматизации. Региональное управление. Связь и акустика: Сборник трудов XIII Всероссийской научной конференции и молодежного научного форума. — Ростов-на-Дону—Таганрог: ЮФУ, 2024. — С. 390—394.

4. Размахнин К. К., Торосян Э. С. Оценка уровня негативного воздействия предприятий по добыче мергеля и производства цемента на окружающую среду Краснодарского края // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2025. — № 11. — С. 49—63. DOI: 10.25018/0236_1493_2025_11_0_49.

5. Куликова Е. Ю., Баловцев С. В., Скопинцева О. В. Комплексная оценка геоэкологических рисков при ведении открытых и подземных горных работ // Устойчивое развитие горных территорий. — 2024. — Т. 16. — № 1. — С. 205—216. DOI: 10.21177/1998-4502-2024-16-1-205-216.

6. Елизарьев А. Н., Папян Э. Э., Тараканов Д. А., Мансуров В. Н. Экологическая оценка загрязненной тяжелыми металлами почвы в результате разработки медно-колчеданных руд // Экология и промышленность России. — 2025. — Т. 29. — № 12. — С. 66—71. DOI: 10.18412/1816-0395-2025-12-66-71.

7. Крупская Л., Куликова Е., Филатова М., Леоненко А. Оценка воздействия техногенной системы на воздушный бассейн с применением методов математической статистики // Экология и промышленность России. — 2023. — Т. 27. — № 8. — С. 50—57. DOI: 10.18412/1816-0395-2023-8-50-57.

8. Клюев Р. В. Геоэкологические аспекты и природоохранные технологии при цианидном выщелачивании на золотоизвлекательных фабриках // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2026. — № 3. — С. 5—17. DOI: 10.25018/0236_1493_2026_3_0_5.

9. Ramírez A. J., Claramunt A. T., Villacura M. L., Massimi L., Leiva-Guzmán M. A., Toro A. R. Source apportionment and diurnal dynamics from quasi real-time measurements of potentially toxic elements in PM10 in a coastal industrial zone // Urban Climate. 2026, no. 67, article 102866. DOI: 10.1016/j.uclim.2026.102866.

10. Acharya A., Tunga C., Banerjee S., Basu R., Ghosh S., Mondal G., Kumar S., Chakraborty S., Gorai G., Tripathi S. Deciphering stone mining-induced hazardous heavy metal contamination in agricultural soils using source attribution, health-dietary risk analysis, and machine learning-driven insights // Environmental Geochemistry and Health. 2026, vol. 48, no. 6, article 280. DOI: 10.1007/s10653-026-03167-y.

11. Kozdrój J., Frączek K., Górny R. L., Ropek D. R. Soil sustainability around municipal waste landfill area is affected by microbial contamination // Sustainability (Switzerland). 2026, vol. 18, no. 6, article 2846. DOI: 10.3390/su18062846.

12. Shao Y., Yan B., Zhang K., Zhang B., Zhang Y., Li B., Chen Y., Xiang F., Zhuang X., Guo S. Distribution, environmental risks, and source apportionment of heavy metals in the lake sediments and riparian soils in Bangong Co Lake of the Qinghai—Tibet Plateau in China // Sustainability (Switzerland). 2025, vol. 17, no. 24, article 11274. DOI: 10.3390/su172411274.

13. Tan J., Chen Y., Shi W., Li J., Hou Z., Zhang J., Pan D., Zhang Y., Chen X. Early warning study on ecological risk of heavy metals in soil based on XGBoost-IER coupled model — A case study of black soil area in Jilin province // Ecological Indicators. 2026, vol. 182, article 114554. DOI: 10.1016/j.ecolind.2025.114554.

14. Dasari B. M., Aradhi K. K. Depth-resolved distribution and multivariate source apportionment of heavy metals in soils influenced by hydraulic fracturing activities in the Krishna—Godavari Onshore Basin, India // Archives of Environmental Contamination and Toxicology. 2026, vol. 90, no. 1, article 2. DOI: 10.1007/s00244-025-01178-x.

15. Shi M., Wang C., Wang J., Zhong C., Zhao Y. Quantifying heavy metal(loid)s sources in subtropical soils and assessing key determinants of their bioavailability: insights from the Yangtze River Delta, China // Plant and Soil. 2026, vol. 518, no. 2, pp. 2015—2035. DOI: 10.1007/s11104-025-08115-w.

16. Kala D., Bayari E. E., Pedavoah M.-M., Oluyinka O. A. Contamination status and potential ecological risk assessment of soil heavy metals at central magazine, Wa, North-Western Ghana //Environmental Geochemistry and Health. 2026, vol. 48, no. 1, article 35. DOI: 10.1007/s10653-025-02777-2.

17. Smagin S., Ozarya Y., Usikov V., Smagin A., Tsygulev K., Sekrieru R., Orlov S., Kozhevnikova T. Automation of remote environmental monitoring of mineral resource complex facilities in Khabarovsk krai // Informatics and Automation. 2025, vol. 24, no. 6, pp. 1587—1622. DOI: 10.15622/ia.24.6.3.

18. Серянина А. В., Овчинникова Т. И., Тертычная С. В. К вопросу об экологической безопасности в металлургической промышленности // Безопасность труда в промышленности. — 2024. — № 8. — С. 23—28. DOI: 10.24000/0409-2961-2024-8-23-28.

19. Шабанов М. В., Маричев М. С., Киричков М. В., Цицуашвили В. С., Манджиева С. С. Экологические риски, лабильность и биодоступность меди и цинка в почвах Соймоновской долины (г. Карабаш) // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2026. — № 2. — С. 112—127. DOI: 10.25018/0236_1493_2026_2_0_112.

20. Halmos L., Delgado-Rodríguez J., Rodríguez-Rodríguez M., Jiménez-Bonilla A., Díaz-Azpiroz M. Correction to: Geochemical evolution and elemental behaviour of playa sediments: impacts of natural weathering and agricultural practices // Journal of Iberian Geology. 2025, vol. 51, no. 4, pp. 707—709. DOI: 10.1007/s41513-025-00322-9.