nznistuНауки о Земле и недропользованиеEarth sciences and subsoil use2686-99932686-7931Federal State Budget Educational Institution of Higher Education "Irkutsk National Research Technical University"10.21285/2686-9993-2023-46-1-84-96nznistu-273Research ArticleТехнология и техника геолого-разведочных работTechnology and equipment of geological explorationТехнологические решения рекультивации промплощадки бывшего аккумуляторного завода «Востсибэлемент»Process engineering solutions for reclamation of former Vostsibelement battery plant industrial sitehttps://orcid.org/0000-0002-7519-1126БогдановА. В.BogdanovA. V.

 Богданов Андрей Викторович, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры обогащения полезных ископаемых и охраны окружающей среды им. С.Б. Леонова, Институт недропользованияг. Иркутск

 Andrey V. Bogdanov, Dr. Sci. (Eng.), Professor, Professor of the Department of Mineral Processing and EnvironmentalProtection named after S.B. Leonov, Institute of Subsoil Use

Irkutsk 

bogdanovav@istu.eduhttps://orcid.org/0000-0002-2018-3751ШкрабоА. И.ShkraboA. I.

 Шкрабо Анна Ивановна, научный сотрудник Лаборатории экологического мониторингаприродных и техногенных сред, Институт недропользованияг. Иркутск

 Anna I. Shkrabo, Researcher of the Laboratory for Ecological Monitoring of Natural and Technogenic Environments, Institute of Subsoil Use

Irkutsk  

bogdanov.lab@istu.eduhttps://orcid.org/0000-0001-8054-1680ШатроваА. С.ShatrovaA. S.

 Шатрова Анастасия Сергеевна, кандидат технических наук, научный сотрудник Лаборатории экологического мониторинга природных и техногенных сред, Институт недропользованияг. Иркутск

 Anastasiya S. Shatrova, Cand. Sci. (Eng.), Researcher of the Laboratory for Ecological Monitoring of Natural and Technogenic Environments, Institute of Subsoil Use

Irkutsk 

shatrova.irk@gmail.comИркутский национальный исследовательский технический университетРоссияIrkutsk National Research Technical UniversityRussian Federation2023070420234618496Copyright © Богданов А.В., Шкрабо А.И., Шатрова А.С., 20232023Богданов А.В., Шкрабо А.И., Шатрова А.С.Bogdanov A.V., Shkrabo A.I., Shatrova A.S.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nznj.ru/jour/article/view/273

Целью представленного исследования являлась инвентаризация источников накопленного вреда промышленной площадки бывшего аккумуляторного завода «Востсибэлемент», расположенной в черте муниципального образования «г. Свирск» Иркутской области (Россия), а также анализ их влияния на состояние окружающей среды. В ходе проведенных работ авторами был рассчитан критерий численной оценки общего влияния объекта накопленного вреда окружающей среде на состояние экологической безопасности. На основе полученных результатов сделано заключение о том, что промышленная площадка бывшего завода «Востсибэлемент» является источником накопленного вреда, а также крайне экологически опасным объектом в связи со своим расположением в черте муниципального образования «г. Свирск» и водоохраной зоны реки Ангары, представляющим потенциальную угрозу всей территории верхней части Братского водохранилища. По данным мониторинга построена геостатистическая модель рассеяния подвижных форм свинца в почве, установлены аномальные зоны загрязнения. В почве на территории промышленной площадки бывшего аккумуляторного завода «Востсибэлемент» было выявлено три участка с аномально большим, более 6000 мг/кг, содержанием подвижных форм свинца. На всей территории промышленной площадки содержание подвижного свинца в поверхностном слое (0–20 см) не опускается ниже 100 мг/кг, что выше предельно допустимой концентрации в 17 раз. Установлено превышение содержания свинца в лапчатке гусиной (Potentilla anserina), которое составило 10 фоновых значений. В разовой точечной пробе донных отложений реки Ангары в начале промышленной площадки, в четырех метрах от уреза береговой линии, зафиксировано превышение фонового содержания по свинцу, меди, цинку в 59, 12 и 4,7 раза соответственно. В результате проведенных работ на основании полученных данных и представлений о наилучших доступных технологиях предложена концепция экологически безопасной рекуперативной технологии рекультивации промышленной площадки бывшего завода ОАО «Востсибэлемент», которая является весьма эффективной как с технико-экономической, так и с правовой и социально-экологической точки зрения и может быть рассмотрена в качестве варианта ликвидации накопленного вреда крайне опасного объекта.

