К вопросу об использовании мелиоративных приемов в целях формирования биогеохимических барьеров
Н.Ю. Антонинова, А.И. Усманов, А.В. Собенин, Я.А. Кузнецова, А.А. Горбунов
Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук, г. Екатеринбург, Российская Федерация
Горная Промышленность №1 / 2024 стр. 120-125
Резюме: В связи с добычей полезных ископаемых возрастает количество земель, подверженных загрязнению ионами тяжелых металлов. Поэтому в настоящее время актуальными являются исследования об использовании различных композиционных сорбентов/мелиорантов, которые в сочетании с многолетними растениями способны выступить в качестве биогеохимического барьера распространению ионов тяжелых металлов в окружающей среде. В системе «грунт – растение» применение торфо-диатомитового мелиоранта гранулированного на участке по направлению техногенного потока показал высокую степень приживаемости костреца безостого (Brōmus inērmis) по сравнению с нулевой приживаемостью в контрольном варианте. Динамика накопления тяжелых металлов в биомассе растений показывает увеличение содержания меди и цинка в сравнении с фоном во второй год проведения исследований, на третий год наблюдается уменьшение содержания в биомассе меди с 235 до 40 мг/кг, но увеличение цинка с 473 до 510 мг/кг. Полученные данные подтверждают пределы колебаний металлов в биомассе растений, установленные предыдущими исследователями. На участках применения торфо-диатомитового мелиоранта также наблюдалось увеличение концентрации Cu2+ и Zn2+ в сравнении с другими точками исследования, что говорит о возможности применения торфо-диатомитового мелиоранта гранулированного в качестве материала для создания сети биогеохимических барьеров перпендикулярно направлению техногенного потока.
Ключевые слова: сорбент, мелиорант, тяжелые металлы, биогеохимический барьер, техногенный поток, торфо-диатомитовый мелиорант, сапропель, кострец безостый
Благодарности: Статья подготовлена в рамках государственного задания №075-00412-22 ПР. Тема 2 (2022-2024) «Разработка геоинформационных технологий оценки защищенности горнопромышленных территорий и прогноза развития негативных процессов в недропользовании» (FUWE-2022-0002), рег. №1021062010532-7-1.5.1.
Для цитирования: Антонинова Н.Ю., Усманов А.И., Собенин А.В., Кузнецова Я.А., Горбунов А.А. К вопросу об использовании мелиоративных приемов в целях формирования биогеохимических барьеров. Горная промышленность. 2024;(1):120– 125. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-1-120-125
Информация о статье
Поступила в редакцию: 02.12.2023
Поступила после рецензирования: 10.01.2024
Принята к публикации: 11.01.2024
Информация об авторах
Антонинова Наталья Юрьевна – кандидат технических наук, заведующий лабораторией экологии горного производства, Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук, г. Екатеринбург, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0002-8503-639X; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Усманов Альберт Исмагилович – научный сотрудник лаборатории экологии горного производства, Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук, г. Екатеринбург, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0002-3650-0467; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Собенин Артем Вячеславович – научный сотрудник лаборатории экологии горного производства, Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук, г. Екатеринбург, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0001-5513-5680; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Кузнецова Ярослава Артемовна – младший научный сотрудник лаборатории экологии горного производства, Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук, г. Екатеринбург, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Горбунов Алексей Александрович – младший научный сотрудник лаборатории экологии горного производства, Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук, г. Екатеринбург, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0002-9057-0896; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Список литературы
1. Kornilkov S.V. Mineral resources strategy and scientific-based management. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2022;991:012021. https://doi.org/10.1088/1755-1315/991/1/012021
2. Цыпин Е.Ф., Овчинникова Т.Ю. Преимущества и производственные риски использования рудосортировочных комплексов. Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2015;(5):117–122.
