CC BY
43
УДК 631.618:631.45
ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕМЕДИАЦИИ ПОЧВ ТЕХНОГЕННЫХ ПУСТОШЕЙ ВБЛИЗИ КОМБИНАТА «СЕВЕРОНИКЕЛЬ» НА КОЛЬСКОМ ПОЛУОСТРОВЕ*
Г.Н. Копцик, И.Е. Смирнова, С.В. Копцик, А.И. Захаренко, В.В. Турбаевская
Почвы техногенных пустошей, сформировавшихся под воздействием длительных выбросов комбината «Североникель», кислые, обеднены элементами питания, загрязнены тяжелыми металлами и сильно эродированы. Ремедиация путем нанесения плодородного слоя, созданного на основе органических и минеральных компонентов, сопровождается уменьшением кислотности, обогащением почв углеродом и элементами питания (азот, фосфор, калий, кальций, магний, марганец и цинк). Однако в условиях действующего производства поверхностные слои большей части обработанных почв накапливают никель и особенно медь. Эффективность ремедиации зависит от состава и мощности сконструированного слоя и сопутствующих мероприятий, в число которых целесообразно включить повторное известкование.
Ключевые слова: ремедиация почв, техногенное загрязнение, тяжелые металлы, никель, медь, элементы питания.
Введение
Проблема загрязнения почв тяжелыми металлами (ТМ) весьма актуальна на территории Кольского полуострова, значительная часть которой подвергается интенсивному воздействию атмосферных выбросов предприятий цветной металлургии. Длительное воздействие атмосферного промышленного загрязнения совместно с суровым климатом привело к техногенной дигрессии сосновых и еловых лесов, формированию вблизи источников загрязнения обширных техногенных пустошей [2—4, 7—9, 13]. В течение последних 20 лет объемы выбросов в атмосферу диоксида серы и ТМ комбинатом «Североникель» заметно сократились, однако выпадения ТМ в локальной зоне его воздействия остаются значительными; заметный вклад вносит вторичное загрязнение за счет пылящих эродированных поверхностей. В этих условиях Кольская горно-металлургическая компания (ГМК) в 2003 г. начала широкомасштабные работы по реме-диации прилегающих к комбинату техногенных пустошей [5, 7]. Цель исследования — сравнительный анализ состояния почв до и после проведенной обработки для оценки эффективности ремедиации и возможной корректировки используемой технологии в условиях действующего производства.
Объекты и методы исследования
Изучение состояния почв проводили на участках мониторинга в непосредственной близости от комбината (окрестности г. Мончегорска). Площадь на расстоянии до 5 км в зависимости от направления ветра занимают техногенные пустоши, образовавшиеся
в результате воздействия выбросов диоксида серы и пыли, содержащей ТМ. По данным Кольской ГМК, с 1990 по 2013 г. выбросы никеля сократились на 76 (до 387 т/год), меди — на 88% (до 439 т/год). Однако в течение 2005—2007 гг. поступление металлов из атмосферы в локальной зоне воздействия комбината сохранялось на высоком уровне: Ni — до 160—360, Cu — до 170—270 мг/м2 в год [4].
С 2003 г. Государственное областное учреждение «Мончегорский лесхоз» (ныне Мончегорское лесничество) при поддержке Кольской ГМК на основе рекомендаций, разработанных Институтом проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра РАН, начало работы по ремедиации техногенных пустошей в окрестностях Мончегорска. Ремедиация включала в себя создание искусственного плодородного слоя, покрытие им загрязненных почв, планировку (равномерное распределение насыпного субстрата), высадку древесно-кустарниковых растений и посев трав, внесение удобрений и мелиорантов. На большинстве участков субстрат состоял из торфа, песка и опилок в соотношении 2,5:1:1, местами из осадка сточных вод (ОСВ), песка и опилок (1,5:3:1; участок 2003 г.) или ОСВ, торфа и опилок (1:6:1; участок 2006 г.). Кроме того, вносили известковую муку (обычно 2 т/га) и минеральные удобрения (преимущественно 1 т NPK/га), высаживали деревья и кустарники, сеяли траву (сообщение директора Мончегорского лесничества В.Ф. Петручика). Древесно-кустарниковые породы представлены преимущественно ивами (Salix sp.) и березами (Betula sp.); в состав травосмесей входили тимофеевка луговая (Phleum pratense), овсяница тростниковая (Festuca arundinacea),
*Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект № 11-04-01794-а, http://eco.soil.msu.ru/carbon) и ОАО «Кольская ГМК».
