The elements concentration in soil and accumulation in plants growing spontaneously on an old copper slag dump were studied. The research object was a landfill site of the Polevskoy copper smelter (Middle Ural, Russia), which is about 200 years old. We investigated composite samples, consisting of soil blocks (20 x 20 cm) with growing plants. Samples were selected on a transect of 4-5 m at equal intervals. The composite sample was divided into slag fractions: stone, gravel, fine soil (particles smaller than 1 mm); plant fractions: moss and roots, stems and leaves. The microelement analysis of the samples was carried out at an analytical center of the Institute of Geology and Geochemistry, Ural Branch of RAS. The analyses were performed by inductively coupled plasma mass-spectrometry using Elan-9000 ICP mass-spectrometer. The formation of technogenic soil with a thickness of 10-15 cm on the dump of cast copper slag has begun two hundred years ago. Fine soil constitutes more than one third of the technogenic soil mass and acts as a sorption geochemical barrier. Fine soil accumulates elements mobilized from slag. The concentration of most elements in fine soil is 1-2 orders of magnitude higher than their concentration in slag stone. Pb, Cd, Bi are particularly effectively retained in fine soil: their content is 700-1000 times higher than in slag stone. In the conditions of unlimited supply of elements released from slag, plant reaches the upper threshold of accumulation. The aboveground plant parts compared to litter (roots and moss) have a lower concentration of all elements, but they show the stronger ability to accumulate selenium.: industrial dump, heavy metals, technogenic soil, anthropogenic ecosystems, elements distribution.
В решении экологических вопросов и проблемы дефицита минерального сырья для медеплавильных предприятий перспективным является вовлечение в разработку отходов медеплавильного производства, в частности отвальных медных шлаков. Технология переработки последних включает дробление с последующим получением медного концентрата. В качестве отхода накапливается тонкодисперсный материал размерности ≤0.05 мм, содержащий около 3.4% цинка, 0.4-меди, 0.4-свинца, 35.0%-железа, так называемый "технический песок". Для разработки новых способов извлечения полезных компонентов и утилизации овальных шлаков необходимы определение минералов-концентраторов цветных металлов и изучение особенностей их пространственного распределения в обломках шлака, слагающих "технический песок". Исследование вещественного состава "технического песка" Среднеуральского медеплавильного завода выполнено в Центре коллективного пользования "Геоаналитик" Института геологии и геохимии УрО РАН. С использованием электронной микроскопии на сканирующем электронном микроскопе JSM-6390LV с энергодисперсионной приставкой INCA Energy 450 X-Max 80 в обломках шлака, слагающих "технический песок", установлены фазы фаялита, пироксенов, кварца, вюстита, магнетита, гематита, штейна, шпейзы и стекла. Во всех обнаруженных фазах рассчитан приблизительный баланс минералообразующих элементов. Рассмотрена возможность извлечения полезных компонентов из данного вида отходов с помощью гидрометаллургических методов.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.