The purpose of the present research is the inventory of the sources of accumulated contaminants at the former Vostsibelement industrial site located within the municipality of the town of Svirsk of the Irkutsk region (Russia) as well as the analysis of their impact on the environmental conditions. The conducted study included the calculation of the numerical assessment criterion of the overall impact of the accumulated environmental damage site on the state of environmental safety. On the basis of the results obtained, it was concluded that the industrial site of the former Vostsiblement factory is a source of accumulated harm, as well as an extremely environmentally hazardous site posing a potential threat to the entire upper territory of the Bratsk reservoir due to its location within the boundaries of the municipality of the town of Svirsk and the water protection zone of the Angara river. Based on the monitoring data, a geostatistical dispersion model of mobile lead in soil was constructed and anomalous contamination zones were identified. Three areas with an anomalously high content of mobile forms of lead (more than 6000 mg/kg) were identified in the soil on the territory of the industrial site of the former Vostsibelement battery factory. The content of mobile lead in the surface layer (0–20 cm) throughout the industrial site is not less than 100 mg/kg, which is 17 times higher than the maximum allowable concentration. The established excess of lead content in silverweed cinquefoil (Potentilla anserina) amounted to 10 background readings. A single point sample of bottom sediments of the Angara river at the entry of the industrial site, four meters from the water edge demonstrates an excess of the background content for lead, copper, zinc by 59, 12 and 4.7 times, respectively. The conducted research, analysis of the data obtained and review of the best available technologies allowed to introduce a concept for an environmentally friendly recuperative technology for the reclamation of the former Vostsibelement factory industrial site, which is very effective both from the technical and economic, and from the legal and social-ecological point of view. It also can be considered as an option to eliminate the accumulated harm of an extremely hazardous site.

