Si rikthehet në jetë toka toksike në Arktik

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-16 16:16

Përpunimi i xeheve të bakrit-nikelit në Gadishullin Kola po shkakton dëme të rënda në ekosistemet e brishta të Arktikut. Rreth fabrikave, të cilat prodhojnë nikel, kobalt dhe metale të tjera me ngjyra për 80 vjet, është formuar një zonë ndotjeje teknologjike, që të kujton një peizazh hënor.

A mund të kthehet jeta këtu? Eksperimenti i shkencëtarëve rusë të tokës tregon se kjo është e mundur. Pjesëmarrësit e hulumtimit Vyacheslav Vasenev nga Universiteti RUDN dhe Marina Slukovskaya nga Qendra Shkencore Kola e Akademisë së Shkencave Ruse folën për punën e tyre N + 1.

N + 1: Cili është thelbi i dëmtimit të pyllit-tundrës nga prodhimi i metaleve me vlerë?

Vyacheslav Vasenev:Toka në djerrinë rreth uzinës është shumë e degraduar, toksike dhe praktikisht e papërshtatshme për bimët: përmban shumë bakër, nikel dhe metale të tjera të rënda.

Këto metale hynë në tokë përmes ajrit. Bima lëshon komponime të ndryshme në ajër, dhe grimca pluhuri me madhësi mikron, pika aerosol u vendosën rreth bimës për dekada të tëra. Komponimet metalike u precipituan gradualisht në pyjet përreth bimës, gjë që përfundimisht çoi në vdekjen e pemëve dhe vegjetacionit tjetër, dhe aq shumë metale u grumbulluan në tokë saqë mund të ri-minohen nëse dëshironi. Problemi kryesor është se një pjesë e madhe e metaleve gjenden në tokë në formën e përbërjeve të tretshme që absorbohen lehtësisht nga organizmat e gjallë.

Sa larg është djerrina rreth mullirit?

Marina Slukovskaya:Zona e ndikimit të uzinës arrin rreth 200 kilometra katrorë, dhe vetë djerrina është rreth një e treta e sipërfaqes totale.

BB:Kur i afroheni bimës, shtypja e ekosistemeve mund të monitorohet nga gjendja e vegjetacionit. Vetë djerrina fillon vetëm pak kilometra përpara fabrikës, por peizazhi depresiv gjendet më herët. Në taigën veriore, bimësia nuk është gjithsesi shumë e dendur, dhe disa kilometra larg bimës bëhet e dukshme sesi gjithçka përreth fillon të thahet, hollohet, zverdhet dhe vdes.

Si funksionon dhe si funksionon sistemi juaj i tokës artificiale?

ZNJ:Ne bëmë një të ashtuquajtur strukturë toke - teknozem. Shtresa e poshtme përbëhet nga mbetjet e minierave që përmbajnë karbonate dhe silikate të kalciumit dhe magnezit, dhe shtresa e sipërme përbëhet nga vermikuliti, një mineral me shtresë higroskopik nga grupi i hidromicës, i cili është veçanërisht i rëndësishëm në fazën e mbirjes së farës dhe fillimit të rritjes së bimëve.

BB:Mbetjet nga industria minerare përmbajnë pak metale të rënda, kështu që ky jastëk mbron mirë shtresat e poshtme. Përveç kësaj, ai imobilizon metalet, në fakt, i pengon ato të rrjedhin dhe të fluturojnë larg.

Si rezultat, shtresa e mbetjeve alkaline ju lejon të neutralizoni mjedisin acid dhe vendos vetitë minimale agrokimike, ndërsa ajo e sipërme ruan ujin dhe lejon që farat të mbijnë dhe të fitojnë një terren në shtresën e mbetjeve.

Rivendosja e tokës natyrore të Arktikut në këto kushte do të zgjaste nja dyqind vjet dhe vetëm pas përfundimit të veprimtarisë së uzinës, e cila nuk do të mbyllet. Rikuperimi duke përdorur teknozemë mund të përshpejtojë procesin dhe të mbrojë tokën nga erozioni.

Sa e kushtueshme është kjo metodë?

ZNJ: Bonifikimi i një hektari (0,01 kilometër katror) kërkon rreth 3,5 milion rubla. Kjo është e krahasueshme me koston e tokës pjellore të importuar, por për këtë ju duhet ta gërmoni dhe ta nxirrni diku, domethënë të prishni ekosistemet e tjera dhe ne përdorim mbeturina.

Deri në vitin e ardhshëm planifikojmë të bëjmë një studim tjetër për të llogaritur vlerën e ekosistemeve të humbura, domethënë do të vlerësojmë dëmet e grumbulluara dhe do ta krahasojmë me koston e bonifikimit. Në të vërtetë, në këtë rast, nuk po flasim aq shumë për koston e materialeve dhe teknologjisë. Bëhet fjalë për cilësinë e tokës, ujit, ajrit dhe komponentëve të tjerë të ekosistemit.

