ОЦЕНКА И ПРОГНОЗ ВОЗДЕЙСТВИЯ МЕДНО-НИКЕЛЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА НА ЭКОЛОГИЮ КОЛЬСКОГО СЕВЕРА: РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ

Рассматриваются результаты моделирования динамики концентрации никеля и меди в почвах, воде и донных отложениях озер, расположенных в зоне влияния комбината «Печенганикель» на Кольском полуострове, в том числе прогноз темпов восстановления и состояния природных сред к 2050 г. после закрытия плавильного производства в 2020 г. Установлено, что водные системы наиболее быстро реагируют на снижение техногенной нагрузки, а почвы демонстрируют наибольшую инерционность. По прогнозу высокие концентрации Ni и Cu в воде озер будут поддерживаться за счет выщелачивания и вымывания из почв, в которых содержание металлов ожидается примерно в три раза больше даже повышенного регионального фона.

1. Vareda J. P., Valente A. J. M., Durães L. Assessment of heavy metal pollution from anthropogenic activities and remediation strategies: A review. J. Environ. Manage, 2019, vol. 246, pp. 101—118. doi: 10.1016/j.jenvman.2019.05.126.

2. Pacyna J. M., Pacyna E. G. An assessment of global and regional emissions of trace metals to the atmosphere from anthropogenic sources worldwide). Environ. Rev., 2011, vol. 9, pp. 269—298. DOI: 10.1139/er-9-4-269.

3. Van Pelt R. S., Shekhter E. G., Barnes M. A. et al. Spatial and temporal patterns of heavy metal deposition resulting from a smelter in El Paso, Texas. J. Geochem. Explor., 2020., vol. 210, p. 106414. doi: 10.1016/j.gexplo.2019.106414.

4. Gunn J., Keller W., Negusanti J. et al. Ecosystem recovery after emission reductions: Sudbury, Canada. Water, Air, Soil Pollut., 1995, vol. 85, pp. 1783—1788.

5. Narendrula R., Nkongolo K. K., Beckett P. et al. Total and bioavailable metals in two contrasting mining regions (Sudbury in Canada and Lubumbashi in DR-Congo): relation to genetic variation in plant populations. Chem. Ecol., 2013, vol. 29 (2), pp. 111—127. doi: 10.1080/02757540.2012.696617.

6. Kierczak J., Potysz A., Pietranik A. et al. Environmental impact of the historical Cu smelting in the Rudawy Janowickie Mountains (south-western Poland). J. Geochem. Explor., 2013, vol. 124., pp. 183—194. doi: 10.1016/j.gexplo.2012.09.008J.

7. Пичугин Е. А., Шенфельд Б. Е., Сомова Т. Н. Оценка воздействия объектов накопленного вреда в Арктике на компоненты природной среды // Арктика: экология и экономика. — 2024. — Т. 14, № 2. — С. 249—260. — DOI: 10.25283/2223-4594-2024-2-249-260.

8. Евсеев А. В., Душкова Д. О., Горецкая А. Г. Биомониторинг аэротехногенного загрязнения экосистем Севера России тяжелыми металлами // Арктика: экология и экономика. — 2020. — Т. 39, № 3. — С. 23—33. — DOI: 10.25283/2223-4594-2020-3-23-33.

9. Моисеенко Т. И., Мегорский В. В., Гашкина Н. А. и др. Влияние загрязнения вод на здоровье населения индустриального региона Севера // Вод. ресурсы. — 2010. — Т. 37, № 2, pp. 194—203. — DOI: 10.1134/S0097807810020077.

10. 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. — DOI: 10.7868/S0032180X14050049.

11. Моисеенко Т. И., Гашкина Н. А. Формирование химического состава вод Мурманской области в условиях функционирования горнорудных и металлургических производств // Арктика: экология и экономика. — 2015. — № 4 (20). — С. 4—13.

12. Даувальтер В. А., Кашулин Н. А., Денисов Д. Б. Тенденции изменения содержания тяжелых металлов в донных отложениях озер Севера Фенноскандии в последние столетия // Тр. КарНЦ РАН. — 2015. — № 9. — С. 62—75.