мониторингнакопленный вредрекультивацияпочвасвинецрекуперацияmonitoringaccumulated harmreclamationsoilleadrecoveryReferencesДанилов А.А. Состояние рынка аккумуляторной промышленности // Управление экономическими системами: электронный научный журнал. 2014. № 10. С. 43 [Электронный ресурс]. URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_23307799_81917550.pdf (08.12.2022).Danilov A.A. The state of the battery industry market. Upravlenie ekonomicheskimi sistemami: elektronnyi nauchnyi zhurnal. 2014;10:43. Available from: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_23307799_81917550.pdf [Accessed 8th August 2022]. (In Russ.).Добринова Т.В., Харланова В.Н., Реутова Ю.И. Состояние и тенденции развития внешнеэкономической деятельности предприятий аккумуляторной промышленности // Вестник Алтайской академии экономики и права. 2019. № 1-1. С. 45–50.Dobrinova T.V., Kharlanova V.N., Reutova Yu.I. State and development trends of foreign economic activity of battery industry enterprises. Vestnik Altaiskoi akademii ekonomiki i prava. 2019;1-1:45-50. (In Russ.).Михайлова О.С., Булаева Н.М., Мусихина Е.А. Мониторинг загрязнения тяжелыми металлами почвенного покрова территории города Свирска // Мониторинг. Наука и технологии. 2014. № 4. С. 34–40.Mikhailova O.S., Bulaeva N.M., Musikhina E.A. Heavy metal pollution monitoring of soil cover for Svirsk town. Monitoring. Nauka i tekhnologii. 2014;4:34-40. (In Russ.).Янин Е.П. Эколого-геохимические аспекты воздействия аккумуляторной промышленности на окружающую среду // Ресурсосберегающие технологии. 2002. № 18. С. 3–33.Yanin E.P. State and development trends of foreign economic activity of battery industry enterprises. Resursosberegayushchie tekhnologii. 2002;18:3-33. (In Russ.).Янин Е.П. Электротехническая промышленность и окружающая среда (эколого-геохимические аспекты). М.: Диалог-МГУ, 1998. 281 с.Yanin E.P. Electrical engineering industry and environment (ecological and geochemical aspects). Moscow: Dialog-MGU; 1998. 281 p. (In Russ.).Гордеева О.Я., Белоголова Г.А., Гребенщикова В.И. Распределение и миграция тяжелых металлов и мышьяка в системе почва – растение в условиях г. Свирска (Южное Прибайкалье) // Проблемы региональной экологии. 2010. № 3. С. 108–113.Gordeeva O.Ya., Belogolova G.A., Grebenshchikova V.I. Distribution and migration of heavy metals and arsenic in "soil – plant" system in Svirsk town conditions (the Southern Baikal region). Problemy regional'noi ekologii = Regional Environmental Issues. 2010;3:108-113. (In Russ.).Бутырин М.В., Замащиков Р.В., Хуснидинов Ш.К. Оценка степени загрязнения природной среды, сельскохозяйственных растений и показатели здоровья населения г. Свирска Иркутской области // Вестник ИрГСХА. 2015. № 67. С. 17–24.Butyrin M.V., Zamashchikov R.V., Khusnidinov Sh.K. Evaluation of environmental pollution rate of agricultural plants and public health indexes of Svirsk in Irkutsk region. Vestnik IrGSHA. 2015;67:17-24. (In Russ.).Богданов А.В, Шатрова А.С., Тюкалова О.В. Оценка воздействия промплощадки бывшего аккумуляторного завода «Востсибэлемент» Иркутской области на объекты окружающей среды // Экология и промышленность России. 2022. Т. 26. № 3. С. 52–57. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2022-3-52-57.Bogdanov A.V, Shatrova A.S., Tyukalova O.V. Impact Assessment of the industrial site at former battery plant "Vostsibelement" in Irkutsk region on environmental compartment. Ekologiya i promyshlennost' Rossii = Ecology and Industry of Russia. 2022;26(3):52-57. (In Russ.). https://doi.org/10.18412/1816-0395-2022-3-52-57.Cressie N. The origins of kriging // Mathematical Geology. 1990. Vol. 22. P. 239–252. https://doi.org/10.1007/BF00889887.Cressie N. The origins of kriging. Mathematical Geology. 1990;22:239-252. https://doi.org/10.1007/BF00889887.Новикова А.М., Котолупова А.А. Об опыте использования метода кригинга в программах Surfer и QGIS для морских климатических исследований // Системы контроля окружающей среды. 2016. № 6. С. 59–67.Novikova A.M., Kotolupova A.A. The experience of using kriging method in the programmes Surfer and QGIS for marine climate research. Sistemy kontrolya okruzhayushchej sredy = Monitoring systems of environment. 2016; 6:59–67. (In Russ.).Кошель С.М., Мусин О.Р. Методы цифрового моделирования: кригинг и радиальная интерполяция // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации. 2001. № 2(29)-3(30). С. 23–24.Koshel' S.M., Musin O.R. Digital modeling methods: kriging and radial interpolation. Informatsionnyi byulleten' GIS-Assotsiatsii = Informational Bulletin of GIS-Association. 