Алгоритм определения безопасного для растений и микроорганизмов содержания нефтепродуктов в рекультивируемой почве

Ахметзянова, Лейсан Габбасовна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Алгоритм определения безопасного для растений и микроорганизмов содержания нефтепродуктов в рекультивируемой почве
ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)

Автореферат диссертации по теме "Алгоритм определения безопасного для растений и микроорганизмов содержания нефтепродуктов в рекультивируемой почве"

На правах рукописи

АХМЕТЗЯНОВА ЛЕЙСАН ГАББАСОВНА

АЛГОРИТМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОГО ДЛЯ РАСТЕНИЙ И МИКРООРГАНИЗМОВ СОДЕРЖАНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ В РЕКУЛЬТИВИРУЕМОЙ ПОЧВЕ

03.02.08-экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 9 МАЙ 2011

КАЗАНЬ, 2011

4847138

Работа выполнена на кафедре прикладной экологии факультета географии и экологии Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Казанский (Приволжский) федеральный университет».

Научные руководители: доктор химических наук, профессор

Латыпова Венера Зиннатовна

доктор биологических наук, профессор Селивановская Светлана Юрьевна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Киреева Наиля Ахняфовна, кандидат биологических наук, доцент Зарипова Сания Кашафовна

Ведущая организация: Казанский государственный аграрный

университет

Защита диссертации состоится «9» июня 2011 г. в 10.00 часов на заседании Диссертационного Совета ДМ 212.081.19 при ФГАОУ ВПО «Казанский (Приволжский) федеральный университет» по адресу: 420008, Республика Татарстан, г. Казань, ул. Кремлевская, д. 18, ауд. 209 (восточное крыло главного здания).

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке им Н.И. Лобачевского по адресу: г. Казань, ул. Кремлевская, д,35.

Автореферат разослан «09» мая 2011 г.

Ученый секретарь Диссертационного Совета, кандидат биологических наук, доцент

Р.М. Зелеев

Актуальность работы. Углеводороды нефти являются широко распространенными промышленными поллютантами, поступающими в окружающую среду вследствие нефтяных разливов при добыче, транспортировке и хранении нефти. Ответная реакция экосистем на нефтяное загрязнение обусловлена совокупностью множества факторов: поликомпонентностыо состава нефти, находящейся в процессе постоянного изменения, наличием в её составе токсичных веществ, гетерогенностью состава и структуры самой экосистемы, многообразием и изменчивостью внешних факторов (Звягинцев, 19896, Марфенина, 1991, Caravaca and Roldan, 2003, Яковлев с соавт., 2009).

В технологии очистки почвы от нефтяного загрязнения активно развиваются направления, использующие биологические методы. При этом основным условием биодеградации углеводородов является развитие почвенной микробной биомассы (Margesin and Schinner, 2005, Наумова с соавт., 2008, Lee et ai., 2008). Увеличение аборигенной микробной биомассы и ее активности путем внесения дополнительных питательных веществ, удобрений, аэрации и увлажнения, а также интродукция углеводородокисляющих микроорганизмов стимулирует процессы деструкции нефти (Margesin and Schinner, 2001, Namkoong et ai., 2002, Rayner et al., 2007, Tibbett et al., 2010, Wang eta!., 2011).

Индикатором эффективности рекультивации нефтезагрязненной почвы служит изменение состояния почвенного сообщества. В качестве индикаторов часто используют респираторную, ферментативную активность почвы, а также численность и биомассу микроорганизмов (Song and Bartha, 1990, Phillips et al., 2000, Dawson et al., 2007, Кураков с соавт., 2006, Киреева с соавт., 2009, Новоселова, 2009, Gandolfi et al., 2010, Tahg et al., 2010). Помимо этого многие исследователи высказываются о возможности использования фитотоксичности, оцениваемой на основании реакции тестовых растений, в качестве показателя восстановления почвы после загрязнения углеводородами нефти (Phillips et al., 2000, Labud et al., 2007, Serrano et al., 2009).

Процесс рекультивации почвы считается завершенным, когда почвенное микробное сообщество восстанавливает свой исходный статус, а также снижается уровень фитотоксичности почвы. Однако при проведении практических работ такие обширные исследования не представляются возможными, поэтому основным показателем, регистрирующим эффективность рекультивации, является содержание нефтепродуктов. В то же время необходимо отметить, что в настоящее время остаточное содержание нефтепродуктов, достижение которого считалось бы достаточным для завершения процесса рекультивации, не определено. Проблему осложняет и тот факт, что в процессе рекультивации образуются различные продукты трансформации нефтяных углеводородов, а также вещества, выделяемые микроорганизмами, нехарактерными для аборигенного сообщества (Киреева с соавт., 2005), токсичность и концентрация которых зависит от времени загрязнения почвы и способа выбранной рекультивации.

Цель настоящей работы - разработать подход для установления содержания нефтепродуктов в рекультивируемой серой лесной почве, безопасного для микробного сообщества и растений, на основе лабораторного моделирования и последующего статистического анализа.

Задачи исследования.

1. Осуществить лабораторное моделирование процессов рекультивации серой лесной почвы, загрязненной товарной нефтью в дозах 1-15%, с использованием следующих приемов: рыхление, внесение опилок и мочевины, перегноя и биопрепарата «Деворойл», и оценить их влияние на скорость деструкции углеводородов.

2. Оценить изменение состояния микробного сообщества серой лесной почвы в процессе рекультивации на основе анализа общей микробной биомассы, численности гетеротрофных и углеводородокисляющих микроорганизмов.

3. Определить изменение биологической активности сообщества серой лесной почвы на основе анализа респираторной, дегидрогеназной и уреазной активностей в процессе рекультивации нефтезагрязненной почвы.

4. Установить эффекты нефтяного загрязнения в отношении уровня фитотоксичности почвы в зависимости от дозы загрязнения, способа рекультивации и длительности процесса.

5. Определить алгоритм и подготовить программу для определения безопасного содержания нефтепродуктов в серой лесной почве, подвергнутой различным способам рекультивации.

Научная новизна. Впервые предложен алгоритм для определения безопасного для растений и почвенных сообществ содержания нефтепродуктов в почве, подвергнутой рекультивации, который включает лабораторное моделирование процессов рекультивации, получение экспериментальных данных о состоянии микробных сообществ и фитотоксичности созданных в процессе моделирования образцов, различающихся содержанием продуктов трансформации нефти, и последующий статистический анализ результатов. Статистический анализ заключается в построении нелинейных моделей для проверки гипотезы о совпадении параметров опыта и контроля в зависимости от концентрации нефтепродуктов (используется статистика «отношения шансов») в предположении, что каждый параметр характеризует состояние сообщества почвы как целого. Выявлено, что внесение нефти в дозе до 15% приводит к увеличению микробной биомассы и численности углеводородокисляющих микроорганизмов, длительность эффекта зависит от исходного содержания нефти. Показано, что с увеличением дозы внесенной нефти увеличивается уровень фитотоксичности, возрастает продолжительность негативного эффекта, становятся достоверными различия в эффектах, вызванных разными способами рекультивации.

