Подать статью
Стать рецензентом
Том 267
Страницы:
444-452
Скачать том:
RUS ENG

Оценка эффективности использования осадка сточных вод для рекультивации нарушенных территорий в Кольской субарктике (на примере песчаного карьера)

Авторы:
Л. А. Иванова1
М. В. Слуковская2
Е. А. Красавцева3
Об авторах
  • 1 — д-р биол. наук главный научный сотрудник Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А.Аврорина КНЦ РАН ▪ Orcid
  • 2 — канд. биол. наук старший научный сотрудник Лаборатория природоподобных технологий и техносферной безопасности Арктики ЦНМ КНЦ РАН ▪ Orcid
  • 3 — канд. техн. наук научный сотрудник Институт проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН ▪ Orcid
Дата отправки:
2024-03-28
Дата принятия:
2024-06-03
Дата публикации:
2024-07-04

Аннотация

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.

Ключевые слова:
ландшафт песчаный карьер технозем мелиорант осадок сточных вод эмиссия СО2
Перейти к тому 267

Финансирование сследование проведено в рамках тем НИР FMEZ-2022-0022, FMEZ-2022-0010.

Введение

Активная деятельность горнопромышленных предприятий в Мурманской области по добыче полезных ископаемых открытым способом – песка, щебня, блочного камня и других, широко используемых в строительстве и производстве материалов, – привела к появлению многочисленных малых и больших карьеров. Такой подход оптимизирует экономику строительной отрасли в регионе, однако создает ряд экологических проблем, связанных с возникновением новых техногенных форм ландшафта с низкой биологической продуктивностью и специфическими геоморфологическими, гидрофизическими и геохимическими свойствами. Баланс запасов по Мурманской области учитывает 68 месторождений песчано-гравийной смеси с запасами 92690 тыс. м3 по категориям А + В + С1, а запасы разрабатываемых месторождений составляют 48721 тыс. м3.

Карьерные выработки наиболее востребованы вблизи городов и поселений, однако они приводят к загрязнению атмосферного воздуха, нарушению почвенного покрова и балансового режима поверхностных и подземных вод, биоты, что также отрицательно сказываются на здоровье людей [1-3].

В России, в соответствии с законом «О недрах», по окончании освоения месторождения на нарушенных горными работами участках требуется обязательное проведение восстановительных мероприятий по предотвращению отрицательного воздействия на окружающую среду (рекультивации) и приведению в состояние, пригодное для дальнейшего использования. Однако непродуктивные карьерные техногрунты малопригодны для рекультивации как по физическим свойствам, так и по химическому составу (ГОСТ 17.5.1.03-86) [4-6], особенно в суровых климатических условиях Крайнего Севера. Рекультивация проблематична без дополнительных инвестиций в дорогостоящие материалы и удобрения, поэтому требуется поиск и разработка нетрадиционных научно обоснованных, адаптированных к экологическим и экономическим особенностям региона способов использования альтернативных мелиорантов, повышающих биогенность подобных грунтов [7, 8].

В связи с этим большой интерес вызывают продукты переработки региональных водоканализационных хозяйств – осадки сточных вод (ОСВ) [9, 10]. Многие российские и зарубежные исследователи изучают возможности применения ОСВ в качестве мелиорантов для восстановления растительного покрова на хвостохранилищах бокситовых [11], медных [12, 13] и редкометалльных рудников [14, 15]. Внесение ОСВ, характеризующихся значительным содержанием органического вещества и питательных элементов в биодоступных формах, способствует улучшению эдафических факторов рекультивируемых грунтов [16-18]. Однако изучать осадок необходимо в каждом случае из-за возможного наличия в нем тяжелых металлов и патогенных микроорганизмов [19].

Применение органических мелиорантов для формирования противоэрозионных фитоценозов на песчаных поверхностях карьеров в арктических условиях без традиционного землевания может способствовать решению проблемы пылеподавления. Следует изучать комплекс показателей – доступные формы питательных элементов (азота, фосфора, калия), органического углерода, растворенного органического вещества, почвенного дыхания (эмиссии СО2 из почвы) – широко используемых для оценки состояния и продуктивности создаваемых экосистем [20].

Цель работы – оценка эффективности рекультивационных мероприятий с применением ОСВ для ускоренного формирования устойчивого противоэрозионного растительного покрова на песчаном карьере. Практический аспект исследования заключается в разработке экономически эффективной экотехнологии восстановления нарушенных ландшафтов с применением нетрадиционного и требующего утилизации органоминерального мелиоранта.

