Вестник Кольского научного центра РАН. 2010, №1.

УДК 502.5: 712.2 ПРОЦЕССЫ ПЕРВИЧНОГО ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ НА НЕФЕЛИНСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДАХ (НА ПРИМЕРЕ ХВОСТОХРАНИЛИЩ ОАО «АПАТИТ») Г.А. Евдокимова, В.Н. Переверзев1, И.В. Зенкова, М.В. Корнейкова, В.В. Редькина Институт проблем промышленной экологии Север КНЦ РАН 1Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина КНЦ РАН Аннотация На отходах обогащения апатит-нефелиновых руд, биологическая рекультивация которых была проведена более 40 лет назад, протекает первичный почвообразовательный процесс, который характеризуется следующими признаками: формированием маломощной подстилки с содержанием органического углерода на уровне 8-12%, накоплением гумусовых веществ в подподстилочном слое, изменением реакции среды. Биокатализаторами процессов первичного почвообразования и одним из главных факторов, определяющих специфику этого процесса, являются микроорганизмы. Прокариотный комплекс новообразованных почв, сформировавшихся на нефелиновых песках, существенно отличается от прокариотного комплекса зональных почв на моренных отложениях. В нем доминируют грамположительные бактерии, в основном актинобактерии, в том числе и их мицелиальные формы, тогда как в зональных почвах преобладают грамотрицательные бактерии. Общими чертами фаунистических комплексов в нефелиновых песках являются низкое видовое разнообразие, заселение мелкоразмерными и быстроразвивающимися представителями микро- и мезофауны, зависимость сукцессии пионерных групп микроартропод от сукцессии бактерий и грибов. Рекультивация нефелиновых песков, выполненная 40 лет назад, создала предпосылки для формирования комплексов почвенной биоты, типичных для региональных подзолистых почв. Ключевые слова: процессы почвообразования, нефелиновые пески, органический материал, почвенная биота. Отходы обогащения апатит-нефелиновых руд - нефелинтодержащие (далее нефелиновые) пески - представляют собой совершенно необычную для холодных гумидных условий почвообразующую породу. С широко распространенными в регионе моренными, морскими и флювиогляциальными песками, на которых сформировались господствующие здесь Al-Fe-гумусовые подзолы, нефелиновые пески роднит только гранулометрический состав: также как и в других почвообразующих породах, основную минеральную массу нефелиновых отходов составляют фракции мелкого песка (0.25-0.05 мм -29-31% в слое 0-15 см) и крупной пыли (0.05-0.01мм - 56-59%) при незначительном содержании илистых частиц (<0.001 мм - 2.4-3.0%). Особенностью гранулометрического состава нефелиновых песков является неоднородность его по глубинам, что является следствием влияния разных условий осадконакопления в процессе заполнения хвостохранилища. Нефелиновые пески как объект биологической рекультивации. По валовому химическому составу нефелиновые пески резко отличаются от естественных четвертичных отложений (табл. 1). Показателем богатства или бедности почвообразующей породы может служить содержание в них SЮ2.Чем меньше содержится в породе этого элемента, тем выше содержание других элементов, в том числе биогенных, определяющих направление и интенсивность биогеохимических процессов в экосистемах. Песчаные породы с содержанием SiO2 80-85% относятся к богатым породам. Наиболее распространенные в Мурманской области морские и континентальные породы, представленные преимущественно песками и супесями, отличаются от аналогичных пород других северных регионов, более богатым химическим составом с содержанием SiO2 65-67%. Еще более богатым составом (SiO2 >60%) характеризуется элювий нефелиновых сиенитов, на котором сформировались почвы тундрового пояса Хибин. В составе нефелиновых песков обычно содержится около 40% SiO2, и по этому показателю они относятся к очень богатым по химическому составу породам. Нефелиновый песок содержит значительные запасы биогенных элементов - фосфора и калия. Поскольку апатит- нефелиновая руда не содержит кварца, Si в них представлен силикатами, в основном, нефелином (NaAlSiO4). В процессе обогащения руды доля нефелина возрастает с 32 до 57%. 34