Деятельность предприятий цветной металлургии приводит к образованию в почвенном покрове близлежащих территорий устойчивых полиметаллических загрязнений, что при длительном негативном воздействии заканчивается деградацией почвенно-растительного покрова. С учетом масштабности проблемы проведена серия экспериментальных исследований по моделированию процесса произрастания растений на сильнозагрязненных тяжелыми металлами кислых почвах для поиска комплексного решения по восстановлению почвенно-растительного покрова. Эксперимент заключался в определении наиболее эффективных почвенных добавок для восстановления кислых почв Карабаша (Челябинская обл.), характеризующихся высоким уровнем загрязнения тяжелыми металлами. По результатам теоретических исследований в качестве почвоулучшающих добавок для эксперимента были выбраны известь, низинный торф, вермикулит, биочар и мелатонин. Представлены результаты лабораторных исследований состава и свойств почв до и после проведения эксперимента, а также результаты визуальной, количественной и химической оценки растительной биомассы. На основании экспериментальных исследований были определены наиболее эффективные почвенные добавки, которые позволяют не только снизить влияние тяжелых металлов на растения, но и повысить их фитомассу. Наилучшие результаты были получены при нейтрализации почвы известью, улучшении физико-механических свойств путем внесения вермикулита, повышении содержания органического вещества за счет низинного торфа и добавлении таких почвоулучшающих добавок широкого спектра действия, как биочар и мелатонин. Комплексное использование почвенных добавок позволило нейтрализовать сильнокислые почвы до pH 6,6-7,5, снизить концентрацию подвижной меди как основного поллютанта в четыре и более раз, а также создать устойчивую корневую систему и здоровую наземную часть растений.

The operations of non-ferrous metallurgy industries lead to the formation of persistent polymetallic contamination in the soil cover of the surrounding areas, which leads to the degradation of the soil and vegetation cover following prolonged negative exposure. Given the scale of the problem, the authors conducted a series of experimental studies to model plant growth on highly contaminated acidic soils to find a comprehensive solution for recovering the soil and vegetation cover. The experiment involved identifying the most effective soil additives for restoring the acidic soils of the town of Karabash in the Chelyabinsk Region, which are characterized by high levels of heavy metal contamination. Based on the results of theoretical studies, lime, low-moor peat, vermiculite, biochar, and melatonin were selected as soil-improving additives for the experiment. The results of laboratory studies on the soil composition and properties before and after the experiment are presented, as well as the results of visual, quantitative, and chemical assessments of plant biomass. Based on the experimental studies, the most effective soil amendments were identified, which not only reduce the impact of heavy metals on plants but also increase their biomass. The best results were obtained by neutralizing the soil with lime, improving its physical and mechanical properties through the addition of vermiculite, increasing the organic matter content using low-moor peat, and adding broad-spectrum soil-improving additives such as biochar and melatonin. The combination of soil additives made it possible to neutralize highly acidic soils to a pH of 6.6-7.5, reduce the concentration of mobile copper – the primary contaminant – by a factor of four or more, and grow sustainable root and above-ground plant parts.