Toxicological ReviewToxicological ReviewТоксикологический вестник0869-7922Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman64155110.47470/0869-7922-2024-32-4-239-247nnvwcvEcological ToxicologyЭкологическая токсикологияThe influence of the composition and origin of ash and slag waste from coal generation on the response of organisms used in biotestingВлияние состава и происхождения золошлаковых отходов угольной генерации на отклик организмов, применяемых в биотестированииhttps://orcid.org/0009-0009-6254-5472MorozovAlexandr D.МорозовАлександр Дмитриевич
Russian Federation

Postgraduate student of the Department of Land Resources and Soil Assessment, Faculty of Soil Science, Lomonosov Moscow State University, 119991, Moscow, Russian Federation

e-mail: aldmmo@mail.ru

Аспирант кафедры земельных ресурсов и оценки почв факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова, 119991, г. Москва, Российская Федерация

e-mail: aldmmo@mail.ru

aldmmo@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0006-3539-1349GorlenkoAnastasia S.ГорленкоАнастасия Сергеевна

Candidate of Biological Sciences, Senior Researcher at the Faculty of Soil Science of Lomonosov Moscow State University, 119991, Moscow, Russian Federation

e-mail: aldmmo@mail.ru

Кандидат биол. наук, старший научный сотрудник факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова, 119991, г. Москва, Российская Федерация

e-mail: aldmmo@mail.ru

aldmmo@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0005-6506-3728LunegovaLada I.ЛунеговаЛада Ивановна

Master of the Department of Land Resources and Soil Assessment, Faculty of Soil Science, Lomonosov Moscow State University, 119991, Moscow, Russian Federation

e-mail: lada-1999@inbox.ru

Магистр кафедры земельных ресурсов и оценки почв факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова, 119991, г. Москва, Российская Федерация

e-mail: lada-1999@inbox.ru

lada-1999@inbox.ruhttps://orcid.org/0009-0000-2570-7721YakovlevAlexander S.ЯковлевАлександр Сергеевич

Doctor of Biological Sciences, Professor, Head of the Department of Land Resources and Soil Assessment, Faculty of Soil Science, Lomonosov Moscow State University, 119991, Moscow, Russian Federation

e-mail: soil.resources@mail.ru

Доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой земельных ресурсов и оценки почв факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова, 119991, г. Москва, Российская Федерация

e-mail: soil.resources@mail.ru

soil.resources@mail.ruFederal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Lomonosov Moscow State University»ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»1909202432423924704112024Copyright ©; 2024, Morozov A.D., Gorlenko A.S., Lunegova L.I., Yakovlev A.S.Copyright ©; 2024, Морозов А.Д., Горленко А.С., Лунегова Л.И., Яковлев А.С.2024Morozov A.D., Gorlenko A.S., Lunegova L.I., Yakovlev A.S.Морозов А.Д., Горленко А.С., Лунегова Л.И., Яковлев А.С.https://journals.eco-vector.com/0869-7922/article/view/641551

Introduction. Different conditions of origin of ash and slag wastes has a significant impact on their final properties.

Material and methods. The work is devoted to the search and establishment of dependencies of the influence of the origin of ash and slag waste on their chemical and biological parameters by a comprehensive assessment of the results of the impact of ash and slag waste on the vital signs of hydrobionts.

Results. The values of the responses of hydrobionts for ash and slag wastes formed from coals of various origins were investigated. The component composition of aqueous extracts from the studied ash slag samples was evaluated. The dependences of the influence of the conditions of origin of ash and slag wastes on their final chemical and biological properties were established.

Limitations. An assessment of the biological and chemical properties of ash and slag waste generated during the combustion of coal from six different deposits was carried out. The total volume was 95 samples.

Conclusion. Ash and slag wastes formed from the burning of brown coals have the most pronounced toxic effect on hydrobionts, unlike ash and slag from coal.

Compliance with ethical standards. The study does not require the conclusion of an ethics committee.

Authors’ contributions:Morozov A.D. – the collection and processing of the material, writing a text;Gorlenko A.S. – the concept and design of the study, editing;Lunegova L.I. – statistical analysis;Yakovlev A.S. – editing.All co-authors – approval of the final version of the article, responsibility for the integrity of all parts of the article.