Методы

Характеристика опытных площадок и схема эксперимента

В 2017 г. на модельном участке песчаного карьера регионального предприятия водопроводно-канализационного хозяйства АО «Апатитыводоканал» сотрудниками ФИЦ КНЦ РАН был заложен мелкоделяночный полевой опыт по созданию противоэрозионных травостоев с применением ОСВ. Мелиорант был предоставлен тем же предприятием. Согласно проведенным ранее исследованиям, ОСВ АО «Апатитыводоканал» относились к отходам V класса опасности и полностью соответствовали требованиям ГОСТ Р 54534-2011, предъявляемым к ОСВ при использовании в качестве почвогрунтов для биологической или технической рекультивации (табл.1) [8, 21, 22]. Содержание органического вещества составляло 62 %, калия – 0,38 %. Ориентировочный возраст использованного ОСВ составлял 3-5 лет при хранении в аэротенках предприятия.

Эксперимент проводился на 18 делянках площадью по 1 м2, заложенных на расстоянии 0,5 м друг от друга. Схема опыта предусматривала три варианта (n= 6): контрольный вариант (без использования ОСВ), опытный вариант 1 – фрагментарное нанесение ОСВ (50 % площади – точечно, в шахматном порядке в пределах каждой из площадок), опытный вариант 2 – сплошное применение ОСВ (100 % площади). Толщина слоя наносимого мелиоранта составляла около 5 см. Консистенция ОСВ сметанообразная, исключающая возможность растекания осадка за пределы площадки. Влажность нанесенного мелиоранта составляла 95-97 %. В качестве посевного материала использовалась травосмесь, включающая районированные семена злаковых и бобовых видов растений.
В течение первых трех лет ежегодно оценивалось качество созданных фитоценозов: высота растений, площадь проективного покрытия и плотность травостоя, запас надземной фитомассы, мощность травяной дернины, увеличение биоразнообразия растений в созданных фитоценозах, позднее оценивалась эффективность работы фотосинтетического аппарата [8, 21, 22]. Состояние растительности на экспериментальных делянках с 2019 по 2023 гг. представлено на рис.1.

Таблица 1

Сравнительный анализ химического состава ОСВ АО «Апатитыводоканал» и нормативов (ГОСТ Р 54534-2011)

Показатель

ОСВ

Условия использования

Техническая рекультивация

Биологическая рекультивация

Класс опасности для окружающей среды

V

IV, V

IV, V

Pb, мг/кг

< 30

1000

500

Zn, мг/кг

186

7000

3500

Ni, мг/кг

< 30

800

400

Cu, мг/кг

< 30

1500

750

pHKCl

5,50

5,0-8,5

5,0-8,5

Общий азот, %

0,19

Не нормируется

0,5

Общий фосфор, %

0,02

Не нормируется

1,5

Рис.1. Состояние растительности на экспериментальных делянках в 2019 (а), 2020 (б) и 2023 (в) годах

Отбор проб и анализ

Пробы грунта и техноземов на экспериментальном участке в карьере отбирались в шестой вегетационный сезон с помощью режущего кольца диаметром 10 см и высотой 5 см. Образцы отбирались по одному в каждой повторности, т.е. для каждого из вариантов имелось по 6 образцов n= 6. Плотность грунта рассчитывалась как отношение абсолютно сухой массы образца к объему пробоотборника.

Для определения рН водной и солевой (KCl) вытяжек использовался лабораторный иономер И-160МИ со стеклянным лабораторным электродом ЭС-10603 и электродом сравнения ЭСр-10103. Вытяжка для определения рНН2О готовилась при соотношении твердой и жидкой фазы (Т : Ж) – 1 : 5, перемешивалась в течение трех минут, отстаивалась пять минут в соответствии с ГОСТ 26423-85.

Вытяжка для определения рНKCl готовилась при соотношении Т : Ж – 1 : 25, перемешивалась на лабораторном шейкере в течение одного часа в соответствии с ГОСТ 26490-85. Определение коэффициента гигроскопичности образцов проводилось в Центре коллективного пользования ИППЭС КНЦ РАН в соответствии с ГОСТ 28268-89.

