Комплексная оценка загрязнения почв и флоры тяжелыми металлами в зоне влияния Николаевскои обогатительнои фабрики

Сельскохозяйственные земли Восточно-Казахстанской области занимают значи-тельную площадь, при этом большая часть пастбищ и пахотных угодий расположена вблизи действующих промышленных объектов. Несмотря на это, ранее не проводилось комплексного исследования, объединяющего данные дистанционного зондирования, полевые анализы почв и изучение флоры для зоны влияния Николаевской обогатительной фабрики. Целью данной работы было восполнить этот пробел путём анализа землепользования за 40 лет (1985–2024 гг.) с использованием открытых спутниковых данных, обработанных в Google Earth Engine, а также результатов отбора почвенных проб и геоботанических описаний на 17 участках. Анализ почв показал не только повышенные концентрации тяжёлых металлов, но и заметное снижение pH, при котором металлы становятся более подвижными и легче поглощаются растениями. На ряде участков зафиксировано формирование технозёмов, что указывает на устойчивое изменение природного почвенного профиля. В ходе исследования флоры было выявлено 72 вида из 62 родов; на нарушенных территориях преобладают рудеральные и синантропные виды, тогда как аборигенные виды сохраняются в основном на контрольных участках, удалённых от предприятия. В целом полученные результаты свидетельствуют о продолжающейся деградации экосистем и вызывают обоснованные опасения для региональной пищевой цепи, учитывая расположение пастбищ и сельскохозяйственных угодий в непосредственной близости от предприятия.

1. Hamad A.A., Alamer K.H., Alrabie H.S. The accumulation risk of heavy metals in vegetables grown in contaminated soil // Baghdad Science Journal. -2021. -Vol. 18, № 3.

2. - P. 471–479.

3. Adnan M., Xiao B., Xiao P., Zhao P., Li R., Bibi S. Research progress on heavy metals pollution in the soil of smelting sites in China // Toxics. -2022. -Vol. 10, № 5. - P. 231.

4. Uddin M.M., Zakeel M.C.M., Zavahir J.S., Marikar F.M., Jahan I. Heavy metal accumulation in rice and aquatic plants used as human food: A general review // Toxics.

5. -2021. -Vol. 9, № 12. - P. 360.

6. Huang J.L., Li Z.Y., Mao J.Y., Chen Z.M., Liu H.L., Liang G.Y., Zhang D.B., Wen P.J., Mo Z.Y., Jiang Y.M. Contamination and health risks brought by arsenic, lead and cadmium in a water–soil–plant system nearby a non-ferrous metal mining area // Ecotoxicology and Environmental Safety. -2024. -Vol. 270. - P. 115873.

7. Wu Y., Qi M., Yu H., Li G., An T. Assessment of internal exposure risk from metals pollution of occupational and non-occupational populations around a non-ferrous metal smelting plant // Journal of Environmental Sciences. -2025. -Vol. 147. - P. 62–73.

8. Dror I., Yaron B., Berkowitz B. The human impact on all soil-forming factors during the Anthropocene // ACS Environmental Au. -2021. -Vol. 2, № 1. - P. 11–19.

9. Angon P.B., Islam M.S., Kc S., Das A., Anjum N., Poudel A., Suchi S.A. Sources, effects and present perspectives of heavy metals contamination: Soil, plants and human food chain // Heliyon. -2024. -Vol. 10, № 7. -P. e28357.

10. Infograficheskij spravochnik APK Kazahstana 2022 [Infographic handbook of the agro-industrial complex of Kazakhstan 2022] [Electronic resource]. – Eldala, 2022.

11. – Access mode: https://eldala.kz/spectemy/16691-infograficheskiy-spravochnik-apk-kazahstana-za-2022-god (accessed: 20.05.2024).

12. Earth Observation [Electronic resource] // FAO. – Access mode: https://www. fao.org/giews/earthobservation/country/index.jsp?code=KAZ (accessed: 20.05.2024).

13. Kazakhstan – Crop Production Maps [Electronic resource] // USDA. – Access mode: https://ipad.fas.usda.gov/rssiws/al/kz_cropprod.aspx (accessed: 20.05.2024).

14. Patra A., Singh S.K., Chattopadhyay A., Sharma V.K., Rekwar R.K. Chemical fractionations and mobility of heavy metals in soils of eastern Uttar Pradesh // The Indian Journal of Agricultural Sciences. -2021. -Vol. 91, № 5. - P. 761–766.

15. Cupara N., Durovic D., Nikolic I., Milasevic I., Bajic B. Assessment of ecological and health risk in agricultural soil near the mine of lead and zinc in Pljevlja municipality (Montenegro) // Fresenius Environmental Bulletin. -2022. -Vol. 31. - P. 9036–9044.

16. Eisfelder C., Boemke B., Gessner U., Sogno P., Alemu G., Hailu R., Mesmer C., Huth J. Cropland and crop type classification with Sentinel-1 and Sentinel-2 time series using Google Earth Engine for agricultural monitoring in Ethiopia // Remote Sensing.

17. -2024. -Vol. 16. - P. 866.

18. Gorelick N., Hancher M., Dixon M., Ilyushchenko S., Thau D., Moore R. Google Earth Engine: Planetary-scale geospatial analysis for everyone // Remote Sensing of Environment. -2017. -Vol. 202. - P. 18–27.

19. Determination of quantitative and qualitative characteristics of humus using various methods and interpretation of the results obtained: Methodological guidelines.

20. -Tomsk: TSU Publishing House, 2020. -56 p.

21. Bykov B.A. Geobotanika [Geobotanics]. -Alma-Ata: Nauka, 1978. - 288 p.

22. Tolmachev A.I. O nekotoryh kolichestvennyh sootnosheniyah vo florah zemnogo shara // Vestnik LGU. Ser. biol. -1970. -Vol. 15. - P. 62–74.

23. Kamelin R.V. Materialy po istorii flory Azii (Altajskaya gornaya strana): monografiya [Materials on the history of the flora of Asia (Altai Mountain country)].

24. -Barnaul: Alt. un-t, 1998. -240 p.

25. Kurochkina L.Ya., Diarov M.D., Shabanova L.V., Karibaeva K.N., Makulbekova G.B. i dr. Flora i rastitel'nost' Kazahstana [Flora and vegetation of Kazakhstan]. -Almaty: Gylym, 1990. -215 p.

26. Kicińska A. Changes in soil pH and mobility of heavy metals in contaminated soils // European Journal of Soil Science. -2022. -Vol. 73, № 1. - P. e13203.

27. Daurov D., Zhambakin K., Daurova A., Sapakhova Z., Isgandarov I., Ramazanova R., Zhumagulova M., Sumbembayev A., Abilda Z., Toishimanov M., Kanat R., Shamekova M. Assessment of Heavy Metal Accumulation in Soils and Dominant Agricultural Crops in an Industrial Environment of Ridder, East Kazakhstan Region // Plants. -2026. -Vol. 15, № 6. - P. 983.

28. Minkina T.M., Mandzhieva S.S., Chaplygin V.A. et al. Accumulation of heavy metals by forb steppe vegetation according to long-term monitoring data // Arid Ecosystems. -2018. -Vol. 8. - P. 190–202.