environmentПриродообустройствоPrirodoobustrojstvo1997-6011РГАУ-МСХА10.26897/1997-6011-2023-1-6-12environment-238Research ArticleМЕЛИОРАЦИЯ, ВОДНОЕ ХОЗЯЙСТВО И АГРОФИЗИКАLAND RECLAMATION, WATER ECONOMY AND AGROPHYSICSCохранение и восстановление продуктивности нарушенных золотодобычей земель с использованием инновационного подходаPreservation and restoration of productivity of disturbed gold mining lands using an innovative approachhttps://orcid.org/0000-0002-2212-9783ФилатоваМ. Ю.FilatovaM. Yu.

Филатова Мария Юрьевна - кандидат технических наук, старший научный сотрудник.

Хабаровск

Scopus: 56490371700; РИНЦ ID: 1060948

Maria Yu. Filatova - candidate of technical sciences,  senior researcher.

Khabarovsk

Scopus: 56490371700; РИНЦ ID: 1060948

filatovamariya@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4479-4047КрупскаяЛ. Т.KrupskayaL. T.

Крупская Людмила Тимофеевна - доктор биологических наук, профессор, заслуженный эколог РФ главный научный сотрудник.

Хабаровск

Scopus: 48761528600; РИНЦ ID: 67109; WOS Research ID: E-8087-2014

Lyudmila T. Krupskaya - doctor of biological sciences, professor, «Honoured ecologist of RF».

Khabarovsk

Scopus: 48761528600; РИНЦ ID: 67109; WOS Research ID: E-8087-2014

ecologiya2010@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0499-7675ЛеоненкоА. В.LeonenkoA. V.

Леоненко Анна Валерьевна - младший научный сотрудник.

Хабаровск

Scopus: 55683328800; РИНЦ ID: 177237; WOS Research ID: АВН-2309-2021

Anna V. Leonenko - juinior researcher.

Khabarovsk

Scopus: 55683328800; РИНЦ ID: 177237; WOS Research ID: АВН-2309-2021

334212@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5960-2434КочарянЮ. Г.KocharyanJu. H.

Кочарян Юлия Гамлетовна - кандидат филологических наук, доцент.

Сочи

Scopus: РИНЦ ID: 1011258; WOS Research ID: HLW-3396-2023

Julia H. Kocharyan - candidate of philological sciences,  associate professor.

Sochi

Scopus: РИНЦ ID: 1011258; WOS Research ID: HLW-3396-2023

juliakocharyan@mail.ruДальневосточный научно-исследовательский институт лесного хозяйства («ДальНИИЛХ»)РоссияFar-Eastern Research Institute of Forestry (“DalNIILH”)Russian FederationИнститут горного дела ДВО РАН (Хабаровский федеральный исследовательский центр ДВО РАН) (ИГД ДВО ХФИЦ ДВО РАН)РоссияInstitute of Mining, DVO RAS (Khabarovsk Federal Research Center DVO RAS) (IGD DVO HFITS DVO RAS)Russian FederationСочинский государственный университет (СГУ)РоссияSochi State University (SSU)Russian Federation20231904202301612Copyright © Филатова М.Ю., Крупская Л.Т., Леоненко А.В., Кочарян Ю.Г., 20232023Филатова М.Ю., Крупская Л.Т., Леоненко А.В., Кочарян Ю.Г.Filatova M.Y., Krupskaya L.T., Leonenko A.V., Kocharyan J.H.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://environment.timacad.ru/jour/article/view/238