Në rastin e bonifikimit, shpesh ndodh kështu: ju merrni parasysh koston e punës dhe materialeve, duket se ka shumë, por nëse shikoni të gjitha avantazhet shoqëruese, rezulton të jetë e lirë.

Përveç krijimit të tokës së re, ju po mbillni edhe bimë. Çfarë saktësisht po mbillni dhe pse?

ZNJ: Ne mbjellim kryesisht drithëra. Ne eksperimentuam edhe me bishtajore, por fatkeqësisht ato vdiqën. Drithërat dolën shumë më mirë, veçanërisht pasi ne fillimisht zgjodhëm specie që kanë një shans për të mbijetuar. Për shkak të rritjes së tyre të shpejtë, ato janë të fiksuara mirë në tokë dhe gjethet nuk grumbullojnë shumë ndotje. Zjarri, bari i grurit dhe volosnet u treguan më së miri nga të gjitha - banorët e verës do të kishin luftuar me ta, dhe ne jemi të kënaqur që ata po rriten. Ndoshta, nëse mbillni një bar, atëherë do të ndihet mirë, por ne, ndoshta, nuk do ta bëjmë këtë tani për tani.

BB: Është e rëndësishme që jo vetëm bari i gjelbër i gjatë të rritet në vendet e bonifikimit, por edhe funksionet e tokës të restaurohen, të grumbullohet karboni organik dhe të zhvillohet komuniteti mikrobik. Deri më tani, disa nga lëndët ushqyese, për shembull azoti, aplikohen në formën e plehrave, por me kalimin e kohës mund të presim gjithnjë e më shumë autonomi të sistemit.

Komplotet tërheqin gjithashtu kafshët: lepujt vijnë për t'u ushqyer me bar, dhe këtë vit, minjtë janë vendosur në një zonë me tokë torfe shumë të ndotur më pak se një kilometër nga uzina dhe kanë hapur gropa për veten e tyre në teknozemat eksperimentale. Është e mahnitshme që, në fakt, vendet eksperimentale janë ishuj të gjelbër të rrethuar nga peizazhe shkëmbore, por siç mund ta shihni, jeta shfaqet kudo që i jepet një shans.

ZNJ: Migrimi i kafshëve ndërhyn disi në kërkimin shkencor, sepse, si rrjedhojë, ne nuk dimë shifrat e sakta për biomasën e bimëve dhe nuk mund të jemi plotësisht të sigurt për të dhënat për akumulimin dhe migrimin e metaleve në teknozeme. Por në këto vepra synimi kryesor nuk janë vetëm artikujt apo grantet e reja, por edhe një përfitim shumë i qartë, i dukshëm për qeniet e gjalla. Në fund të fundit, ideja kryesore nuk është vetëm mbushja e materialeve dhe mbjellja e barit. Hulumtuam se si është e mundur rinisja e proceseve të ekosistemit në kushtet ekstreme të Gadishullit të Kolës, ku është shumë ftohtë dhe shkallë e lartë ndotjeje.

Eksperimenti i parë për përdorimin e mbetjeve minerare në djerrinë u hodh në vitin 2010. Për gati dhjetë vjet punë, ne kemi eksperimentuar në dy llojet më të zakonshme të dherave në rajon, tokën podzol dhe torfe, ku kemi punuar me gjithsej dhjetë lloje mbetjesh minerare, si në gjendjen fillestare, ashtu edhe me ato të pasuruara dhe të termoaktivizuara. versionet.

Fabrika ka funksionuar që nga vitet 1930 dhe vazhdon të lëshojë pluhur toksik që atëherë. A do t'ju duhet të ribëni të gjitha mbjelljet përsëri pas disa vitesh?

ZNJ: Po, prodhimi filloi në vitin 1938 dhe nuk është ndalur deri më sot. Por ajo kaloi fazën e saj më miqësore, kulmi ishte nga viti 1978 deri në vitin 2000. Tani ata po përpiqen të kontrollojnë emetimet, janë instaluar filtra, prodhimi po rikonstruktohet dhe uzina lëshon rreth 50 mijë tonë pluhur në vit, që është tre herë më pak se në vitet 1990.

Fatkeqësisht, ndotja e akumuluar tashmë shkakton jo më pak dëm. Edhe pse ndotja e re po vjen vazhdimisht, deri më tani nuk ka nevojë për rimodelimin e vendeve: "jastëku" i mbetjeve arrin të imobilizojë metalet që vijnë.