Подвижный фосфор и обменный калий определяли по методу Кирсанова в модификации ЦИНАО (ГОСТ P 54650-2011). К пробе грунта (Т : Ж – 1 : 5) добавлялся раствор HCl 0,2 н, смесь перемешивалась на лабораторном шейкере в течение 15 мин, затем фильтровалась через бумажный фильтр «синяя лента». Результирующие растворы анализировались в Центре коллективного пользования ИППЭС КНЦ РАН методами атомно-абсорбционной спектрометрии (атомно-абсорбционный спектрометр «Квант-2мт») и фотометрии (фотометр фотоэлектрический КФК 3-01).

Органический углерод в твердых образцах определяли по методу Тюрина (ГОСТ 26213-91). Содержание лабильных форм углерода и азота анализировалось после экстракции холодной и горячей водой [23]. Экстракция холодной водой проводилась при комнатной температуре (экстрагент – дистиллированная вода, соотношение Т : Ж – 1 : 10, время экстракции 30 мин), растворы центрифугировались (лабораторная универсальная центрифуга Dlab DM0636, 3500 об/мин, 30 мин) и фильтровались через мембранный фильтр «Владипор» с размером пор 0,45 мкм. Для экстракции горячей водой к оставшейся твердой фазе добавлялась свежая порция дистиллированной воды и выдерживалась в термостате при 80 °С в течение 16 ч. Полученные вытяжки центрифугировались и фильтровались по описанной схеме. Концентрации азота и углерода в полученных фильтратах определялись с помощью анализатора элементного состава «Топаз NC».

Измерение эмиссии СО2 грунтами проводились дважды за вегетационный сезон с использованием портативного газоанализатора EGM-5 с камерой SRC-2 (PP Systems). За один час до измерения открытые камеры были углублены в почву на 3-4 см с предварительным удалением живой биомассы. Одновременно с этим измерялась температура грунта на глубине 1 и 10 см термометром Checktemp-1 (Hanna Instruments) и влажность грунта – на глубине 10 см влагомером SM-150 (Delta-T Devices) [24].

Статистическая обработка результатов проводилась с использованием MS Excel 2016, пакет StatPlus (версия v7, AnalystSoft Inc.). Достоверность различий параметров по вариантам оценивалась с помощью однофакторного дисперсионного анализа ANOVA (p< 0,05).

Обсуждение результатов

Результаты определения основных физико-химических и агрохимических свойств образцов грунта, отобранных с экспериментальных делянок, и их статистической обработки представлены в табл.2.

Таблица 2

Физико-химическая и агрохимическая характеристики образцов

Показатель

Контрольный образец

Образец с фрагментарным
нанесением ОСВ

Образец со сплошным
нанесением ОСВ

Плотность, г/см3

1,48 ± 0,07a

1,11 ± 0,04b

0,99 ± 0,04b

Коэффициент гигроскопичности

1,006 ± 0,0001a

1,008 ± 0,001ab

1,012 ± 0,002b

рНН2О

6,37 ± 0,05a

6,40 ± 0,03a

6,20 ± 0,04b

рНKCl

5,84 ± 0,08a

5,36 ± 0,03b

5,03 ± 0,10c

K, мг/кг

15,60 ± 0,89a

38,01 ± 2,85ab

59,35 ± 11,12b

P, мг/кг

81,28 ± 15,32a

72,13 ± 1,50ab

229,92 ± 63,46b

Примечание. Приведены средние значения ± стандартная ошибка; буквы в надстрочных индексах означают достоверное наличие (буквы разные) или отсутствие (буквы одинаковые) различий между вариантами опыта при p < 0,05.

Внесение ОСВ и его длительное депонирование привело к значительному снижению плотности грунта и повышению гигроскопичности на экспериментальных площадках. Плотность образцов технозема в сравнении с контрольным участком снизилась в 1,3 и 1,5 раза для опытных площадок с фрагментарным и сплошным нанесением мелиоранта соответственно. Выявлены значимые различия (p< 0,05) плотности грунта между опытными и контрольным вариантами без существенного различия между способами нанесения мелиоранта. Коэффициент гигроскопичности статистически значимо отличался для образцов контрольных участков и участков со сплошным нанесением ОСВ. В работах [19, 25, 26] отмечалось положительное влияние ОСВ на физико-химические свойства грунтов, в частности плотность и водно-воздушный режим.

По рН водной вытяжки все образцы относятся к слабокислым, близким к нейтральным. Применение ОСВ достоверно (p< 0,05) снизило актуальную кислотность в образце со сплошным нанесением. Значения рН солевой вытяжки изменялись значительно: грунт карьера близок к нейтральной, а грунт опытных площадок – к слабокислой реакции среды. Не только факт нанесения, но и площадь покрытия ОСВ повлияли на величину потенциальной кислотности.

