Jinsi udongo wenye sumu katika Arctic unarudishwa kwenye uhai

2024 Mwandishi: Seth Attwood | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-16 16:17

Uchakataji wa madini ya shaba-nikeli katika Peninsula ya Kola unasababisha uharibifu mkubwa kwa mifumo dhaifu ya ikolojia ya Aktiki. Karibu na viwanda, ambavyo vimekuwa vikizalisha nickel, cobalt na metali nyingine zisizo na feri kwa miaka 80, eneo la uchafuzi wa teknolojia limeundwa, kukumbusha mazingira ya mwezi.

Je, maisha yanaweza kurudishwa hapa? Jaribio la wanasayansi wa udongo wa Kirusi linaonyesha kwamba hii inawezekana. Washiriki wa utafiti Vyacheslav Vasenev kutoka Chuo Kikuu cha RUDN na Marina Slukovskaya kutoka Kituo cha Kisayansi cha Kola cha Chuo cha Sayansi cha Urusi walizungumza juu ya kazi yao N + 1.

N + 1: Ni nini kiini cha uharibifu unaosababishwa na msitu-tundra na uzalishaji wa madini ya thamani?

Vyacheslav Vasenev:Udongo katika nyika iliyo karibu na mmea umeharibiwa sana, ni sumu na haifai kwa mimea: ina shaba nyingi, nikeli na metali nyingine nzito.

Metali hizi ziliingia kwenye udongo kupitia hewa. Mmea hutoa misombo mbalimbali ndani ya hewa, na chembe za vumbi za ukubwa wa micron, matone ya erosoli yalitulia karibu na mmea kwa miongo kadhaa. Misombo ya metali iliongezeka polepole katika misitu iliyo karibu na mmea, ambayo hatimaye ilisababisha kifo cha miti na mimea mingine, na metali nyingi kusanyiko kwenye udongo kwamba zinaweza kuchimbwa tena ikiwa inataka. Tatizo kuu ni kwamba sehemu kubwa ya metali hupatikana kwenye udongo kwa namna ya misombo ya mumunyifu ambayo huingizwa kwa urahisi na viumbe hai.

Eneo la nyika liko umbali gani karibu na kinu?

Marina Slukovskaya:Eneo la ushawishi wa mmea hufikia kilomita za mraba 200, na nyika yenyewe ni karibu theluthi moja ya eneo lote.

BB:Wakati wa kukaribia mmea, ukandamizaji wa mazingira unaweza kufuatiliwa na hali ya mimea. Nyika yenyewe huanza kilomita chache tu kabla ya kiwanda, lakini mazingira ya huzuni hupatikana mapema. Katika taiga ya kaskazini, mimea sio mnene sana, na kilomita chache kutoka kwa mmea inaonekana jinsi kila kitu kinachozunguka huanza kukauka, nyembamba, kugeuka manjano na kufa.

Je, mfumo wako wa udongo bandia unafanya kazi vipi na unafanyaje kazi?

MS:Tulifanya kinachojulikana muundo wa udongo - technozem. Safu ya chini ina taka ya madini iliyo na kalsiamu na kabonati za magnesiamu na silikati, na safu ya juu imetengenezwa na vermiculite, madini ya safu ya hygroscopic kutoka kwa kikundi cha hydromica, ambayo ni muhimu sana katika hatua ya kuota kwa mbegu na mwanzo wa ukuaji wa mmea.

BB:Taka kutoka kwa tasnia ya madini ina metali nzito kidogo, kwa hivyo mto huu hulinda vizuri tabaka za msingi. Kwa kuongeza, inazuia metali, kwa kweli, inawazuia kutoka kwa kuvuja na kuruka mbali.

Kama matokeo, safu ya taka ya alkali hukuruhusu kugeuza mazingira ya tindikali na kuweka kiwango cha chini cha mali ya agrochemical, wakati ile ya juu inahifadhi maji na inaruhusu mbegu kuota na kupata nafasi kwenye safu ya taka.

Marejesho ya udongo wa asili wa Arctic chini ya hali hizi itachukua miaka mia kadhaa, na tu baada ya kusitishwa kwa shughuli za mmea, ambayo haitafungwa. Urekebishaji kwa kutumia technozem unaweza kuharakisha mchakato na kulinda udongo kutokana na mmomonyoko.

Njia hii ni ghali kiasi gani?

MS: Reclamation ya hekta moja (0.01 kilomita za mraba) inahitaji kuhusu 3.5 milioni rubles. Hii inalinganishwa na gharama ya udongo wenye rutuba kutoka nje, lakini kwa hili unahitaji kuchimba na kuichukua mahali fulani, yaani, kuharibu mazingira mengine, na tunatumia taka.

Kufikia mwaka ujao, tunapanga kufanya utafiti mwingine ili kuhesabu thamani ya mazingira yaliyopotea, yaani, tutakadiria uharibifu uliokusanywa na kulinganisha na gharama ya kurejesha tena. Hakika, katika kesi hii, hatuzungumzii sana juu ya gharama ya vifaa na teknolojia. Ni kuhusu ubora wa udongo, maji, hewa na vipengele vingine vya mfumo wa ikolojia.

