आर्कटिक में जहरीली मिट्टी को कैसे जीवन में लाया जाता है

2024 लेखक: Seth Attwood | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-16 16:05

कोला प्रायद्वीप में तांबा-निकल अयस्कों के प्रसंस्करण से नाजुक आर्कटिक पारिस्थितिक तंत्र को गंभीर नुकसान हो रहा है। कारखानों के आसपास, जो 80 वर्षों से निकल, कोबाल्ट और अन्य अलौह धातुओं का उत्पादन कर रहे हैं, तकनीकी प्रदूषण का एक क्षेत्र बन गया है, जो चंद्र परिदृश्य की याद दिलाता है।

क्या यहां जीवन वापस लाया जा सकता है? रूसी मिट्टी वैज्ञानिकों के प्रयोग से पता चलता है कि यह संभव है। आरयूडीएन विश्वविद्यालय के शोध प्रतिभागियों व्याचेस्लाव वासेनेव और रूसी विज्ञान अकादमी के कोला वैज्ञानिक केंद्र से मरीना स्लुकोवस्काया ने अपने काम एन + 1 के बारे में बात की।

N+1: बहुमूल्य धातुओं के उत्पादन से वन-टुंड्रा को हुए नुकसान का सार क्या है?

व्याचेस्लाव वासेनेव: संयंत्र के चारों ओर बंजर भूमि में मिट्टी अत्यधिक खराब, जहरीली और पौधों के लिए व्यावहारिक रूप से अनुपयुक्त है: इसमें बहुत सारे तांबा, निकल और अन्य भारी धातुएं होती हैं।

ये धातुएं हवा के माध्यम से मिट्टी में प्रवेश करती हैं। संयंत्र हवा में विभिन्न यौगिकों का उत्सर्जन करता है, और माइक्रोन के आकार के धूल के कण, एरोसोल की बूंदें पौधे के चारों ओर दशकों से बसी हुई हैं। धातु के यौगिक धीरे-धीरे पौधे के चारों ओर के जंगलों में अवक्षेपित हो गए, जिससे अंततः पेड़ों और अन्य वनस्पतियों की मृत्यु हो गई, और मिट्टी में इतनी अधिक धातुएँ जमा हो गईं कि यदि वांछित हो तो उन्हें फिर से खनन किया जा सकता है। मुख्य समस्या यह है कि मिट्टी में घुलनशील यौगिकों के रूप में धातुओं का एक बड़ा हिस्सा पाया जाता है जो जीवित जीवों द्वारा आसानी से अवशोषित हो जाते हैं।

मिल के आसपास बंजर भूमि कितनी दूर है?

मरीना स्लुकोवस्काया: संयंत्र का प्रभाव क्षेत्र लगभग 200 वर्ग किलोमीटर तक पहुंचता है, और बंजर भूमि कुल क्षेत्रफल का लगभग एक तिहाई है।

बी बी: पौधे के पास आने पर, वनस्पति की स्थिति से पारिस्थितिक तंत्र के दमन की निगरानी की जा सकती है। कारखाने से कुछ किलोमीटर पहले ही बंजर भूमि शुरू हो जाती है, लेकिन अवसादग्रस्तता का परिदृश्य पहले पाया जाता है। उत्तरी टैगा में, वनस्पति वैसे भी बहुत घनी नहीं होती है, और पौधे से कुछ किलोमीटर की दूरी पर यह ध्यान देने योग्य हो जाता है कि कैसे चारों ओर सब कुछ मुरझाने लगता है, पतला हो जाता है, पीला हो जाता है और मर जाता है।

आपकी कृत्रिम मिट्टी प्रणाली कैसे काम करती है और यह कैसे काम करती है?

एमएस: हमने एक तथाकथित मिट्टी की संरचना बनाई - टेक्नोज़म। निचली परत में कैल्शियम और मैग्नीशियम कार्बोनेट और सिलिकेट युक्त खनन अपशिष्ट होते हैं, और ऊपरी परत वर्मीक्यूलाइट से बनी होती है, जो हाइड्रोमिका समूह से एक हीड्रोस्कोपिक स्तरित खनिज होता है, जो विशेष रूप से बीज के अंकुरण और पौधों के विकास की शुरुआत में महत्वपूर्ण होता है।

बी बी: खनन उद्योग के कचरे में बहुत कम भारी धातुएं होती हैं, इसलिए यह तकिया अंतर्निहित परतों को अच्छी तरह से ढाल देती है। इसके अलावा, यह धातुओं को स्थिर करता है, वास्तव में, उन्हें लीक होने और उड़ने से रोकता है।

