В статье рассматривается жизнепригодность техногенных отходов многолетних хвостохранилищ и насыпных отходов обогащения золотосодержащих руд на ранних стадиях почвообразования для овса посевного и азотфиксирующих микроорганизмов, с целью обоснования использования их в экологически безопасной консервации поверхности. Установлено, что в почвоподобных средах присутствуют многие металлы и металлоиды в подвижной форме, образуя вторичные сульфаты, основной из которых гипс. Представлены новые данные о транслокации химических элементов в корнях и ростках овса посевного, о развитии в техногенных условиях колонизирующих фото- и гетеротрофных микроорганизмов. Сообщается, что наиболее жизнепригодной для растений и микроорганизмов оказались среды обитания с веществом отходов при нейтральных значениях кислотности, сухой вес проростков в этих пробах был существенно выше, чем на фоне кислых. С помощью элек-тронной микроскопии установлены факты фоссилизации жизнедеятельных цианобактерий и водорослей. Полученная информация может быть использована при характеристике первичного почвообразования и современных механизмов биогенного концентрирования металлов в условиях техногенеза, учтена при обосновании и разработке природоподобных технологий экологически безопасной консервации сульфидсодержащих отходов агломерации руд.
Идентификаторы и классификаторы
Насыпные отвалы и осушенные хвостохранилища сульфидных отходов обогащения полиметаллических золотосодержащих руд присутствуют на территории рудных полей Кемеровской области с прошлого века. Колонизирующая высшая растительность представлена на их поверхности единичными видами, что не препятствует транзиту с воздушными и водными потоками мелкодисперсных фракций отходов, содержащих потенциально токсичные элементы в составе вторичных соединений, а также ценные компоненты, в частности – благородные металлы.
Список литературы
- Артамонова В.С. Микробиологические особенности антропогенно преобразованных почв Запад-ной Сибири. Новосибирск: Изд-во СО РАН. 2002. 225 с.
- Артамонова В.С., Бортникова С.Б., Хусаинова А.Ш. Бактерии и водоросли – участники первичного почвообразования на отходах переработки полиметаллических руд // Экология и геохимическая деятель-ность микроорганизмов экстремальных местообитаний: материалы III Всероссийской конференции с меж-дународным участием, посвящённой 80-летию д.б.н., проф. Б.Б. Намсараева, 100-летию Республики Буря-тия, 300-летию Российской академии наук. Улан-Удэ – Байкальск, 3-7 июля 2023 г. /отв. ред. Д.Д. Бархутова, О.П. Дагурова, Т.Г. Банзаракцаева. Новосибирск: СО РАН, 2023. С.10-11.
- Бортниковa C.Б., Гаськова О.Л., Бессонова Е.П. Геохимия техногенных систем. Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2006. 169 с.
- Бортников Н.С., Дистлер В.В., Викентьев И.В., Гамянин Г.Н. Григорьева А.В., Гроховская Т.Л., Служеникин С.Ф., Тагиров Б.Р. Формы нахождения благородных металлов в рудах комплексных место-рождений: методология изучения, количественные характеристики, технологическое значение // Проблемы минерарагении России. Москва: РАН. Отделение наук о Земле. 2012. С. 365-384.
- ГОСТ 12038-84. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести. М. Стандартинформ, 2011. 31 с. URL: https://internet-law.ru/gosts/gost/12883?ysclid=ltvbnd0c4l691944050 (дата обращения: 17.03.2024).
- ГОСТ Р 57446-2017. Наилучшие доступные технологии. Рекультивация нарушенных земель и зе-мельных участков. Восстановление биологического разнообразия. М.: Стандартинформ, 2019. 23 с. URL: https://internet-law.ru/gosts/gost/64416/ (дата обраще-ния: 29.03.2023).
- ГОСТ Р 59060-2020. Охрана окружающей среды. Классификация нарушенных земель в целях ре-культивации. М.: Стандартинформ, 2020. 19 с. URL: https://docs.cntd.ru/document/566283613 (дата обращения: 15.06. 2021).
- ГОСТ Р ИСО 18763-2019. Качество почвы. Определение токсического воздействия загрязняющих веществ на всхожесть и рост на ранних стадиях выс-ших растений. М.: Стандартинформ, 2021. 19 с. URL: https://protect.gost.ru/default.aspx/v.aspx?control=7&id=233567 (дата обращения:10.10.2021).
- Ерёмин Д.И., Савельева Ю.В. К вопросу о сортовой устойчивости овса к токсическому действию алюминия на ранних этапах онтогенеза // Вестник Кур-ганской ГСХА. 2023. № 2 (46). С. 25–33.
