Наукові доповіді Національного університету біоресурсів і природокористування України

Аналіз морфологічної структури та хімічного складу едафотопів посттехногенних територій сірчаних кар’єрів

В. Оліферчук, І. Шукель, С. Марутяк, У. Тарас, О. Наумовська
Завантажити статтю
Анотація

Наведено результати досліджень особливостей формування морфологічної структури та хімічних показників в едафотопах ембріоземів і техноземів на посттехногенних територіях Яворівського та Подорожненського сірчаних кар’єрів. Впродовж 30 років після припинення видобування сірки і закриття родовищ за впливу різних екологічних і антропогенних чинників відбулися істотні зміни у основних характеристиках порушених ґрунтів у межах території сірчаних кар’єрів. Встановлено, що ґрунтовий покрив посттехногенних територій представлений просторовими комбінаціями різних типів ембріоземів (ініціальні, органо-акумулятивні, гумусово-акумулятивні та дернові). Найпоширенішими є ембріоземи органо-акумулятивні, які перебувають на стадії нагромадження органічної речовини у поверхневому шарі. Ембріоземи і техноземи Яворівського кар’єру належать до ущільненого типу ґрунту з показниками густини ґрунту (d1) 0,96–1,57 г/см3. Густина твердої фази (d2) становить 2,21–2,60 г/см3, що відповідає малогумусним мінеральним горизонтам з оголеним горизонтом і наближа-ється за значеннями до природного фону зональних ґрунтів непорушених ландшафтів. Ґрунти ембріоземів за водневим показником рН (8,0–8,2) є лужними, техноземи з рН 7,6 – слаболужними. Рівень значень показників гідролітичної кислотності ґрунтів посттехногенних територій є високим (0,185–0,615 мг-екв/100 г), що в майже 1,6 рази вище, ніж у зональних ґрунтах. Унаслідок природних процесів вміст гумусу в ембріоземах збільшився до 0,29–0,61%, у техноземах – 0,83–1,47%. Вміст рухомих форм азоту в едафотопах Яворівського та Подорожненського сірчаних кар’єрів коливається від 18,9 до 112,3 мг/кг ґрунту та від 13,7 до 54,5 мг/кг ґрунту відповідно. Впродовж 2011–2021 р. фіксували підвищення вмісту та накопичення основних макроелементів в ембріохемах і техноземах обох кар’єрів

Ключові слова

трансформаційні процеси в едафотопах, ембріоземи, техноземи, видобування корисних копалин, ґрунтовий покрив, фізико-механічні властивості, агрохімічні показники, гумус

ЦИТУВАТИ
Oliferchuk, V., Shukel, I., Marutyak, S., Taras, U., & Naumovska, O. (2023). Analysis of morphological structure and chemical composition of edaphotopes of post-technogenic areas of sulfur quarries. Scientific Reports of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, 19(2). https://doi.org/10.31548/dopovidi2(102).2023.021
Використані джерела

  1. Prykhodko, M.M. (2012). Environmental risks of geosystem pollution in the Ukrainian Carpathian region and adjacent territories. Scientific Bulletin Of The University Of Chernivtsi, 99(14), 95–104. Retrieved from http://nbuv.gov.ua/UJRN/Nvchnu_2012_614-615_24.

  2. Kravtsiv, V.S. (2013). The Carpathian region: current problems and development prospects. Ecological safety and natural resource potential: a monograph in 8 volumes. Lviv, T. 1. Retrieved from http://ird.gov.ua/irdp/p20130001.pdf.

  3. Kopii, M.L., Honchar, V.M., Kopii, S.L., & others (2019). Phytomeliorative role of plant cover in the reproduction of devastated lands within the limits of sulfur development of the Western Forest Steppe: Monograph. Rivne: NUVHP. Retrieved from http://ep3.nuwm.edu.ua/id/eprint/18251.

  4. Savchuk, L.V., & Doskich, S.V. (2020). Territory revitalization of the spent Yazivsky and Nemyrivsky sulfur ore deposits. Scientific Notes Of The Tavra National University Named After V.I. Vernadskyi. Series: Technical Sciences, 31(70), 273–278. https://doi.org/10.32838/2663-5941/2020.4/41.