Результаты химического анализа показали закономерное увеличение содержания подвижного калия в ряду: контрольный участок < участок фрагментарным нанесением ОСВ < участок со сплошным нанесением ОСВ. Схожие результаты были получены в ходе эксперимента на апатит-нефелиновых хвостах обогащения [21]. Вместе с тем, содержание доступного фосфора было достоверно выше, чем в контрольном, только в варианте сплошного нанесения ОСВ.

При сопоставлении содержания подвижных фосфора и калия в грунте со шкалой обеспеченности почв питательными элементами, представленной в методических указаниях, установлено, что во всех вариантах техноземы относятся к классу очень высокой обеспеченности фосфором. По содержанию калия грунт в варианте со сплошным нанесением ОСВ соответствует очень высокому, в варианте с фрагментарным нанесением ОСВ – повышенному, в контрольном – среднему уровню обеспеченности. Таким образом, содержание подвижных форм питательных элементов в грунте по истечении шести лет после однократного использования ОСВ позволяет судить о пролонгированном действии данного мелиоранта.

Содержания углерода и азота в различных фракцияхи результаты их статистической обработки представлены в табл.3.Количество органического углерода закономерно возрастало в ряду: контрольный < фрагментарное нанесение ОСВ < сплошное нанесение ОСВ. Достоверные различия выявлены между контрольным и опытным вариантом со сплошным нанесением мелиоранта (p< 0,05).

Таблица 3

Содержание углерода и азота в различных фракциях

Показатель

Контрольный образец

Образец с фрагментарным
нанесением ОСВ

Образец со сплошным
нанесением ОСВ

Сорг, %

0,29 ± 0,05a

0,90 ± 0,20ab

2,89 ± 0,93b

Cхол, мг/кг

199,7 ± 54,7a

358,8 ± 119,1ab

556,1 ± 60,5b

Nхол, мг/кг

4,64 ± 0,71a

12,6 ± 1,6ab

27,4 ± 10,1b

С/Nхол

46,1 ± 22,0a

26,7 ± 8,1a

26,83 ± 9,4a

Cгор, мг/кг

811,5 ± 92,2a

1675,1 ± 425,2ab

2420,3 ± 476,2b

Nгор, мг/кг

19,9 ± 4,3a

36,4 ± 1,1ab

227,6 ± 102,3b

С/Nгор

51,0 ± 12,7a

45,1 ± 10,3a

21,0 ± 7,2a

Содержание углерода, извлекаемого дистиллированной водой при комнатной температуре, характеризует содержание водорастворимого органического вещества, являющегося субстратом для почвенной микрофлоры и растительности [27-29]. Закономерно содержание углерода и азота возрастает с увеличением количества внесенного ОСВ. Выявлены достоверные (p< 0,05) различия в содержании водорастворимого углерода и азота между образцами контрольного и опытного варианта со сплошным нанесением ОСВ.

Рис.2. Эмиссия СО2 почвой (а), влажность грунта и температура в поверхностном слое и на глубине 10 см (б) в июне и сентябре Sq – контроль; Wf – фрагментарное нанесение ОСВ; Wc – сплошное нанесение ОСВ; 06 – июнь; 09 – сентябрь Буквы над столбцами – достоверное наличие (буквы разные), отсутствие различий (буквы одинаковые) между вариантами опыта при p < 0,05

Содержание углерода и азота в вытяжке, приготовленной с использованием горячей воды в качестве экстрагента, характеризует содержание углерода и азота микробной биомассы [30-32]. Как и в случае с холодными вытяжками, содержание углерода и азота в горячих вытяжках закономерно возрастает в ряду: контрольный участок < участок с фрагментарным ОСВ < участок со сплошным ОСВ. Достоверные различия также выявлены для содержания углерода и азота в опытном варианте со сплошным нанесением ОСВ в сравнении с контрольным.

Дополнительным показателем гумусного состояния почв является соотношение C/N. Согласно исследованию [33], почвы, величина отношения C/N которых превышает 14, соответствуют очень низкому уровню обогащенности гумуса азотом. Отношение водорастворимых форм C/N в холодной вытяжке изученных образцов значительно выше приведенного значения. Вместе с тем данный показатель для обоих опытных вариантов с применением мелиоранта в два раза ниже, чем в контрольном, что может быть обусловлено увеличением содержания азота совместно с углеродом и пропорционально способу нанесения ОСВ. Величина отношения углерода и азота в горячей вытяжке закономерно снижается в ряду: контрольный участок – – участок с фрагментарным ОСВ – участок со сплошным ОСВ.

