X-ray fluorescence analysis was applied to assess the ecological state of the area potentially polluted by emissions of the aluminum industry and heat power engineering. Soil and pine needle samples were collected in areas with industrial activity and analyzed using wavelength-dispersive X-ray fluorescence (WDXRF) and total-reflection X-ray fluorescence (TXRF) techniques. Both techniques were validated using the matrix-matched certified reference materials. Different sample preparation procedures, such as fusion and pressing for WDXRF and acid digestion and suspensions for TXRF as well as quantification approaches (the external calibration for WDXRF and the internal standard for TXRF) were applied according to the features of the analyzed samples. The rock-forming oxides (Na₂O, MgO, Al₂O₃, SiO₂, P₂O₅, K₂O, CaO, TiO₂, MnO, and Fe₂O₃) and trace elements (V, Cr, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr, Y, Ba, and Pb) were quantified in soils, as well as several elements (Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Br, Rb, Sr, Pb, and Ba) were quantified in pine needles. Comparing the results of soils and pine needles analysis with the regional background values indicated a significant contamination pollution level of the studied area.

Актуальность. В настоящее время особенно остро стоит вопрос химического загрязнения почв промышленных городов тяжелыми металлами. Одним из таких примеров является город Свирск, где, помимо мышьяка, вторым по значимости загрязнителем, входящим в отходы производства Ангарского металлургического завода, являлся свинец, средняя концентрация которого в грунтах отвала составляла 1,5…3,0 %.Цель: оценка степени загрязнения свинцом техногенных почв и особенности его миграционной подвижности в почвах и грунтах после ликвидации Ангарского металлургического завода.Объект: техногенные почвы территории бывшего Ангарского металлургического завода г. Свирска.Методы. Фракционный состав соединений Pb изучали методом постадийной экстракции почвы из одной навески. Химический анализ вытяжек и валовое содержание свинца в почве определяли с помощью атомно-абсорбционного метода.Результаты. Установлено, что содержание свинца в техногенных почвах после ликвидации Ангарского металлургического завода превышает ориентировочно допустимую концентрацию в 60–150 раз в зоне бывших отвалов, которая является основным очагом загрязнения. На удалении от этой зоны степень загрязнения почв уменьшается, а миграционная подвижность свинца увеличивается, что может приводить к накоплению его в биообъектах. С глубиной наблюдаются процессы иммобилизации свинца в глинах, что может препятствовать поступлению его в подземные воды и реку Ангару. Основными факторами, влияющими на иммобилизацию свинца в почве, являлись pH, наличие органического вещества, гидроксидов железа, карбонатов и глин. Значительная часть свинца остается связанной с фракцией легко разрушаемых минералов и твердым остатком, что указывает на относительно слабую его мобильность. Изученный механизм подвижности свинца может иметь практическую значимость при проведении мероприятий по рекультивации трансформированных техногенных почв.

Использование систем хранения и управления данных для оптимизации геолого-поисковых работ

The investigations were made in the zone of influence of the Irkutsk UC RUSAL aluminum smelter. Soil cover on this territory is represented by gray medium and light loamy soils, with a small thickness of the humus profile. The stoichiometric formulas of solid mineral solutions, humic substances and components of soil solutions formed under the influence of technogenic load are calculated by thermodynamic modeling methods using the Selector software package. The readily soluble forms of existence of the components of gas and dust emissions and solid phases accumulating in soils were determined. The most common condensed components are fluorapatite and fluorite (CaF₂ and A1F₃). Complex ions (Al(OH)₂F⁰, A1F₂⁺ and A1F₄^–) are dominant in the aqueous solution, a high concentration of which is due to the presence of readily soluble compounds (NaF, KF and NH₄F) in emissions. In terms of physicochemical models it was determined that 70–90% of the total amount of F and Na arriving at the day surface can be fixed in soils exposed to the Irkutsk aluminum smelter. Therefore, in spite of high solubility, these pollutants are sorbed by soil. Technogenic transformation is accompanied by a slight increase in pH (from 5.6 to 5.75), an increase of the amount of mixed-layer aluminosilicates: smectites and chlorites (from 43 to 51%), and by a decrease in muscovite content (from 14 to 12%) and humus (from 3.42 to 3.32%). Simulation modeling was used to assess changes in the phase-component composition of soils under the influence of gas and dust emissions from aluminum production. It was found that in gray soils experiencing the anthropogenic impact, the composition of the soil mineral matrix as well as of organic matter changes. A dominant main role is played by the process of acid hydrolysis of alumosilicates whose agents are represented by decomposition products of amorphized fluorine-containing pollutants. The most important feature of this process is a change in composition of clay minerals and humus. An increase in fluorine and chlorine contents in soils leads to an increase of the amount of methane in the gas phase, rather than increasing solubility of organic substances.