  5. Cox, B., Innis, S., & Kunz, N.C. (2022). The mining industry as a net beneficiary of a global tax on carbon emissions. Commun Earth Environ, 3, 17. https://doi.org/10.1038/s43247-022-00346-4.

  6. Hodge, R.A., Ericsson, M., & Lof, O. (2022). The global mining industry: Corporate profile, complexity, and change. Miner Econ, 35, 587–606. https://doi.org/10.1007/s13563-022-00343-1.

  7. Henckens, T. (2021). Scarce mineral resources: Extraction, consumption and limits of sustainability. Resources, Conservation And Recycling, 169, 105511. Retrieved from https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2021.105511.

  8. Mining industry worldwide – statistics & facts. (n.d.). Retrieved from https://www.statista.com/topics/1143/mining/#topicOverview.

  9. Haddaway, N.R., Cooke, S.J., & Lesser, P. (2019). Evidence of the impacts of metal mining and the effectiveness of mining mitigation measures on social–ecological systems in Arctic and boreal regions: A systematic map protocol. Environ Evid, 8, 9. Retrieved from https://doi.org/10.1186/s13750-019-0152-8.

  10. Rudko, G.I. (2006). Resources of the geological environment and ecological safety of techno-natural systems. Kyiv.

  11. Oliferchuk, V., Kendzora, N., & Hotsii, N. (2023). Changes in the structure of soil microscopic fungi in the territories of Yavoriv and Podorozhenie sulfur quarries. Ecological Engineering & Environmental Technology, 3, 120–134. Retrieved from https://sci.ldubgd.edu.ua/jspui/handle/123456789/11616.

  12. Mudrak, O., Demyanyuk, O., & Mahdiichuk, A. (2022). Mining and industrial landscapes of the right-bank forest-steppe as potential structural elements of the regional econetwork. Environmental Sciences, 4(43), 149–153. https://doi.org/10.32846/2306-9716/2022.eco.4-43.24.

  13. Kopii, M.L., Marutiak, S.B., & Kopii, L.I. (2016). Analysis of the morphological structure and chemical composition of disturbed soils within the boundaries of the Novorozdilsk DHHP “Sirka”. Scientific Bulletin Of UNFU, 26(4), 212–219. https://doi.org/10.32846/2306-9716/2022.eco.4-43.24.

  14. Law of Ukraine. (2019). On the Key Principles (Strategy) of the State Environmental Policy of Ukraine for the Period till 2030. Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/2697-19#Text.

  15. Taras, U.M. (2013). The revegetation problems of sulphuric pit during activity of the Yavoriv state mines-chemical enterprise “Sirka”. Scientific Bulletin Of UNFU, 23(2), 154–158.

