Статья посвящена разработке эффективного метода рекультивации техногенно нарушенных территорий посредством оптимизации состава техногенных почвогрунтов, включающего промышленные минеральные отходы и осадки сточных вод. Актуальность исследования обусловлена необходимостью устранения негативных последствий добычи и переработки полезных ископаемых, приводящих к образованию значительных площадей хвостохранилищ, отрицательно влияющих на экологическую обстановку региона. Исследованы физико-химические свойства трёх хвостов обогащения Мурманской области: лопаритовые хвостохранилища «Карнасурт-1» и «Умбозеро» (пгт. Ревда), апатит-нефелиновое хвостохранилище «АНОФ-3» (г. Кировск), и различия в их характеристиках при добавлении избыточного активного ила. Определены оптимальные пропорции компонентов техногенного почвогрунта. Отмечено повышение влагоудерживающей способности субстратов и доступности важнейших питательных элементов для растений. Результаты фитотестирования подтвердили высокую биологическую активность сформированных почвогрунтов и положительное влияние внесенной добавки на развитие тестируемых культур: редиса (Raphanus sativus L.) и райграса пастбищного (Lolium perenne L.). Исследование позволило выявить оптимальный баланс между минеральными хвостами и активными илами, обеспечивающий наилучшую адаптацию растений и максимальную эффективность рекультивации нарушенных территорий. Результаты исследования обладают значительным прикладным значением для рекультивации земель в районах с повышенной нагрузкой от горнорудной отрасли.
Статья посвящена активно развивающемуся направлению очистки сточных вод – Constructed Floating Wetlands (CFW, плавающие биоплато). Освещены история создания и опыт эксплуатации CFW в России и за рубежом. Описаны конструкции и предпочтительные составы субстратов и растений для создания фитомодулей. Особое внимание уделено применению природных минералов и выбору местных видов растений-макрофитов. Технология CFW пригодна для очистки разных типов сточных вод, включая неорганические стоки горно-промышленных предприятий. Рассмотрены результаты применения фитотехнологии для очистки сточных вод от загрязняющих веществ (общий азот и фосфор, органические вещества, взвешенные частицы, тяжелые металлы, сульфаты, бор и др.). Показан положительный опыт использования CFW для кислотных дренажных стоков, наиболее сложных для применения фитотехнологий. Выявлены факторы, влияющие на эффективность удаления загрязнителей – глубина водоема, скорость потока, площадь покрытия, аэрация, температура. Представлены способы повышения глубины очистки вод при пониженных температурах. Отмечено положительное влияние плавающих биоплато на состояние водоемов, в которых они размещаются. Приведены стоимостные оценки применения технологии CFW для очистки сточных вод. Даны рекомендации, основанные на опыте внедрения технологии на пруде-отстойнике горно-промышленного предприятия Мурманской обл.
Дана оценка эффективности рекультивационных мероприятий с применением осадка сточных вод для ускоренного формирования устойчивого противоэрозионного растительного покрова на малопродуктивном техногрунте песчаного карьера в условиях Кольского Севера. Схема эксперимента, заложенного в 2017 г., включала три варианта: контрольный – без мелиоранта, опытный 1 – фрагментарное (50 %) нанесение осадка сточных вод, опытный 2 – сплошное нанесение. На шестой вегетационный сезон были проанализированы пробы техноземов и проведены измерения эмиссии СО2. Показано, что использование осадка сточных вод оказывает положительный эффект на физико-химические и агрохимические свойства грунтов: снижаются рН и плотность в его естественном залегании, повышается гигроскопичность, растет содержание доступных фосфора и калия. Выявлены достоверные отличия (р < 0,05) между эмиссиями СО2 в контрольном и опытных вариантах. Содержание органического углерода в контрольном было ниже, чем в опытных вариантах, при фрагментарном нанесении осадка сточных вод в три раза, при сплошном – в девять раз. Также выявлены достоверные (p < 0,05) различия в содержании углерода и азота в вытяжках холодной и горячей воды между образцами контрольного и опытного варианта со сплошным нанесением осадка сточных вод. Вместе с тем, путем расчета отношения C/N установлен очень низкий уровень обогащенности гумуса азотом. Определены основные факторы, обуславливающие изменчивость оцениваемых параметров – применение мелиоранта и способ его нанесения, вклад применения составил 60 %, вклад способа – 14 %. С учетом экономической составляющей рекомендуется фрагментарное нанесение осадка сточных вод на техногрунт песчаного карьера для создания устойчивого противоэрозионного фитоценоза.
Увеличение спроса на редкоземельные металлы и истощение природных ресурсов неизбежно приводит к необходимости поиска альтернативных нетрадиционных источников редкометалльного сырья. В статье представлены результаты исследования состава и свойств хвостов обогащения лопаритовых руд текущего производства. Проведены ситовой, минералогический, химический и радионуклидный анализы. Определено среднее содержание лопарита в хвостах обогащения. Методом сканирующей электронной микроскопии диагностированы минералы-концентраторы редкоземельных элементов в хвостах обогащения лопаритовых руд. Определено распределение ценных компонентов и тория в хвостах в зависимости от класса крупности частиц. Установлен радиево-ториевый характер радиоактивности, рассчитаны значения эффективной удельной активности проб. Сделан вывод о необходимости разработки комплексной технологии переработки хвостов обогащения лопаритовых руд, обусловленной сложным и неоднородным минеральным и химическим составом материала хвостов.
