Химическая и микробиологическая характеристика почв, образовавшихся при самозарастании отходов обогащения редкометалльных руд в Субарктике

Разработка месторождения редкометалльных руд в Мурманской области в течение последних 70 лет сопровождалась складированием мелкозернистых отходов обогащения, что привело к образованию двух полей хвостохранилищ. На поле, выведенном из эксплуатации 35 лет назад, происходят процессы естественного зарастания. Проведены исследования минерального и химического состава, количественных и качественных характеристик микробиоты техногенных поверхностных образований (ТПО) и почв, сформировавшихся на отходах обогащения лопаритовых руд. С увеличением возраста ТПО наблюдалось разрушение слабоустойчивых щелочных минералов одновременно с увеличением содержания углерода от 0 до 4.5% в верхнем горизонте почвы. Дифференциальным термическим анализом установлено, что органическое вещество грубогумусового горизонта условно-фоновой почвы имело более сложный состав по сравнению с органическим веществом, образовавшимся на материале хвостохранилища редкометалльных руд. Отмечен рост численности и биомассы бактерий и микроскопических грибов, видового разнообразия микромицетов и выравнивание функционального профиля микроорганизмов при переходе от исходного материала хвостохранилища к участкам с растительностью. Полученные результаты могут лечь в основу природно-ориентированной технологии инициализации почво-образовательного процесса с применением аборигенных штаммов микроорганизмов, устойчивых к условиям редкометалльных хвостохранилищ.

The development of rare metal ore deposits in the Murmansk region over the past 70 years has been accompanied by the storage of fine-grained enrichment waste, which led to the formation of two tailings fields. The field, which was decommissioned 35 years ago, is undergoing natural overgrowth processes. Studies of the mineral and chemical composition, quantitative and qualitative characteristics of the microbiota of technogenic surface formations (TSF) and soils, formed on waste from the enrichment of loparite ores, have been carried out. With increasing age of TSF, the destruction of weakly stable alkaline minerals was observed simultaneously with an increase in carbon content from 0 to 4.5% in the upper soil horizon. Differential thermal analysis has shown that organic matter of the coarse humus horizon of the conditionally background soil had a more complex composition in comparison with the organic matter formed on the material of the tailings of rare metal ores. An increase in the number and biomass of bacteria and microscopic fungi, the species diversity of micromycetes, and a leveling of the functional profile of microorganisms during the transition from the initial tailings material to areas with vegetation were noted. The results obtained can form the basis for the development of a nature-based technology for initializing the soil-forming process using indigenous strains of microorganisms that are resistant to the unfavorable conditions of rare metal tailings.