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

Funding. The study had no sponsorship.

Received: December 29, 2023 / Accepted: July 10, 2024 / Published: August 30, 2024

Введение. Многообразие условий происхождения золошлаковых отходов оказывает значительное влияние на их конечные свойства.

Материал и методы. Работа посвящена поиску и установлению зависимостей влияния происхождения золошлаковых отходов на их химические и биологические показатели путем комплексной оценки результатов воздействия золошлаковых отходов на показатели жизнедеятельности гидробионтов.

Результаты. Исследованы значения откликов гидробионтов для золошлаковых отходов, образованных от углей различного происхождения. Проведена оценка компонентного состава водных вытяжек из исследуемых проб золошлаков. Установлены зависимости влияния условий происхождения золошлаковых отходов на их конечные химические и биологические свойства.

Ограничения исследования. Проведена оценка биологических и химических показателей золошлаковых отходов, образующихся при сжигании углей из шести различных месторождений. Общий объем исследуемой выборки составил 95 проб.

Заключение. Золошлаковые отходы, образованные от сжигания бурых углей, оказывают наиболее выраженное токсическое воздействие на гидробионты, в отличие от золошлаков каменных углей.

Соблюдение этических стандартов. Исследование не требует представления заключения этического комитета.

Участие авторов:Морозов А.Д. – сбор и обработка материала, написание текста;Горленко А.С. – концепция и дизайн исследования, редактирование;Лунегова Л.И. – статистический анализ;Яковлев А.С. – редактирование.Все соавторы – утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Поступила в редакцию: 29 декабря 2023 / Принята в печать: 10 июля 2024 / Опубликована: 30 августа 2024