Katika kesi ya kurejesha tena, mara nyingi hutokea kama hii: unazingatia gharama ya kazi na vifaa, inaonekana kuwa kuna mengi, lakini ikiwa unatazama faida zote zinazoambatana, zinageuka kuwa za gharama nafuu.

Mbali na kuunda udongo mpya, pia unapanda mimea. Unapanda nini hasa na kwa nini?

MS: Tunapanda hasa nafaka. Tulijaribu kunde pia, lakini kwa bahati mbaya walikufa. Nafaka zilikuja bora zaidi, haswa kwani hapo awali tulichagua spishi ambazo zina nafasi ya kuishi. Kutokana na ukuaji wao wa haraka, wao ni fasta vizuri katika udongo, na majani si kukusanya uchafuzi wa mazingira sana. Bonfire, wheatgrass na volosnets walijionyesha bora zaidi - wakazi wa majira ya joto wangepigana nao, na tunafurahi kwamba wanakua. Pengine, ikiwa unapanda hogweed, basi pia itajisikia vizuri, lakini sisi, labda, hatutafanya hivyo kwa sasa.

BB: Ni muhimu kwamba sio tu nyasi ndefu za kijani hukua katika maeneo ya kurejesha, lakini pia kazi za udongo zinarejeshwa, kaboni ya kikaboni hujilimbikiza, na jumuiya ya microbial inakua. Hadi sasa, baadhi ya virutubisho, kwa mfano nitrojeni, hutumiwa kwa namna ya mbolea, lakini baada ya muda tunaweza kutarajia uhuru zaidi na zaidi wa mfumo.

Viwanja pia huvutia wanyama: hares huja kulisha kwenye nyasi, na mwaka huu, panya wamekaa kwenye eneo lenye udongo wa peat chafu sana chini ya kilomita kutoka kwa mmea na kujichimbia mashimo katika teknolojia ya majaribio. Inashangaza kwamba, kwa kweli, maeneo ya majaribio ni visiwa vya kijani kibichi vilivyozungukwa na mandhari ya miamba, lakini kama unavyoona, maisha huonekana popote yanapopewa nafasi.

MS: Uhamiaji wa wanyama kwa kiasi fulani huingilia utafiti wa kisayansi, kwa sababu, kwa sababu hiyo, hatujui takwimu sahihi za biomass ya mimea na hatuwezi kuwa na uhakika kabisa wa data juu ya mkusanyiko na uhamiaji wa metali katika technozems. Lakini katika kazi hizi, lengo kuu sio tu makala mpya au ruzuku, lakini pia ni wazi sana, faida inayoonekana kwa viumbe hai. Baada ya yote, wazo kuu sio tu kujaza vifaa na kupanda nyasi. Tulichunguza jinsi inavyowezekana kuanzisha upya michakato ya mfumo ikolojia katika hali mbaya zaidi ya Rasi ya Kola, ambako kuna baridi kali na kiwango cha juu cha uchafuzi wa mazingira.

Jaribio la kwanza la utumiaji wa taka za uchimbaji kwenye eneo la nyika liliwekwa mnamo 2010. Kwa karibu miaka kumi ya kazi, tumejaribu juu ya aina mbili za udongo za kawaida katika kanda, podzol na udongo wa peat, ambapo tulifanya kazi na jumla ya aina kumi za taka za madini, katika hali ya awali na kwa utajiri wao na thermoactivated. matoleo.

Kiwanda hicho kimekuwa kikifanya kazi tangu miaka ya 1930 na kinaendelea kutoa vumbi lenye sumu tangu wakati huo. Je, utalazimika kufanya upya upanzi wote baada ya miaka michache?

MS: Ndio, uzalishaji ulianza mnamo 1938 na haujakoma hadi leo. Lakini ilipita awamu yake isiyo ya urafiki zaidi, kilele kilikuwa kutoka 1978 hadi 2000. Sasa wanajaribu kudhibiti uzalishaji, vichungi vimewekwa, uzalishaji unajengwa upya, na mmea hutoa takriban tani elfu 50 za vumbi kwa mwaka, ambayo ni mara tatu chini ya miaka ya 1990.

Kwa bahati mbaya, uchafuzi wa mazingira uliokusanywa tayari hausababishi madhara kidogo. Ijapokuwa uchafuzi mpya unakuja kila wakati, hadi sasa hakuna haja ya kurekebisha tovuti: "mto" wa taka husimamia kuzima metali zinazoingia.

Ni vigumu kutabiri kwa miongo kadhaa mbele, lakini hadi sasa hali ya uoto inategemea zaidi hali ya hewa kuliko kitu kingine chochote. Kwa mfano, msimu wa joto uliopita wa 2019 ulikuwa baridi sana, na licha ya ukweli kwamba nafaka zilitupa nje masikio, mbegu hazikuwa na wakati wa kuiva mwishoni mwa Agosti.

