УРАН Институт проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН
Г. А. Евдокимова, зам. директора по научной работе, профессор, e-mail: galina@inep.ksc.ru;
Н. В. Фокина, науч. сотр.
УРАН Горный институт КНЦ РАН
А. Ш. Гершенкоп, проф.;
Н. П. Мозгова, ст. науч. сотр.
Более половины массы отходов обогатительных фабрик ОАО «Апатит» по переработке апатит-нефелиновых руд составляет нефелин, нестойкий к кислотному выщелачиванию. Наиболее универсальным и эффективным средством биогенной деструкции минералов в природе, в том числе нефелина и кианита, является косвенное воздействие микроорганизмов на минералы продуктами обмена веществ. В условиях лаборатории на примере нефелина и кианита исследована деструкция Al-содержащих минералов под действием кислотообразующих микроорганизмов — бактерии Pseudomonas plecoglossicida и микроскопического гриба Aspergillus niger. Показано, что содержание биогенных Al и Si всецело определяется кислотно-щелочным режимом среды: чем кислее среда, тем быстрее происходит деструкция нефелина и кианита. В опыте с деструкцией нефелина грибами концентрация Al2O3 в кислой среде была в десятки раз выше, чем в щелочной: 766 и 10,9 мг/л соответственно; в контрольном варианте без гриба извлечение Al2O3 было менее 1 мг/л. В опыте с кианитом содержание Al2O3 увеличилось в среде с бактериями за 12 сут в 16 раз, концентрация SiO2 — в 7 раз по сравнению с контрольным вариантом без бактерий. Биогенная трансформация Al-содержащих промышленных отходов протекает и в природе, только менее интенсивно. В результате биогенного выщелачивания происходят потери ценных элементов при хранении отходов в хвостохранилищах и потенциальное загрязнение ими окружающей среды.
Работа выполнена при финансовой поддержке Программы фундаментальных исследований Отделения наук о Земле РАН № 5 «Наноразмерные частицы в природе и техногенных продуктах: условия нахождения, физические и химические свойства и механизмы образования». Проект «Микробиологический фактор в процессах минералообразования и деструкции минералов».
1. Аристовская Т. В. Микробиология подзолистых почв. — М.—Л. : Наука, 1965. — 187 с.
2. Аристовская Т. В. Микробиология процессов почвообразования. — Л. : Наука, 1980. — 187 с.
3. Аристовская Т. В., Кутузова Р. С. О микробиологических факторах мобилизации кремния из труднорастворимых природных соединений // Почвоведение. 1968. № 12. С. 59–66.
4. Евдокимова Г. А., Корнейкова М. В., Лебедева Е. В., Калмыкова В. В. Микромицеты в песках и песчаных почвах природного и техногенного генезиса // Микология и фитопатология. 2009. Т. 43, вып. 2. С. 84–92.
5. Евдокимова Г. А., Moзгова Н. П. Аккумуляция меди и никеля почвенными грибами // Mикробиология. 1991. Т. 60, вып. 5. C. 801–807.
6. Переверзев В. Н., Ивлиев А. И., Горбунов А. В., Ляпунов С. М. Первичное почвообразование на отвалах обогащения апатито-нефелиновых руд Кольского полуострова // Почвоведение. 2007. № 7. С. 1–8.
7. Пономарева В. В., Рагим-заде А. И. Сравнительное изучение фульвокислот и гуминовых кислот как агентов разложения силикатных материалов // Там же. 1969. № 3. С. 26–36.
8. Рагим-заде А. И. Сравнительное изучение гумусовых и некоторых других кислот как агентов разложения силикатных минералов : автореф. канд. дис. — Л., 1968. — 22 с.
9. Henderson М. E. K., Duff R. B. The release of metallic and silicate ions from minerals, rock and soil by fungal activity // J. Soil Sci. 1963. Vol. 14, N 2.