|
 |
|
|
|
| Грэм Спайерс, проф., вед.н.с., факультет почвоведения Лаврентьевский университет, Садбери,
|
развитие теоретических основ ремедиации загрязненных тяжелыми металлами почв, критический анализ существующих подходов к ремедиации, разработка научно-обоснованных эффективных технологий для восстановления техногенных территорий. |
оценка состояния почв техногенных пустошей вблизи предприятий цветной металлургии в Кольской Субарктике;
сравнительная характеристика изменений свойств почв в результате их ремедиации с помощью разных подходов в длительных широкомасштабных полевых экспериментах;
анализ отклика биоты как критерия эффективности ремедиации почв;
исследование возможностей использования мелиорантов минерального и органического происхождения, в том числе гуминовых и бактериально-гуминовых препаратов, в ремедиации загрязненных почв в лабораторных и полевых модельных экспериментах;
разработка и апробация эффективной технологии биоремедиации почв, загрязненных тяжелыми металлами.
Междисциплинарное комплексное исследование нацелено на экономически и экологически устойчивое развитие арктических и субарктических
индустриальных регионов России. Добыча и переработка полезных ископаемых на Кольском полуострове в течение 70 лет вносит значительный
вклад в экономику страны, в то же время оказывая заметное негативное воздействие на хрупкие природные экосистемы Крайнего Севера.
Большие масштабы техногенного загрязнения и важная роль почв в структуре и функционировании наземных экосистем и жизни человека определяет
актуальность темы исследований. Ограниченность почвенных и растительных ресурсов в суровых условиях Заполярья придает дополнительную остроту
проблеме. Главное внимание будет уделено альфегумусовым почвам Кольской Субарктики, в течение семидесяти лет испытывающим воздействие
крупнейших в северной Европе источников атмосферных выбросов диоксида серы и тяжелых металлов – комбинатов «Североникель» и “Печенганикель”.
Несмотря на многочисленные исследования сложные процессы, определяющие подвижность тяжелых металлов в почвах, их биологическую доступность
и токсичность для живых организмов в условиях интенсивного техногенного воздействия изучены недостаточно. В проекте будут исследованы физические
и химические процессы и механизмы, контролирующие связывание и мобилизацию тяжелых металлов в почвах, – адсорбция катионов на поверхности твердых
фаз, осаждение малорастворимых соединений, комплексообразование с органическим веществом. Главное внимание будет уделено изучению адсорбции
металлов почвами и мелиорантами минерального и органического происхождения. Будут изучены возможности применения органических веществ, в том числе
гуминовых и бактериально-гумусовых препаратов, привлекающих в последние годы особый интерес в связи с проблемами ремедиации загрязненных почв.
Теоретический и экспериментальный анализ эффективности разных методов в ремедиации загрязненных почв будет проведен группой специалистов в
области почвоведения, химии почв, микробиологии, геоботаники, экологии, физики и математического моделирования на основе системного подхода с
использованием большого спектра полевых и лабораторных методов, в том числе серии вегетационных опытов и длительных полевых экспериментов. Для
оценки состава и свойств почв, почвенных растворов и растительности и их изменений в результате ремедиации будут использованы современные
инструментальные методы анализа и обработки данных.
|
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
|
В результате сопряженных полевых и аналитических исследований охарактеризовано состояние техногенных пустошей до и после проведения ремедиации вблизи комбинатов «Североникель» и «Печенганикель» в Кольской Субарктике. Почвы техногенных пустошей, сформировавшихся под воздействием длительного загрязнения выбросами медно-никелевых комбинатов, кислые, обеднены элементами питания, загрязнены тяжелыми металлами и сильно эродированы. Пустоши вблизи (2 км) от источников загрязнения полностью лишены растительного покрова, тогда как на удалении в 4-5 км сохраняется подрост мелколиственных видов деревьев (преимущественно ивы козьей и березы пушистой). Травяно-кустарничковый и мохово-лишайниковый ярусы отсутствуют. Хемофитостабилизация включает посадку местных видов лиственных древесно-кустарниковых пород (преимущественно ивы и березы) без предварительной подготовки почвы, с одновременным посевом многолетних трав и внесением мелиорантов (извести) и минеральных удобрений. Экономически выгодная, она дает лишь кратковременный эффект, нуждающийся в постоянном поддержании. Участки хемофитостабилизации слабо отличаются от техногенных пустошей. Высаженные деревья и кустарники имеют сильно угнетенный вид, а живой напочвенный покров не восстанавливается. Перекрытие загрязненных почв искусственно созданным слоем на основе органоминеральных субстратов с последующим известкованием и удобрением способствует резкому и долговременному снижению кислотности, уменьшению биологической доступности тяжелых металлов, улучшению обеспеченности элементами питания посадок ивы и березы. Здесь формируются разреженные лиственные молодняки с преобладанием ивы козьей и/или березы пушистой, развившихся из высаженных лесных культур и имеющих более высокий уровень жизненности, восстанавливается травяный покров с участием злаков и/или хвоща лугового. Эффективность ремедиации зависит от уровня загрязнения, состава и мощности сконструированного слоя почв, видового состава и качества посадочного материала и сопутствующих мероприятий по оптимизации состояния почв на основе данных постоянного мониторинга. |
|
Тел.: E-mail: |
+7 495 939 11 45 koptsik (.at.) phys.msu.ru |