кострец (Bromopsis sp.), райграс пастбищный (Lolium perenne) и др.
Высаженные деревья обладали хорошей приживаемостью, их возраст зависит от давности ремедиа-ции. На участках ремедиации 2004, 2005 и 2007 гг. наблюдался массовый самосев ивы козьей (Salix cop-rea), а на последнем еще и березы пушистой (Betula pubescens). Обращает на себя внимание растительный покров на участке наиболее раннего срока проведения ремедиации (2003). Проективное покрытие посадок здесь максимально — 21%, а общее число деревьев колеблется в пределах 51—70. Помимо высеянных трав на участке произрастают иван-чай (Cha-merion sp.), пырей ползучий (Elytrígia repens), мятлик луговой (Poa pratensis) и хвощ полевой (Equisetum arvense). Моховый покров почти повсеместно представлен р. Brium, на одной площадке замечены представители р. Polytrichum. Общее число видов растений на каждой исследуемой площадке не превышало 15, на всех площадках — 30.
Всего заложено девять участков мониторинга: три — на техногенных пустошах, шесть — на территориях ремедиации. В непосредственной близости от них, на пустошах, описаны три почвенных разреза (участки обозначены по типу почв). Обработанные участки отличались друг от друга удаленностью от комбината и давностью проведения мероприятий по ремедиации (с 2003 по 2008 г., далее они обозначены соответственно Р-2003—Р-2008). Участки размером 20 х 20 м делили на четыре площадки (10 х 10м). Для учета пространственного варьирования на каждой площадке отбирали образцы почв из верхних горизонтов в 9-кратной повторности по регулярной сетке. Из них формировали четыре смешанных образца, по одному с каждой площадки.
При подготовке к анализам почву просеивали через сито с диаметром отверстий 2 мм. В каждом образце определяли влажность, содержание углерода, азота и серы методом сухого сжигания на CHNS-ана-лизаторе Vario EL III (Elementar), рН водной и солевой
суспензий, обменную и общую кислотность. Содержание подвижных соединений металлов (Ca, Mg, ^ Fe, Mn, №, 2п) определяли в 1 М ацетатно-аммо-нийной вытяжке (почва: раствор 1:5) на масс-спектрометре с индуктивно связанной плазмой (ICP MS), подвижного фосфора — по Кирсанову.
Результаты и их обсуждение
Почвы представлены подзолами разной степени трансформации и абраземами. Почва пустоши в непосредственной близости от комбината, примыкающей к участкам ремедиации, проведенной в 2003 и 2006 гг., диагностирована как абразем альфегумусовый иллю-виально-железистый (BF—BC—C, далее — абразем). В профиле полностью отсутствуют органогенный (О) и подзолистый горизонты. Это прямо свидетельствует о силе эрозии из-за практически полного отсутствия растительности.
Почва пустоши вблизи участков ремедиации, проведенной в 2004 и 2005 гг., описана как хемозем, загрязненный медью и никелем по подзолу (X—E— BF1—BF2—BC—C, далее — хемозем). Поверхностный горизонт представлен сильно трансформированной подстилкой высокой степени разложенности, с высокой долей тонкодисперсного минерального материала и, как показали дальнейшие измерения, чрезвычайно высоким содержанием доступных соединений никеля (230 мг/кг) и меди (800 мг/кг).