Наименьшие значения эмиссии СО2 в июне отмечены на контрольных площадках – 0,15 ± ± 0,05 мг СО22·ч при средней влажности 2,2 % (рис.2). На участках с фрагментарным нанесением мелиоранта данный показатель был значительно выше – 0,69 ± 0,08 мг СО22·ч при средней влажности 10,7 %, а на участках со сплошным нанесением мелиоранта 0,49 ± 0,04 мг СО22·ч при средней влажности 3,8 %.

В конце вегетационного сезона значения эмиссии СО2 на экспериментальных делянках составили 0,22 ± 0,06 мг СО22·ч (при влажности 14,7 %) для контрольного участка; 0,47 ± 0,02 мг СО22·ч (при влажности 25,3 %) для участков с фрагментарным нанесением ОСВ; 0,49 ± 0,05 мг СО22·ч (при влажности 25,2 %) со сплошным нанесением ОСВ. В контрольной серии достоверных различий между результатами, полученными в разные периоды измерений, не выявлено; при этом эмиссии в контрольной серии были значимо (p< 0,05) ниже по сравнению с опытными вариантами как в июне, так и в сентябре. В серии с фрагментарным нанесением ОСВ эмиссии СО2 в июне были статистически значимо выше, чем в конце сезона, тогда как для серии со сплошным нанесением мелиоранта такой зависимости выявлено не было. Высокие значения эмиссии СО2 в июне в серии с фрагментарным нанесением ОСВ обусловлены повышенной влажностью грунта в начале вегетационного сезона [34, 35].

Анализ взаимосвязи эмиссии СО2 с другими лабильными почвенными параметрами показал высокий уровень корреляции между почвенным дыханием, влажностью и содержанием углерода и азота в горячей вытяжке (табл.4), такие закономерности были отмечены в работе [36].

Таблица 4

Коэффициенты корреляции Пирсона для некоторых параметров (n= 18)

Параметр

Эмиссия CO2, мг СО22·ч

Влажность W, %

Содержание азота в горячей
вытяжке Nгор, мг/кг

W, %
р

0,7147
0,0013



Nгор, мг/кг
р

0,5165
0,0338

0,6712
0,0023


Cгор, мг/кг
р

0,6145
0,0087

0,6539

0,0032

0,7814
0,0001

На основании результатов факторного анализа выявлены два основных фактора, объясняющие свыше 74 % изменчивости рассматриваемых параметров – применение ОСВ и способ нанесения мелиоранта (рис.3, табл.5). Вклад первого фактора – применение ОСВ – составил 60 %. Наибольшую нагрузку на этот фактор оказали содержание биодоступных фосфора, калия, углерода, азота, эмиссия СО2 почвой, потенциальная кислотность, плотность, влажность, коэффициент гигроскопичности. Почти все параметры имеют прямую зависимость и лишь плотность грунта и рН солевой вытяжки – обратную [35].

Таблица 5

Вклады компонентов в факторный анализ

Переменная

Фактор 1

Фактор 2

Сорг, %

0,65

–0,13

Кгигр

0,81

–0,11

Эмиссия СО2, мг СО22·ч

0,85

0,43

рН Н2О

–0,41

0,82

рН KCl

–0,93

0,07

Р, мг/кг

0,79

–0,53

K, мг/кг

0,75

0,05

Cхол, мг/кг

0,82

–0,13

Nхол, мг/кг

0,90

0,09

Cгор, мг/кг

0,60

0,24

Nгор, мг/кг

0,89

–0,24

Плотность, г/см3

–0,88

–0,35

Влажность, %

0,59

0,63

Рис.3. Диаграмма результатов факторного анализа

Наибольшую нагрузку на второй фактор – способ нанесения мелиоранта, вклад которого составляет 14,2 %, оказали рН водной вытяжки, объемная влажность и содержание подвижного фосфора. Обратная зависимость выявлена только для содержания подвижного фактора.

Наиболее важным условием является наличие слоя мелиоранта, приводящее к разрыхлению грунта и увеличению его гигроскопичности, снижению рН солевой вытяжки, повышению содержания биодоступных фосфора, калия, углерода, азота, росту эмиссии СО2 почвой. Второй фактор соответствует площади нанесения ОСВ.

