Preservation and restoration of productivity of disturbed gold mining lands using an innovative approach | Cохранение и восстановление продуктивности нарушенных золотодобычей земель с использованием инновационного подхода

Английский. The long-term experience of research on the development of nature-like technologies on toxic technogenic placer mining formations using a comprehensive assessment of the state of environmental objects and an innovative approach has been summarized. The purpose of the study is to develol a nature-like technology that allows preserving and restoring the productivity of gold mining disturbed lands to ensure their environmental safety. The object of the study is a mining-induced system within the boundaries of the influence of the ceased mining enterprise "Kerbinsky priisk" of the P. Osipenko district (settlement of Briakan) of the Khabarovsk Territory. The research used the conventional methods, as well as Earth remote sensing (ERS), GIS technologies and mathematical apparatus. The ERS 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 second hazard class gold mining deposits 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. So, the upper horizon of technogenic soils accumulates the maximum amount of toxic elements (mg/kg): Cu –454, Zn – 1241, Pb – 934, which is much higher than the background values from 3 to 9 or more times. The calculations of the vegetation index NDVI value has shown that the study area can be classified as highly toxic, belonging to category I 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 confirmed by Patents of the Russian Federation are proposed.

Русский. 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. Цель исследований - разработка природоподобной технологии, позволяющей сохранить и восстановить продуктивность нарушенных золотодобычей земель для обеспечения их экологической безопасности. Объект исследований: 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.