На сравнительно удаленной от комбината пустоши вблизи участков ремедиации, проведенной в 2007 и 2008 гг., диагностирован подзол иллювиально-желе-зистый химически загрязненный (Oex—BF—BC—C, далее — подзол). Эта почва сохранила все типичные горизонты, однако подстилка сильно деградирована и смешана с подзолистым горизонтом.
Среди оксалаторастворимых соединений полуторных оксидов во всех почвах пустошей доминируют соединения алюминия, максимальной дифференциацией которых по профилю и аккумуляцией в иллювиальном горизонте отличается подзол (рис. 1). Наи-
Рис. 1. Распределение оксалаторастворимых соединений алюминия, железа и марганца по профилю почв
большим содержанием и дифференциацией железа по профилю характеризуется хемозем; ему же свойственно и наибольшее содержание марганца. Следует отметить также большое количество оксалатораст-воримых соединений никеля (80—110 мг/кг) и меди (210—880 мг/кг) в иллювиальных горизонтах, что свидетельствует о заметном участии этих элементов в образовании аморфных осадков. Вследствие развития эрозии и накопления на поверхности почв поступающих с атмосферными выпадениями металлов типичное для подзолов элювиально-иллювиальное распре-
деление по профилю оксалаторастворимых соединений железа, алюминия и марганца сменяется регрессивно-аккумулятивным в абраземах.
Значения рНвод поверхностных горизонтов почв участков ремедиации выше таковых пустошей на 0,8—2,7, подповерхностных — на 0,7—3,1 единицы (рис. 2). Наиболее резкое увеличение этого показателя с глубиной (на 2,3 единицы) характерно для почв старого участка ремедиации — Р-2003 и связано, вероятно, с миграцией внесенной извести вниз по профилю. Однако изменения рН с глубиной на разных
<?" <?'" у <г <г I Поверхностный горизонт И Подповерхностный горизонт Рис. 2. Кислотность почв (средние значения и стандартные отклонения)
участках не имеют систематического характера. Пространственное распределение значений рНсол в целом аналогично таковому рНвод.
На техногенных пустошах обменная кислотность максимальна в остатках органогенных горизонтов хе-мозема и подзола — 12,0 и 7,1 смоль(+)/кг (рис.2). В насыпных слоях большинства участков в результате обработки она уменьшается до 0,1—0,5 смоль(+)/кг, сохраняясь на уровне 1,7 и 5,7 смоль(+)/кг на участках Р-2006 и Р-2008. Обменная кислотность в подповерхностных горизонтах на порядок ниже, чем в поверхностных. В почвах большинства участков более 75% кислотности обеспечивают ионы водорода.
Распределение общей кислотности в целом повторяет таковое обменной: на техногенных пустошах максимальные величины характерны для поверхностных горизонтов хемозема и подзола (43 и 31 смоль(+)/кг), нижележащим горизонтам свойственна невысокая кислотность (3—4 смоль(+)/кг). Ре-медиация сопровождается уменьшением общей кислотности до 4,3—9,5 смоль(+)/кг) в насыпных слоях на большей части участков и до 18 и 27 смоль(+)/кг — на участках Р-2006 и Р-2008. С глубиной общая кислотность снижается до 0,3—2,9 смоль(+)/кг. В почвах, как до, так и после ремедиации, преобладает необменная кислотность.
Известным приемом снижения кислотности почв и их детоксикации при загрязнении ТМ является известкование [1, 5—7, 10—12, 14, 15]. Дозы внесения извести до нейтрализации общей (гидролитической) кислотности составляют 3,7 т/га для абразема, 4 т/га для подзола и 5,5 т/га для хемозема и, по крайней мере, вдвое превышают использованное количество известковой муки. В наиболее кислые почвы ранее обработанных участков для снижения кислотности и иммобилизации ТМ целесообразно повторное внесение извести, в первую очередь доломита.
