Вестник МГТУ, 2026, Т. 29, № 2.

Проблема, связанная с выяснением роли микроорганизмов и продуктов их метаболизма в деструкции силикатов и образовании вторичных минералов, актуальна не только с точки зрения извлечения полезных компонентов из бедных руд и техногенных образований, но и с точки зрения встраивания продуктов техногенеза в природные биогеоценозы. Встраивание продуктов техногенеза в природные биогеоценозы сопряжено с перераспределением техногенного вещества в системе техногенный минеральный субстрат - водный раствор - почва - биота (микроорганизмы, грибы, растения, животные). Ранее нами были выявлены особенности миграции элементов из хвостов флотации отвальных литых медеплавильных шлаков и продуктов их переработки (кеков) в почвенно-растительную систему (Золотова и др., 2020; Котельникова и др., 2022; Zolotova et al., 2025). Цель данного исследования заключается в оценке мобильности элементов из хвостов флотации отвальных литых медеплавильных шлаков в водный раствор под влиянием силикатных бактерий. Новизна и значимость исследования обусловлена тем, что на настоящий момент крайне мало исследований взаимодействия отходов цветной металлургии с силикатными бактериями. Материалы и методы Объектами исследования выступали хвосты флотации отвальных шлаков Среднеуральского медеплавильного завода ("технические пески"). Их вещественный состав был подробно изучен ранее (Котельникова и др., 2018). Химический состав представлен на рис. 1. Тяжелые металлы в основном сосредоточены в штейне и шпейзе в виде сульфидов и интерметаллидов (Котельникова и др., 2018). Рис. 1. Химический состав хвостов флотации отвальных шлаков Среднеуральского медеплавильного завода, мас.% Fig. 1. The chemical composition of flotation tailings o f the Sredneuralsk copper smelter slags, wt.% Бактериальное выщелачивание "технических песков" проводилось на базе Института естественных наук и математики Уральского федерального университета (кафедра экспериментальной биологии и биотехнологий, лаборатория микробиологии). Для оценки воздействия различных силикатных бактерий на хвосты флотации медеплавильных шлаков и условий биовыщелачивания было проведено два лабораторных эксперимента: в 2011 г. совместно с профессором, кандидатом биологических наук Н. Н. Фирсовым; в 2024 г. - совместно со старшим преподавателем кафедры О. В. Воропаевой (табл. 1). Для выделения и культивирования бактерий, а также для дальнейшего проведения биовыщелачивания, бактерии выращивали на селективной среде Зака следующего состава (г/л): сахароза - 20; MgSO4*7H2O - 0,15; NaCl - 0,15; MnSO4 - 0,05; FeSO4 - 0,05; CaCO3 - 2,0; калийалюмосиликат - 2,0; Ca3(PO4)2 - 15. Для плотной среды добавляли 1,5 % бактериологического агара. Чистую культуру силикатных бактерий выделяли путем многократных пересевов изолированных колоний, выросших на плотной питательной среде Зака, чередуя их с посевом на жидкую среду с предварительным прогревом клеток и спор до 100 °С в течение 15 мин. Биовыщелачивание проводили в круглых плоскодонных колбах объемом 250 мл, куда помещали "технические пески" и бактериальную культуру. Условия эксперимента отмечены в табл. 1. Дополнительно