Пермские ученые-экологи предложили способ для снижения экологических рисков крупных отвалов соли
Экологи Пермского Политеха совместнос с коллегами из Естественно-научного института Пермского университета (оба – участники НОЦ «Рациональное недропользование») разработали способ, который позволит снизить фильтрацию стоков и рекультивировать поверхности отвалов соли, возникающих в ходе добычи калийных солей.
По словам ученых, отходы производства калийных солей достигают 70 % от добытой породы. К ним относятся твердые галитовые отходы, содержащие 92–95 % хлористого натрия, и жидкие глинисто-солевые шламы, которые включают растворимые и нерастворимые компоненты. Количество твердых отходов на калийных предприятиях в Пермском крае составляет более 270 млн тонн, а жидких – свыше 30 млн м3. В виде такие отходы как правило находятся рядом с горно-обогатительными предприятиями.
Ученые изучили влияние отходов Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей на окружающую среду.
– Солеотвалы представляют собой насыпи высотой от 100 до 130 метров. Твердые галитовые отходы содержат хлористый натрий, галит, доломит, гипс и другие примеси. Из-за высоких углов наклона отвалов и активного растворения солей в условиях промывного режима загрязняющие вещества попадают в почву, поверхностные и подземные воды. Это может вызывать такие последствия, как засоление вод, изменение физико-химических свойств почв, пыление, формирование новых биоценозов, не характерных для этой территории. Чем выше содержание загрязняющих веществ в «теле» солеотвала, тем интенсивнее протекают процессы нарушения природных экосистем. Хранение отходов на поверхности земли приводит к нарушению рельефа и биогеохимических процессов в почвенном и растительном покрове, изменению химического состава поверхностных и подземных вод, – отмечает руководитель проекта, заведующая кафедрой «Охрана окружающей среды» Пермского Политеха, доктор технических наук, профессор Лариса Рудакова.
Ученые предложили снизить фильтрацию стоков в солеотвалах, применив ранее известные технологии, которые были усовершенствованы с учетом особенностей отходов и региональных условий.
Рекультивация должна включать выравнивание склона и создание защитного экрана из глины, на котором можно расположить почвенно-растительный покров. С помощью эксперимента в лабораторных условиях ученые определили оптимальную толщину глинистого слоя, почв и травосмеси для рекультивации солеотвала.
Условия рекультивации были смоделированы в контейнерах. В них были помещены вещество солеотвала, различные слои глины в качестве защитного экрана и образцы зональных почв. Затем была высажена устойчивая к неблагоприятной среде травосмесь.
– Количество семян мы увеличили в 2 раза, по сравнению с рекомендациями по рекультивации. Далее отслеживали их высоту, массу и окислительно-восстановительную активность в течение 21 дня и сравнивали с растениями, выращенными на почвах без вещества солеотвала и глиняного экрана. В результате нам удалось выявить, что при уменьшении защитного слоя из глины характеристики растений ухудшались. В этих условиях они испытывали окислительный стресс, что говорит о токсичности среды и изменении состава защитного слоя, – рассказывает одна из исследователей, магистрантка кафедры «Охрана окружающей среды» Пермского Политеха Анна Перевощикова.
Данные первых обзорных исследований экологи опубликовали в сборнике материалов всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Химия. Экология. Урбанистика» (2022), а результаты лабораторных экспериментов позволили обосновать эффективные решения для восстановления экологического состояния территорий. В дальнейших планах экологов – проведение опытно-промышленных испытаний.
Исследование, соответствующее направлению НОЦ «Экология и безпосность территорий» выполнено при финансовой поддержке Минобрнауки России.