В фоновых условиях содержание и запасы углерода в подзолах лесных экосистем имеют аккумулятивно-элювиально-иллювиальное распределение с
максимумом в подстилке. Подзолам еловых лесов свойственны типичные для почв Кольского полуострова запасы углерода — около 5,4 кг/м2 в слое 0—50 см. Почти половина этих запасов (2,4 кг/м2) сосредоточена в подстилке, вдвое меньше (1,1 кг/м2) — в иллювиальном горизонте. Абраземы техногенной пустоши отличаются от лесных подзолов значительным обеднением органическим веществом в результате гибели растительности и развития эрозии. Запасы углерода в слое 0—50 см вдвое меньше (2,5 кг/м2) по сравнению с фоновыми условиями. Содержание и запасы элемента распределены по регрессивно-аккумулятивному типу с максимумом в иллювиальном горизонте. Полученные результаты совпадают с данными Г.М. Кашулиной с соавт. [3], согласно которым почвы в наиболее разрушенных экосистемах локальной зоны утратили почти все органическое вещество и по своим свойствам возвращаются к исходному поч-вообразующему материалу.
Верхний (0—20 см) слой почв на участках ремедиа-ции по запасам углерода (4,2—9,0 кг/м2) значительно превосходит таковой пустоши вследствие создания богатого органическим веществом поверхностного горизонта (таблица). Аналогично соотношение запасов азота в верхнем слое почв до (0,14 кг/м2) и после (0,21—0,47 кг/м2) ремедиации. Это указывает на то, что органическое вещество — единственный источник углерода и азота в почве, что подтверждается тесной корреляцией (г = 0,95, P > 0,95) их содержания в поверхностном горизонте. По-видимому, количество углерода извести и азота минеральных удобрений пренебрежимо малы по сравнению с запасами этих элементов в органическом веществе. По запасам углерода и азота в верхнем слое почв участки ремедиации между собой статистически не различаются в связи с разными величинами мощности и плотности почвенных горизонтов.
На участках ремедиации заметна тенденция к постепенному уплотнению со временем искусственно
Запасы углерода, азота и минеральных элементов (средние значения и стандартные отклонения)
в слое почв 0—20 см, г/м2
Участок C N Р K Ca Mg Mn Zn
Абразем 2480 ± 470 135 ± 11 0,41 ± 0,31 0,60 ± 0,15 0,31 ± 0,43 следы 0,12 ± 0,12 следы
Хемозем н.о.* н.о. 0,42 ± 0,15 2,0 ± 0,55 4,2 ± 3,7 0,98 ± 0,89 0,20 ± 0,06 0,16 ± 0,07
Подзол н.о. н.о. 0,26 ± 0,10 1,3 ± 0,35 0,49 ± 0,20 0,14 ± 0,08 0,15 ± 0,07 0,04 ± 0,05
Р-2003 4160 ± 1140 350 ± 67 6,20 ± 0,62 10,4 ± 3,2 47,2 ± 21,6 4,7 ± 2,6 0,71 ± 0,46 2,1 ± 0,61
Р-2004 9030 ± 2680 470 ± 130 1,50 ± 0,59 8,4 ± 2,5 133 ± 56 24 ± 13 1,4 ± 1,5 0,80 ± 0,61
Р-2005 5040± 1570 205 ± 51 0,58 ± 0,22 2,5 ± 0,37 52,2 ± 11,9 5,7 ± 3,7 0,71 ± 0,29 0,37 ± 0,31
Р-2006 6160 ± 1790 330 ± 130 7,40 ±5,00 7,1 ± 4,3 39,4 ± 27,7 2,0 ± 1,4 0,58 ± 0,23 0,83 ± 0,55
Р-2007 4940 ± 870 270 ± 40 5,30 ± 1,00 11,3 ± 5,7 187 ± 141 14 ± 6,9 0,65 ± 0,39 0,30 ± 0,17
Р-2008 6950 ± 2200 225 ± 66 2,30 ± 1,30 5,8 ± 1,1 58,8 ± 22,9 4,1 ± 0,76 0,24 ± 0,02 0,04 ± 0,01
* — не определяли.