  16. Taras, U.M., & Marytjak, S.B. (2013). Investigation of physico-chemical soil condition on devastated lands in activity zones of Yavoriv State Mining Chemical Plant “Sirka”. Scientific Bulletin of UNFU, 23(14), 56–62. Retrieved from https://cyberleninka.ru/article/n/problemirekultivatsiyi-sirchanogo-kareru-v-zoni-diyalnosti-yavorivskogo-derzhavnogogirnicho-himichnogo-pidpriemsta-sirka.
  17. Maryskevych, O.H., & Shpakivska, I.M. (2001). Peculiarities of the formation of soil cover on the dumps of the Rozdilsky DHHP “Sirka”. Scientific Notes of the State Natural History Museum, 16, 147–152. Retrieved from https://cyberleninka.ru/article/n/doslidzhennya-fiziko-himichnogo-stanu-gruntu-na-devastovanih-zemlyah-u-zoni-diyalnosti-yavorivskogo-derzhavnogo-girnicho-himichnogo.
  18. Maryskevych, O.H., Shpakivska, I.M., & Didukh, O.I. (2005). Formation of soils within the man-made landscape of the Yavorivsk DHHP “Sirka”. Scientific Bulletin of the University of Chernivtsi. Biology Series, 251, 175–185.
  19. Kopii, M.L., & Oliferchuk, V.P. (2016). Mycological structure of the soil within the formed ecotopes of disturbed landscapes of the Yavoriv sulfur quarry. Scientific Bulletin of UNFU, 26(1), 174–181. Retrieved from https://cyberleninka.ru/article/n/mikologichna-struktura-gruntu-v-mezhah-sformovanih-ekotopiv-porushenih-landshaftiv-yavorivskogo-sirchanogo-kareru.
  20. Kopii, M.L., Oliferchuk, V.P., & Kopii, L.I. (2017). Comparative characteristics of the mycological structure of technozems of sulfur quarries in Lviv Oblast. Scientific Bulletin of UNFU, 27(3), 99–104. Retrieved from https://cyberleninka.ru/article/n/porivnyalna-harakteristika-mikologichnoyi-strukturi-tehnozemiv-sirchanih-kareriv-lvivschini.
  21. Oliferchuk, V., & Shukel, I. (2022). The structure of micromycetes complexes in the ecotopes of sulfur quarries in the western region of Ukraine. Balanced Nature Management, 4, 129–140.
  22. Kopii, M.L. (2018). The influence of successional processes on the reproduction of disturbed lands within the Yavoriv sulfur quarry of Lviv region. Scientific Bulletin of UNFU, 28(8), 45–50.
  23. Nazarovets, U.R., Oliferchuk, V.P., Kopii, L.I., & Kopii, M.L. (2017). Successions of phytocenoses within the Podorozhnensky Sulfur Quarry. Agroecological Journal, 1, 121–127.
  24. Kopii, M.L., & Kopii, L.I. (2016). The influence of vegetation on the redistribution of organic substances and chemical elements in technozems of the Yavorisk sulfur quarry. Scientific Bulletin of UNFU, 26(5), 194–204.
  25. Henyk, Ya.V. (2010). Soil revitalization as a basis for landscape restoration. Scientific Bulletin of UNFU, 20(13), 93–98.
  26. Nazaruk, M.M. (2018). Natural conditions and natural resources of Lviv region: Monograph. Lviv: Vydavnytstvo Staroho Leva.
  27. Pidkova, O.M., & Kit, M.H. (2010). Lithogenic and genetic conditions of soil cover formation in Roztochchi: Monograph. Lviv: Vydavnychyi tsentr LNU imeni Ivana Franka.
  28. Lutsyshyn, O., & Haskevych, V. (2016). Soils of the Nadsyan plain: Monograph. Lviv: LNU imeni Ivana Franka.
  29. Pavliuk, N.M., & Haskevych, V.H. (2011). Gray forest soils of Opillia. Lviv: LNU imeni Ivana Franka.
  30. Romaniv, P.V., & Pozniak, S.P. (2010). Geographical and genetic features of the physical condition of the soils of Precarpathia. Lviv: Vydavnychyi tsentr LNU imeni Ivana Franka.
  31. Ministry of Health of Ukraine. (2020). Order dated 14.07.2020 No. 1595: On the approval of the Hygienic Regulations on the permissible content of chemical substances in the soil. Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0722-20#Text.
  32. DSTU ISO 10390:2007. (2007). Soil quality. Determination of pH. Kyiv: Derzhspozhyvstandart Ukrainy.
  33. DSTU 4289:2004. (2004). Soil quality. Methods for determination of organic matter. Kyiv: Derzhstandart Ukrainy.
  34. DSTU 7945:2015. (2015). Soil quality. Determination of calcium and magnesium ions in aqueous extract. Kyiv: DP “UkrNDNTs”.
  35. DSTU 4729:2007. (2007). Soil quality. Determination of total nitrogen in the modification of the NSC IHA named after O.N. Sokolovskyi. Kyiv: Derzhspozhyvstandart Ukrainy.
  36. DSTU 4115:2002. (2002). Soils. Determination of mobile compounds of phosphorus and potassium by Chiricov modified method. Kyiv: Derzhspozhyvstandart Ukrainy.
  37. Bovt, V.D., Horokhovskyi, Ye.Yu., & Zolotarenko-Horbunova, L.M. (2011). Basics of statistical analysis in ecology for the biological faculty of the specialty “Ecology and environmental protection”: Educational and methodological manual. Zaporizhzhia: ZNU.
  38. (2002). Mining and chemical industry of Lviv region: History. The present day. Future. Ecology. Lviv: VAT “Hikhirprom”.
  39. Yavoriv State Mining and Chemical Enterprise “Sirka”. (2001). Report. Novoiavorivsk.
  40. Taras, U.M. (2016). Restoration of plant communities on the devastated lands of the Yavoriv sulfur quarry: Author’s abstract of thesis for the degree of candidate of agricultural sciences. Lviv.