ash and slag wastetoxicity assessmentзолошлаковые отходыоценка токсичностиTetenkin D.D., Petrov E.I. State report on the state and use of mineral resources of the Russian Federation in 2021 [Gosudarstvenny`j doklad o sostoyanii i ispol`zovanii mineral`no-sy`r`evy`x resursov Rossijskoj Federacii v 2021 godu]. Мoscow: FGBU «VIMS». 2022. (in Russian)Тетенькин Д.Д., Петров Е.И. Государственный доклад о состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов Российской Федерации в 2021 году. М: ФГБУ «ВИМС». 2022.Global energy returns to coal-fired generation [Global`naya e`nergetika vozvrashhaetsya k ugol`noj generacii]. Available at: https://www.vedomosti.ru/business/articles/2022/04/26/919731-globalnaya-energetika-vozvraschaetsya-k-ugolnoi-generatsii (accessed 29 April 2022) (in Russian)Глобальная энергетика возвращается к угольной генерации. Доступно: https://www.vedomosti.ru/business/articles/2022/04/26/919731-globalnaya-energetika-vozvraschaetsya-k-ugolnoi-generatsii (accessed 25 April 2022)Yao Z.T., Ji X.S., Sarker P.K., Tang J.H., Ge L.Q., Xia M.S., Xi. Y.Q. A comprehensive review on the applications of coal fly ash. Earth-Science Reviews. 2015; 14 (Febr): 105–21. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2014.11.016Kler V.R. Geological and economic study of coal quality assessment during geological exploration [Izuchenie i geologo-e`konomicheskaya ocenka kachestva uglej pri geologorazvedochny`x rabotax]. Moscow: Nedra; 1975. (in Russian)Клер В.Р. Изучение и геолого-экономическая оценка качества углей при геологоразведочных работах. М.: Недра; 1975.Cherepovskii V.F. Valuable and toxic elements in commercial coals of Russia [Cenny`e i toksichny`e e`lementy` v tovarny`x uglyax Rossii]. Moscow: Nedra; 1996. (in Russian)Череповский В.Ф. Ценные и токсичные элементы в товарных углях России. М.: Недра; 1996.Malchik A.G., Litovkin S.V. The study of ash and slag wastes for their use as secondary resources. Mezhdunarodny`j zhurnal prikladny`x i fundamental`ny`x issledovanij. 2015; 9(1): 23–7. (in Russian)Мальчик А.Г., Литовкин С.В. Изучение золошлаковых отходов для их использования в качестве вторичных ресурсов. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015; 9(1): 23–7.Kler V.R., Volkova G.A., Gurvich E.M. Metallogeny and geochemistry of coal-bearing shale-bearing strata of the USSR: geochemistry of elements [Metallogeniya i geoximiya uglenosny`x slancesoderzhashhix tolshh SSSR: geoximiya e`lementov]. Moscow: Nauka; 1987. (in Russian)Клер В.Р., Волкова Г.А., Гурвич Е.М. Металлогения и геохимия угленосных сланцесодержащих толщ СССР: геохимия элементов. М.: Наука; 1987.Krylov D.A. The negative impact of impurity elements from coal-fired thermal power plants on the environment and human health. Gorny`j informacionno-analiticheskij byulleten`. 2015; 12: 77–87. (in Russian) https://doi.org/10.25018/0236-1493-2017-12-0-77-87 (in Russian)Крылов Д.А. Негативное влияние элементов-примесей от угольных ТЭС на окружающую среду и здоровье людей. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2015; 12: 77–87. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2017-12-0-77-87Gluschenko N.N., Ol’hovskaya I.P. Environmental safety of energy. Properties of fly ash particles from coal-fired thermal power plants. Izvestiya RAN. E`nergetika. 2014; 1: 20–7. (in Russian)Глущенко Н.Н., Ольховская И.П. Экологическая безопасность энергетики. Свойства частиц летучей золы ТЭС, работающих на угле. Известия РАН. Энергетика. 2014; 1: 20–7 .Melent’ev V.A. Composition and properties of ash and slag of thermal power plants [Sostav i svojstva zoly` i shlaka TE`S]. L.: Energoatomizdat; 1985. (in Russian)Мелентьев В.А. Состав и свойства золы и шлака ТЭС. Л.: Энергоатомиздат; 1985.Azarova S.V., Yаzikov E.G., Il’inskih N.N. Assessment of the environmental hazard of waste from mining enterprises of the Republic of Khakassia using the biotesting method. Izvestiya Tomskogo politexnicheskogo universiteta. 2004; 307(4): 55–9. (in Russian)Азарова С.В., Язиков Е.Г., Ильинских Н.Н. Оценка экологической опасности отходов горнодобывающих предприятий республики Хакасия с применением метода биотестирования. Известия Томского политехнического университета. 2004; 307(4): 55–9 .Burdina V.M., Terehova V.A. Analysis of the effectiveness of biotesting techniques in the environmental assessment of contaminated soils and waste of various origins. Materials of the international conference «Problems of biodegradation of man-made environmental pollutants» 14–16 September 2005 [Materialy` mezhdunarodnoj konferencii «Problemy` biodestrukcii texnogenny`x zagryaznitelej okruzhayushhej sredy`». 14–16 sentyabrya 2005 g.]. Saratov. IBFRM RAN; 2006; 125-6. (in Russian)Бурдина В.М., Терехова В.А. Анализ эффективности методик биотестирования в экологической оценке загрязненных почв и отходов различного происхождения. Материалы международной конференции «Проблемы биодеструкции техногенных загрязнителей окружающей среды». 14–16 сентября 2005 г. Саратов. ИБФРМ РАН; 2006; 125–6.Terehova V.A. Biotesting technologies in the assessment of ecotoxicity of waste. E`kologiya proizvodstva. 2009; 1: 48–51. (in Russian)Терехова В.А. Технологии биотестирования в оценке экотоксичности отходов. Экология производства. 2009; 1: 48–51.Mayachkina N.V., Chugunova M.V. Features of soil biotesting for the purpose of their ecotoxicological assessment. Vestnik NNGU. 2009; 1: 84–93. (in Russian)Маячкина Н.В., Чугунова М.В. Особенности биотестирования почв с целью их экотоксикологической оценки. Вестник ННГУ. 2009; 1: 84–93.Burdina V.M., Soboleva A.N., Dik E.P., Terehova V.A. The effect of different neutralization methods on the determination of the ecotoxicity of thermal power plant waste. E`kologicheskie sistemy` i pribory`. 2007; 10: 3 –9. (in Russian)Бурдина В.М., Соболева А.Н., Дик Э.П., Терехова В.А. Эффект разных способов нейтрализации на определение экотоксичности отходов ТЭС. Экологические системы и приборы. 2007; 10: 37–9.