Практическая значимость работы. Полученные в диссертационной работе результаты являются основой способа определения норматива допустимого

остаточного содержания нефтепродуктов в серой лесной почве. Данные о содержании нефтепродуктов в почве, подвергнутой рекультивации, не представляющем опасность для почвенных сообществ и растений, могут быть использованы при разработке проектов рекультивации и восстановления нарушенных земель. Предложенный подход к определению безопасного содержания продуктов трансформации нефти, образующихся при ремедиации, используется при выполнении работ ООО «Экосфера» и ЗАО «Биосфера и технология» (справки прилагаются).

Разработанная компьютерная программа выявления безопасного содержания нефтепродуктов в серой лесной почве может быть использована для разработки нормативов остаточного содержания нефтепродуктов для других типов почв.

Результаты исследований используются при проведении практических работ по курсу «Экологическое нормирование» на кафедре прикладной экологии Казанского (Приволжского) федерального университета (КФУ).

Положения, выносимые на защиту:

1. разработанный алгоритм, включающий лабораторное моделирование различных процессов рекультивации для создания почвенных образцов с различающимися продуктами трансформации углеводородов, получение эмпирических данных о состоянии микробного сообщества и фитотоксичности почвы и последующий статистический анализ полученных результатов, позволяет установить содержание нефтепродуктов в почве, подвергнутой рекультивации, не представляющее опасность для почвенных сообществ и растений.

2. внесение нефти в дозе до 15% и рекультивация почвы приводит к разнонаправленным эффектам в отношении микробного сообщества и растений: на начальном этапе происходит увеличение уровня респирации, общей микробной биомассы, численности гетеротрофных и углеводородокисляющих микроорганизмов при одновременном снижении всхожести и развития тестовых растений, а в последующем - снижение биологической активности микробного сообщества и улучшение характеристик тестовых растений.

3. применение различных приемов рекультивации нефтезагрязненных почв вызывает немонотонное изменение уровня фитотоксичности почвы.

экспериментальной части диссертации, обсуждении результатов и формулировании выводов на их основе. Соавторами публикаций являются научные руководители - д.х.н., профессор, заведующая кафедрой прикладной экологии Латыпова В.З. и д.б.н., профессор Селивановская С.Ю, сотрудники кафедры прикладной экологии к.х.н. Валеева Г.Р., Латыпов М.К., к.х.н. Семанов Д.А.

Апробация работы. Материалы работы докладывались на 1-м экологическом форуме Прикамья (Набережные Челны, 2007); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Окружающая среда и устойчивое развитие регионов: новые методы и технологии исследований» (Казань, 2009); Международной научно-практической конференции «Химия и экология: развитие науки и образования» (Москва, 2010); II Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Прогрессивные технологии и перспективы развития» (Тамбов, 2010); II Всероссийской научно-практической конференции «Современные проблемы экологического права и природоохранного законодательства: вопросы теории и практики» (Чебоксары, 2010); II Международной научной конференции молодых ученых «Актуальные проблемы науки и техники» (Уфа, 2010); V Международной научно-практической конференции «Промышленность и экологическая безопасность» (Казань, 2010).

Публикации. Основные результаты диссертации изложены в 3 статьях и 5 тезисах докладов.

Структура и объем диссертации. Работа изложена на 125 страницах, содержит 8 таблиц и 36 рисунков, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов и обсуждений, выводов, списка литературы, включающего 210 источников, из которых 75 на иностранном языке, и приложения.

Благодарности. Автор выражает большую признательность научным руководителям - д.х.н., проф., зав. каф. прикладной экологии факультета географии и экологии КФУ В.З. Латыповой и д.б.н., проф. С.Ю. Селивановской за поддержку и внимательное отношение к работе; д.б.н., к.ф.-м.н., проф. A.A. Савельеву за помощь в проведении статистической обработки результатов; сотрудникам кафедры за помощь и теплую рабочую атмосферу.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1 Обзор литературы

В обзоре литературы приведены характеристики фракционного состава и физико-химических свойств нефти и нефтепродуктов, отражены основные механизмы, а также геохимические аспекты деградации нефти в природных условиях. Представлены данные о влиянии нефтяного загрязнения на агрофизические свойства почв.

Основная часть обзора литературы посвящена влиянию загрязнения почв углеводородами и различных методов рекультивации на характеристики почвенного микробного сообщества: численность гетеротрофных и углеводородокисляющих

микроорганизмов, микробную биомассу, респираторную и ферментативную активностей почв, а также на спектр различных культурных и дикорастущих растений.

Произведен анализ публикаций, посвященных современным механизмам и способам рекультивации нефтезагрязненных территорий, Особое внимание уделено биологическим способам ремедиации: биостимуляции и биоаугментации.

Глава 2 Материалы и методы исследования

Объекты исследования, схема эксперимента. Объектом исследования являлась серая лесная почва на желто-бурых карбонатных делювиальных суглинках (Номенклатура..., 2008), а также микробные сообщества почвы и растения.

Для создания модельных образцов проводили искусственное загрязнение почвенных образцов, отобранных в фоновых районах РТ, товарной нефтью в дозе 1, 2, 3, 10 и 15% от массы почвы. Контролем служила незагрязненная почва. Загрязнение почвы проводили товарной нефтью, добываемой на территории Республики Татарстан (УПС «Бастрык» НГДУ «Прикамнефть» ОАО «Татнефть»), Плотность нефти составила 0,885 г/см3, содержание серы - 2,3%, парафинов - 3,3%, воды - 10%, механических примесей - 0,07%. В опыте использовали следующие способы рекультивации нефтезагрязненных почв: применение азотного удобрения (мочевина) с опилками в качестве структурообразователя (варианты М), органического удобрения в виде перегноя (зрелый 1-годичный навоз) (варианты П), промышленного биопрепарата «Деворойл» (варианты Д) и рыхление почвы (варианты Р). Дозы внесения минеральных и органических азотных удобрений в нефтезагрязненные почвенные образцы рассчитаны по ВРД 39-1.13-056-2002 (ВРД ..., 2002). Количество вносимого биопрепарата «Деворойл» определяли согласно руководству по применению (Биологический..., 2008). Повторность опыта трехкратная.

Аналитические методы. Определение содержания нефтепродуктов проводили методом ИК-спектрометрии с предварительной экстракцией четыреххлористым углеродом (ПНД Ф 16.1:2.2.22-98, 1998). Органический углерод определяли по методу Тюрина в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26213-91, 1992). Определение общего азота проводили фотометрическим методом «индофеноловой зелени» по ЦИНАО (ГОСТ 26107-84, 1984). Определение подвижных соединений фосфора и калия проводили фотометрическим методом по Кирсанову в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26207-91, 1992). Значения pH определяли потенциометрическим методом в водном (1:1) экстракте (ГОСТ 26483-85, 1985). Анализ гранулометрического состава почвы проводили по методике Качинского с помощью катетометра В-630 (Вадюннна, Корчагина, 1986, ГОСТ 27593-88 (2005), 2005).