созданного горизонта. Это вызвано естественной усадкой нанесенного слоя и постепенным разложением торфа, входящего в его состав. Выделяются мощные, с плотностью, близкой к единице, почвы на участках наиболее давней ремедиации, проведенной в 2003 и 2004 гг. На запасы исследуемых элементов сильно влияет мощность поверхностного горизонта: количество материала для создания насыпной толщи с годами заметно уменьшалось.
Вследствие внесения минеральных удобрений запасы фосфора и калия в верхнем слое почв на участках ремедиации в целом (за исключением участка Р-2005) почти на порядок выше, чем на пустошах (таблица). Нивелирование четкой закономерности в отношении фосфора может быть обусловлено присутствием в породе апатита и ретроградации фосфатов. Насыщенность почвообразующих пород фосфатами подтверждается распределением фосфора по профи-
лю — в нижних горизонтах его содержание сильно увеличивается.
Почвы пустошей (слой 0—20 см) обеднены кальцием (0,3—4,0 г/м2) и магнием (< 1 г/м2). Внесение известковой муки в качестве мелиоранта привело к их обогащению этими элементами на 1—2 порядка. Статистически значимых различий по запасам кальция и магния в почвах между участками ремедиации нет, хотя несколько выделяются участки Р-2004 и Р-2007 (таблица). На участке Р-2004 это может являться следствием повышенной (2,8 т/га) дозы внесения извести, в которой карбонат магния содержится в качестве примеси.
Марганец и цинк поступают в почву с атмосферными выпадениями, но они не закрепляются в кислых поверхностных минеральных горизонтах. Содержание подвижного марганца в верхних горизонтах почв пустошей не превышает 2,6—5,2 мг/кг, тогда как в под-
Рис. 3. Содержание и запасы никеля и меди в почвах (средние значения и стандартные отклонения)
стилках фоновых ельников достигает 170 мг/кг. Количество подвижного цинка уменьшается с 40 мг/кг в подстилках фоновых почв до 0,1—3,0 мг/кг в почвах пустошей. Ремедиация сопровождается постепенным накоплением марганца (с 0,1—0,2 до 0,6—1,4 г/м2) и цинка (с 0,04—0,15 до 0,3—2,1 г/м2) в поверхностном горизонте (за исключением Р-2008), что играет стимулирующую роль в развитии растений.
Содержание подвижных форм железа в поверхностном органогенном горизонте почв пустошей (350—420 мг/кг) намного выше, чем фоновое (10 мг/кг) почв ельников. Поступающее с атмосферными выпадениями железо накапливается в поверхностных горизонтах почв как пустошей, так и участков реме-диации; максимальной аккумуляцией элемента отличаются почвы с верхним слоем, сформированным на основе торфа, песка и опилок на территории бывшего карьера (Р-2004).
На техногенных пустошах содержание подвижного никеля в остатках органогенных горизонтов подзола составляет 70, хемозема — 250 мг/кг и снижается в 15—20 раз в иллювиальных горизонтах; близкие значения (2—3 мг/кг) имеет и выходящий на поверхность иллювиальный горизонт абразема (рис. 3). В созданном при ремедиации на основе органических и минеральных компонентов плодородном слое, перекрывающем хемозем, количество никеля уменьшается в два-три раза, в подзоле — практически не меняется, абраземе — увеличивается в 10—35 раз. Несмотря на 10-кратный рост по сравнению с иллювиальным горизонтом абразема соседней пустоши, именно в верхнем слое почв участка ремедиации 2003 г. зафиксирован абсолютный минимум содержания никеля среди обработанных почв. Как до, так и после ремедиации он концентрируется в поверхностных горизонтах, и его содержание сильно варьирует в пространстве. Реме-диация не снизила запасов подвижного никеля в верхнем 20-сантиметровом слое почв (рис. 3).
