Cientistas e químicos do solo da Universidade RUDN, junto com colegas do Centro de Ciências Kola da Academia Russa de Ciências, desenvolveram e testaram um método de restauração de ecossistemas em um deserto tecnogênico subártico contaminado por resíduos de empresas de metalurgia não ferrosa. A tecnologia é baseada na utilização de resíduos de mineração capazes de neutralizar compostos metálicos tóxicos para as plantas. O estudo envolveu cientistas de diferentes campos das ciências naturais - geoquímica, Ciência do Solo, microbiologia e ecologia. O artigo está publicado na revista Pesquisa Internacional de Conservação de Solo e Água .

O processamento industrial de minério e a fundição de metais não ferrosos levam à contaminação do solo com cobre, níquel, zinco e chumbo. Em altas concentrações, estes são perigosos para os humanos e o meio ambiente. Solos altamente contaminados perdem fertilidade, e a vegetação e a biota do solo são mortas e degradadas. Como resultado, a erosão hídrica e eólica aumenta e tais regiões se tornam terrenos baldios artificiais. As maiores terras devastadas artificiais do mundo estão localizadas no Ártico Russo, onde estão localizados grandes depósitos de metais não ferrosos e empresas metalúrgicas; esses ambientes do norte são extremamente sensíveis às influências antropogênicas.

Um experimento de campo sobre o uso de resíduos de mineração alcalinos para a restauração de terrenos baldios feitos pelo homem na região de Murmansk foi iniciado por cientistas do Centro de Ciência de Kola. Alguns anos depois, em 2010, foi continuado por cientistas de solo da Universidade RUDN.

No local do deserto, localizado a 1,5 km da planta de processamento de minérios de sulfeto de cobre e níquel, cientistas criaram tecnossóis que consistem em duas camadas:a camada superior é vermiculita hidropônica, que é capaz de reter a umidade e promover o crescimento das plantas; o inferior consiste em resíduos contendo carbonatos e silicatos de cálcio e magnésio. As áreas de controle próximas foram criadas sem adicionar uma camada de resíduos, e as plantas morreram durante o primeiro ano do experimento por causa da alta toxicidade do solo.

Em cada site, os pesquisadores semearam uma mistura de sementes de gramíneas perenes que crescem nas condições do norte - festuca vermelha (Festuca rubra L.), festuca do prado (F. pratensis Huds), garupa sem rabo (Bromus inermis Leyss) e festulolium de esmeralda (X Festulolium F. Aschers. et Graebn). Fertilizantes complexos contendo nitrogênio (16 por cento), fósforo (7 por cento) e potássio (13 por cento) foram introduzidos no solo uma vez por ano (exceto no último ano do experimento).

Sete anos após a criação dos tecnhosols e da semeadura de capim, os pesquisadores avaliaram indicadores de eficiência de tecnologias de remediação de solos devastados:indicadores de sucessão de solos, estado da cobertura vegetal, e acúmulo de metais na vegetação e componente do solo dos ecossistemas.

Depois de obter os resultados desta experiência, os pesquisadores avaliaram a qualidade do solo e a condição das plantas:a altura da grama, biomassa acima do solo, teor de metal acumulado em tecnossóis e plantas como resultado das emissões da planta metalúrgica e também o teor de carbono orgânico, ácidos húmicos e fúlvicos, o conteúdo de carbono da biomassa microbiana e a atividade dos microrganismos do solo. Avançar, os resultados foram comparados com os dados sobre os resíduos e as características do solo do terreno baldio tecnogênico original.

Os resultados do estudo mostraram que, apesar da constante deposição atmosférica de metais pesados, um processo ativo de formação de solo ocorre em locais com tecnossolos baseados em resíduos de mineração. Eles acumulam carbono orgânico, e o conteúdo de substâncias orgânicas e biomassa microbiana após sete anos de desenvolvimento de tecnossolos eram comparáveis ​​aos parâmetros de solos naturais.

A biomassa máxima da cobertura de gramíneas ficou na variante com a utilização de resíduos contendo minerais serpentinos em sua composição, que é devido ao alto teor de silício disponível para as plantas nos resíduos, que é um fator de estabilidade de plantas de cereais sob estresse.

"A restauração natural de ecossistemas perturbados nas condições do Ártico leva pelo menos 30 a 35 anos. Em condições de extrema degradação do solo e da vegetação em terrenos baldios artificiais, esse processo pode levar centenas de anos. Os resultados do experimento mostram que o uso de resíduos de mineração como componente de solos artificiais - tecnossolos - permite não apenas prevenir a erosão do solo e criar cobertura vegetal nas condições de emissões constantes de metais, mas também para acelerar a recuperação dos solos e reduzir a migração de metais pesados ​​para o meio ambiente, "Viacheslav Vasenov disse.

De acordo com Vasenov, cerca de 100 metros quadrados do território foram recuperados até agora usando o novo método, e 10 tipos de resíduos de mineração foram usados ​​nos experimentos.

"Hoje, este método é ideal em termos de custos trabalhistas e eficiência econômica, porque a tecnologia é baseada em resíduos de empresas de mineração, isso é, materiais com baixo custo, "concluiu o pesquisador.