Обобщен многолетний опыт  исследований по разработке природоподобных технологий на токсичных техногенных образованиях  россыпной золотодобычи с использованием комплексной   оценки состояния  объектов  окружающей    среды  и  инновационного   подхода. Большое количество  отходов  переработки  золотороссыпных   месторождений,   размещенных на продуктивных  участках,   изъятых  из  фонда   лесных земель, оказывает  отрицательное воздействие на компоненты  экосферы. В связи с этим цель исследований заключалась в создании природоподобной технологии, позволяющей сохранить и восстановить продуктивность нарушенных золотодобычей  земель для обеспечения  их экологической безопасности. Объектом   исследований явилась техногенная система в границах влияния переставшего существовать горного предприятия «Кербинский  прииск»  района им. П. Осипенко (п. Бриакан) Хабаровского края. В исследованиях использованы  общепринятые   методы,  а  также  дистанционное   зондирование  Земли (ДЗЗ), ГИС-технологии и математический аппарат. ДЗЗ позволило выявить нарушенные территории на различных геоподложках,  на мультиспектральных комбинированных снимках и индексном изображении NDVI. С использованием программы QGIS проведен анализ динамики трансформации нарушенных земель и рассчитана их площадь. Установлено,  что токсичные отходы обогащения золотороссыпных месторождений второго класса опасности являются источником загрязнения среды  обитания.  Загрязняющие  вещества,  мигрируя от отходов переработки  в компоненты биосферы,  приводят  к  их  масштабному  техногенному   загрязнению. Так,   верхний горизонт техногенных почв аккумулирует максимальное количество токсичных элементов, мг/кг: Cu – 454; Zn – 1241; Pb – 934. Это значительно выше фоновых показателе  в 3-9 и более раз. Выполненные расчеты значения вегетационного   индекса NDVI   показали, что район  исследования  можно отнести к сильно токсичному, относящемуся к I категории экологических рисков. Величина NDVI на техногенной территории составила от 0,034 до 0,063, что свидетельствует о слабой степени восстановления лесной растительности. На основе анализа полученных результатов предложены новые технологические решения, подтвержденные патентами РФ.

The    article    summarizes   the    long-term   experience    of   research    conducted on the development of nature-like technologies on toxic technogenic formations of placer gold mining using a comprehensive assessment of the state  of environmental objects and  an innovative approach. A large amount of waste from the processing of gold deposits located in productive areas withdrawn from the forest lands fund has a negative impact on the components of the ecosphere. In this regard, the purpose of the study was to create a nature-like technology that allows preserving and restoring the productivity of disturbed gold mining lands to ensure their environmental safety. The object of the study was a technogenic system  within the boundaries of the influence of the ceased to exist mining enterprise “Kerbinsky mine” of the P. Osipenko district (P. Briakan) of the Khabarovsk Territory. The research  uses generally accepted  methods, as well as remote sensing  of the Earth (remote sensing), GIS  technologies and  mathematical apparatus. Remote sensing made it possible to identify disturbed territories on various geo-substrates, on multispectral combined images and NDVI index image. Using the QGIS program, an analysis of the dynamics of the transformation of disturbed lands was carried out and their area was calculated. It has been established that  toxic waste from  the enrichment of gold deposits  of the second  hazard class  is a source of pollution of the habitat. Pollutants, migrating from  the  waste  of processing  into  the  components of the  biosphere,  lead  to their large-scale technogenic pollution. Thus, the upper horizon  of technogenic soils accumulates the maximum amount of toxic  elements (mg/kg):  Cu  – 454,  Zn  – 1241,  Pb – 934,  which  is significantly higher  than the background values from 3 to 9 or more times. The calculations of the value of the vegetation index NDVI showed  that  the study area can be classified as highly toxic, belonging to the I category of environmental risks. The NDVI value in the technogenic territory ranged from 0.034 to 0.063, which indicates a weak degree of restoration of forest vegetation. Based on the analysis of the results  obtained, new technological solutions are proposed, confirmed by Patents of the Russian Federation.

