Científicos y químicos del suelo de la Universidad RUDN, junto con colegas del Centro de Ciencias Kola de la Academia de Ciencias de Rusia, han desarrollado y probado un método de restauración de ecosistemas en el páramo tecnogénico subártico contaminado por los desechos de empresas metalúrgicas no ferrosas. La tecnología se basa en el uso de residuos mineros capaces de neutralizar compuestos metálicos tóxicos para las plantas. El estudio involucró a científicos de diferentes campos de las ciencias naturales:geoquímica, ciencia del suelo, microbiología y ecología. El artículo se publica en la revista. Investigación internacional sobre conservación de suelos y aguas .

El procesamiento industrial de minerales y la fundición de metales no ferrosos conduce a la contaminación del suelo con cobre, níquel, zinc y plomo. En altas concentraciones, estos son peligrosos para los seres humanos y el medio ambiente. Los suelos muy contaminados pierden fertilidad, y la vegetación y la biota del suelo mueren y se degradan. Como resultado, La erosión hídrica y eólica aumenta y esas regiones se convierten en tierras baldías creadas por el hombre. Las tierras baldías artificiales más grandes del mundo se encuentran en el Ártico ruso, donde se ubican grandes depósitos de metales no ferrosos y empresas metalúrgicas; estos ambientes del norte son extremadamente sensibles a las influencias antropogénicas.

Los científicos del Kola Science Center iniciaron un experimento de campo sobre el uso de desechos mineros alcalinos para la restauración de terrenos baldíos artificiales en la región de Murmansk. Unos años despues, en 2010, fue continuado por científicos del suelo de la Universidad RUDN.

En el sitio del páramo, ubicada a 1,5 kilómetros de la planta de procesamiento de minerales de sulfuro de cobre-níquel, Los científicos han creado tecnosoles que constan de dos capas:la capa superior es vermiculita hidropónica, que es capaz de retener la humedad y promover el crecimiento de las plantas; el inferior consiste en residuos que contienen carbonatos y silicatos de calcio y magnesio. Se crearon áreas de control cercanas sin agregar una capa de desperdicio, y las plantas murieron durante el primer año del experimento debido a la alta toxicidad del suelo.

En cada sitio, los investigadores sembraron una mezcla de semillas de pastos perennes que crecen en las condiciones del norte:festuca roja (Festuca rubra L.), festuca del prado (F. pratensis Huds), grupa sin aristas (Bromus inermis Leyss) y festulolium esmeralda (X Festulolium F. Aschers. et Graebn). Fertilizantes complejos que contienen nitrógeno (16 por ciento), El fósforo (7 por ciento) y el potasio (13 por ciento) se introdujeron en el suelo una vez al año (excepto el último año del experimento).

Siete años después de la creación de tecnhosols y la siembra de césped, los investigadores evaluaron indicadores de eficiencia de tecnologías para la remediación de terrenos baldíos:indicadores de sucesión de suelos, estado de la cubierta vegetal, y acumulación de metales en la vegetación y el suelo de los ecosistemas.

Después de obtener los resultados de este experimento, los investigadores evaluaron la calidad del suelo y el estado de las plantas:la altura de la hierba, biomasa aérea, contenido de metal acumulado en tecnosoles y plantas como resultado de las emisiones de la planta metalúrgica y también el contenido de carbono orgánico, ácidos húmicos y fúlvicos, el contenido de carbono de la biomasa microbiana y la actividad de los microorganismos del suelo. Más lejos, los resultados se compararon con datos sobre las características de los desechos y el suelo del páramo tecnogénico original.

Los resultados del estudio mostraron que a pesar de la constante deposición atmosférica de metales pesados, un proceso activo de formación de suelo tiene lugar en sitios con tecnosoles basados ​​en desechos mineros. Acumulan carbono orgánico, y el contenido de sustancias orgánicas y biomasa microbiana después de siete años de desarrollo de tecnosoles fueron comparables a los parámetros de los suelos naturales.

La biomasa máxima de la cubierta vegetal estuvo en la variante con el uso de residuos que contienen minerales serpentinos en su composición, que se debe al alto contenido de silicio disponible para las plantas en los residuos, que es un factor de estabilidad de las plantas de cereales bajo estrés.

"La restauración natural de los ecosistemas perturbados en las condiciones del Ártico lleva al menos de 30 a 35 años. En condiciones de extrema degradación del suelo y la vegetación en los páramos creados por el hombre, este proceso puede llevar cientos de años. Los resultados del experimento muestran que el uso de residuos mineros como componente de suelos artificiales, tecnosoles, permite no solo prevenir la erosión del suelo y crear cobertura vegetal en condiciones de emisiones constantes de metales, sino también para acelerar la recuperación de suelos y reducir la migración de metales pesados ​​al medio ambiente, ", Dijo Viacheslav Vasenov.

Según Vasenov, hasta ahora se han recuperado unos 100 metros cuadrados del territorio utilizando el nuevo método, y en los experimentos se utilizaron 10 tipos de desechos mineros.

"Hoy dia, este método es óptimo en términos de costes laborales y eficiencia económica, porque la tecnología se basa en residuos de empresas mineras, es decir, materiales de bajo costo, "concluyó el investigador.