Содержание подвижной меди в поверхностных горизонтах подзола (630 мг/кг) и хемозема (860 мг/кг) и иллювиальном горизонте абразема (60 мг/кг) техногенных пустошей больше, чем никеля, в связи с ее повышенным поступлением из атмосферы с 2005 г. (данные Кольской ГМК) и лучшим удержанием в почве. С глубиной количество меди резко снижается. Перекрытие абразема искусственно созданным слоем сопровождается накоплением в нем элемента в два раза, хемозема — обеднением в два-пять раз; в подзоле содержание металла снижается или не изменяется, а варьирование остается на высоком уровне. Запасы подвижной меди в верхнем слое почв техногенных пустошей составляют 11—12 г/м2 и увеличиваются в два-три раза на большинстве участков ремедиации за исключением Р-2008 (рис. 3). Это происходит вследствие закрепления поступающего из атмосферы элемента в искусственно созданном слое, который может предоставить гораздо больше сорб-ционных мест, во многом благодаря органическому
веществу вносимого торфа, а также за счет довольно высоких значений рН. Таким образом, высокие запасы подвижной меди являются следствием ее валового накопления.
Следует отметить хорошее состояние растительности и почв на участке ремедиации 2003 г.; последние отличались как благоприятными общими свойствами, так и невысокими относительно других участков содержанием и запасами ТМ. Судя по всему, это связано с особенностями технологии создания искусственного слоя — на этом участке он состоял из ОСВ, опилок и песка в отношении 1,5:1:3 и имел довольно большую мощность — около 40 см. В этой связи видится перспективным использование именно этой схемы ремедиации. Определенный вклад вносит, по-видимому, и сравнительно длительное после обработки развитие растительных сообществ, обеспечивающих постепенный переход от использования созданного субстрата и удобрений как источников питательных веществ к характерному для бореальных экосистем условно замкнутому циклу питания преимущественно за счет элементов, высвобождающихся при минерализации отмирающих растительных остатков.
Выводы
• Поверхностные горизонты подзолов и абраземов техногенных пустошей кислые, обеднены органическим веществом и элементами минерального питания, загрязнены тяжелыми металлами, эродированы.
• В результате ремедиации актуальная кислотность почв снижается в среднем на две единицы рН, обменная — на 80, общая — на 50% по сравнению с пустошами.
• Ремедиация приводит к обогащению почв элементами питания (азот, фосфор, калий, кальций, магний, марганец и цинк) и углеродом.
• Влияние ремедиации на поведение тяжелых металлов неоднозначно. В условиях действующего производства сконструированные поверхностные слои половины обработанных почв накапливают никель и особенно медь, несмотря на сокращение их атмосферных выбросов. Тенденция к уменьшению содержания подвижных соединений никеля проявляется лишь в хемоземах. Для всех почв характерна аккумуляция меди в поверхностном слое обработанных почв.
• Наиболее плодородной оказалась почва с мощным насыпным слоем, состоящим из осадка сточных вод, опилок и песка.
• Для снижения кислотности и иммобилизации тяжелых металлов в обработанных почвах целесообразно повторное внесение извести, в первую очередь доломита, в количестве не менее 2—6 т/га.
Авторы благодарят сотрудников и студентов факультета почвоведения МГУ, помогавших в выполнении полевых и аналитических работ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Евдокимова Г.А. Эколого-микробиологические основы охраны почв Крайнего Севера. Апатиты, 1995.
2. Евдокимова Г.А., Калабин Г.В., Мозгова Н.П. Содержание и токсичность тяжелых металлов в почвах зоны воздействия воздушных выбросов комбината «Северони-кель» // Почвоведение. 2011. № 2.
3. Кашулина Г.М., Литвинова Т.И., Переверзев В.Н. Трансформация органического вещества почв в условиях экстремального загрязнения выбросами комбината «Се-вероникель» // Там же. 2010. № 10.
4. Кашулина Г.М., Салтан Н.В. Химический состав растений в экстремальных условиях локальной зоны комбината «Североникель». Апатиты, 2008.
5. Копцик Г.Н. Современные подходы к ремедиации почв, загрязненных тяжелыми металлами (обзор литературы) // Почвоведение. 2014. № 7.
6. Копцик Г.Н., Захаренко А.И. Влияние различных мелиорантов на подвижность и токсичность никеля и меди в загрязненных почвах // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2014. № 1.