Анализ полученных в ходе исследования результатов позволяет рекомендовать ОСВ в качестве перспективного мелиоранта для ускоренного формирования устойчивого противоэрозионного растительного покрова на песчаных карьерах. С учетом экономической составляющей можно рекомендовать фрагментарное нанесение ОСВ для повышения биогенности грунта и создания устойчивого противоэрозионного фитоценоза на участках песчаного карьера.

Заключение

Внесение ОСВ оказало положительный эффект на физико-химические и агрохимические свойства грунта песчаного карьера, выраженное в снижении его плотности в естественном залегании, незначительном возрастании гигроскопичности, снижении рН водной и солевой вытяжек, повышении содержания доступных фосфора и калия даже по истечении шести лет депонирования.

Средние содержания углерода в образцах грунта контрольного варианта составили 0,29 ± 0,05 %, что в три раза ниже, чем в опытном варианте с фрагментарным нанесением ОСВ и в девять раз ниже, чем в варианте со сплошным применением мелиоранта. Отмечено увеличение содержания углерода и азота в холодных и горячих вытяжках в ряду: контрольный вариант – фрагментарное нанесение мелиоранта – сплошное нанесение мелиоранта. Вместе с тем рассчитанные значения отношения C/N соответствуют очень низкому уровню обогащенности гумуса азотом.

Установлены достоверные отличия (p< 0,05) между эмиссиями СО2 в контрольном и опытных вариантах в оба периода измерений. Выявлен высокий уровень корреляции между почвенным дыханием, влажностью и содержанием углерода и азота в горячей вытяжке.

Результаты проведенного факторного анализа определили два основных фактора, обуславливающих изменение оцениваемых параметров – применение ОСВ и способ нанесения мелиоранта. При этом 60 % изменчивости физико-химических, агрохимических и лабильных почвенных параметров объясняется первым фактором.

