Везде

RAS BiologyЛесоведение Forest Science

  • ISSN (Print) 0024-1148
  • ISSN (Online) 3034-5359

The Content of Heavy Metals and Sulfur in Forest Ecosystems in the Pechenganikel Smelter's Zone of Impact Due to the Reduction of Atmospheric Emissions

You can
PII
S30345359S0024114825010094-1
DOI
10.7868/S3034535925010094
Publication type
Article
Status
Published
Authors
T. A. Sukhareva
  • Affiliation: Institute of Industrial Ecology Problems of the North, Kola Scientific Center, Russian Academy of Sciences
V. V. Ershov
  • Affiliation: Institute of Industrial Ecology Problems of the North, Kola Scientific Center, Russian Academy of Sciences
E. A. Ivanova
  • Affiliation: Institute of Industrial Ecology Problems of the North, Kola Scientific Center, Russian Academy of Sciences
Volume/ Edition
Volume / Issue number 1
Pages
106-123
Abstract
The relevance of the study is determined by the need to study the state of forest ecosystems in conditions of changing anthropogenic pressure and the practical significance of improving the monitoring system for sustainable forest management. The dynamics of the intake of pollutants with atmospheric precipitation, their accumulation in the soil and tree layer (using the example of an edificator species - Pinus sylvestris L.) with prolonged anthropogenic impact on forest ecosystems, as well as during the period of a sharp reduction in atmospheric emissions in the impact zone of the Pechenganikel smelter (Nickel village, Murmansk region). The studies were carried out in the period from 1991 to 2021 on the test areas of permanent monitoring plots located in pine forests at various distances from the source of atmospheric emissions (7, 14, 44 km). Between 1991 and 2020, the annual volume of industrial emissions of SO2, Ni and Cu into the atmosphere decreased. In December 2020, the release of pollutants into the atmosphere practically stopped due to the Pechenganikel metallurgical smelter being shut down. First of all, a sharp reduction in the emissions of pollutants into the atmosphere led to a change in the composition of snow and rainwater, the concentrations of pollutants (Ni, Cu, Co, Pb и Cd) in them approached regional background values. However, the concentrations of heavy metals and sulfur in the soil are still significantly higher than in typical forest ecosystems of the Murmansk region, due to the long period required for soil regeneration and self-purification.
Keywords
атмосферные выпадения почвы сосна обыкновенная атмосферное загрязнение тяжелые металлы северотаежные леса Арктика
Date of publication
31.12.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
13