нарушенные землисохранение и восстановлениезолотодобычапродуктивностьинновационный подходdisturbed landsconservation and restorationgold miningproductivityinnovation approachReferencesАбрамов А.Л., Вишняк Г.В., Матвиенко Н.Н. Хабаровский край: социально-экономическое положение и добыча россыпного золота. [Электронный ресрс]. URL: http://assoc.khv.gov.ru/news/4802. (Статья написана при поддержке Всемирного фонда дикой природы по проекту WWF № RU009604-18-20/6/15140.)Abramov A.L., Vishnyak G.V., Matvienko N.N. Khabarovskij kraj: sotsialno-ekonomicheskoe polozhenie i dobycha rossypnogo zolota [Elektronnyj resurs]: Statya napisana pri podderzhke Vsemirnogo Fonda dikoj prirody po proektu WWF № RU009604-18-20/6/15140. http://assoc.khv.gov.ru/news/4802].Weissenstein K, Sinkala T.. Soil pollution with heavy metals of gold- and copper mining industries in southern Africa // Аридные экосистемы. 2011. Т. 17, № 1 (46). С. 47-54.K. Weissenstein, T. Sinkala. Soil pollution with heavy metals of gold- and copper mining industries in southern Africa // Аридные экосистемы. 2011. Том 17, № 1(46). С. 47-54.Wates J., Götz A. Practical Considerations in the Hydro Re-Mining of Gold Tailings // Gold Ore Processing (Second Edition). Project Development and Operations. 2016. Рр. 729-738. URL: https://doi.org/10.1016/B978-0-444-63658-4.00040-2.J. Wates, A. Götz. Practical Considerations in the Hydro Re-Mining of Gold Tailings // Gold Ore Processing (Second Edition). Project Development and Operations. 2016. Рр. 729-738. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-63658-4.00040-2.Veronica Mpode Ngole-Jeme, Peter Fantke. Ecological and human health risks associated with abandoned gold mine tailings contaminated soil // PLoS ONE. 2017. Vol. 12 (2): e0172517.Veronica Mpode Ngole-Jeme, Peter Fantke. Ecological and human health risks associated with abandoned gold mine tailings contaminated soil // PLoS ONE. 2017. Vol. 12(2): e0172517.Егидарев Е.Г., Симонов Е.А. Оценка экологического воздействия добычи россыпного золота в бассейне реки Амур // Водные ресурсы. 2014. № 42 (7). С. 897-908. DOI: 10.1134/S0097807815070039.Egidarev E.G., Simonov E.A. Otsenka ekologicheskogo vozdejstviya dobychi rossypnogo zolota v bassejne reki Amur // Vodnye resursy. 2014. № 42(7). С. 897-908. DOI: 10.1134/S0097807815070039Катола В.М. Добыча россыпного золота: проблемы экологии и здоровья золотодобытчиков // Вестник Кольского научного центра РАН. 2019. № 3 (11). С. 33-37. DOI: 10.25702/KSC.2307-5228.2019.11.3.33-37.Katola V.M. Dobycha rossypnogo zolota: problemy ekologii i zdorovjya zolotodobytchikov // Vestnik Kolskogo nauchnogo tsentra RAN. – 2019. № 3(11). S. 33-37. DOI: 10.25702/KSC.2307-5228.2019.11.3.33-37Павлова Л.М., Шумилова Л.П. Микробно-растительные сообщества в техногенных грунтах россыпной золотодобычи // International Journal of Humanities and Natural Sciences. 2021. Vol. 12-3 (63). Рр. 7-13. DOI:ь10.24412/2500-1000-2021-12-3-7-13.Pavlova L.M., Shumilova L.P. Mikrobno-rastitelnye soobshchestva v tehnogennyh gruntah rossypnoj zolotodobychi // International Journal of Humanities and Natural Sciences. 2021. Vol. 12-3(63). – Pp. 7-13. DOI: 10.24412/2500-1000-2021-12-3-7-13Вернадский В.И. Биосфера. М.: Мысль, 1967.ь287 с.Vernadskij V.I. Biosfera. M.: Mysl, 1967. 287.s.Колесников Б.П., Моторина Л.В. Методы изучения техногенных биогеоценозов в техногенных ландшафтах. М.: Наука, 1963. 150 с.Kolesnikov B.P., Motorina L.V. Metody izucheniya tehnogennyh biogeotsenozov v texnogennyh landshaftah. M.: Nauka, 1963. 150 s.ГОСТ 17.4.3.01. –83 (СТ СЭВ 3847-82). Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб. 4 с. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200012800.GOST 17.4.3.01. –83 (ST SEV 3847-82). Ohrana prirody. Pochvy. Obshchie trebovaniya k otboru prob. 4 s.