Вестник Кольского научного центра РАН. 2010, №1.

Таблица 1 Валовой химический состав нефелиновых и моренных песков, % на прокаленную навеску Порода 2 О 00 AI2O3 Fe2O3 CaO MgO Нефелиновые пески 41.0±0.6 21.0±0.4 8.5±0.3 6.5±0.6 1.3±0.1 Моренные пески 65.7±1.3 13.8±0.5 5.4±0.3 4.1±0.3 2 .1±0.2 Порода T1O2 5O 2P MnO K2O Na2O Нефелиновые пески 2 .6±0.1 3.6±0.6 0.18±0.01 4.9±0.1 10.7±0.4 Моренные пески 0.9±0.1 0.4±0.1 0 .12±0.01 2.2±0.3 3.7±0.1 Содержание Р в нефелиновых песках на порядок выше, чем в моренных породах, поскольку в них присутствует апатит, не полностью извлеченный при обогащении руды. Нефелиновые пески в отношении обеспеченности их фосфором отличаются и от окультуренных почв как с количественной, так и с качественной сторон. Они значительно больше содержат валового фосфора, но фосфор в них представлен только одним соединением - трехкальциевым фосфатом (апатитом). В почве же, помимо апатита, присутствуют другие минеральные соединения фосфора и, кроме того, некоторая часть фосфатов входит в состав органических соединений [1, 2]. Апатит слабо растворим при воздействии почвенных растворов, поэтому, несмотря на значительное содержание фосфора в нефелиновых песках, выращивание на них многолетних трав невозможно без внесения фосфорных минеральных удобрений. Количество калия в хвостах также значительно большее, чем в морене. В среднем составляет 5%, что более чем в 2 раза превышает содержание этого элемента в окультуренных подзолистых почвах [3]. Нефелиновые пески как объект биологической рекультивации отличаются от зональных почв состоянием почвенного поглощающего комплекса и кислотно-основными характеристиками. Если все почвы, сформировавшиеся на четвертичных отложениях, характеризуются кислой средой, то нефелиновые пески имеют показатели рН в щелочном диапазоне как в водной, так и в солевой суспензиях (табл. 2). При длительном взаимодействии песков с растительным покровом в верхней части минерального профиля (до глубины 20 см) реакция среды в солевой суспензии переходила в кислый диапазон, а в более глубоких слоях оставалась щелочной. В водной суспензии реакция среды была щелочной по всем глубинам. Другие формы кислотности - гидролитическая и обменная - также характеризуется невысокими показателями, не свойственными зональным почвам. Таблица 2 Средние показатели рН в нефелиновых песках и подзолах Глубина, см рН (]Н2О) рН ( КС1) Почва на песках Подзол Почва на песках Подзол 0-1 7.1 4.3 5.8 3.5 1-5 7.5 4.7 6.2 3.8 5-10 7.6 5.1 6.4 4.6 20-60 8.2 5.5 7.1 5.0 Таким образом, реакция нефелиновых песков коренным образом отличается от реакции зональных почв. В то же время, распределение показателей рН как в песках, так и в почвах подчиняется общей закономерности: с глубиной реакция среды сдвигается в сторону нейтральных или щелочных показателей. В этом сказывается воздействие на минеральный профиль элювиальных процессов. Исходные нефелиновые пески лишены органического вещества биологического происхождения. Наличие органического углерода в них обязано остаткам флотационных реагентов - смеси смоляных и жирных кислот, использовавшихся в технологическом процессе в тот период. Они довольно устойчивы во времени, о чем свидетельствует наличие органического углерода в нефелиновых песках 20-30-летнего «возраста». Содержание органического углерода техногенного происхождения в песках составляет 0 .2-0 .3%. Таким образом, нефелин, составляющий основу минеральной массы песков, является нестойким минералом, который подвергается интенсивному выветриванию под воздействием кислых 35