Определение фитотоксичности почвы. Фитотоксичность загрязненной почвы определяли в соответствии с ГОСТ Р ИСО 22030-2009, 2010. Фитотоксичность оценивали на основании сравнения длины наземной части, длины второго листа и

фитомассы сухого вещества тест-растений, выращенных на загрязненных и контрольных почвенных образцах.

Методы оценки состояния почвенного микробного сообщества. Респираторную активность почвенного микробного сообщества оценивали путем тшриметрического определения количества С02, выделившегося после поглощения щелочью (Microbiological..., 2006). Суммарную микробную биомассу (Cmic) вычисляли на основе субстрат-индуцированной респираторной активности (Microbiological..., 2006). Уреазную активность оценивали фотометрически по количеству ионов аммония, образующихся в результате восстановления мочевины (Хазиев, 2005). Дегидрогеназную активность оценивали колориметрически по количеству формазана (ТТФ), образующегося в результате восстановления 2,3,5-трифенилтетразолийхлорида (ТТХ) (Хазиев, 2005). Численность гетеротрофных микроорганизмов определяли путем высева на мясо-пептонный агар, численность углеводородокисляющих микроорганизмов (УОМ) определяли методом предельных разведений на жидких средах с нефтью в качестве единственного источника углерода (Руководство ..., 1983).

Статистические методы анализа. Измерение всех параметров проводили не менее чем в трехкратной повторное™. Достоверность различий полученных результатов оценивали с использованием коэффициента Стьюдента (Р>0,95). Для имитации результатов экспериментов применен метод рандомизации (Efron and Tibshirani, 1993, Davison, 1997). Для нелинейного описания показателей во времени использованы нелинейные обобщенные аддитивные модели (generalized additive models, GAM) (Hastie, 1990). Для написания программы выявления в почве содержания нефтепродуктов, не оказывающего негативный эффект, использовали программный пакет R (R: А language..., 2000).

Глава 3 Результаты и обсуждение

Характеристика исходной почвы. На первом этапе серая лесная почва, отобранная на фоновой территории, была охарактеризована по содержанию органогенных элементов и гранулометрическому составу. Установлено, что содержание органического углерода в исследуемой почве составило 5,4 %, азота общего - 0,3 %, К20 - 108,6 мг/кг, Р205 - 114,0 мг/кг, рН 6,2. Анализ гранулометрического состава позволил отнести исследуемую почву к иловато-пылеватой средней глине.

Изменение содержания нефтепродуктов и агрохимические показатели серой лесной почвы, загрязненной нефтью в дозах 1, 2. и 3%. Для определения содержания нефти, которое бы не оказывало негативного влияния на почвенные сообщества, моделировали различные способы рекультивации, относящиеся к методам биостимуляции и биоаугментации. Предполагали, что результатом применения разных способов рекультивации будет являться не только разная скорость деструкции нефтяных углеводородов, но и образование разных интермедиатов в процессе трансформации нефтяных компонентов. Такой подход позволяет моделировать почвенные образцы с нефтяным загрязнением разного возраста, различными

промежуточными компонентами и, как следствие, различными эффектами в отношении почвенной биогы.

При анализе содержания нефтепродуктов обнаружено, что через 6,5 месяцев после внесения нефти в дозе 1% содержание нефтепродуктов составило 1,10, 1,76, 1,25 и 2,01 г/кг для образцов 1Р, 1М, 1П и 1Д соответственно. При сравнении воздействия способов рекультивации можно отметить, что их сущесгвенного влияния на конечное содержание нефтепродуктов не выявлено.

Похожая картина выявлена при анализе изменения содержания нефтепродуктов при 2%-ном загрязнении. В то же время, в отличие от меньшей концентрации, процесс деструкции наблюдали и на заключительных этапах эксперимента. Кроме того, необходимо отметить, что при данном уровне загрязнения наиболее эффективным оказался такой рекультивационный прием как внесение перегноя.

Анализ почвенных образцов, загрязненных нефтью в дозе 3% (рис. 1), показал, что к концу исследования произошло заметное снижение содержания нефтепродуктов до 2,51 г/кг в варианте ЗП. В остальных вариантах также произошло снижение нефтепродуктов на 79,8, 75,2 и 73,9 % (в вариантах ЗР, ЗМ и ЗД), однако конечное содержание оказалось в 2,4, 3,0 и 3,1 раза лесной почвы нефтью в дозе 3% и разных выше по сравнению с вариантом с способах рекультивации внесением перегноя.

В целом процесс снижения содержания углеводородов во всех вариантах имел схожую динамику, в которой можно выделить две фазы. В течение первой фазы, длившейся 4 месяца, происходило быстрое снижение содержания нефтепродуктов в почве (от 73 до 90% от внесенной нефти). Во второй фазе (с 4 по 7 месяц) снижение содержания нефтепродуктов составило 1,5-37%. Первая фаза связана с испарением лепшле'1учих фракций нефти, а также с первоначальным разложением легкодоступных углеводородов, после чего во второй фазе микроорганизмы приступают к утилизации углеводородов с более сложным строением и меньшей доступностью. Подобную картину наблюдали и другие авторы (Jôrgensen et al., 2000, Namkoong et al., 2002, Marin et al., 2005, Sarkar et al., 2005, Ros et al., 2010).

В контрольных почвенных образцах через сугки от начала эксперимента содержание Сорг составляло 5,4% и достоверно далее не изменялось (рис. 2). Загрязнение почвы нефтью привело к увеличению содержания Сорг,.

[■ к m зр взм азп изд]

Рис. 1 Изменение содержания нефтепродуктов при загрязнении серой

Контроль 1% 2% 3%

Варианты

| И Рыхление В .Мочевина^олилкн И Перегной а Деворойя]

Варианты

| Ш Рыхлен не в Мочевина-опнлки 'О Перегной Н Деворойл!

Рис. 2 Содержание Сорг. в почвенных образцах, отобранных в начале (А) и конце (Б) эксперимента при 1, 2 и 3% загрязнении серой лесной почвы

Так в вариантах с применением рыхления (в этом случае другие органические субстраты не добавляли) содержание органического углерода увеличилось в 1,3, 1,5, 1,5 раза по сравнению с контролем для вариантов с внесением нефти в количестве 1, 2, 3% (варианты 1Р, 2Р, ЗР) соответственно.

К концу эксперимента в опытных вариантах при дозе нефти 1 и 2% отмечено заметное снижение содержания Сорг. В вариантах с 3% дозой загрязнения содержание С„рг. для всех опытных образцов не снизилось до уровня контрольного варианта. Наиболее интенсивное снижение содержания С<,рГ. отмечается для вариантов рекультивации с применением мочевины и опилок. Скорее всего, меньшая скорость снижения Сорг, при загрязнении в количестве 3% связана с токсическим действием нефти на почвенные микроорганизмы, что согласуется с данными ряда авторов (Киреева с соавт., 2001, Колесников с соавт., 2006).