- Зенова Г.М. Степанов А.Л., Лихачёва А.А., Манучарова Н.А. Практикум по микробиологии почв. М.: МГУ, 2002. 120 с.
- Михайлов А.Г., Харитонова М.Ю., Вашлаев И.И., Свиридова М.Л. Мобильность цветных и благо-родных металлов в хвостах обогащения // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 6. С.1-9.
- Петухов А.С., Кремлева Т.А., Петухова Г.А., Хритохин Н.А. Влияние тяжёлых металлов на биохи-мические показатели овса посевного (AVENA SATIVA) // Российский журнал прикладной экологии. Вып.3. 2022. С.63-71.
- Радциг М. А., Кокшарова О. А., Надточенко В. А., Хмель И. А. Получение наночастиц золота методом биогенеза с использованием бактерий // Микробиология. 2016. Т.85. №1. С. 42-49.
- Рассказов И.Ю., Александрова Т.Н., Литвин-цев В.С. Проблемы извлечения тонкодисперсного зо-лота из песков техногенных россыпей и некоторые пути их решения // Проблемы освоения техногенного комплекса месторождений золота: сборник трудов межрегиональной конференции. Магадан, 15-17 июля 2010 /редкол.: Дудов Н.И. и др. Магадан: Северо-Во-сточный комплексный научно-исследовательский ин-ститут им. Н.А. Шило Дальневосточного отделения Российской академии наук (СВКНИИ ДВО РАН) НИИ ДВО РАН. 2010. С.167-169.
- Рихванов Л.П., Абросимова Н.А., Барановская Н.В., Белан Л.Н., Большунова Т.С., Бортникова С.Б., Горбатюк Е.А., Густайтис М.А., Еделев А.В., Межи-бор А.М., Мягкая И.Н., Соктоев Б.Р., Юсупов Д.В., Жмодик С.М., Ищук Н.В., Кириченко И.С., Наркович Д.В., Лазарева Е.В., Оленченко В.В., Саева О.П., Са-рыг-оол Ю., Усманова Т.В., Юркевич Н.В. Биогеохими-ческий мониторинг в районах хвостохранилищ горно-добывающих предприятий с учетом микробиологиче-ских факторов трансформации минеральных компо-нентов. Новосибирск: изд-во СО РАН, 2017. 437 с.
- Розанов А.Ю. Ископаемые бактерии и новый взгляд на процессы осадкообразования // Соросовский ж.,1999. № 10. С. 63-67.
- Савельева Ю.В., Ахтямова А.А. К вопросу о реакции овса на кислотно-щелочные условия // Эпоха науки. № 35. 2023. C. 24-28.
- Соколов А.Е., Черников В.А. Экологическая безопасность и устойчивое развитие. Книга 1. Атлас распределения тяжёлых металлов в объектах окружа-ющей среды. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН. 1999. 164 с.
- Солохина И.Ю. Выделение авеноцина из овса посевного (Avena sativa L.) и изучение его физиолого-биохимических аспектов действия: Автореф. …дис. канд. биол. наук: 03.01.05 - физиология и биохимия растений. Воронеж, 2013. 24 с.
- Сэги Й. Методы почвенной микробиологии. М.: Колос, 1983. 296 с.
- Теппер Е.З, Шильникова В.К., Переверзева, Г.И. Практикум по микробиологии. М.: Дрофа, 2004. 256 с.
- Фёдоров С.А., Амдур А.М., Малышев А.Н., Ка-римова П.Ф. Обзор техногенных и вторичных золото-
содержащих отходов и способы извлечения из них зо-лота // Горный информационо-аналитический бюлле-тень. 2021. № 11-1. С. 346-365. - Хусаинова А.Ш., Бортникова С.Б., Гаськова О.Л., Волынкин С.С., Калинин Ю.А. Вторичные мине-ралы Fe, Pb, Cu в сульфидсодержащем хвостохрани-лище: последовательность образования, электрохими-ческие реакции и физико-химическая модель (Талмов-ские Пески, Салаир, Россия) // Russian J. Earch. Sci. 2023. Т.23. 22 с.].