Литература

  1. Даббаг А. Изучение свойств растений песчаных карьеров Московской области для восстановления растительности песчаных карьеров // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности. 2018. Т. 26. № 3. С. 299-308. DOI: 10.22363/2313-2310-2018-26-3-299-308
  2. Gentili R., Casati E., Ferrario A. et al. Vegetation cover and biodiversity levels are driven by backfilling material in quarry restoration // CATENA. 2020. 195. № 104839. DOI: 10.1016/j.catena.2020.104839
  3. Мосейкин В.В., Гальперин А.М., Ермолов В.А., Круподеров В.С. Анализ ситуации с горнопромышленными отходами (геоэкологические аспекты) // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2013. № S1. С. 7-23.
  4. Li Wang, Bin Ji, Yuehua Hu et al. A review on in situ phytoremediation of mine tailings // Chemosphere. Vol. 184. P. 594-600. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2017.06.025
  5. Иванова Н.А. Биологическая рекультивация песчаных карьеров Марийского Заволжья созданием лесных культур сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.): Автореф. дис. … канд. с.-х. наук. Йошкар-Ола: Поволжский государственный технологический университет, 2020. 21 с.
  6. Осипенко Р.А., Зарипов Ю.В., Белов Л.А., Морозов А.Е. Опыт рекультивации песчаных карьеров в северной подзоне тайги // Леса России и хозяйство в них. 2020. № 4 (75). С. 12-19. DOI:51318/FRET.2020.40.90.002
  7. Копцик Г.Н., Копцик С.В., Смирнова И.Е. Альтернативные технологии ремедиации техногенных пустошей в Кольской Субарктике // Почвоведение. 2016. № 11. С. 1375-1391. DOI: 10.7868/S0032180X16090082
  8. Лусис А.В., Иванова Л.А., Горбачева Т.Т., Румянцева А.В. Формирование противоэрозионного растительного покрова на песчаном карьере в условиях Арктики с помощью осадка сточных вод // Горные науки и технологии. Т. 8. № 3. С. 223-231. DOI: 10.17073/2500-0632-2023-01-73
  9. Garbini G.L., Caracciolo A.B., Rolando L. et al. Effects of municipal waste compost on microbial biodiversity and energy production in terrestrial microbial fuel cells // New Biotechnology. 2023. Vol. 78. P. 131-140. DOI: 10.1016/j.nbt.2023.10.009
  10. Asemaninejad A., Langley S., Mackinnon T. et al. Blended municipal compost and biosolids materials for mine reclamation: Long-term field studies to explore metal mobility, soil fertility and microbial communities // Science of The Total Environment. 2021. Vol. 760. № 143393. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.143393
  11. Shengguo Xue, Feng Zhu, Xiangfeng Kong et al. A review of the characterization and revegetation of bauxite residues (Red mud) // Environmental Science and Pollution Research. Vol. 23. Iss. 2. P. 1120-1132. DOI: 10.1007/s11356-015-4558-8
  12. Asensio V., Covelo E.F., Kandeler E. Soil management of copper mine tailing soils – Sludge amendment and tree vegetation could improve biological soil quality // Science of The Total Environment. 2013. Vol. 456-457. P. 82-90. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2013.03.061
  13. Novo L.A.B., Covelo E.F., González L. The use of waste-derived amendments to promote the growth of Indian mustard in copper mine tailings // Minerals Engineering. 2013. Vol. 53. P. 24-30. DOI: 10.1016/j.mineng.2013.07.004
  14. Lingyan Zhou, Zhaolong Li, Wen Liu et al. Restoration of rare earth mine areas: organic amendments and phytoremediation // Environmental Science and Pollution Research. 2015. 22. Iss. 21. P. 17151-17160. DOI: 10.1007/s11356-015-4875-y
  15. Lin Zhang, Wen Liu, Shenghong Liu et al. Revegetation of a barren rare earth mine using native plant species in reciprocal plantation: effect of phytoremediation on soil microbiological communities // Environmental Science and Pollution Research. 2020. Vol. 27. Iss. 2. P. 2107-2119. DOI: 10.1007/s11356-019-06645-2
  16. Копцик Г.Н., Смирнова И.Е., Копцик С.В. и др. Эффективность ремедиации почв техногенных пустошей вблизи комбината «Североникель» на Кольском полуострове // Вестник Московского университета. Серия 17. Почвоведение. 2015. № 2. С. 42-48.
  17. Виноградов Д.В., Василева В.М., Макарова М.П. и др. Агроэкологическое действие осадка сточных вод и его смесей с цеолитом на агроценозы масличных культур // Теоретическая и прикладная экология. 2019. № 3. С. 127-133. DOI: 10.25750/1995-4301-2019-3-127-133
  18. Asensio V., Vega F.A., Andrade M.L., Covelo E.F. Technosols Made of Wastes to Improve Physico-Chemical Characteristics of a Copper Mine Soil // Pedosphere. Vol. 23. Iss. 1. P. 1-9. DOI: 10.1016/S1002-0160(12)60074-5
  19. Петрова Т.А., Рудзиш Э. Рекультивация техногенно-нарушенных земель с применением осадков сточных вод в качестве мелиорантов // Записки Горного института. 2021. Т. 251. С. 767-776. DOI:31897/PMI.2021.5.16
  20. Пуртова Л.Н., Костенков Н.М., Семаль В.А., Комачкова И.В. Эмиссия углекислого газа из почв природных и антропогенных ландшафтов юга Приморья // Фундаментальные исследования. 2013. № 1. Ч. 3. С.585-589.
