Кратък обзор и резюмета на представените публикации основните направления в представените публикации включват

Халда от твърди отпадъци след бактериално излугване на медна сулфидна руда съдържаше все още значителни количества сулфидни минерали (главно пирит) и някои токсични тежки метали. Халдата беше обитавана от ацидофилни хемолитотрофни бактерии и след дъжд беше източник на кисели дренажни води, генерирани в резултат на спонтанна бактериална активност. Инхибирането на този процес беше постигнато чрез конструиране на двупластова покривка върху отпадъците (отдолу нагоре): 15 см пропусклив пясъчен пласт и 35 см почвен пласт с високо плодородие поради добавянето на подходящи минерални и биологични торове и засаден с различни тревисти растения – люцерна (Medicago sativa), фий (Vicia tenufolia), детелина (Trifolium repens) и червена власатка (Festuca rubra).

124. Nicolova, M.V., Spasova, I.I., Georgiev, P.S. and Groudev, S.N., Detoxication of anaerobiccally digested sludge by bioleaching with chemolithotrophic bacteria, In: Proceedings of XV Balkan Mineral Processing Congress, vol. II, pp. 871 – 873, Sozopol, Bulgaria, 12 – 16 June, 2013.

Проби от анаеробно разградена активна утайка, съдъжаха различни токсични тежки метали (Cu, Zn, Ni, Co, Cr, Mn, Fe), органични и биологични замърсители (главно бактерии от родовете Escherihia, Klebsiella, Streptococcus и Clostridium, яйца на хелминти), бяха подложени на третиране с цел детоксикация. Установено бе, че автоклавиране (при 121 ^oC, 1.2 atm, за 30 min) последвано от излугване при 55 ^oC чрез смесена култура на умерено термофилни хемолитотрофни бактери, бе най- ефикасният метод за отстраняване или намаляване на замърсителите под пределно допустимите нива. Възможно бе и извличането на някой метали съдържащи се в относително високи концентрации, в продукционните разтвори. Биоусвоимите форми на N, P, K и основните микроелементи присъстваха в третираната утайка, което я правеше пригодна за използването и като подобрител на почвата. Този ефект бе демонстриран чрез експерименти, при които добавянето на предварително третирани утайки към излужената канелена горска почва значително увеличи добива на различни тревисти растения, използвани за възстановяване на пост-минни терени.

125. Nicolova, M.V., Spasova, I.I., Georgiev, P.S. and Groudev, S.N., Microbial removal of heavy metals from activated sludge for producing a high-quality compost, Annual of the University of Mining and Geology, Sofia, 2015, vol. 58, part II, pp. 168 – 172.

Активна утайка, замърсена с тежки метали (главно желязо, но също и редица токсични цветни метали), беше подложена на предваритално третиране за отстраняване на тези метали, правейки такава утайка подходяща за получаване на компост за възстановяване на почви и зeмеделие. Най-ефикасното отстраняване на тежките метали беше постигнато чрез излугване на утайката със смесени култиури на ацидофилни хемолитотрофни бактерии при рН около 1.7 – 1.9. Такова излугване обаче беше свързано също със значително отстраняване на някои съществени агробиологични елементи (N, P, K) от утайката. Излугването чрез смесени култули на хемолитотрофни и хетеротрофни микроорганизми при рН около 2 – 3 протичаше при малко по-ниски скорости, но също отстраняваше значителни части от тежките метали и сравнително малки части от агробиологично съществените елементи. Такива активни утайки бяха много подходящи за приготвяне на висококачествен компост.

126. Spasova, I.I., Nicolova, M.V., Georgiev, P.S. and Groudev, S.N., Biotechnological cleaning of polluted waters by means of a system producing large amounts of biodegradable organic matter, Annual of the University of Mining and Geology, Sofia, 2015, vol. 58, part II, pp. 156 – 158

Кисели дренажни отпадъчни води, замърсени с тежки метали, арсен и сулфати, бяха третирани посредством пропусклива реактивна мултибариера (предназначена за микробна дисимилативна сулфат редукция, биосорбция и допълнителна химична неутрализация) и изкуствено мочурище, свързани в серия. Главната структура в тази система беше мултибариерата, която беше запълнена със смес на биологично разградими органични субстрати (главно растителна биомаса, компост, говежда тор) и беше обитавана от различни анаеробни микроорганизми (главно сулфат – редуциращи бактерии и микроорганизми метаболитно свързани с тези бактерии). Третирането на замърсените води чрез тази система водеше до отстраняването на тежките метали, арсена и сулфатите и до набогатяване на изтичащите от мултибариерата води с разтворими биоразградими органични съединения. Предварителните експерименти показаха, че такива води са подходящи за генериране на електричество посредством микробна горивна клетка. Водите, изтичащи от тази клетка, бяха подложени на пречистване чрез изкуственото мочурище.

