Вестник МГТУ, 2021, Т. 24, № 1.

Горбачева Т. Т. и др. Химическая мелиорация нефелиновых песков. Материалы и методы Объектом исследований послужили нефелиновые пески, отобранные на хвостохранилище АНОФ-2 АО "Апатит" в виде усредненной пробы лежалых хвостов. По гранулометрическому составу грунт, использованный для опытов, относился к песчаной фракции, результаты его валового анализа приведены в работе (Маслобоев и др., 2018). В составе грунта в пересчете на оксидную форму доминирует SiO2 (39 %) и Al2O3(23 %), отмечается высокое содержание натрия (12 % Na2O), железа (6 % Fe2O3), кальция (5 % СаО), магния (1 % MgO). Поскольку целью данной работы являлось изучение NPK-статуса грунта после принятия мелиоративных мер, то был сделан акцент на два элемента минерального состава нефелиновых песков: калий и фосфор. Общее содержание K в исходном грунте (в пересчете из оксидной формы) составляет 41 500 мг/кг, P - 5 276 мг/кг. Определение общего азота в работе (Маслобоев и др., 2018) не проводилось, но существующий пробел восполнен в ходе настоящего исследования. В качестве мелиоранта для повышения биогенности грунта использован осадок сточных вод КОС-3 АО "Апатитыводоканал". Основным способом обработки ОСВ на данных очистных сооружениях является подсушка и выдержка на иловых площадках на естественном основании в течение трех и более лет. ОСВ отобран на иловой площадке АО "Апатитыводоканал", выведенной из эксплуатации в 2017 г. Согласно испытаниям, проведенным в 2017 г. специализированным предприятием OOO "Бифар-Экология", контрольный образец ОСВ относился к отходу V класса опасности и полностью соответствовал требованиям ГОСТ Р 54534-2011, предъявляемым к ОСВ при его использовании в качестве почвогрунтов для биологической или технической рекультивации3. Валовое содержание тяжелых металлов в ОСВ было значительно ниже нормативов, установленных ГОСТ Р 54534-2011 для его применения при технической рекультивации нарушенных территорий, а именно Ni < 30 мг/кг, Cu < 30 мг/кг, Pb < 30 мг/кг, Zn < 186 мг/кг при нормативах 800 мг№/кг, 1 500 мгСи/кг, 1 000 мгРЬ/кг, 7 000 мйп/кг. Лабораторный эксперимент проводился в период с 3 сентября по 13 октября 2018 г. Техногенный грунт (нефелиновые пески) массой 340 г помещали в пластиковые емкости слоем 3 см и увлажняли водой до полного насыщения. Мелиорант (ОСВ, представляющий собой влажную пластилинообразную массу темно-коричневого цвета с резким специфическим запахом), наносился 8 фрагментами на поверхность субстрата из расчета 1 л/ 0,5 м2. Схема исследования включала два варианта: 1) опытный: однократное 8-фрагментарное нанесение ОСВ в начале эксперимента, затем - периодическое орошение дождевой водой; 2) контрольный: без применения ОСВ, только орошение дождевой водой на протяжении всего эксперимента. Дождевая вода собиралась в специальную емкость до начала эксперимента, периодическое орошение ею грунта проводилось в одинаковых дозах, последовательность орошения приведена ниже. Опыты в каждом варианте проводились в пятикратной повторности. Интенсивность освещения в период проведения эксперимента составляла в пасмурные дни 6, в солнечные - 20 кЛк, температура воздуха в помещении не превышала 22-23 °С, влажность воздуха составляла 60 %. Для формирования фитоценоза на поверхность субстрата высевали семена многолетнего травянистого злакового растения тимофеевки луговой (Phleum pratense L.); норма высева 66 г/м2. После увлажнения семян емкости с посевами укрывали пластиковой пленкой для сохранения влаги до начала появления первых зеленых всходов, затем пленку снимали и в дальнейшем не использовали. Последовательность орошения посевов дождевой водой производилась следующим образом: при закладке опыта в количестве 40 мл на емкость, затем через каждые три дня по 35 мл на емкость. Суммарная норма орошения за весь период эксперимента составила 38 л/м2 (380 т/га). Дополнительная подкормка растений минеральными удобрениями в ходе эксперимента не проводилась. Камеральные исследования включали регулярные наблюдения за ростом и развитием растений, формированием травостоя. Влияние мелиорантов оценивалось по высоте растений в травостое, накоплению зеленой массы и проективному покрытию. Измерения биометрических показателей проводились каждые 5 дней после появления массовых всходов одновременно во всех повторностях (не менее 10 замеров высоты растений в каждой из них); биомассу растений измеряли в сыром состоянии. По окончании опытов наземная биомасса растений полностью срезалась, высушивалась до воздушно­ сухого состояния и размалывалась. Далее навеска наземной части растительного материала (около 1 г) переводилась в азотнокислую вытяжку в открытой системе мокрого озоления с помощью установки Gerhard (Германия) и с применением концентрированной HNO3. Содержание калия в профильтрованной вытяжке определялось методом атомно-эмиссионной спектрометрии, фосфора - фотоколориметрическим методом Лоури - Лопеса по интенсивности синей 3 ГОСТ Р 54534-2011. Ресурсосбережение. Осадки сточных вод. Требования при использовании для рекультивации нарушенных земель. Введен 01.01.2013 г. М., 2019. 8 с. 90