Через сутки с момента загрязнения содержание 1Човщ. в контрольном образце находилось на уровне 0,3%. Внесение нефти не привело к достоверному изменению его содержания. К концу эксперимента достоверное изменение содержания ¡Ч0бщ. в почвенных образцах наблюдалось только для вариантов 1М, 2М, ЗМ - 39,6, 15,9, 36,7% соответственно. В начале эксперимента отношение для незагрязненных почвенных образцов составило 17,9 (рис. ЗА). В вариантах с нефтяным загрязнением в начале эксперимента С:И было выше оптимальных значений и связано с внесением нефти. К концу эксперимента (рис. ЗБ) в опытных образцах значение С:Ы приблизилось к таковому в контроле. Аналогичные

Контро.

П Рыхление 5 Мочевина^оггилки а Перегной Н Дезоройл)

Контроль

и Рыхление э Мочевина^олилкн ЕЗ Перегной К Деворойл |

Рис. 3 Отношение С:Ы в почвенных образцах, отобранных в начале (А) и конце (Б) эксперимента при 1, 2 и 3 % загрязнении серой лесной почвы

зависимости были отмечены в работах Новоселовой Е.И. (2004), Киреевой Н.А. с соавторами (2001, 2005).

Микробная биомасса и численность гетеротрофов и углеводородокисляющих микроорганизмов серой лесной почвы при нефтяном загрязнении в дозах 1, 2 и 3%. В незагрязненной почве микробная биомасса (Cmic) на протяжении эксперимента варьировалась в интервале 0,25-0,64 мг Cm¡c/r. Внесение в почву нефти в дозе 1% приводило к увеличению уровня Cm¡c во всех вариантах опыта. Однако динамика изменения Cm¡c различалась при применении четырех способов рекультивации. Наибольшей амплитудой колебания уровня Cmic характеризовался такой способ

Только в случае вариантов 2П и 2М обнаружено увеличение Cm¡c при внесении нефти в количестве 2%, уровень которой оказался 1,11 и 1,34 мг С^/г (рис. 4). В двух других вариантах не обнаружено стимулирующего эффекта нефти, более того, на 14 и 42 сутки исследования выявлено, что уровень Cmic оказался ниже контрольного варианта. При загрязнении почвы нефтью в количестве 3% выявлен уровень Cm¡c, превышающий контрольный в 1,4, 1,2, 1,4 и 1,3 раза для вариантов ЗР, ЗМ, ЗП и ЗД соответственно.

В следующие два месяца исследования обнаружено, что уровень Cm¡c в опытных вариантах либо превышает уровень контроля (варианты ЗМ, ЗП, ЗД на 14, 28, 42 сутки), либо достоверно не отличается от контроля. К концу эксперимента Cm¡c опытных образцов ЗР и ЗМ оказалась на уровне контрольного варианта. В варианте ЗД уровень Cm¡c был ниже контроля и составил 55% от контрольного значения, а в варианте с применением перегноя (ЗП) наоборот был выше контроля в 1,6 раза. Скорее всего, флуктуационные изменения биомассы во времени связаны с сукцессионными процессами в почвенном микробном сообществе. Увеличение Cmic вследствие загрязнения почвы углеводородами нефти описано в работах многих авторов (Margesin et al., 2000, Caravaca and Roland, 2003, Marin et al., 2005, Lee et al., 2008).

Известно, что нефть, являясь органическим веществом, может выступать в качестве питательного субстрата для микроорганизмов, что приводит к росту их численности и, в итоге, к самоочищению почвы (Исмаилов, 1989, Margesin et al., 2000, Gandolfi et al., 2010). Численность гетеротрофных микроорганизмов в незагрязненной серой лесной почве в течение эксперимента колебалась в интервале 5,45*105 - 1,34*10 (рис. 5А). Эффект от внесения нефти в дозах 1 и 2% проявился на 14 сутки. Наибольшее

рекультивации, как внесение перегноя.

ЯК Ш2Р Р2.М И2П Н2д|

Рис. 4 Изменение микробной биомассы в серой лесной почве, загрязненной нефтью (2%), при различных способах рекультивации

увеличение численности (в 466 раз) отмечено для варианта с применением перегноя (1П). По истечении двух месяцев от начала эксперимента достоверно более высокие значения сохраняются в варианте 2М и 2П, в двух других опытных вариантах значения численности гетеротрофов колебались на уровне контроля.

Наибольшее увеличение

численности гетеротрофов при 3% загрязнении также наблюдали на 14 сутки, эксперимента, однако увеличение по сравнению с контролем было не столь значительным: в 32 и 83 раза в вариантах ЗП и ЗМ и всего в 3,4 раза в варианте ЗР.

Традиционно при оценке эффективности процессов биоремедиации определяют содержание УОМ в почве (рис. 5Б). На 14-28 сутки во всех опытных вариантах при 1 и 2% загрязнении отмечалось увеличение доли УОМ в общем числе гетеротрофных

микроорганизмов (максимум до 27%).

Резкое увеличение численности УОМ в течение первых 15 дней с момента загрязнения отмечали при загрязнении почвы в количестве 5,0 и 7,5 г/кг (Margesin загрязненной нефтью (1%), при различных et al., 2000, Lee et al., 2008). Содержание способах рекультивации уом к заверШению эксперимента

находилось на уровне сотых долей процента.

При анализе содержания УОМ при загрязнении почвы нефтью в дозе 3% выявлено, что, в целом, их доля от общей численности гетеротрофных микроорганизмов оказалась меньше, чем при более низких дозах загрязнения. В то же время стимулирующий эффект" нефтяных углеводородов оказался более пролонгированным.

Респираторная и ферментативная активности серой лесной почвы принефтаном загрязнении в дозах 1. 2 и 3%. Уровень респираторной активности используется для характеристики процесса деградации органического вещества в почве при биоремедиации (Balba et al., 1998, Jorgesin et al., 2000, Lee et al., 2005). В незагрязненной почве респираторная активность на протяжении эксперимента имела значения в интервале 0,09-0,39 мгС02/г*24 ч.

Увеличение респираторной активности в вариантах 1М и 1Д наблюдали уже на первые сутки эксперимента (1,03 и 0,68 мгС03/г*24 ч), в варианте 1П - на 14 сутки, в

lOOOOOCCOCO

1 14 28 42 56 112 196 Время. с)т

[а |р в |м и |П~в~1д]

Рис. 5 Изменение численности гетеротрофных микроорганизмов (А) и УОМ (Б) в серой лесной почве,

варианте 1Р стимулирующего эффекта отмечено не было. Через месяц от начала эксперимента наблюдали снижение уровня респираторной активности опытных вариантов, и к концу эксперимента во всех вариантах значение респираторной активности находилось на уровне контроля.