- Шавекина А.Ш., Бортникова С.Б., Волынкин С.С., Юркевич Н.В., Бондаренко В.П., Гаськова О.Л., Артамонова В.С. Типоморфные характеристики ба-рита из полиметаллических хвостохранилищ Салаир-ского Кряжа // Литогенез и минерагения осадочных комплексов докембрия и фанерозоя Евразии: матери-алы X Международного совещания по литологии. Во-ронеж, ВГУ, 18–23 сентября 2023 г /ред. Ю.А. Гаври-лов, А.Д. Савко, отв. за выпуск Крайнов А.В., Бонда-ренко С.В. Воронеж, 2023. С. 487-490.
- Шавекина А.Ш., Юркевич Н.В., Гаськова О.Л., Артамонова В.С., Бортникова С.Б., Волынкин С.С. Условия образования аутигенного барита в полиметал-лических хвостохранилищах // Новое в познании про-цессов рудообразования: Двенадцатая Российская мо-лодёжная научно-практическая Школа. Москва, 27 но-ября – 01 декабря 2023 г./ редкол. Петров В.А., Коваль-чук Е.В., Комаров В.Б., Комарова М.М., Устинов С.А., Усачёва А.А. М.: ИГЕМ РАН, 2023. C. 246-249.
- Aquilanti L., Favilli F., Clementi F. Comparison of different strategies for isolation and preliminary identi-fication of Azotobacter from soil samples // Soil Biology and Boochemistry. 2004. Vol. 36. P. 1475-1483.
- Artamonova V.S., Kosiniva L. Ju. Gene pool of ni-trogen-fixing microorganisms in mountain soils of Siberia // Man and mountain ’ 94. Protection and development of mountain environment Proceedings. Ponte di Legno. Italy. 1994. P.547-561.
- Borase H.P, Patil C.D, Suryawanshi R.K, Koli S.H, Mohite B.V, Benelli A. and Patil S. Mechanistic ap-proach for fabrication of gold nanoparticles by Nitzschia diatom and their antibacterial activity // Bioprocess Bio-syst. Eng. 2017. Vol 40(10). P. 1437-1446.
- Burckhard S.R., Schwab A.P., Bankks V.K. The effects of organic acids on the leaching of heavy metals from tailings // J. Hazardous materials. 1995. Vol. 41. P.135-145.
- Huang W., Ertekin E., Wang T., Cruz L., Dailey M., Di Ruggiero J., & Kisailus D. Mechanism of water ex-traction from gypsum rock by desert colonizing microor-ganisms // Proceedings of the National Academy of Sci-ences. 2020. 117(20). P.10681–10687.
Выпуск
Другие статьи выпуска
Разрушение озонового слоя атмосферы является одной из глобальных экологических проблем, для решения которой в 1987 г. был принят Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой. Монреальский протокол призывает к поэтапному отказу от использования веществ, разрушающих озоновый слой. Для реализации требований Монреальского протокола на территории Российской Федерации организован государственный учет обращения озоноразрушающих веществ. Порядок государственного учета обращения озоноразрушающих веществ и формы ежегодной отчетности установлены Правительством РФ. В данном исследовании за период 2018-2022 гг. проанализированы ежегодные отчеты об обращении с озоноразрушающими веществами, предоставленные юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями в адрес Минприроды Рос-сии и проведена оценка динамики предоставления отчетности в разрезе субъектов РФ. Выявлено, что доля субъектов РФ, в которых организации не предоставляют в Минприроды России отчетность по обращению с озоноразрушающими веществами составляет в среднем 36 %, несмотря на то что обращение с озоноразрушающими веществами в данных субъектах имеет место. Установлено, что в течении пяти лет только в единичных субъектах РФ отчетность по обращению с озоноразрушающими веществами подавали более 50 организаций. В основном же организации в субъектах РФ либо вообще не отчитываются, либо отчитываются, но в небольшом количестве. По результатам работы можно сделать вывод, что в настоящее время отчетность юридических лиц и индивидуальных предпринимателей об обращении с озоноразрушающими веществами носит формальный характер и не отражает реальной картины об объемах обращения озоноразрушающих веществ на территории РФ, и, следовательно, государственный учет обращения озоноразрушающих веществ требует улучшения.
В статье представлены результаты полевых исследований (in situ) очистки нефтезагрязненных территорий с использованием фиторемедиационных и биоаугментационных технологий. Исследования проведены в летне-осенний период на территории Полазненского месторождения вблизи д. Зуята Добрянского город-ского округа, Пермского края. Технологии фито- и биоремедиации являются наиболее безопасными для окружающей среды и наименее затратными с экономических позиций. В результате проведенных полевых исследований и лабораторных анализов показано, что применение биопрепарата «БИОРЕК-РА» и высев семян люцерны хмелевидной (Medicago lupulina L.), овсяницы луговой (Festuca pratensis Huds.) и райграса пастбищного (Lolium perenne L.) позволили снизить концентрацию загрязнителя (нефтяных углеводородов) до уровня ниже ПДК в первый месяц эксперимента. На протяжении последующего полуторамесячного периода концетрация нефтяных углеводородов снижалась. Данное изменение содержания загрязнителя достоверно отличалось от изменения ана-логичного показателя в контрольной почве. Таким образом, примененные технологии фито- и биоремедиации показали их перспективность для данной местности.