3. Khater H.M., Ghareib M. Utilization of alkaline Aluminosilicate activation in heavy metals immobilization and producing dense hybrid composites. Arabian Journal for Science and Engineering. 2021;46:6333–6348. https://doi.org/10.1007/s13369-020-05065-6
4. Медербеков А.Н., Деменкова Л.Г. Химическая мелиорация почв: значение, способы, перспективы. В кн.: Экология и безопасность в техносфере: современные проблемы и пути решения: сб. тр. Всерос. науч.-практ. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов, Юрга, 22–24 нояб. 2018 г. Юрга: Томский политехнический университет; 2018. С. 137–139.
5. Петрова Т.А., Рудзиш Э. Виды мелиорантов для рекультивации техногенно нарушенных территорий горной промышленности. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2021;(4):100–112. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2021_4_0_100
6. Антонинова Н.Ю., Усманов А.И., Собенин А.В., Горбунов А.А. Исследование влияния торфо-диатомитового мелиоранта на формирование устойчивого травяного покрова при рекультивации нарушенных земель. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2022;(5):131–141. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2022_5_0_131
7. Голубина, О.А. Физикохимия и биология торфа: использование торфа в сельском хозяйстве. Томск: Изд-во Томского ЦНТИ, 2011. 45 с.
8. Кузнецова И.А., Ларионов Н.С. Химический состав и сорбционные свойства торфа – основа ресурсного потенциала типичных верховых болот северо-запада России. Успехи современного естествознания. 2018;(7):165–170. Режим доступа: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=36820 (дата обращения: 04.01.2024).
9. Куликова А.Х., Яшин Е.А., Данилова Е.В. Эффективность диатомита и минеральных удобрений в технологии возделывания озимой пшеницы. Агрохимический вестник. 2007;(5):18–19.
10. Кременецкая И.П., Васильева Т.Н., Корытная О.П., Скамницкая Л.С., Бубнова Т.П. Особенности состава и сорбционных свойств диатомитов Карело-Кольского региона. В кн.: Технологическая минералогия, методы переработки минерального сырья и новые материалы. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН; 2010. C. 120–127.
11. Кизилов О.А., Байкин Ю.Л., Овчинников П.Ю. Применение минеральных сорбентов при загрязнении почв тяжелыми металлами. Вестник биотехнологии. 2017;(1):16. Режим доступа: http://bio.urgau.ru/images/01_2017/Kizilov_OA.pdf (дата обращения: 06.01.2024).
12. Бочарникова Е.А., Матыченков В.В., Матыченков И.В. Кремниевые удобрения и мелиоранты: история изучения, теория и практика применения. Агрохимия. 2011;(7):84–96.
13. Усманов А.И., Антонинова Н.Ю., Собенин А.В., Семин А.Н., Дедков О.В., Нелогова Е.А. Торфо-диатомитовый мелиорант для рекультивации земель, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. Патент №RU2766361C1 Российская Федерация, МПК B09C 1/08. №2021106690: заявл. 15.03.2021; опубл. 15.03.2022. Режим доступа: https://patenton.ru/patent/RU2766361C1 (дата обращения: 05.01.2024).
14. Михайлов Г.Г., Морозова А.Г., Лонзингер Т.М., Лонзингер А.В., Пашкеев И.Ю. Особенности необратимой сорбции катионов тяжелых металлов гранулированным сорбентом на основе силикатов и алюмосиликатов кальция. Вестник ЮжноУральского государственного университета. Серия: Химия. 2011;(12):46–53. Режим доступа: https://dspace.susu.ru/xmlui/bitstream/handle/0001.74/2022/9.pdf (дата обращения: 05.01.2024).
15. Дайнеко Н.М., Тимофеев С.Ф. Содержание тяжелых металлов в почвенно-растительном покрове луговых экосистем поймы р. Сож Ветковского района. Мелиорация. 2018;(4):63–71. Режим доступа: https://melio.belal.by/jour/article/view/888 (дата обращения: 05.01.2024).
16. Позняк C.С. Содержание некоторых тяжелых металлов в растительности полевых и луговых агрофитоценозов в условиях техногенного загрязнения почвенного покрова. Вестник Томского государственного университета. Биология. 2011;(1):123–137. Режим доступа: https://journals.tsu.ru/biology/&journal_page=archive&id=753&article_id=15958 (дата обращения: 05.01.2024).