В первые сутки эксперимента в варианте 2Р отмечалось угнетение респираторной активности в 1,6 раза по сравнению с контролем, в то время как для вариантов 2М и 2П эмиссия ССЬ была в 2 раза выше, чем для незагрязненной почвы; в варианте 2Д дыхание не отличалось от контроля. На 14 сутки значения респираторной активности во всех опытных вариантах были выше активности незагрязненной почвы, а на четвертый

месяц эксперимента происходило ее снижение до уровня, отмечаемого в незагрязненной почве.

Наибольшее количество

выделяемого СОг в образцах с 3% нефти отмечалось через две недели от начала эксперимента (рис. 6). В опытных вариантах ЗР, ЗМ. ЗП уровень респираторной активности оказался выше до 70 сутки эксперимента, а затем снизился до уровня контрольного варианта.

Почвенные ферменты выступают катализаторами в важнейших процессах метаболизма, включая разложение органического вещества и детоксикацию ксенобиотиков. Дегидрогеназная активность незагрязненной почвы в течение опыта изменялась в пределах от 13,14 до 29,15 мг формазана/кг. При внесении нефти увеличение дегидрогеназной активности почвы в течение первого месяца сменялось ее снижением, а в вариантах 1М и 1Д даже угнетением, на дальнейшем этапе эксперимента. При этом для примененных способов рекультивации была характерна разная амплитуда колебания активности. Увеличение дозы нефтяного загрязнения в 2 раза привело к угнетению активности дегидрогеназы в варианте 2Р (рис. 7).

Изменение дегидрогеназной активности в вариантах 2Д и 2М имело динамику, аналогичную вариантам с теми же способами рекультивации при 1% загрязнении, однако угнетение активности наблюдалось уже на 28 сутки эксперимента. Только применение перегноя в качестве ремедианта позволяло сохранить уровень дегидрогеназной активности нефтезагрязненной почвы в течение всего эксперимента на уровне контроля или выше него.

Рис. 6 Изменение респираторной активности серой лесной почвы, загрязненной нефтью (3%), при различных кошроля " ВПЛ01Ъ способах рекультивации

Аналогичное изменение активности фермента наблюдали при внесении в почву нефти в количестве 3%. В течение первых шести недель в вариантах ЗМ, ЗП, ЗД фиксировали высокие значения дегидрогеназной активности, достигающие 319, 409, 353% от контрольных значений. В дальнейшем происходило снижение дегидрогеназной активности до уровня, загрязненной нефтью (2%), при различных соответствующего контролю или ниже. В

способах рекультивации случае варианта ЗР уровень активности

оказался в среднем на 57% ниже контрольных значений на протяжении всего эксперимента. Увеличение дегидрогеназной активности после внесения нефти с последующим снижением ее уровня отмечали и другие авторы (Namkoong et al., 2002, Гафарова, Зарипова, 2005, Lee et al., 2008, Serano et al., 2009).

Уреазная активность почвы является показателем, характеризующим процессы превращения азотсодержащих соединений. Уреазная активность почвы, не подвергнутой нефтяному загрязнению, в течение эксперимента имела значения в интервале 225,4-606,4 мг КН3/кг*24ч. Внесение в почву нефти в дозе 1% привело к ее увеличению во всех вариантах рекультивации сразу после загрязнения, а на 14 сутки уреазная активность в вариантах 1Д, 1Р и 1П достигла максимальных значений и была выше контроля в 6,7, 18,2, 5,5 раз соответственно. Необходимо отметить, что в вариантах 1Д и 1М на 56 сутки уровень уреазной активности снижается до уровня контроля, а в варианте 1П даже по истечении 7 месяцев уреазная активность имеет

После загрязнения почвы нефтью в количестве 2% (рис. 8) на 1 сутки эксперимента увеличение уреазной активности отмечено только для варианта 2П (2352,7 мг NH3/kt*24 ч). Тем не менее, через две недели с начала эксперимента высокие значения уреазной активности отмечались во всех опытных вариантах. К концу эксперимента уреазная активность вариантов 2Р, 2М, 2П имела значения, достоверно не отличимые от контроля, а в варианте 2Д была в 3,5 раза ниже контроля.

Через день после загрязнения серой лесной почвы нефтью в количестве 3% уровень уреазной активности в вариантах ЗР и ЗМ был в 1,7 и 2,5 раза ниже, а в

¡■К И2Р Э2М И2П Н2Д

Рис. 7 Изменение дегидрогеназной активности серой лесной почвы,

значения достоверно выше контроля.

[■ки2Р92Ми2пязд|

Рис. 8 Изменение уреазной активности серой лесной почвы, загрязненной нефтью (2%), при различных способах рекультивации

вариантах ЗП и ЗД в 2,9 и 4,9 раза выше контроля соответственно. По истечении 7 месяцев в вариантах ЗР, ЗП, и ЗД значение уреазной активности было выше контрольных в 2,6, 2,9, 3,5 раза, а в варианте ЗМ - ниже в 5,3 раза.

Увеличение активности уреазы, дегидрогеназы и респираторной активности согласуется с результатами других авторов (Рахимова с соавт., 2005, Marin et al., 2005).

Фитотоксичность серой лесной почвы при нефтяном загрязнении в дозах 1. 2 и 3%. Для оценки изменения фитотоксичности в динамике процесса рекультивации почвенные образцы засевали семенами пшеницы (Triticum sativum) и через 14 суток выращивания определяли высоту побега растений, длину второго листа и биомассу растений. Уровень фитотоксичности оценивали по ингибированию определяемых показателей по сравнению с таковыми у растений, выращиваемых на контрольной (незагрязненной) почве.

Установлено, что при загрязнении почвы нефтью в количестве 1% негативное действие на длину побегов наблюдалось только в вариантах 1М и IP рекультивации и только на начальном этапе эксперимента. Начиная с 56 суток, во всех опытных вариантах отмечено увеличение высоты побега по сравнению с контролем в среднем на 30%. При определении фитотоксичности почвы на основании измерения длины второго листа обнаружены аналогичные тенденции. Достоверное снижение фитомассы тест-растений наблюдали только на 1 день с момента загрязнения: 41,4, 46,3, 38,9 и 29,8% для вариантов IP, 1М, 1П, и 1Д соответственно.

Увеличение степени загрязнения почвы нефтью приводит к изменениям в реакции тест-растений. При загрязнении в количестве 2% угнетение развития растений наблюдали в вариантах рекультивации 2Д и 2М в течение 1,5 месяцев. В двух других вариантах (2П и 2Р) даже на первые сутки эксперимента не отмечалось достоверных отличий от контроля. В образцах, отобранных через день после загрязнения, в варианте 2Д не происходило формирование второго листа (фитотоксичность 100%). Негативный эффекг в вариантах 2Р. 2М и 2Д, оцененный на основании указанного параметра, наблюдался вплоть до 42 сутки, но имел тенденцию к снижению. Меньший негативный эффект обнаружен в случае оценки изменения фитомассы.