References

  1. 1. Воробейчик Е.Л. Естественное восстановление наземных экосистем после прекращения промышленного загрязнения. 1. Обзор современного состояния исследований // Экология. 2022. № 1. С. 3-41.
  2. 2. Воробейчик Е.Л., Кайгородова С.Ю. Многолетняя динамика содержания тяжелых металлов в верхних горизонтах почв в районе воздействия медеплавильного завода в период сокращения объемов его выбросов // Почвоведение. 2017. № 8. С. 1009-1024. https://doi.org/10.7868/S0032180X17080135
  3. 3. Годовой отчет ПАО «“ГМК “Норильский никель”» за 2021 год [Электронный ресурс]. URL: https://www.nornickel.ru/upload/iblock/53b/k7mqjhb1n9o0y8eieu0adzgn3b98z8xg/NN_AR_2021_Book_RUS_26.09.22.pdf (дата обращения: 04.05.2023).
  4. 4. Даувальтер В.А., Кашулин Н.А. Аккумуляция и миграция химических элементов в арктических наземных и водных экосистемах в зоне влияния выбросов комбината “Печенганикель” // Труды Карельского научного центра РАН. 2018. № 3. С. 31-42.
  5. 5. Динамика лесных сообществ Северо-Запада России / Под ред. В.Т. Ярмишко. СПб.: ВВМ, 2009. 276 с.
  6. 6. Евдокимова Г.А., Мозгова Н.П., Корнейкова М.В. Содержание и токсичность тяжелых металлов в почвах зоны воздействия газовоздушных выбросов комбината “Печенганикель” // Почвоведение. 2014. № 5. С. 625-631.
  7. 7. Кислотные осадки и лесные почвы / Под ред. В.В. Никонова, Г.Н. Копцик. Апатиты: КНЦ РАН, 1999. 320 с.
  8. 8. Исаева Л.Г., Сухарева Т.А. Оценка состояния зеленых насаждений в зоне воздействия комбината “Печенганикель” (Мурманская область) // Вестник МГТУ. 2021. Т. 24. № 1. С. 97-106. https://doi.org/10.21443/1560-9278-2021-24-1-97-106
  9. 9. Кольская горнометаллургическая компания (промышленные площадки “Никель” и “Заполярный”): влияние на наземные экосистемы / Под ред. О.А. Хлебосоловой. Рязань: Голос губернии, 2012. 92 с.
  10. 10. Копцик Г.Н. Устойчивость лесных почв к атмосферному загрязнению // Лесоведение. 2004. № 4. С. 61-71.
  11. 11. Копцик Г.Н., Копцик С.В., Смирнова И.Е., Кудрявцева А.Д., Турбабина К.А. Реакция лесных экосистем на сокращение атмосферных промышленных выбросов в Кольской Субарктике // Журнал общей биологии. 2016. Т. 77. № 2. С. 145-163.
  12. 12. Лукина Н.В., Никонов В.В. Поглощение аэротехногенных загрязнителей растениями сосняков на северо-западе Кольского полуострова // Лесоведение. 1993. № 6. С. 34-41.
  13. 13. Лукина Н.В., Никонов В.В. Биогеохимические циклы в лесах Севера в условиях аэротехногенного загрязнения. Ч. 1. Апатиты: КНЦ РАН, 1996. 216 с.
  14. 14. Лянгузова И.В., Горшков В.В., Баккал И.Ю., Бондаренко М.С. Воздействие почвенного загрязнения тяжелыми металлами на напочвенный покров сосняка лишайниково-зеленомошного в условиях полевого эксперимента // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Лес. Экология. Природопользование. 2015. № 3. С. 74-86.
  15. 15. Михайлова И.Н. Динамика сообществ эпифитных лишайников в начальный период после снижения выбросов медеплавильного завода // Экология. 2020. № 1. С. 43-50. https://doi.org/10.31857/S0367059720010072
  16. 16. Соколова Т.А., Дронова Т.Я., Артюхов Д.Б. и др. Полевое моделирование первых стадий взаимодействия кислых осадков с лесными подзолистыми почвами // Почвоведение. 1996. № 7. С. 847-856.
  17. 17. Сухарева Т.А., Ершов В.В., Исаева Л.Г., Шкондин М.А. Оценка состояния северотаежных лесов в условиях снижения промышленных выбросов комбинатом “Североникель” // Цветные металлы. 2020. № 8. С. 33-41.
  18. 18. Федорец Н.Г., Бахмет О.Н., Медведева М.В. и др. Тяжелые металлы в почвах Карелии. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2015. 222 с.
  19. 19. Шергина О.В., Михайлова Т.А., Калугина О.В. Изменение биогеохимических показателей в сосновых лесах при техногенном загрязнении // Сибирский лесной журнал. 2018. № 4. С. 29-38. https://doi.org/10.15372/SJFS20180404
  20. 20. Яхнин Э.Я., Томилина О.В., Деларов Д.А. Атмосферные выпадения тяжелых металлов и их влияние на экологическое состояние почв // Экологическая химия. 1997. Т. 6. № 4. С. 253-259.
  21. 21. Chernen'kova T.V., Bochkarev Yu.N., Fridrikh M., Bet-tger T. The impact of natural and anthropogenic factors on radial tree growth on the northern Kola Peninsula // Contemporary Problems of Ecology. 2014. V. 7. № 7. С. 759-769. https://doi.org/10.1134/S199542551407004X
  22. 22. Critical loads for sulphur and nitrogen. Report from Skokloster Workshop Skokloster [Электронный ресурс] // Sweden, Skokloster, 1988. URL: https://doi.org/10.1007/978-94-009-4003-1_11 (дата обращения: 04.05.2023).