В статье проанализированы и обобщены результаты опубликованных работ, направленных на установление влияния различных природных и антропогенных факторов и процессов на образование, концентрацию и окисление метана в воде и донных отложениях, а также его эмиссию в системе «донные отложения – вода – атмосфера». Вариативность концентраций и удельных потоков метана в водохранилищах связана с изменчивостью гидрологических и морфологических особенностей, обуславливающих интенсивность продукционно-деструкционных процессов, характер механической миграции органического и минерального вещества и распределение литологических типов донных отложений на разных участках водоема. Значительное воздействие на формирование концентраций и потоков метана оказывают ветровая активность и поступление соединений углерода, азота и фосфора с поверхности водосбора (в том числе от антропогенных источников) и в результате разложения органического вещества почв и растительности, затопленных при наполнении водохранилища. Показано, что при оценке эмиссии метана в атмосферу для каждого водохранилища необходимо учитывать своеобразие комбинированного влияния природных и антропогенных факторов и процессов.
В статье приводится краткая характеристика традиционной (советской) формы организации науч-ных исследований в заповедниках, в значительной степени сохранившей свою актуальность и в наши дни. Помимо очевидных плюсов этой традиционной системы автор обращает внимание на её весомый объективный недостаток – сложность практического внедрения наработок заповедных учёных, связанную, прежде всего, с узко территориальной направленностью исследовательских работ на строго охраняемых площадях. На примере результатов ис-следований охотничье-промысловых животных заповедника “Басеги” предлагается ряд возможных вариантов активной интеграции и практического применения наработок заповедных учёных в социально-востребованных ви-дах деятельности. В частности, анализируется возможная прикладная роль заповедной науки в охотничьем хозяйстве сопредельных территорий, экологическом просвещении широких слоёв населения в сети Интернет, в развитии познавательного экологического туризма, образования, работы телевидения. Обобщая собственные многолетние наблюдения и попытки реализовать взаимодействия заповедной науки с социумом в перечисленных сферах, автор делает предварительные выводы о возможном реальном числе благополучателей – людей, жизнь которых в результате использования наработок заповедных учёных приобретёт весомые позитивные изменения.
На основе анализа оригинальных полевых материалов исследованы непосредственные меха-низмы трансформации компонентов биогеогценозов одними из наиболее агрессивных инвазионных видов – представителями рода рейнутрия (Reynoutria Houtt.). Исследование проводилось в границах Московской агломерации, где проблема биологических инвазий стоит весьма остро. Особое беспокойство вызывают именно виды рода рейнутрия, более распространённые в урбанизированном ландшафте, нежели в сельской местности, и при этом способные повреждать фундаменты построек и коммуникации. Показано, что при длительном сохранении популяций рейнутрии возможна полная деградация изначальных фитоценозов с разрушением их состава и струк-туры. Большое количество корней позволяет рейнутрии задерживать более мелкие частицы почвы и тем самым изменять физические свойства почв. Минерализация почв в местах произрастания рейнутрии падает в 1,3-2 раза по сравнению с контрольными точками; пверхностные горизонты почв беднеют и подвержены осолонцеванию. Отмечена тенденция к закислению почв рейнутрией. Столь значительная трансформация поверхностных гори-зонтов почв указывает на неэффективность механических методов борьбы с рейнутрией, а также сложность рекультивации земель после удаления вида. Существенное значение приобретает организация мероприятий, направленных на ограничение распространения растений рода на территории Средней полосы Европейской Рос-сии.
Издательство
- Издательство
- ПГНИУ
- Регион
- Россия, Пермь
- Почтовый адрес
- 614068, Пермский край, г. Пермь, ул. Букирева, 15
- Юр. адрес
- 614068, Пермский край, г. Пермь, ул. Букирева, 15
- ФИО
- Германов Игорь Анатольевич (И.о. ректора)
- E-mail адрес
- rector@psu.ru
- Контактный телефон
- +7 (342) 2396326
- Сайт
- http://www.psu.ru