Экологическое обоснование использования минеральных субстратов для фиторекультивации техногенной пустоши в условиях Субарктики

• Автор: Слуковская, Марина Вячеславовна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Петрозаводск
• Количество страниц: 150 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Техногенные пустоши. Формирование и экологическая характеристика территорий в зоне воздействия предприятий цветной металлургии
] .2. Реакция наземных экосистем на аэротехногенные выбросы медноникелевого комбината

1.3. Принципы и подходы к рекультивации техногенных пустошей

1.4. Виды мелиорантов и ассортимент растений, применяющихся при фиторекультивации

1.5. Особенности фиторекультивации в условиях Субарктики

Глава 2. РАЙОН, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Район и место проведения исследования

2.2 Объекты исследования

2.3. Методы исследования
Глава 3. АПРОБАЦИЯ КОМПОНЕНТОВ СПОСОБА ФИТОРЕКУЛЬТИВАЦИИ ТЕХНОГЕННОЙ ПУСТОШИ
3.1. Рост и развитие травяной дернины на техногенной пустоши
3.2. Характеристика минеральных субстратов из горнопромышленных отходов
3.3. Влияние минеральных субстратов на рост и развитие растений в лабораторных условиях
3.4. Апробация способа фиторекультивации с использованием минеральных субстратов в эксперименте на минеральном грунте
Глава 4. ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ СУБСТРАТОВ НА ФОРМИРОВАНИЕ ФИТОЦЕНОЗОВ НА ОРГАНОГЕННОМ ГРУНТЕ ТЕХНОГЕННОЙ ПУСТОШИ
4.1. Состояние растительной дернины в эксперименте на органогенном грунте

4.2. Влияние мелиорантов на химический состав растений
4.3. Влияние фиторекультивации на свойства органогенного грунта техногенной пустоши
Глава 5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СПОСОБА ФИТОРЕКУЛЫИВАЦИИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение
Приложение
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность. Развитие современной металлургической промышленности, характерной особенностью которой является высокий уровень эмиссии в атмосферу кислотообразующих веществ, привело к деградации наземных экосистем вблизи предприятий и возникновению техногенных пустошей (Лукина, Никонов, 1998; Remon et al., 2005; Kozlov, Zvereva, 2007). Одной из них является территория около г. Мончегорска (Мурманская область, РФ), где техногенная пустошь является заключительной стадией техногенно-пирогенных дигрессий сосновых и еловых лесов (Ганичева и др., 2004).
Естественные восстановительные сукцессии такой территории особенно затруднены в условиях Субарктики. Постоянные выбросы экотоксикантов (соединения тяжелых металлов (ТМ) и SCb), поступление их в грунт, накопление в близлежащих наземных экосистемах и миграция в водную среду (Проблемы..., 2005; Кашулина, Салтан, 2008) являются причиной низкой интенсивности самовосстановления наряду с недостатком органического вещества почв и питательных веществ и отсутствием банка семян и подземных вегетативных органов вследствие частых и интенсивных пожаров (Ганичева и др., 2004). Стандартные подходы к рекультивации земель, разработанные в целом для России, на Севере зачастую оказываются нерезультативными (Арчегова, Лиханова, 2012; Капелькина, 2012; Андроханов, 2012). Традиционный метод восстановления растительного покрова (нанесение плодородного слоя) является малодоступным из-за дефицита почвенных ресурсов в регионе и их быстрой деградации в условиях действующего предприятия.
Актуальность настоящей работы обусловлена тем, что для реабили-тации территории Мончегорской пустоши, испытывающей негативное воздействие промышленности, требуется разработка особой технологии, учитывающей

Вегетационный сезон 2013 г. характеризовался наибольшей засушливостью по сравнению с остальными годами: сумма осадков за 4 месяца составила 174 мм, тогда как в остальные годы - 240-316 мм. Наибольшее количество выпавших осадков отмечено в 2011 г., что в сочетании с высокими температурами сформировало условия, которые могут быть признаны наиболее благоприятными для произрастания растений.
Лабораторные исследования проводились в апреле - мае 2010 г. в лаборатории ФГБУН ПАБСИ КНЦ РАН (г. Кировск) при естественном освещении: средняя освещенность в пасмурные дни составляла 6, а в солнечные - 20 клк; температура воздуха - 18-22 °С, влажность воздуха -60%.
2.2 Объекты исследования
Характеристика мелиорантов
Проба карбонатитовых отходов (КО) отобрана из хвостохранилища ОАО «Ковдорский ГОК», в котором складируются отходы повторной глубокой переработки после доизвлечения ценных компонентов. Накопленные за годы деятельности предприятия вскрышные породы и отходы обогащения к настоящему времени, по данным МГРЭ, составляют 120 млн. тонн (Беляева и др., 2008).
Минеральный состав отходов обогащения включает (масс. %): карбонаты (30-40), форстерит (25-35), апатит (10-15) магнетит (0-2) и другие соединения (2-8) (Лащук и др., 2011). Теми же авторами определен гранулометрический состав отходов, которые состоят, в основном, из частиц размером менее 0.1 мм (в среднем около 73%), при этом фракция 0.1-0.25 мм составляет 22%, оставшиеся 5% приходятся на фракцию 0.25-2 мм. Таким образом, по классификации Рухина (Рухин, 1969), данный субстрат может быть отнесен к тонкозернистым пескам.