Более длительное и выраженное негативное воздействие нефтяного загрязнения наблюдали при загрязнении почвы нефтью в количестве 3% (рис. 9). Так, образцы вариантов ЗР, ЗМ и ЗД, отобранные на первые сутки, демонстрировали фитотоксичность, определенную на основании высоты побега, - 86.9, 76,5 и 44,2% соответственно. Наименьшая фитотоксичность образцов была характерна для варианта с применением перегноя (ЗП).

[в ЗР О ЗМ с зл вз зд |

Рис. 9 Фитотоксичность образцов серой лесной почвы при различных способах рекультивации, оцененная на основании высоты побега, при 3% загрязнении

Как и при определении высоты побега, максимальная фитотоксичность (по параметру длина второго листа) в первый день после загрязнения обнаружена в вариантах ЗР и ЗМ (100 и 65,5% соответственно). В варианте ЗД максимальная фитотоксичность обнаружена на 14 сутки (84,7%). При этом фитотоксический эффект, в отличие от вариантов с более низким содержанием нефти, наблюдали до 112 суток, в вариантах ЗР и ЗД и до 56 суток в варианте ЗМ. Выявленная закономерность, заключающаяся в том, что фитотоксичность не убывает монотонно, подтверждается при рассмотрении варианта ЗП. Немонотонное изменение фитотоксичности выявлено и при ее определении на основании показателя фитомасса. Установлено, что негативный эффект на фитомассу наблюдался до 42-56 суток. Исключение составил вариант с применением перегноя, в котором ингибирующего эффекта на фитомассу не обнаружено. Таким образом, при более высоком уровне загрязнения нефтью влияние рекультивационных мероприятий на фитотоксичность почвы становится более значимым.

Изменение содержания нефтепродуктов и агрохимических показателей в серой лесной почве, загрязненной нефтью в дозах 10 и 15%. Как указывалось ранее, основной целью моделирования процессов ремедиации нефтезагрязненных почв было получение образцов с различным содержанием интермедиатов, в которых бы биологические показатели достоверно отличались от таковых в контроле. Проведенные исследования почвенных образцов, загрязненных нефтью в дозах 1, 2 и 3%, не позволили нам получить достаточного для последующего математического моделирования количества таких образцов, поэтому на следующем этапе было проведено загрязнение почвы нефтью в дозе 10 и 15%. В качестве приема рекультивации было использовано рыхление, поскольку этот способ является наименее затратным, при этом в процессе рыхления происходит аэрация субстрата, необходимая для биохимического окисления углеводородов оксигеназами микроорганизмов, которое осуществляется с участием молекулярного кислорода (Marin et al., 2005).

Рис. 10 Содержание Сорг. в почвенных образцах, отобранных в начале и конце эксперимента при 10 и 15 % загрязнении серой лесной почвы

15?

Лабораторное моделирование

осуществляли в течение 5 месяцев. Через месяц после загрязнения содержание нефтепродуктов в опытных вариантах ЮР и 15Р составило 39,1 и 58,3 г/кг. К концу эксперимента в почве опытных вариантов ЮР и 15Р было зафиксировано следующее содержание нефтепродуктов: 21,7 и 44,0 г/кг.

В контрольных почвенных образцах содержание Сор1. составляло 5,4%, внесение нефти привело к увеличению Сорг. в 2,4 и 2,8 раза по сравнению с контролем (рис. 10).

К концу эксперимента, в отличие от вариантов с меньшей дозой загрязнения, в вариантах ЮР и 15Р его содержание остается практически на начальном уровне. Этим подтверждается токсический эффект нефти в отношении почвенных микроорганизмов.

Отношение C:N для контрольных серых лесных почв имело значение J 7,9, что соответствовало интервалу, в котором активно функционируют почвенные микроорганизмы (рис. 11). В вариантах ЮР и 15Р, аналогично вариантам с меньшими дозами загрязнения, это отношение увеличилось и составило 51,5 и 38,5. Поскольку в почвах вариантов ЮР и 15Р не происходило достоверного снижения содержания Сорг, соотношение

И Начальные ш Конечные

Рис. 11 Отношение С:Ы в почвенных образцах, отобранных в начале и конце эксперимента, при 10 и 15 % загрязнении серой лесной почвы

к концу эксперимента было по-прежнему выше контрольных значений в 3,1 и 3,3

раза.

Микробная биомасса, численность гетеротрофных и углеводородокисляющих микроорганизмов серой лесной почвы при нефтяном загрязнении в дозах 10% и 15%. В незагрязненной почве микробная биомасса (С,шС) на протяжении эксперимента имела значения в интервале 0,18-0,60 мг Сш1с/г. Аналогично вариантам с меньшей дозой загрязнения, внесение в почву нефти приводило к увеличению уровня биомассы. Наибольшее увеличение в 2,5 раза отмечалось в варианте 15Р на 28 сутки. Уровень Сш!с в опытном варианте с 10% загрязнением, за исключением первой точки наблюдений, находился на уровне контрольного варианта.

Численность гетеротрофных

микроорганизмов в незагрязненной серой лесной почве в течение эксперимента колебалась в интервале 1,55*106-4,7*10б (рис 12). Наибольшее увеличение

численности (в 412 и 406 раз) отмечено через месяц с момента загрязнения. По

Рис. 12 Изменение численности гетеротрофов истечеНии пяти месяцев в варианте ЮР и УОМ в серой лесной почве, загрязненной

нефтью (10 и 15%) численность гетеротрофов находилась на

уровне контроля, а в варианте 15Р их

численность по-прежнему его превышала. В почвенных образцах также отмечено

увеличение численности УОМ, однако, в отличие от вариантов с меньшими дозами

загрязнения (1Р, 2Р и ЗР), к концу эксперимента доля УОМ имела значения 1,64 и 2,06

%. Такое различие в результатах связано с тем, что в вариантах с более высоким

исходным содержанием нефти к концу эксперимента содержание нефтепродуктов еще

остается высоким.

[и к □ юр а 15р|

Рис. 13 Изменение дегидрогеназной активности серой лесной почвы, загрязненной нефтью (10 и 15 %)

Респираторная и ферментативная активности серой лесной почвы при нефтяном загрязнении в дозах 10 и 15%. Максимальное различие в уровнях респираторной активности опытных и контрольного варианта было отмечено на 56 сутки. Через 4 месяца эксперимента уровень респираторной активности загрязненных почв по-прежнему был выше контрольных значений в 1,5 раза. Полученные результаты свидетельствуют о различиях в ответной реакции микробных сообществ в почвах с высоким и низким исходным содержанием нефти. Так, при высоком уровне загрязнения (10 и 15%) даже за 4 месяца не происходит восстановления функциональной активности сообщества до исходного уровня.

При внесении нефти в дозе 10 и 15% наблюдали снижение дегидрогеназной активности в течение первого месяца в 4.5 и 2,3 раза соответственно (рис. 13). Ко второму месяцу в варианте ЮР уровень дегидрогеназной активности

восстановился, а в варианте 15Р даже увеличился в 2,5 раза по сравнению с контролем. К концу эксперимента в вариантах ЮР и 15Р дегидрогеназная активность находилась на уровне 133 и 317% контрольных значений.