13. Moiseenko T. I., Gashkina N. A., Dinu M. I. et al. Water Chemistry of Arctic Lakes under Airborne Contamination of Watersheds. Water, 2020, vol. 12, p. 1659. DOI: 10.3390/w12061659.

14. Соколов А. В., Моисеенко Т. И., Гашкина Н. А. и др. Моделирование и прогноз состояния природных сред в зоне воздействия медно-никелевого комбината: сбалансированная модель трансформации атмосферных выпадений на водосборе и в озере // Геохимия. — 2023. — Т. 68, № 6. — С. 737—749. — DOI: 10.31857/S0016752523060092.

15. Sokolov A. V., Voloshinov V. V. Model Selection by Balanced Identification: The Interplay of Optimization and Distributed Computing. Open Comput. Sci., 2020, vol. 10, pp. 283—295. DOI: 10.1515/comp-2020-0132.

16. https://github.com/distcomp/SvF/tree/main/Examples/25-Kola-Pollution.

17. Boyd R., Barnes S.-J., De Caritat P. et al. Emissions from the copper–nickel industry on the Kola Peninsula and at Noril’sk, Russia. Atmos. Environ., 2009, vol. 43, pp. 1474—1480. doi: 10.1016/j.atmosenv.2008.12.003.

18. Tipping E., Rothwell J. J., Shotbolt L. et al. Dynamic modelling of atmospherically-deposited Ni, Cu, Zn, Cd and Pb in Pennine catchments (northern England). Environ. Pollut., 2010, vol. 158, pp. 1521—1529. doi: 10.1016/j.envpol.2009.12.026.

19. Nriagu J. O., Wong H. K. T., Lawson G. et al. Saturation of ecosystems with toxic metals in Sudbury basin, Ontario, Canada. Sci. Total Environ., 1998, vol. 223, pp. 99—117. DOI: 10.1016/s0048-9697(98)00284-8.

20. Schindler M., Kamber B. S. High-resolution lake sediment reconstruction of industrial impact in a world-class mining and smelting center, Sudbury, Ontario, Canada. Appl. Geochem., 2013, vol. 37, pp. 102—116. DOI: 10.1016/j.apgeochem.2013.07.014.

21. Minolfi G., Jarva J., Tarvainen T. Humus samples as an indicator of long-term anthropogenic input — A case study from southern Finland. J. Geochem. Explor., 2017, vol. 181, pp. 205—218. DOI: 10.1016/j.gexplo.2017.06.024.

22. Рассеянные элементы в бореальных лесах. — М.: Наука, 2004. — 616 с.

23. Šillerová H., Chrastný V., Vítková M. et al. Stable isotope tracing of Ni and Cu pollution in North-East Norway: Potentials and drawbacks. Pollut., 2017, vol. 228, p. 149e157. doi: 10.1016/j.envpol.2017.05.030.

24. Нормативы качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения. — М.: ВНИРО, 2011. — 257 с.

25. Alloway B. J. Sources of heavy metals and metalloids in soils. Heavy Metals in Soils: Trace Metals and Metalloids in Soils and Their Bioavailability. Dordrecht, Springer Netherlands, 2013, pp. 11—50. DOI: 10.1007/978-94-007-4470-7_2.

26. Моисеенко Т. И., Базова М. М. Озера Кольского Севера в условиях снижения антропогенных выбросов и потепления климата // Арктика: экология и экономика. — 2026. — Т. 16, № 2. — С. 193—203. — DOI: 10.25283/2223-4594-2026-2-193-203.

27. Макоско А. А., Матешева А. В., Лысова О. В. Исследование риска для растительных экосистем АЗРФ от загрязнения атмосферы в условиях изменяющегося климата (в 1980—2050 гг.) // Арктика: экология и экономика. — 2023. — Т. 13, № 1. — С. 138—148. — DOI: 10.25283/2223-4594-2023-1-138-148.

28. Макоско А. А., Матешева А. В. Оценка тенденций дальнего загрязнения атмосферы Арктической зоны России в 1980—2050 гг. с учетом сценариев изменения климата // Арктика: экология и экономика. — 2020. — № 1 (37). — С. 45—52. — DOI: 10.25283/2223-4594-2020-1-45-52.