Головна > Архів > № 3–4 (199–200) 2025 > 25–43
Geology & Geochemistry of Combustible Minerals No. 3–4 (199–200) 2025, 25–43
https://doi.org/10.15407/ggcm2025.199-200.025
Мирослав ПАВЛЮК1, Мирослава ЯКОВЕНКО2, Юрій ХОХА3, Ольга СЕРДЮКОВА4
1, 2, 3 Інститут геології і геохімії горючих копалин НАН України, Львів, Україна, e-mail: 1pavlyuk.myroslav@gmail.com; 2myroslavakoshil@ukr.net; 3khoha_yury@ukr.net
4Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, Харків, Україна, e-mail: 4serd.64@ukr.net
Анотація
Проведено кількісну оцінку та інтерпретацію просторової варіабельності рухомих форм Pb, Cd, As і Hg шести торфовищ Львівщини (26 зразків; 0–140 см). Визначення Pb, Cd, As виконано методом ICP-AES після екстракції, Hg проаналізовано безпосередньо в сухих зразках аналізатором ртуті класу DMA (NIC MA-3 Solo). Геохімічний розподіл рухомих форм Pb, Cd, As, Hg оцінено із застосуванням описової статистики, а також методів багатовимірного статистичного аналізу (до і після нормалізації на зольність): кореляційного (рангові кореляції Спірмена), кластерного (метод Уорда) та факторного аналізу (метод головних компонент із варімакс-ротацією, PCA).
Встановлено, що розподіли елементів є логнормальними із вираженими локальними аномаліями: приповерхневі піки Hg та «заглиблені» максимуми Pb і Cd – у Гончарах (60–80/120–140 см), а також глибинне збагачення As – у Гамаліївці (120–140 см).
Кореляційний аналіз виявив тісну асоціацію Pb–Cd (r > 0,9), а PCA виокремив три фактори/процеси контролю варіабельності: органічно-керований (особливо для As після нормалізації), металевий Pb–Cd (стійкий парагенетичний блок), волого-редокс-кислотно-основний (Hg у протиставленні вологості та з pH). Порівняння результатів багатовимірного аналізу до і після нормалізації на зольність дало змогу оцінити роль органічної та мінеральної фаз у контролі міграції металів, відокремити елементи, чутливі до мінеральної домішки (Pb, Cd), від тих, чия визначувана рухомість/міграційна здатність тісніше пов’язана з органічною складовою й умовами середовища (As, Hg).
Ключові слова
торф, геохімія, рухомі форми, свинець, кадмій, миш’як, ртуть, Львівський регіон
Використані літературні джерела
Войткевич, Г. В., Мирошников, А. Е., Поваренных, А. С., & Прохоров, В. Г. (1970). Краткий справочник по геохимии. Москва: Недра.
Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О. Н. Соколовського Української академії аграрних наук. (2006). Якість ґрунту. Визначення рухомих сполук фосфору і калію за методом Кірсанова в модифікації ННЦ ІГА (ДСТУ 4405:2005). Київ: Держспоживстандарт України.
Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О. Н. Соколовського Української академії аграрних наук. (2008). Меліоранти ґрунту та середовища росту. Готування проб до хімічного та фізичного аналізу, визначення вмісту сухої речовини, вмісту вологи та лабораторно ущільненої насипної щільності (ДСТУ EN 13040:2005). Київ.
Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН (2016). Торф і продукти його перероблення для сільського господарства. Методи визначення обмінної й активної кислотності (ДСТУ 7882:2015). Київ.
Клос, В. Р., Бірке, М., Жовинський, Е. Я., Акінфієв, Г. О., Амашукелі, Ю. А., & Кламенс, Р. (2012). Регіональні геохімічні дослідження ґрунтів України в рамках міжнародного проекту з геохімічного картування сільськогосподарських та пасовищних земель Європи (GEMAS). Пошукова та екологічна геохімія, 1(12), 51–66.
Технічний комітет стандартизації «Ґрунтознавство» (ТК 142) та Національний науковий центр «Інститут ґрунтознавства та агрохімії ім. О. Н. Соколовського» (2015). Якість ґрунту. Визначення зольності торфу і торфового ґрунту (ДСТУ 7942:2015). Київ.
Borówka, R. K., Sławińska, J., Okupny, D., Osóch, P., & Tomkowiak, J. (2022). Mercury in the sediments of selected peatlands in Małopolska region. Acta Geographica Lodziensia, 112, 61–76. https://doi.org/10.26485/AGL/2022/112/5
Bowen, H. J. M. (1979). Environment Chemistry of the Elements. London; New York; Toronto; Sydney; San Francisco: Academic Press.
Fiałkiewicz-Kozieł, B., Smieja-Król, B., & Palowski, B. (2011). Heavy metal accumulation in two peat bogs from southern Poland. Studia Quaternaria, 28, 17–24.
Jensen, A. (1997). Historical deposition rates of Cd, Cu, Pb, and Zn in Norway and Sweden estimated by 210Pb dating and measurement of trace elements in cores of peat bogs. Water, Air, and Soil Pollution, 95(1), 205–220. https://doi.org/10.1007/BF02406166
Kempter, H., & Frenzel, B. (1999). The local nature of anthropogenic emission sources on the elemental content of nearby ombrotrophic peat bogs, Vulkaneifel, Germany. Science of the Total Environment, 241(1–3), 117–128. https://doi.org/10.1016/S0048-9697(99)00331-9
Miszczak, E., Stefaniak, S., Michczyński, A., Steinnes, E., & Twardowska, I. (2020). A novel approach to peatlands as archives of total cumulative spatial pollution loads from atmospheric deposition of airborne elements complementary to EMEP data: priority pollutants (Pb, Cd, Hg). Science of the Total Environment, 705, 135776. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.135776
Nieminen, T. M., Ukonmaanaho, L., & Shotyk, W. (2002). Enrichment of Cu, Ni, Zn, Pb and As in an ombrotrophic peat bog near a Cu–Ni smelter in Southwest Finland. Science of the Total Environment, 292(1–2), 81–89. https://doi.org/10.1016/S0048-9697(02)00028-1
Ukonmaanaho, L., Nieminen, T. M., Rausch, N., & Shotyk, W. (2004). Heavy Metal and Arsenic Profiles in Ombrogenous Peat Cores from Four Differently Loaded Areas in Finland. Water, Air, & Soil Pollution, 158, 277–294. https://doi.org/10.1023/B:WATE.0000044860.70055.32
Vile, M. A., Wieder, R. K., & Novák, M. (1999). Mobility of Pb in Sphagnum-derived peat. Biogeochemistry, 45(1), 35–52. https://doi.org/10.1007/BF00992872