Техногенные магнитные частицы в почвах и эколого-геохимическая оценка почвенного покрова промышленного города на Урале, Россия

Работа посвящена изучению загрязнения почв города Губахи, Средний Урал, Россия, техногенными магнитными частицами и тяжелыми металлами. Цель работы — эколого-геохимическая оценка элементного химического состава почв города Губахи и установление геохимической роли техногенных магнитных частиц (ТМЧ). Впервые выявлены закономерности пространственного распределения магнитной восприимчивости в почвах города Губахи, а также охарактеризованы морфология, элементный и минералогический состав магнитных частиц в почвах промышленного города Среднего Урала с использованием методов химической экстракции соединений железа, магнитной сепарации, экологической растровой электронной микроскопии с энергодисперсионной рентгеновской спектроскопией (ESEM/EDS) и мёссбауэровской спектроскопии. Магнитная фаза почв содержит магнетит/маггемит, гематит, пирротин, интерметаллические сплавы и хромит. Сферические магнитные частицы являются полыми, имеют оболочку из магнетита и характеризуются разнообразной текстурой поверхности. Кристаллическая решетка магнетита отличается низкой стехиометричностью. Тяжелые металлы Zn, Cu, Ni и Cr концентрируются в магнитных частицах и имеют высокие коэффициенты корреляции с магнитной восприимчивостью. Уровень загрязнения почв жилой зоны Губахи Cu, Ni, Zn, Cr и Mn, оцененный по индексу суммарной нагрузки загрязнения (PLI), был высоким. Индекс геоаккумуляции (Igeo) для Fe изменяется от 6,2 до 12,2, а для Cu и Ni составляет 1,1. Сочетание методов измерения магнитной восприимчивости, определения минералогического состава соединений железа и определения элементного химического состава методом рентгенофлуоресцентного анализа продемонстрировало эффективность комплексного подхода к проведению эколого-геохимической оценки почвенного покрова Губахи.