नतीजतन, क्षारीय कचरे की परत आपको अम्लीय वातावरण को बेअसर करने और न्यूनतम कृषि रासायनिक गुणों को निर्धारित करने की अनुमति देती है, जबकि ऊपरी पानी को बरकरार रखता है और बीजों को अंकुरित होने और अपशिष्ट परत में पैर जमाने की अनुमति देता है।

इन परिस्थितियों में प्राकृतिक आर्कटिक मिट्टी की बहाली में कुछ सौ साल लगेंगे, और केवल संयंत्र की गतिविधियों की समाप्ति के बाद, जो बंद नहीं होने वाला है। टेक्नोजेम्स का उपयोग करके सुधार प्रक्रिया को तेज कर सकता है और मिट्टी को कटाव से बचा सकता है।

यह तरीका कितना महंगा है?

एमएस: एक हेक्टेयर (0.01 वर्ग किलोमीटर) के पुनर्ग्रहण के लिए लगभग 3.5 मिलियन रूबल की आवश्यकता होती है। यह आयातित उपजाऊ मिट्टी की लागत के बराबर है, लेकिन इसके लिए आपको इसे खोदकर कहीं बाहर निकालने की जरूरत है, यानी अन्य पारिस्थितिक तंत्र को बाधित करना, और हम कचरे का उपयोग करते हैं।

अगले वर्ष तक, हम खोए हुए पारिस्थितिक तंत्र के मूल्य की गणना करने के लिए एक और अध्ययन करने की योजना बना रहे हैं, अर्थात, हम संचित क्षति का अनुमान लगाएंगे और इसकी तुलना सुधार की लागत से करेंगे।दरअसल, इस मामले में हम सामग्री और प्रौद्योगिकी की लागत के बारे में इतनी बात नहीं कर रहे हैं। यह मिट्टी, पानी, हवा और पारिस्थितिकी तंत्र के अन्य घटकों की गुणवत्ता के बारे में है।

सुधार के मामले में, यह अक्सर ऐसा होता है: आप काम और सामग्री की लागत पर विचार करते हैं, ऐसा लगता है कि बहुत कुछ है, लेकिन यदि आप सभी साथ के फायदों को देखते हैं, तो यह सस्ता हो जाता है।

आप नई मिट्टी बनाने के साथ-साथ पौधे भी लगा रहे हैं। आप वास्तव में क्या लगा रहे हैं और क्यों?

एमएस: हम मुख्य रूप से अनाज लगाते हैं। हमने फलियों के साथ भी प्रयोग किया, लेकिन दुर्भाग्य से वे मर गए। अनाज बहुत बेहतर हुआ, खासकर जब से हमने शुरुआत में ऐसी प्रजातियों का चयन किया जिनके जीवित रहने की संभावना है। तेजी से बढ़ने के कारण ये मिट्टी में अच्छी तरह जम जाते हैं और पत्तियां ज्यादा प्रदूषण जमा नहीं करतीं। अलाव, व्हीटग्रास और ज्वालामुखी ने खुद को सबसे अच्छा दिखाया - गर्मियों के निवासी उनके साथ लड़े होंगे, और हमें खुशी है कि वे बढ़ रहे हैं। शायद, अगर आप एक हॉगवीड लगाते हैं, तो यह भी अच्छा लगेगा, लेकिन हम, शायद, अभी के लिए ऐसा नहीं करेंगे।

बी बी: यह महत्वपूर्ण है कि पुनर्वास स्थलों में न केवल लंबी हरी घास उगती है, बल्कि मिट्टी के कार्यों को भी बहाल किया जाता है, कार्बनिक कार्बन जमा होता है, और माइक्रोबियल समुदाय विकसित होता है। अब तक, कुछ पोषक तत्व, उदाहरण के लिए नाइट्रोजन, उर्वरकों के रूप में उपयोग किए जाते हैं, लेकिन समय के साथ हम प्रणाली की अधिक से अधिक स्वायत्तता की उम्मीद कर सकते हैं।

भूखंड जानवरों को भी आकर्षित करते हैं: घास पर फ़ीड करने के लिए खरगोश आते हैं, और इस साल, चूहे पौधे से एक किलोमीटर से भी कम गंदी पीट मिट्टी वाले क्षेत्र में बस गए हैं और प्रायोगिक टेक्नोजेम्स में अपने लिए छेद खोदे हैं। यह आश्चर्यजनक है कि, वास्तव में, प्रायोगिक स्थल चट्टानी परिदृश्य से घिरे हरे द्वीप हैं, लेकिन जैसा कि आप देख सकते हैं, जीवन जहां भी मौका दिया जाता है, वहां प्रकट होता है।