Как и в вариантах с меньшими дозами загрязнения, наблюдали достоверное увеличение уреазной активности по сравнению с контролем и ее немонотонное изменение. Так, по истечении 28 суток с момента загрязнения, уреазная активность опытных вариантов ЮР и 15Р оказалась выше контрольных значений в 6,5 и 10,5 раз, еще через месяц отмечалось снижение уреазной активности в 1,8 и 2,9 раза по сравнению с предыдущими значениями, а через 4,5 месяца уровень уреазной активности в загрязненной почве увеличился по сравнению с измерениями предыдущего месяца.

Фитотоксичность серой лесной почвы при нефтяном загрязнении в дозах 10 и 15%. Внесение нефти оказывало угнетающее действие на рост и развитие тест-растений. Ингибирующий эффект

имел дозо-зависимый характер во всех точках измерения, за исключением 56

суток, в которые фитотоксичность

Рис. 14 Изменение фитотоксичности серой с

* F образцов достоверно не различалась,

лесной почвы по показателю длины

наземной части при загрязнении нефтью Максимальная фитотоксичность

(10 и 15 %) установлена на 112 сутки.

56 Время сут Is юр G 15J?I

К концу эксперимента фитотоксичность, оцененная по длине наземной части растения, в варианте ЮР снизилась до значений 7,6%, в то время как в варианте 15Р она оставалась по-прежнему высокой (55,3%).Увеличение токсичности с ее последующим снижением выявлено и при анализе сухой фитомассы растений.

Определение безопасного содержания нефтепродуктов в серой лесной почве методом статистического анализа. Анализ результатов, полученных на предыдущих этапах исследования, показывает, что различные способы рекультивации приводят к различным скоростям восстановления микробных сообществ почв и различным эффектам в отношении выращиваемых растений. Внесение нефтяных углеводородов вызывает дестабилизацию микробного сообщества, выражающуюся в увеличении амплитуды флуктуаций биологической активности почвы и увеличении численности как гетеротрофных микроорганизмов, так и организмов, специализирующихся на деструкции углеводородов. В то же время при высоких исходных концентрациях нефти наблюдается ингибирование ряда параметров почвенного микробоценоза. При этом в большинстве случаев отсутствует зависимость функционирования микробного сообщества от дозы нефти. Отсутствие корреляции, скорее всего, связано с тем, что на отдельных этапах различных видов рекультивации нефтезагрязненных почв образуются интермедиаты, различающиеся по степени токсичности. Кроме того, вероятно и появление в почве токсичных соединений, являющихся продуктами метаболизма грибов и бакгерий, которые начинают доминировать в составе сообществ при изменившихся за счет внесения нефти условиях среды (Киреева с соавт., 2000 а, 2001 б, 2003). Более однозначная картина получена при анализе изменения фитотоксичности почв, однако и в этом случае не удалось выявить содержание нефтепродуктов, которое можно было бы считать безопасным при всех проанализированных способах рекультивации.

Для установления интервалов искомой величины нами проведено математическое моделирование зависимостей изменения анализируемых параметров от концентрации нефтепродуктов. Исходной посылкой при этом являлось то, что безопасным содержанием является такое, при котором состояние микробного сообщества и уровень фитотоксичности является стабильным и достоверно не отличается от состояния почвы, не загрязненной углеводородами.

Для реализации этого подхода на первом этапе для каждого из параметров при каждом из способов рекультивации были созданы нелинейные модели, описывающие их значения в зависимости от концентрации нефтепродуктов, при этом используются обобщенные аддитивные функции, реализованные в пакете mgcv (Wood, 2004) статистической системы R (R Development Core Team, 2010). Поскольку эти модели включают зависимость от времени (иначе невозможно сравнение с контролем), дополнительно строили модель изменения концентрации во времени.

В связи с тем, что концентрация нефтепродуктов в контрольном варианте не изменялась в течение эксперимента, было решено строить модель изменения не

исходных параметров, а переменной, отражающей состояние почвенного сообщества в зависимости от концентрации нефтепродуктов в опыте. В качестве такой переменной, сопоставляющей результаты опыта и контроля, было решено использовать стандартную статистику СЖ (отношение шансов - определялись шансы выхода значений характеристик состояния микробного сообщества за установленные рамки по сравнению с контролем). Поскольку как для опыта, так и для контроля имелись повторные измерения, то в строку «Контроль» заносились результаты сравнения значений контроля между собой, а в строку «Опыт» - результаты сравнения данных опыта с контролем (табл. 1), где п - количество результатов измерений, существенно отличающихся от контроля (второе число индекса 1) и существенно не отличающихся от контроля (второе число индекса 2). Статистика ОК вычислялась как

ОК=(пи / п,2)/(п21 / п22).

Таблица 1

Матрица для расчета отношения шансов_

Существенно отличаются от контроля Не существенно отличаются от контроля

Опыт Пп Пи

Контроль п21 п22

Для каждого параметра, характеризующего состояние почвы в определенный момент времени, проверялась статистическая гипотеза о том, что значения, полученные в опыте, отличаются от контроля не чаще, чем одни значения контроля от других, что позволяет говорить об отсутствии влияния нефтепродуктов на микробное сообщество почвы. Статистика, полученная при проверке этой гипотезы (левая граница доверительного интервала отношения шансов), относилась к концентрации нефтепродуктов для опыта в этот момент времени.

В предположении, что гипотеза имеет место (или не имеет места) для всех параметров для одного, либо всех способов рекультивации одновременно, все полученные таким образом данные объединялись в единую матрицу, для которой строилась модель положения статистики по отношению к критическому значению указанной гипотезы в зависимости от концентрации нефтепродуктов. Если доверительный интервал области содержал единицу, то результаты опыта нельзя было считать существенно отличимыми от результатов контроля. Результирующая модель положения границы критической области использовалась для комплексного анализа состояния почвы и определения концентрации, которую можно считать безопасной. Анализ обработки данных для вариантов с разными способами рекультивации по отдельности позволил определить значения содержания нефтепродуктов, начиная с которых параметры, характеризующие микробное сообщество почв и влияние почвы на растения, достоверно не отличаются от контроля, то есть почвенные сообщества восстанавливаются. Установлено, что использование разных способов рекультивации

приводит к тому, что состояние почвенного сообщества восстанавливается при различном содержании нефтепродуктов. Так, наиболее высокая концентрация (7,78 г/кг) установлена для такого способа рекультивации как рыхление, тогда как при внесении перегноя требуется большее снижение содержания нефтепродуктов (до 3,54 г/кг) для достижения сообществом стабильного состояния. Полученные результаты являются следствием различий в применяемых рекультивационных приемах, приводящих к образованию различных интермедиатов и изменениям в почвенных характеристиках в целом (Phillips et al., 2000, Gogoi et al., 2003, Maila and Cloete, 2005, Labud et al., 2007).