  21. Иванова Л.А., Лусис А.В., Горбачева Т.Т., Красавцева Е.А. Пора восстанавливать Арктику. Использование отходов производства и потребления региональных водопроводно-канализационных хозяйств для реабилитации нарушенных ландшафтов. Апатиты: Кольский научный центр РАН, 2023. 77 с. DOI: 10.37614/978.5.91137.494.5
  22. Шмакова Н.Ю., Иванова Л.А., Ермолаева О.В., Лусис А.В. Фотосинтетическая продуктивность искусственно созданных фитоценозов с применением осадка сточных вод // Маркшейдерия и недропользование. 2023. № 3 (125). С. 60-68. DOI: 10.56195/20793332_2023_3_60_68
  23. Hamkalo Z., Bedernichek T. Total, cold and hot water extractable organic carbon in soil profile: impact of land-use change // Zemdirbyste-Agriculture. 2014. Vol. 101. № 2. P. 125-132. DOI: 10.13080/z-a.2014.101.016
  24. Корнейкова М.В., Васенев В.И., Салтан Н.В. и др. Анализ эмиссии СО2 городскими почвами в условиях Крайнего Севера // Почвоведение. 2023. № 11. С. 1385-1399. DOI: 10.31857/S0032180X23600373
  25. Mikha M.M., Benjamin J.G., Stahlman P.W., Geier P.W. Remediation/Restoration of Degraded Soil: I. Impact on Soil Chemical Properties // Agronomy Journal. Vol. 106. Iss. 1. P. 252-260. DOI:10.2134/AGRONJ2013.0278
  26. Хордан М.М., Бек Дж., Гарсия-Санчес Э., Гарсия-Оренес Ф. Анализ объемной плотности и агрегатной устойчивости в перколяционных колоннах // Записки Горного института. Т. 222. С. 877-881. DOI: 10.18454/PMI.2016.6.877
  27. Matiasek S.J., Pellerin B.A., Spencer R.G.M. et al. Water-soluble organic carbon release from mineral soils and sediments in an irrigated agricultural system // Journal of Environmental Management. Vol. 343. № 118184. DOI: 10.1016/j.jenvman.2023.118184
  28. Бобрик А.А. Закономерности эмиссии парниковых газов почвами северотаежных и лесотундровых экосистем Западной Сибири: Автореф. дис. … канд. биол. наук. М.: Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, 2016. 26 с.
  29. Singh A.K., Kumar S., Kalambukattu J.G. Assessing aggregate stability of soils under various land use/land cover in a watershed of Mid-Himalayan Landscape // Eurasian Journal of Soil Science. Vol. 8. Iss. 2. P.131-143. DOI: 10.18393/ejss.514319
  30. Хлыстов И.А. Углерод и азот органических соединений почвы в условиях загрязнения выбросами медеплавильного завода // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. № 5. С. 17-22.
  31. Šeremešić S., Milošev D., Sekulić P. et al. Total and hot-water extractable carbon relationship in chernozem soil under different cropping systems and land use // Journal of Central European Agriculture. 2013. Vol. 14. Iss. 4. P. 1496-1504. DOI: 10.5513/JCEA01/14.4.1382
  32. Ortner M., Seidel M., Semella S. et al. Content of soil organic carbon and labile fractions depend on local combinations of mineral-phase characteristics // SOIL. 2022. 8. Iss. 1. P. 113-131. DOI: 10.5194/soil-8-113-2022
  33. Шамрикова Е.В., Кубик О.С., Денева С.В., Пунегов В.В. Состав водорастворимой фракции почв побережья Баренцева моря: органический углерод и азот, низкомолекулярные компоненты // Почвоведение. № 11. С. 1322-1338. DOI: 10.1134/S0032180X19110108
  34. Карелин Д.В., Замолодчиков Д.Г., Зукерт Н.В. и др. Межгодовые изменения ФАР и влажности почвы в теплый сезон могут быть важнее для направления годового углеродного баланса в тундрах, чем колебания температуры // Журнал общей биологии. 2013. Т. 74. № 1. С. 3-22.
  35. Гончарова О.Ю., Семенюк О.В., Матышак Г.В., Богатырев Л.Г. Биологическая активность городских почв: пространственная вариабельность и определяющие факторы // Почвоведение. 2022. № 8. С. 1009-1022. DOI: 10.31857/S0032180X22080032
  36. Xiaomei Chen, Muying Liu, Zhanying Xu, Hui Wei. Influences of temperature and moisture on abiotic and biotic soil CO2 emission from a subtropical forest // Carbon Balance and Management. Vol. 16. № 18. DOI: 10.1186/s13021-021-00181-8

Похожие статьи

Литификация доменным шлаком фильтрата полигонов ТКО
2024 М. А. Пашкевич, Ю. А. Куликова
Природные углеродные матрицы на основе бурого угля, выделенных из него гуминовых кислот и гумина для очистки водных растворов от низкомолекулярных органических примесей
2024 С. О. Карабаев, А. В. Харченко, И. П. Гайнуллина, В. А. Кудрявцева, Т. Д. Шигаева
Возможность рекультивации шламонакопителей малых объемов с использованием осадков водоподготовки
2024 О. М. Гуман, И. А. Антонова
Анализ эффективности геохимических барьеров как основа применения природоподобных технологий очистки воды
2024 А. Ю. Опекунов, Д. В. Коршунова, М. Г. Опекунова, В. В. Сомов, Д. А. Акулов
Выявление аномалий в технологическом процессе очистки сточных вод для оценки рисков киберустойчивости
2024 Е. С. Новикова, Е. В. Федорченко, М. А. Бухтияров, И. Б. Саенко
Комплексная утилизация осадков городских сточных вод с получением техногенного почвогрунта
2024 М. В. Быкова, Д. М. Малюхин, Д. О. Нагорнов, А. А. Дука