एमएस: जानवरों का प्रवास कुछ हद तक वैज्ञानिक अनुसंधान में हस्तक्षेप करता है, क्योंकि, परिणामस्वरूप, हम पौधों के बायोमास के सही आंकड़े नहीं जानते हैं और तकनीकी रूप से धातुओं के संचय और प्रवास के आंकड़ों के बारे में पूरी तरह से सुनिश्चित नहीं हो सकते हैं। लेकिन इन कार्यों में मुख्य लक्ष्य न केवल नए लेख या अनुदान है, बल्कि जीवित प्राणियों के लिए एक बहुत ही स्पष्ट, दृश्यमान लाभ भी है। आखिरकार, मुख्य विचार केवल सामग्री भरना और घास लगाना नहीं है। हमने जांच की कि कोला प्रायद्वीप की चरम स्थितियों में पारिस्थितिक तंत्र प्रक्रियाओं को फिर से शुरू करना कैसे संभव है, जहां यह बहुत ठंडा और उच्च स्तर का प्रदूषण है।

बंजर भूमि में खनन कचरे के उपयोग पर पहला प्रयोग 2010 में किया गया था। लगभग दस वर्षों के काम के लिए, हमने क्षेत्र में दो सबसे आम मिट्टी के प्रकारों पर प्रयोग किया है, पोडज़ोल और पीट मिट्टी, जहां हमने प्रारंभिक अवस्था में और उनके समृद्ध और थर्मोएक्टिवेटेड दोनों के साथ कुल दस प्रकार के खनन कचरे के साथ काम किया है। संस्करण।

संयंत्र 1930 के दशक से काम कर रहा है और तब से लगातार जहरीली धूल का उत्सर्जन कर रहा है। क्या आपको कुछ वर्षों में फिर से सभी पौधे लगाने पड़ेंगे?

एमएस: हां, उत्पादन 1938 में शुरू हुआ और आज तक बंद नहीं हुआ है। लेकिन इसने अपने सबसे अमित्र चरण को पार कर लिया, शिखर लगभग 1978 से 2000 तक था। अब वे उत्सर्जन को नियंत्रित करने की कोशिश कर रहे हैं, फिल्टर लगाए गए हैं, उत्पादन का पुनर्निर्माण किया जा रहा है, और संयंत्र प्रति वर्ष लगभग 50 हजार टन धूल का उत्सर्जन करता है, जो 1990 के दशक की तुलना में तीन गुना कम है।

दुर्भाग्य से, पहले से ही जमा हुआ प्रदूषण कम नुकसान नहीं पहुंचाता है। यद्यपि नए प्रदूषण लगातार आ रहे हैं, अब तक साइटों को फिर से तैयार करने की कोई आवश्यकता नहीं है: कचरे का "कुशन" आने वाली धातुओं को स्थिर करने का प्रबंधन करता है।

आने वाले दशकों के लिए भविष्यवाणी करना मुश्किल है, लेकिन अभी तक वनस्पति की स्थिति किसी भी चीज़ की तुलना में मौसम की स्थिति पर अधिक निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, 2019 की पिछली गर्मियों में बहुत ठंड थी, और इस तथ्य के बावजूद कि अनाज ने कान फेंक दिए, अगस्त के अंत तक बीज पकने का समय नहीं था।

सामान्य तौर पर, हम देखते हैं कि कार्बनिक पदार्थ जमा हो रहे हैं, सूक्ष्मजीव समुदाय विकसित हो रहा है, कचरे की खनिज परत के ऊपर एक नया जैविक क्षितिज दिखाई दिया है।उसी समय, हमारे पास नियंत्रण भूखंड हैं जहां हमने कचरे के बजाय साधारण रेत ली - और इसलिए, पौधे और रोगाणु दोनों कचरे की तुलना में उस पर बहुत बुरा महसूस करते हैं, अर्थात सामग्री का सही विकल्प रोपण के भाग्य के लिए वास्तव में निर्णायक है।.

प्रायश्चित करना ही क्यों आवश्यक है? क्या आप केवल अशांत क्षेत्र को छोड़कर पारिस्थितिकी तंत्र के ठीक होने की प्रतीक्षा नहीं कर सकते?