Kwa ujumla, tunaona kwamba suala la kikaboni linajilimbikiza, jumuiya ya microbial inakua, upeo mpya wa kikaboni umeonekana juu ya safu ya madini ya taka. Wakati huo huo, tunayo viwanja vya udhibiti ambapo badala ya taka tulichukua mchanga wa kawaida - na kwa hivyo, mimea na vijidudu huhisi mbaya zaidi juu yake kuliko taka, ambayo ni, chaguo sahihi la nyenzo ni maamuzi kwa hatima ya kupanda..

Kwa nini ni muhimu kufanya reclamation wakati wote? Je, huwezi tu kuacha eneo lililochafuka na kusubiri mfumo wa ikolojia ujiponye wenyewe?

BB: Jambo muhimu zaidi katika kurejesha sio ukweli kwamba mifumo ya ikolojia inarejeshwa katika maeneo yaliyoathiriwa sana. Hii pia inafanya uwezekano wa kuboresha hali ya kiikolojia katika kanda kwa ujumla. Metali nzito haziwezi kusonga na haziwezi tena kuingia kwenye maji ya ardhini na juu ya ardhi, na kutoka kwayo hadi mito na hadi Ziwa Imandra, hifadhi ya kitengo cha juu zaidi cha uvuvi.

Je, kuna mifano ya miradi mikubwa ya ukarabati nchini Urusi au duniani?

BB: Na katika eneo la Murmansk, na katika Urusi kwa ujumla, bado sijui ya mifano wakati teknolojia hiyo itatumika kwenye eneo kubwa. Katika ulimwengu wote, kuna mifano kama hiyo, lakini kimsingi kazi kama hiyo ilifanywa baada ya kufungwa kwa biashara, ambayo ni, baada tu ya kuhamishwa kwa eneo hilo kabisa katika ukanda wa jukumu la serikali. Kwa mfano, huko Kanada, kazi kubwa ya kurejesha upya ilifanywa kwa ushiriki wa wanafunzi na wasio na kazi katika eneo karibu na mmea wa shaba-nikeli.

Nilikuwa kwenye kituo kimoja huko Mexico ambapo eneo la kusafishia mafuta lilirudishwa. Katika mabwawa, uchafuzi wa mazingira uliingia makumi ya mita kirefu, ambapo sio tu bidhaa za mafuta, lakini pia kiasi kikubwa cha metali nzito zilikusanywa, kwani nyeupe ya risasi ilitumika katika uzalishaji kwa muda mrefu. Sasa bustani kubwa imeanzishwa kwenye tovuti ya mmea.

Unachukua vermiculite na udongo kwa ajili ya mto kutoka kwa viwanda vilivyo karibu. Vipi kuhusu wale ambao wanajishughulisha na ukarabati, kwa mfano, katika Urals na hawana ufikiaji wa nyenzo hizi?

MS: Badala ya vermiculite, unaweza kutumia gel, polima za synthetic na vifaa vingine vinavyotumia unyevu - kila kitu ambacho kitalinda mimea kutokana na kukausha katika hatua za mwanzo za maendeleo. Kuhusu taka, katika maeneo mengi ambapo kuna vifaa vya usindikaji wa ore pia kuna vifaa vya uchimbaji wao, ambayo ina maana, uwezekano mkubwa, unaweza kupata taka zinazofaa. Kwa kweli, sheria hii haifanyi kazi kila wakati, na sio taka zote zinaweza kuwa na ufanisi, lakini hii ndio wataalam wanahitajika kuelewa maswala haya.

Je, ni aina gani nyingine za maeneo yaliyochafuliwa yanaweza kudaiwa tena kwa kutumia mbinu yako? Kwa mfano, inaweza kutumika kwa kumwagika kwa mafuta?

BB: Njia yenyewe ya kuunda miundo ya udongo mara nyingi hutumiwa kwa ajili ya kurejesha ardhi mbalimbali zilizosumbuliwa. Nyenzo za alkali hutumiwa kwa kawaida kuwa na na kuondoa uchafuzi wa metali nzito. Mpango wa teknolojia hauamuliwa tu na aina ya uchafuzi wa mazingira, lakini pia, kwa mfano, na mambo kama vile aina ya udongo, hali ya hewa na mengi zaidi. Kila eneo lililochafuka ni mfumo mgumu, kwa hivyo, katika kama yetu, hakuna na haiwezi kuwa suluhisho la ulimwengu kwa shida.

MS: Miundo tunayofanya kazi nayo ni jaribio la kipekee la muda mrefu. Kwa takriban muongo mmoja tumekuwa tukizingatia maendeleo ya mifumo ikolojia na udongo katika hali mbaya sana, ikichanganya uchafuzi wa mara kwa mara na hali mbaya ya hewa ya polar. Kuna kazi chache tu kama hizo ulimwenguni kote, na labda ndiyo sababu zinavutia sana kwetu.