В работе изучено влияние мелиорантов на основе отходов производства на эффективность фиторемедиации нарушенных земель. C этой целью в техногенных пустошах Арктического региона были отобраны поверхностные пробы почв, которые отличались кислой реакцией среды, полиметаллическим загрязнением и тяжелым физико-механическим составом. Для их нейтрализации использовалась известь и отходы производства: металлургический шлак, зола от целлюлозно-бумажного комбината (ЦБК) и зола от сжигания альтернативного топлива на основе твердых коммунальных отходов (ТКО). Для оценки эффективности нейтрализации и детоксикации почв в результате внесения различных доз мелиорантов определяли pH водной и солевой вытяжек исходной почвы и полученных почвосмесей и содержание в них подвижных и водорастворимых форм тяжелых металлов. Для интегральной оценки пригодности почвосмесей для фиторемедиации проводился вегетационный эксперимент с выращиванием горчицы сарептской (Brassica juncea), последующей оценкой биометрических показателей ее наземной биомассы и определением интенсивности аккумуляции тяжелых металлов побегами и корнями растений. Горчица проявила высокую толерантность к полиметаллическому загрязнению, хорошую всхожесть и выживаемость. Выявлено, что основным механизмом снижения опасности загрязненных почв является фитостабилизация. Установлен высокий потенциал изученных отходов производства в сравнении с традиционным мелиорантом для нейтрализации кислых почв, загрязненных тяжелыми металлами. Отмечено снижение кислотности почв, улучшение их физико-механических свойств и элементного состава. Для получения продуктивных почвосмесей экспериментально установлены диапазоны доз внесения изученных отходов производства в кислые почвы, загрязненные тяжелыми металлами, а также длительность периода обработки: 16-33 г/кг шлака с предварительной нейтрализацией за 8 недель; 7-14 г/кг золы ТКО и 20-39 г/кг золы ЦБК с предварительной нейтрализацией за 3-4 недели. В дальнейшем предполагается изучение влияния дополнительного внесения в загрязненные почвы гуминовых и фульвокислот.

This study evaluates the effectiveness of industrial waste-based ameliorants for the phytoremediation of disturbed lands. To conduct an experiment surface soil samples characterized by an acidic pH, polymetallic contamination, and heavy physical and mechanical composition were collected from industrial wastelands in the Arctic region. Lime and industrial waste, such as smelter slag, pulp and paper mill (PPM) ash, and ash from the combustion of alternative fuels based on municipal solid waste (MSW), were used to neutralize these samples. To assess the efficiency of soil neutralization and detoxification following the application of various ameliorants, the pH of aqueous and salt extracts of the original soil and the soil mixtures, as well as the content of mobile and water-soluble forms of heavy metals, were determined. A pot experiment with Indian mustard (Brassica juncea) was conducted to comprehensively assess soil mixtures availability for phytoremediation, followed by an assessment of the biometric parameters of its aboveground biomass and a determination of the rate of heavy metal accumulation in plant shoots and roots. Brassica juncea demonstrated high tolerance to polymetallic contamination, with good germination and survival. Phytostabilization was also found to be the primary mechanism for reducing of soil pollution levels. The studied industrial wastes demonstrateda high potential for neutralizing acidic soils contaminated with heavy metals, compared to traditional ameliorants. A decrease in soil acidity and an improvement in their physical and mechanical properties and elemental composition were observed. To obtain productive soil mixtures, the application rates of the studied industrial wastes into acidic soils contaminated with heavy metals, as well as the duration of the treatment period, were experimentally determined: 16-33 g/kg of slag (8-week neutralization), 7-14 g/kg of MSW ash, and 20-39 g/kg of PPM ash (3-4 weeks neutralization). Future research will explore the synergistic effects of adding humic and fulvic acids into contaminated soils.