बी बी: सुधार में सबसे महत्वपूर्ण बात यह भी नहीं है कि अत्यधिक अशांत क्षेत्रों में पारिस्थितिक तंत्र को बहाल किया जा रहा है। इससे पूरे क्षेत्र में पारिस्थितिक स्थिति में सुधार करना भी संभव हो जाता है। भारी धातुएं स्थिर हो जाती हैं और अब जमीन और सतह के पानी में नहीं मिल सकती हैं, और उनसे नदियों में और उच्चतम मत्स्य श्रेणी के जलाशय इमंद्रा झील में जा सकती हैं।

क्या रूस या दुनिया में बड़े पैमाने पर सुधार परियोजनाओं के उदाहरण हैं?

बी बी: और मरमंस्क क्षेत्र में, और पूरे रूस में, मुझे अभी तक ऐसे उदाहरणों के बारे में पता नहीं है जब इस तरह की तकनीक का उपयोग बड़े क्षेत्र में किया जाएगा। दुनिया के बाकी हिस्सों में, ऐसे उदाहरण हैं, लेकिन मूल रूप से इस तरह के काम को उद्यम के बंद होने के बाद किया गया था, यानी क्षेत्र को पूरी तरह से राज्य की जिम्मेदारी के क्षेत्र में स्थानांतरित करने के बाद। उदाहरण के लिए, कनाडा में तांबे-निकल संयंत्र के आसपास के क्षेत्र में छात्रों और बेरोजगारों की भागीदारी के साथ बड़े पैमाने पर सुधार कार्य किया गया था।

मैं मेक्सिको में एक सुविधा में था जहां एक रिफाइनरी साइट को पुनः प्राप्त किया गया था। तालाबों में, प्रदूषण दसियों मीटर की गहराई में घुस गया, जहाँ न केवल तेल उत्पाद, बल्कि भारी मात्रा में भारी धातुएँ भी जमा हुई थीं, क्योंकि उत्पादन में लेड व्हाइट का लंबे समय से उपयोग किया जाता था। अब प्लांट की जगह पर एक बड़ा पार्क बनाया गया है।

तकिये के लिए आप पास की फैक्ट्रियों से वर्मीक्यूलाइट और मिट्टी दोनों लेते हैं। उन लोगों के बारे में जो उरल्स में, उदाहरण के लिए, सुधार में लगे हुए हैं और इन सामग्रियों तक पहुंच नहीं है?

एमएस: वर्मीक्यूलाइट के बजाय, आप जेल, सिंथेटिक पॉलिमर और किसी भी अन्य नमी-खपत सामग्री का उपयोग कर सकते हैं - वह सब कुछ जो पौधों को विकास के शुरुआती चरणों में सूखने से बचाएगा। कचरे के संबंध में, कई जगहों पर जहां अयस्क प्रसंस्करण सुविधाएं हैं, वहां उनके निष्कर्षण की सुविधाएं भी हैं, जिसका अर्थ है कि, सबसे अधिक संभावना है, आपको उपयुक्त कचरा मिल सकता है। बेशक, यह नियम हमेशा काम नहीं करता है, और सभी अपशिष्ट प्रभावी नहीं हो सकते हैं, लेकिन इन मुद्दों को समझने के लिए विशेषज्ञों की आवश्यकता है।

आपकी पद्धति का उपयोग करके अन्य किस प्रकार के दूषित क्षेत्रों को पुनः प्राप्त किया जा सकता है? उदाहरण के लिए, क्या इसे तेल फैल पर लागू किया जा सकता है?

बी बी: विभिन्न अशांत भूमि के सुधार के लिए अक्सर मिट्टी की संरचना बनाने के दृष्टिकोण का उपयोग किया जाता है। भारी धातु संदूषण को रोकने और खत्म करने के लिए क्षारीय सामग्री का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। प्रौद्योगिकी योजना न केवल प्रदूषण के प्रकार से निर्धारित होती है, बल्कि उदाहरण के लिए, मिट्टी के प्रकार, जलवायु और बहुत कुछ जैसे कारकों द्वारा भी निर्धारित की जाती है। प्रत्येक अशांत क्षेत्र एक जटिल प्रणाली है, इसलिए, हमारे जैसे, समस्या का कोई सार्वभौमिक समाधान नहीं है और न ही हो सकता है।

एमएस: हम जिन निर्माणों के साथ काम करते हैं, वे एक अद्वितीय दीर्घकालिक प्रयोग हैं। लगभग एक दशक से हम पारिस्थितिक तंत्र और मिट्टी के विकास को वास्तव में चरम स्थितियों में देख रहे हैं, निरंतर प्रदूषण और कठोर ध्रुवीय जलवायु को मिलाते हुए। पूरी दुनिया में ऐसे कुछ ही काम हैं, और शायद इसीलिए यह हमारे लिए इतना दिलचस्प है।