О жизнепригодности складированных отходов переработки сульфидных руд на ранних стадиях почвообразования
Автор: Артамонова Валентина Сергеевна, Бортникова Светлана Борисовна
Журнал: Антропогенная трансформация природной среды @atps-psu
Рубрика: Трансформация природной среды
Статья в выпуске: 1 т.10, 2024 года.
Бесплатный доступ
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 электронной 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.
Техногенные отходы, почвообразование, рекультивация, растения, микроорганизмы
Короткий адрес: https://sciup.org/147244105
IDR: 147244105 | УДК: 504.75+691.4, | DOI: 10.17072/2410-8553-2024-1-24-36
On the viability of stored waste from processing sulfide ores during the early stages of soil formation
The article considers the viability of man-made waste from long-term tailings and bulk waste from the enrichment of gold-bearing ores in the early stages of soil formation for oats and nitrogen-fixing microorganisms, in order to justify their use in environmentally safe surface conservation. It has been established that many metals and metalloids are present in mobile form in soil-like environments, forming secondary sulfates, the main of which is gypsum. New data on the translocation of chemical elements in the roots and sprouts of oats, on the development of colonizing photo- and heterotrophic microorganisms in technogenic conditions are presented. It is reported that habitats with waste matter turned out to be the most viable for plants and microorganisms at neutral acidity values, the dry weight of seedlings in these samples was significantly higher than against the background of acidic ones. The facts of fossilization of vital cyanobacteria and algae have been established using electron microscopy. The information obtained can be used to characterize primary soil formation and modern mechanisms of biogenic concentration of metals in conditions of technogenesis, taken into account in the justification and development of nature-like technologies for the environmentally safe conservation of sulfide-containing waste from ore agglomeration.
Список литературы О жизнепригодности складированных отходов переработки сульфидных руд на ранних стадиях почвообразования
- Артамонова В.С. Микробиологические особенности антропогенно преобразованных почв Западной 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 деятельность микроорганизмов экстремальных местообитаний: материалы III Всероссийской конференции с международным участием, посвящённой 80-летию д.б.н., проф. Б.Б. Намсараева, 100-летию Республики Бурятия, 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 месторождений: 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 земельных участков. Восстановление биологического разнообразия. М.: Стандартинформ, 2019. 23 с. URL: https://internet-law.ru/gosts/gost/64416/ (дата обращения: 29.03.2023).
- ГОСТ Р 59060-2020. Охрана окружающей среды. Классификация нарушенных земель в целях рекультивации. 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 высших 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 Курганской ГСХА. 2023. № 2 (46). С. 25–33.
- Зенова Г.М. Степанов А.Л., Лихачёва А.А., Ма-нучарова 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 благородных 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 биохимические 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 золота 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 институт 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 окружающей 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., Каримова П.Ф. Обзор техногенных и вторичных золотосодержащих отходов и способы извлечения из них золота // Горный информационо-аналитический бюллетень. 2021. № 11-1. С. 346-365.
- Хусаинова А.Ш., Бортникова С.Б., Гаськова О.Л., Волынкин С.С., Калинин Ю.А. Вторичные минералы Fe, Pb, Cu в сульфидсодержащем хвостохрани-лище: последовательность образования, электрохимические 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 барита из полиметаллических хвостохранилищ Салаирского Кряжа // Литогенез и минерагения осадочных комплексов докембрия и фанерозоя Евразии: материалы X Международного совещания по литологии. Воронеж, ВГУ, 18–23 сентября 2023 г /ред. Ю.А. Гаврилов, А.Д. Савко, отв. за выпуск Крайнов А.В., Бондаренко 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 полиметаллических хвостохранилищах // Новое в познании процессов рудообразования: Двенадцатая Российская молодёжная научно-практическая Школа. Москва, 27 ноября – 01 декабря 2023 г./ редкол. Петров В.А., Ковальчук 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 approach 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.