2001;2(29)-3(30):23-24. (In Russ.).Медведев И.Ф., Деревягин С.С. Тяжелые металлы в экосистемах: монография. Саратов: Ракурс, 2017. 178 с.Medvedev I.F., Derevyagin S.S. Heavy metals in ecosystems. Saratov: Rakurs; 2017. 178 p. (In Russ.).Бабкин В.В., Завалин А.Л. Физиолого-биохимические аспекты действия тяжелых металлов на растения // Химия в сельском хозяйстве. 1995. № 5. С. 17–21.Babkin V.V., Zavalin A.L. Physiological and biochemical aspects of heavy metals action on plants. Khimiya v sel'skom khozyaistve. 1995;5:17-21. (In Russ.).Radočaj D., Velić N., Jurišić M., Merdić E. The remediation of agricultural land contaminated by heavy metals // Poljoprivreda. 2020. Vol. 26. No. 3. S. 30–42. https://doi.org/10.18047/poljo.26.2.4.Radočaj D., Velić N., Jurišić M., Merdić E. The remediation of agricultural land contaminated by heavy metals. Poljoprivreda. 2020;26(3):30-42. https://doi.org/10.18047/poljo.26.2.4.Сорокин Н.Д. Рекультивация нарушенных и загрязненных земель. СПб.: Знание, 2016. 404 с.Sorokin N.D. Reclamation of disturbed and contaminated soils. Saint Petersburg: Znanie; 2016. 404 p. (In Russ.).Abollino O., Giacomino A., Malandrino M., Mentasti E. The efficiency of vermiculite as natural sorbent for heavy metals. Application to a contaminated soil // Water, Air, and Soil Pollution. 2007. Vol. 181. P. 149–160. https://doi.org/10.1007/s11270-006-9286-8.Abollino O., Giacomino A., Malandrino M., Mentasti E. The efficiency of vermiculite as natural sorbent for heavy metals. Application to a contaminated soil. Water, Air, and Soil Pollution. 2007;181:149-160. https://doi.org/10.1007/s11270-006-9286-8.Yang F., Wang B., Shi Z., Li L., Li Y., Mao Z., et al. Immobilization of heavy metals (Cd, Zn, and Pb) in different contaminated soils with swine manure biochar // Environmental Pollutants and Bioavailability. 2021. Vol. 33. Iss. 1. P. 55–65. https://doi.org/10.1080/26395940.2021.1916407.Yang F., Wang B., Shi Z., Li L., Li Y., Mao Z., et al. Immobilization of heavy metals (Cd, Zn, and Pb) in different contaminated soils with swine manure biochar. Environmental Pollutants and Bioavailability. 2021;33(1):55-65. https://doi.org/10.1080/26395940.2021.1916407.Taylor R.P., Jones C.L.W., Laubscher R.K. Agricultural fertiliser from brewery effluent – the recovery of nutrients from the biomass of activated sludge and high rate algal pond treatment systems // Water Supply. 2021. Vol. 21. Iss. 5. P. 1939–1952. https://doi.org/10.2166/ws.2020.256.Taylor R.P., Jones C.L.W., Laubscher R.K. Agricultural fertiliser from brewery effluent – the recovery of nutrients from the biomass of activated sludge and high rate algal pond treatment systems. Water Supply. 2021;21(5): 1939-1952. https://doi.org/10.2166/ws.2020.256.Богданов А.В., Федотов К.В., Шатрова А.С. Разработка научно-технических основ для экологически безопасной утилизации накопленных отходов целлюлозно-бумажной промышленности Байкальского региона: монография. Иркутск: ООО «Глазковская типография», 2020. 187 с.Bogdanov A.V., Fedotov K.V., Shatrova A.S. Elaboration of scientific and technical foundations for environmentally safe disposal of accumulated pulp and paper industry waste in the Baikal region. Irkutsk: Glazkovskaya tipografiya; 2020. 187 p. (In Russ.).Шатрова А.С., Богданов А.В., Шкрабо А.И., Алексеева О.В. Технология переработки отходов целлюлозно-бумажной промышленности в почвогрунты с использованием естественных природных процессов // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2022. Т. 333. № 8. С. 153–162. https://doi.org/10.18799/24131830/2022/8/3658.Shatrova A.S., Bogdanov A.V., Shkrabo A.I., Alekseeva O.V. Technology for processing waste of the pulp and paper industry into soil ground using natural processes. Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta. Inzhiniring georesursov = Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering. 2022;333 (8):153-162. (In Russ.). https://doi.org/10.18799/24131830/2022/8/3658.Bogdanov A.V., Shatrova A.S., Darmaeva L.B., Shkrabo A.I. The use of pulp and paper industry waste as soil for recultivation of disturbed lands // IOP Conference. Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 667.P. 052005. https://doi.org/10.1088/1755-1315/677/5/052005.Bogdanov A.V., Shatrova A.S., Darmaeva L.B., Shkrabo A.I. The use of pulp and paper industry waste as soil for recultivation of disturbed lands. IOP Conference. Series: Earth and Environmental Science. 2021;667: 052005. https://doi.org/10.1088/1755-1315/677/5/052005.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.