7. Копцик Г.Н., Копцик С.В., Смирнова И.Е. Эффективность ремедиации техногенных пустошей вблизи комбината «Печенганикель» в Кольской Субарктике // Почвоведение. 2013. № 10.
8. Копцик Г.Н., Лукина Н.В., Копцик С.В. и др. Поведение тяжелых металлов в подзолах под сосновыми ле-
сами в условиях атмосферного загрязнения на Кольском полуострове // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2004. № 4.
9. Крючков В.В., Макарова Т.Д. Аэротехногенное воздействие на экосистемы Кольского Севера. Апатиты, 1989.
10. Овчаренко М.М., Шильникова Н.А., Полякова Д.К. и др. Влияние известкования и кислотности почвы на поступление в растения тяжелых металлов // Агрохимия. 1996. № 1.
11. Adriano D.C., Wenz,el W.W., Vangronsveld J., Bolan N.S. Role of assisted natural remediation in environmental cleanup // Geoderma. 2004. Vol. 122. P. 121—142.
12. Derome J., Saarsalmi A. The effect of liming and correction fertilisation on heavy metal and macronutrient concentrations in soil solution in heavy-metal polluted Scots pine stands // Environ. Pollut. 1999. Vol. 104. P. 249—259.
13. Kozlov M.V., Zvereva E.L. Industrial barrens: extreme habitats created by non-ferrous metallurgy // Rev. Environ. Sci. Biotechnol. 2007. Vol. 6. P. 231—259.
14. Kukier U, Chaney R.L. Remediating Ni-phytotoxici-ty of contaminated quarry muck soil using limestone and hydrous iron oxide // Can. J. Soil Sci. 2000. Vol. 80. P. 581—593.
15. Nkongolo K.K., Spiers G, Beckett P. et al. Long-term effects of liming on soil chemistry in stable and eroded upland areas in a mining region // Water, Air, Soil Pollut. 2013. Vol.224. P. 1618.
Поступила в редакцию 03.11.2014
EFFICIENCY OF REMEDIATION OF TECHNOGENIC BARRENS
AROUND THE "SEVERONIKEL" WORKS IN THE KOLA PENINSULA
G.N. Koptsik, I.E. Smirnova, S.V. Koptsik, A.I. Zakharenko, V.V. Turbaevskaya
Soils of barren lands formed under the impact of long-term air pollution around the "Severo-nikel" works are acidic, depleted in nutrients, contaminated by heavy metals and strongly eroded. Remediation by coating topsoil by fertile layer created from organic and mineral compounds is accompanied by a decrease in soil acidity, enrichment in carbon and nutrients (nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, magnesium, manganese and zinc). However, in the conditions of functioning production surface layers of the most treated soils accumulate nickel and especially copper. Remediation efficiency depends on the composition and thickness of constructed layer and related measures, among which it is appropriate to include the repeated liming.
Key words: remediation of soils, technogenic polluton, heavy metals, nickel, copper, nutrients.
Сведения об авторах
Копцик Галина Николаевна, докт. биол. наук, профессор каф. общего почвоведения ф-та почвоведения МГУ им. М.В.Ломоносова. Тел.: 8(495) 939-35-73; e-mail: [email protected]. Смирнова Ирина Евгеньевна, канд. биол. наук, ст. препод. каф. общего почвоведения ф-та почвоведения МГУ им. М.В.Ломоносова. E-mail: [email protected]. Копцик Сергей Владимирович, канд. физ.-мат. наук, ст. науч. сотр. каф. магнетизма физического ф-та МГУ им. М.В.Ломоносова. E-mail: [email protected]. Захаренко Андрей Игоревич, аспирант каф. общего почвоведения ф-та почвоведения МГУ им. М.В.Ломоносова. E-mail: [email protected]. Турба-евская Валерия Владимировна, аспирант каф. общего почвоведения ф-та почвоведения МГУ им. М.В.Ломоносова. E-mail: [email protected].
