Специалисты из Лаборатории нейтронной физики ОИЯИ и научных центров Румынии изучили многоэлементный состав вблизи предприятий металлургической промышленности и оценили риски токсического воздействия. С использованием высокочувствительных методов анализа ученые определили содержание 45 макро-, микро- и следовых элементов в почвах, отобранных около крупных металлургических заводов в г. Галац (Юго-Восточная Румыния). Полученные данные могут послужить основой для разработки стратегии по снижению экологических рисков в регионе.

Карта точек отбора проб в районе интегрированного металлургического предприятия (ISP) в г. Галац и схема ISP

Оценка загрязнения почвы вблизи предприятий тяжелой промышленности имеет первостепенное значение для агроэкосистем и здоровья человека. Для наиболее точного определения элементного состава использовались метод инструментального нейтронно-активационного анализа (ИНАА) в сочетании с рентгеновской флуоресценцией (РФ) и масс-спектрометрией с индуктивно связанной плазмой (ИСП-МС).

Результаты статистического анализа и вертикальные закономерности распределения для трех глубин (0–5 см, 5–20 см, 20–30 см) указали на высокое содержание токсичных элементов на участках вблизи сталелитейных и чугунолитейных установок и местах сброса промышленных отходов. Для определенных элементов было проведено сравнение с историческими, законодательно установленными данными и мировыми значениями их содержания в почве, а также оценены индексы глубинной миграции, загрязнения и токсического риска.

Распределение основных породообразующих элементов было близко к значениям верхней континентальной коры (UCC) и лесса Добруджи, что подтверждается тройной диаграммой несовместимых микроэлементов Sc, La и Th, а также соотношением La к Th. В то же время диаграммы La/Th по отношению к Sc и Th/Sc по отношению к Zr/Sc указывают на фельзическое происхождение и слабую рециркуляцию минеральных компонентов почв.

Результаты исследования подчеркивают необходимость регулярного мониторинга состояния почвы вблизи предприятий тяжелой промышленности в г. Галац. Полученные данные помогут разработать необходимые меры по рекультивации загрязненных земель, переработке и вторичному использованию металлических материалов.

Статья об исследовании опубликована в журнале Minerals в мае 2024 года. Объединенный институт ядерных исследований в числе авторов представляет советник при дирекции Лаборатории нейтронной физики ОИЯИ Марина Фронтасьева.