  23. 23. Current state of terrestrial ecosystems in the joint Norwegian, Russian and Finish Border Area in Northern Fennoscandia. Helsinki: Finish Forest Research Institute, 2008. 98 p.
  24. 24. De Vries W., Banker D.J. Manual for calculating critical load of heavy metals for soils and surface water // Report of DLO Winland Staring Centre, Wageningen (The Neterlands). 1996. № 114. 133 p.
  25. 25. De Vries W., Dobbertin M.H., Solberg S., van Dobben H.F., Schaub M. Impacts of acid deposition, ozone exposure and weather condition on forest ecosystem in Europe: An overview [Электронный ресурс] // Plant and Soil. 2014. V. 380. № 1-2. P. 1-45. URL: https://doi.org/10.1007/s11104-014-2056-2 (дата обращения: 04.05.2023).
  26. 26. Ershov V.V., Lukina N.V., Danilova M.A. et al. Assessment of the composition of rain deposition in coniferous forests at the northern tree line subject to air pollution // Russian Journal of Ecology. 2020. № 4. P. 319-328. https://doi.org/10.1134/S1067413620040050
  27. 27. Hale B., Robertson P. Plant community and litter composition in temperate deciduous woodlots along two field gradients of soil Ni, Cu and Co concentrations [Электронный ресурс] // Environmental Pollution. 2016. V. 212. P. 41-47. URL: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2016.01.032 (дата обращения: 04.05.2023).
  28. 28. Kashulina G., Caritat P., Reimann C. Snow and rain chemistry around the “Severonikel” industrial complex, NW Russia: Current status and retrospective analysis [Электронный ресурс] // Atmospheric Environment. 2014. V. 89. P. 672-682. URL: https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2014.03.008 (дата обращения: 04.05.2023).
  29. 29. Koptsik G.N., Lukina N.V., Smirnova I.E. The effect of industrial aerial pollution on the composition of soil solutions in podzols // Eurasian Soil Science. 2007. № 2. P. 203-214.
  30. 30. Korhola A., Weckstrom J., Nyman M. Predicting the long-term acidification trends in small subarctic lakes using diatoms // Journal of Applied Ecology. 1999. № 36. P. 1021-1034.
  31. 31. Kowalska A., Astel A., Boczoń A., Polkowska Ż. Atmospheric deposition in coniferous and deciduous tree stands in Poland [Электронный ресурс] // Atmospheric Environment. 2016. V. 133. P. 145-155. URL: https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2016.03.033 (дата обращения: 04.05.2023).
  32. 32. Kozlov M.V., Barcan V. S. Environmental contamination in the central part of Kola Peninsula: history, documentation and perception //Ambio. 2000. V. 29. № 8. P. 512-517.
  33. 33. Methods for Integrated Monitoring in the Nordic Countries. Copenhagen: Nordic Council of Ministers, 1989. 280 p.
  34. 34. Reinds G.J., Groenenberg J.E., Vrieset W. Critical Loads of copper, nickel, zinc, arsenic, chromium and selenium for terrestrial ecosystems at a European scale. Wageningen, Alterra, 2006. P. 46.
  35. 35. Reinds G.J., Ilyin I., Groenenberg B.-J., Hettelingh J.-P. Critical and present loads of cadmium, lead and mercury and their exceedances, for Europe and Northern Asia / Eds. J-P. Hettelingh, M. Posch, J. Slootweg. Critical load, dynamic modelling and impact assessment in Europe: CCE Status Report. Bilthoven: Coordination Centre for Effects, Netherlands Environmental Assessment Agency, 2008. P. 91-101.
  36. 36. Vorobeichik E.L., Trubina M.R., Khantemirova E.V., Bergman I.E. Long-term dynamic of forest vegetation after reduction of copper smelter emissions // Russian J. of Ecology. 2014. V. 45. № 6. P. 498-507. https://doi.org/10.1134/S1067413614060150
  37. 37. UNECE ICP Forests Programme Coordinating Centre: Manual on methods and criteria for harmonized sampling, assessment, monitoring and analysis of the effects of air pollution on forests [Электронный ресурс] // Thünen Institute for Forests Ecosystems. Eberswalde, Germany, 2020. URL: http://www.icp-forests.org/Manual.htm (дата обращения: 27.09.2024).
  38. 38. World Reference Base for Soil Resources. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. Vienna, Austria: IUSS, 2022. 236 p.
  39. 39. Zakrzewska M., Klimek B. Trace element concentration in tree leaves and lichen collected along a metal pollution gradient near Olkusz (Soutern Poland) [Электронный ресурс] // Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology. 2018. V. 100. № 2. P. 245-249. URL: https://doi.org/10.1007/s00128-017-2219-y (дата обращения: 04.05.2023).
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library