127. Groudev, S.N., Spasova, I.I., Nicolova, M.V.аnd Georgiev, P.S. , Prevention of the generation of acid drainage waters in a heap consisting of uranium-bearing mining wastes, Annual of the University of Mining and Geology, Sofia, 2015, vol. 58, part II, pp. 160 – 162.

Генерирането на тежко замърсени кисели руднични дренажни води беше съществен екологичен проблем в повечето от българските уранови находища след прекратяването на тяхното промишлено разработване. Различни методи за да се предотврати това генериране бяха тестирани и най-ефикасният от тях е представен в тази публикация.

Експериментална халда, състояща се от около 550 тона богати на пирит минни отпадъци, разположена в урановото находище Курило, беше след дъждове обект за генериране на дренажни води с рН в областта около 1.5 – 3.5 и замърсени с радионуклиди, тежки метали, арсен и сулфати. Генерирането беше свързано с присъстваието на многочислени популации на ацидофилни хемолитотрофни бактерии, които окисляваха пирита, другите сулфиди и урана в халдата, както и някои от разтворените в дренажните води продукти от съответните окислителни реакции. Инхибирането на този процес беше постигнато чрез конструирането на около 40 – 45 cm пласт, състоящ се от смес на почва, твърди биологично разградими органични субстрати (растителен компост, животински тор, слама) и натрошен варовик, за да се образува върху халдата покривен пласт със слабо алкално рН (около 7.5 – 8). Някои тревисти растения бяха насадени в този покривен пласт. Тази нова екосистема беше обитавана от микробно съобщество, състояща се главно от различни хетеротрофни микроорганизми, като чрез периодично внасяне на варовик този пласт беше поддържан неподходящ за ацидофилните хемолитотрофни бактерии.

128. Николова М.В. , Рекултивация на терени, съдържащи токсични елементи, Автореферат на дисертация за получаване на научно-образователна степен „Доктор, София 2015 г.

Настоящата разработка е свързана с някои проблеми, представляващи съществен интерес с оглед рекултивацията на терени, замърсени с токсични елементи. Като типичен обект в това отношение са избрани насипища от минни отпадъци, съществуващи за продължителен период от време в урановото находище Курило. Тези насипища, съдържащи големи количества сулфидни минерали, главно пирит, и остатъчни концентрации от уран и други радионуклиди (включително особено опасния радий), са обитавани от многочислена и разнообразна микрофлора, състоящи се главно от хемолитотрофни бактерии. Жизнената дейност на тези бактерии, свързана с окислението на сулфидите и други неорганични източници на енергия, както и сравнително обилните валежи в този район, са довели до интензивно генериране на силно замърсени кисели дренажни води, което, от своя страна, е причинило сериозно замърсяване на почвите и водните екосистеми, разположени в близост с насипищата от минни отпадъци. Освен това, част от разтворените замърсители, постъпващи чрез дренажните води в системата от дерета, разположени около насипищата, чрез малката рекичка Тейна са достигнали до река Искър и чрез нея са мигрирали на значителни разстояния от обекта.

Поради съществените екологичните проблеми, свързани с насипищата от токсични минни отпадъци в находище Курило, особено внимание в представената разработка е отделено именно на процеса на генериране на кисели дренажни води в обекта, както и на прилагането на различни методи за предотвратяване на този процес. В тази насока подробно е изследвана възможноста за използването на предварително пречистена активна утайка от пречиствателна инсталация за битови води при формирането на ефикасно почвено покритие върху минни отпадъци от находището. Разработеният в резултат на тези изследвания метод е приложен и в пилотни мащаби в екологичния полигон на Минно-геоложкия университет.

129. Groudev, S.N., Spasova, I.I., Georgiev, P.S. and Nicolova, M.V., 2016. Mechanisms of biological oxidation of uranium in natural ecosystems, Annual of the University of Mining and Geology, Sofia, vol. 59, part II, pp. 163 – 166.