Është e vështirë të parashikohet për dekadat e ardhshme, por deri më tani gjendja e bimësisë varet më shumë nga kushtet e motit sesa nga çdo gjë tjetër. Për shembull, vera e fundit e vitit 2019 ishte shumë e ftohtë dhe pavarësisht se drithërat hodhën kallinjtë, farat nuk patën kohë të piqeshin deri në fund të gushtit.

Në përgjithësi, shohim që lënda organike po grumbullohet, komuniteti mikrobik po zhvillohet, një horizont i ri organik është shfaqur mbi shtresën minerale të mbetjeve. Në të njëjtën kohë, ne kemi parcela kontrolli ku në vend të mbeturinave morëm rërë të zakonshme - dhe kështu, si bimët ashtu edhe mikrobet ndjehen shumë më keq në të sesa në mbeturina, domethënë, zgjedhja e saktë e materialit është me të vërtetë vendimtare për fatin e mbjelljes..

Pse është e nevojshme të bëhet fare bonifikimi? A nuk mund të braktisësh zonën e trazuar dhe të presësh që ekosistemi të shërohet?

BB: Gjëja më e rëndësishme në bonifikimin nuk është as fakti që ekosistemet po restaurohen në zona shumë të trazuara. Kjo bën të mundur edhe përmirësimin e situatës ekologjike në rajon në tërësi. Metalet e rënda janë të palëvizshme dhe nuk mund të futen më në ujërat nëntokësore dhe sipërfaqësore, dhe prej tyre në lumenj dhe në liqenin Imandra, një rezervuar i kategorisë më të lartë të peshkimit.

A ka shembuj të projekteve të bonifikimit në shkallë të gjerë në Rusi apo në botë?

BB: Dhe në rajonin e Murmansk, dhe në Rusi në tërësi, nuk di ende shembuj kur një teknologji e tillë do të përdorej në një territor të madh. Në pjesën tjetër të botës ka shembuj të tillë, por në thelb një punë e tillë është kryer pas mbylljes së ndërmarrjes, pra menjëherë pas kalimit të territorit plotësisht në zonën e përgjegjësisë shtetërore. Për shembull, në Kanada u krye një punim i gjerë bonifikimi me përfshirjen e studentëve dhe të papunëve në zonën përreth fabrikës së bakrit-nikelit.

Isha në një objekt në Meksikë ku u rikuperua një vend rafinerie. Në pellgje, ndotja depërtoi dhjetëra metra thellësi, ku u grumbulluan jo vetëm produktet e naftës, por edhe një sasi e madhe e metaleve të rënda, pasi e bardha e plumbit u përdor në prodhim për një kohë të gjatë. Tani në vendin e uzinës është ngritur një park i madh.

Ju merrni edhe vermikulitin edhe dheun për jastëk nga fabrikat aty pranë. Po ata që janë të angazhuar në bonifikimin, për shembull, në Urale dhe nuk kanë qasje në këto materiale?

ZNJ: Në vend të vermikulitit, mund të përdorni xhel, polimere sintetike dhe çdo material tjetër që konsumon lagështi - gjithçka që do të mbrojë bimët nga tharja në fazat e hershme të zhvillimit. Për sa i përket mbetjeve, në shumë vende ku ka objekte përpunimi të xehes ka edhe objekte për nxjerrjen e tyre, që do të thotë, me shumë mundësi, mund të gjesh mbetje të përshtatshme. Sigurisht, ky rregull nuk funksionon gjithmonë dhe jo të gjitha mbetjet mund të jenë efektive, por kjo është ajo që nevojiten specialistë për të kuptuar këto çështje.

Cilat lloje të tjera zonash të kontaminuara mund të rikuperohen duke përdorur metodën tuaj? Për shembull, a mund të aplikohet për derdhjet e naftës?

BB: Vetë qasja e krijimit të strukturave të tokës përdoret shpesh për bonifikimin e tokave të ndryshme të trazuara. Materialet alkaline përdoren më së shpeshti për të mbajtur dhe eliminuar ndotjen me metale të rënda. Skema e teknologjisë përcaktohet jo vetëm nga lloji i ndotjes, por edhe, për shembull, nga faktorë të tillë si lloji i tokës, klima dhe shumë më tepër. Çdo territor i trazuar është një sistem kompleks, prandaj në të tillë si i yni nuk ka dhe nuk mund të ketë një zgjidhje universale të problemit.

ZNJ: Ndërtimet me të cilat punojmë janë një eksperiment unik afatgjatë. Për gati një dekadë ne kemi vëzhguar zhvillimin e ekosistemeve dhe dherave në kushte vërtet ekstreme, duke kombinuar ndotjen e vazhdueshme dhe klimën e ashpër polare. Ka vetëm disa vepra të tilla në të gjithë botën, dhe ndoshta kjo është arsyeja pse është kaq interesante për ne.