ГОСТ 26483-85. Почвы. Приготовление солевой и водной вытяжки и определение ее рН по методу ЦИНАО. 4 с. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200023490.GOST 26483-85. Pochvy. Prigotovlenie solevoj i vodnoj vytyazhki i opredelenie ee pH po metodu TSINAO. 4 s. https://docs.cntd.ru/ document/ 1200023490ГОСТ 27262-87. Корма растительного происхождения. Методы отбора проб. 9 с. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200024371.GOST 27262-87. Korma rastitelnogo proiskhozhdeniya. Metody otbora prob. 9 s. https://docs.cntd.ru/document/1200024371Черных Н.А., Сидоренко С.Н. Экологический мониторинг в биосфере. М.: Изд-во РУНД, 2003. 430 с.Chernyh N.A., Sidorenko S.N. Ekologicheskij monitoring v biosfere. – M.: Izd-vo RUND, 2003. – 430 s.Крупская Л.Т., Леоненко А.В., Зверева В.П. и др. Комплексная экологическая оценка влияния россыпной золотодобычи на состояние окружающей среды с использованием инновационного подхода: монография / Науч. ред. В.Т. Тагирова. Хабаровск: Изд-во ФГБОУ ВО ДВГМУ Минздрава России, 2022. 196 с.Krupskaya L.T. Kompleksnaya ekologicheskaya otsenka vliyaniya rossypnoj zolotodobychi na sostoyanie okruzhayushchej sredy s ispolzovaniem innovatsionnogo podhoda: monografiya / L.T. Krupskaya, A.V. Leonenko, V.P. Zvereva i dr. [nauch. red. V.T. Tagirova]. Khabarovsk: Izd-vo FGBOU VO DVGMU Minzdrava Rossii, 2022. 196 s.Яковлев А.С., Решетина Т.В., Сизов А.П. и др. Управление качеством городских почв: методическое пособие / Под общ. ред. С.А. Шобы, А.С. Яковлева. М.: МАКС Пресс, 2010. 96 с.Yakovlev A.S. Upravlenie kachestvom gorodskih pochv: metodicheskoe posobie / Yakovlev A.S., Reshetina T.V., Sizov A.P., i dr. / Pod obshch. red. S.A. Shoby i A.S. Yakovleva. M.: MAKS Press, 2010. 96 s.Способ рекультивации поверхности хвостохранилища, содержащего токсичные отходы, с использованием фототрофных бактерий: Пат. RU 2569582 C1 РФ / Крупская Л.Т., Кириенко О.А., Майорова Л.П., Голубев Д.А., Онищенко М.С.: заяв. 12.08.2014.; опубл. 27.11.2015. Бюл. № 33.Sposob rekuljtivatsii poverhnosti hvostohranilishha, soderzhashchego toksichnye othody, s ispolzovaniem fototrofnyh bakterij: pat. RU 2569582 C1 RF / Krupskaya L.T., Kirienko O.A., Majorova L.P., Golubev D.A., Onishchenko M.S. zayav. 12.08.2014. opubl 27.11.2015. Byul. № 33.Состав для снижения пылевой нагрузки на экосферу и рекультивации поверхности хвостохранилища: Пат. RU 2707030 C1 / Крупская Л.Т., Ищенко Е.А., Голубев Д.А., Колобанов К.А., Растанина Н.К.: заяв. 13.05.2019; опубл. 21.11.2019. Бюл. № 33.Sostav dlya snizheniya pylevoj nagruzki na ekosferu i rekultivatsii poverhnosti hvostohranilishcha: pat. RU 2707030 C1 / Krupskaya L.T., Ishchenko E.A., Golubev D.A., Kolobanov K.A., Rastanina N.K. zayav. 13.05.2019. opubl. 21.11.2019 Byul. № 33.Состав для рекультивации поверхности хвостохранилищ, содержащих токсичные отходы переработки минерального сырья: Пат. RU 2783893 C1 / Крупская Л.Т., Леоненко Н.А., Леоненко А.В., Колобанов К.А., Филатова М.Ю. Патентообладатель ФГБОУ ВО «Тихоокеанский государственный университет» (RU), ФБУ «Дальневосточный научно-исследовательский институт лесного хозяйства» (RU): заяв. 2021129031, 04.10.2021; Опубл. 21.11.2022. Бюл. № 33.Sostav dlya rekuljtivatsii poverhnosti hvostohranilishch, soderzhashchih toksichnye othody pererabotki mineralnogo syrya. Pat. RU 2783893 C1 / Krupskaya L.T., Leonenko N.A., Leonenko A.V., Kolobanov K.A., Filatova M.Yu. / patentoobladatel FGBOU VO «Tihookeanskij gosudarstvennyj universitet» (RU), FBU «Dalnevostochny`j nauchno-issledovatelskij institut lesnogo hozyajstva» (RU), zayavka 2021129031, 04.10.2021, Opublikovano: 21.11.2022 Byul. № 33

The authors declare that there are no conflicts of interest present.