Железное наследие оставило почву с высоким содержанием марганца

Железоплавильные печи, которые когда-то были разбросаны по центральной Пенсильвании, могли оставить после себя почвы, обогащённые марганцем, как установили геонаучники из Университета штата Пенсильвания. Этот марганец может быть токсичен для деревьев, особенно для сахарного клёна, и другой растительности.

Исследование, которое количественно оценило содержание марганца в образцах почвенных кернов, было частью работ в обсерватории критической зоны Shale Hills, финансируемой Национальным научным фондом США (NSF). В среднем содержание марганца в коренной породе (сланце) этого района составляет около 800 частей на миллион (ppm). Однако учёные обнаружили до 14 000 ppm марганца в некоторых образцах почвы — более чем в 17 раз выше фонового уровня. Из 21 исследованного участка вдоль хребта в Shale Hills повышенное содержание марганца было найдено на 20.

Важно, что это не локальная проблема. Анализ данных по почвам США и Европы показал, что большинство из них имеют избыток марганца, что указывает на возможное широкое распространение такого загрязнения в промышленных регионах. Учёные использовали масс-балансовую модель, чтобы учесть естественные источники и стоки марганца, и установили, что 53% марганца в почвах хребта можно отнести к атмосферным выбросам антропогенного происхождения.

«Поскольку количество марганца в почве было наибольшим у поверхности, добавленный марганец, скорее всего, является промышленным загрязнением», — отметила Элизабет М. Херндон, ведущий автор исследования. Этот район был местом работы многочисленных железоплавильных печей с конца 1700-х годов. Хотя марганец в почве обычно не опасен для людей, он может негативно влиять на растительность, особенно на молодые деревья сахарного клёна. Результаты работы опубликованы в журнале Environmental Science and Technology.