Принимая во внимание, что при рекультивации почв в реальных условиях чаще всего применяется комплекс приемов, на заключительном этапе был проведен анализ совокупности данных по всем способам рекультивации (рис. 15). Выявлено, что интервал содержания продуктов трансформации нефти, образующихся при изученных способах рекультивации нефтезагрязненной серой лесной почвы, начиная с которого содержание нефтепродуктов можно было бы считать безопасным для сообщества серой лесной почвы, составляет 3,08-4,83 г/кг.

Концентрация углеводородов, г/кг

Рис. 15 Модель положения левой границы 95% доверительного интервала отношения шансов, рассчитанного по комплексу показателей

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что скорость снижения нефтепродуктов в серой лесной почве зависит от их исходного содержания, применяемого приема (способа) рекультивации и имеет двухфазный характер. Максимальная скорость элиминации углеводородов отмечена в первые 4 месяца и составила 73-90% при начальной концентрации нефтепродуктов 1-3%. Увеличение исходного содержания нефти до 10-15% приводит к снижению скорости деструкции нефти (70%). По эффективности деструкции

углеводородов проанализированные приемы рекультивации составляют ряд: перегной > рыхление > мочевина и опилки > «Деворойл».

2. Показано, что внесение в почву углеводородов в дозе 1-3% приводит к увеличению микробной биомассы в 2-4 раза по сравнению с контролем, уровень которой снижается до значений в незагрязненной почве через 2 месяца рекультивации, что косвенно свидетельствует о деструкции углеводородов, служащих питательным субстратом. При исходной дозе загрязнения 10 и 15% стимулирующий эффект отмечен в течение всего периода исследования. Загрязнение почвы углеводородами приводит к увеличению численности углеводородокисляющих бактерий при всех дозах загрязнения. Максимальный стимулирующий эффект отмечен на 14-28 сутки при 2% дозе загрязнения при использовании в качестве рекультивации перегноя и мочевины с опилками.

3. "Установлено, что в результате нефтяного загрязнения происходит увеличение уровня баззльной респираторной активности, причем продолжительность периода стимуляции активности коррелирует с уровнем загрязнения. Выявлено снижение дегидрогеназной активности серой лесной почвы при дозах загрязнения 10-15% в течение первого месяца при всех приемах рекультивации. При меньших дозах (1-3%) в тот же период установлено увеличение дегидрогеназной активности с последующим снижением до уровня контрольного варианта. При всех вариантах рекультивации отмечалось увеличение уреазной активности, уровень которой превышал контрольный до конца исследования, за исключением вариантов с начальными дозами загрязнения 1 и 2%. При этих дозах внесения нефти наблюдали снижение уреазной активности, начиная с 56 суток эксперимента.

4. Обнаружено, что в течение первых 2 месяцев серая лесная почва оказывает фитотоксический эффект в отношении тест-растения пшеницы Triticum sativum при всех исследованных дозах загрязнения нефтью. С увеличением дозы внесенной нефти увеличивается уровень фитотоксичности, возрастает продолжительность негативного эффекта, становятся достоверными различия в эффектах, вызванных разными способами рекультивации. Выявлено немонотонное изменение уровня фитотоксичности в процессе рекультивации почвы.

5. Разработан алгоритм определения безопасного для растений и почвенных микроорганизмов содержания нефтепродуктов в почве, подвергнутой рекультивации. Алгоритм включает моделирование различных процессов рекультивации для создания почвенных образцов с различающимися продуктами трансформации углеводородов, получение эмпирических данных о состоянии микробного сообщества и фитотоксичности почвы и последующий статистический анализ полученных результатов. Статистический анализ заключается в построении нелинейных моделей для проверки гипотезы о совпадении параметров опыта и контроля в зависимости от концентрации нефтепродуктов (используется статистика «отношения шансов») в предположении, что каждый параметр характеризует состояние сообщества почвы как целого.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Ахметзянова Л.Г. Информативные показатели фитотоксичности серой лесной почвы в условиях загрязнения нефтью / И.В. Леонтьева, Л.Г. Ахметзянова, Г.Р. Валеева // Ученые записки Казанского университета. Естественные науки. -2008. - Т. 150, кн. 4. -С. 214-219.

2. Ахметзянова Л.Г. Лабораторное моделирование рекультивации нефтезагрязненных почв для определения допустимого остаточного содержания нефтепродуктов / Л.Г. Ахметзянова, С.Ю. Селивановская, В.З. Латыпова // Ученые записки Казанского университета. Естественные науки. - 2010. - Т. 152, кн. 4. - С. 68-78.

3. Ахметзяиова Л.Г. Характер распределения различных фракций нефтепродуктов в зависимости от типа почв / В.З. Латыпова, М.К. Латыпов, Л.Г. Ахметзянова, P.P. Айдаралиева, И.В. Леонтьева // Труды Всероссийской научной конференции с международным участием «Окружающая среда и устойчивое развитие регионов: новые методы и технологии исследований». - Казань: Изд-во «Отечество». -2009. - С. 137-140.

4. Ахметзяиова Л.Г. Экспериментальное исследование опасности нефтезагрязненных почв для подземных вод / М.К. Латыпов, Л.Г. Ахметзянова, Г.Р. Валеева, C.B. Котова, Д.А. Семанов, В.З. Латыпова // Материалы Международной научно-практической конференции «Химия и экология", развитие науки и образования». — Москва, 2010.-С. 114-117.

5. Ахметзянова Л.Г. Лабораторное моделирование рекультивации нефтяного загрязнения / Л.Г. Ахметзянова // Сборник трудов научной конференции II Международной научной конференции молодых ученых «Актуальные проблемы науки и техники». Том 1. - Уфа: Нефтегазовое дело, 2010. - С.76-77.

6. Ахметзянова Л.Г. Влияние серой лесной почвы, загрязненной сернистой нефтью, на продуктивность почв / Л.Г. Ахметзянова // Материалы II Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Прогрессивные технологии и перспективы развитая». - Тамбов: Изд-во ООО «ТР-принт»,2010.-С. 86-88.

7. Ахметзянова Л.Г. Оценка допустимого содержания нефтепродуктов в почве с использованием пшеницы посевной (Triticum sativum) / Л.Г. Ахметзянова // Сборник научных статей II Всероссийской научно-практической заочной конференции «Колбасовские чтения: Современные проблемы экологического права и природоохранного законодательства: вопросы теории и практики» / Под ред. A.B. Димитриева, Е.А. Синичкина. - Чебоксары: типография «Новое время», 2010. - С. 59-60.

8. Ахметзянова Л.Г. Биогеохимические аспекты экологической безопасности продуктов растениеводства / Г.Р. Валеева, Л.Г. Ахметзянова, И.В. Леонтьева // Материалы 1-го экологического форума Прикамья. - Набережные Челны: Издательско-полиграфический центр Камской государственной инженерно-экономической академии, 2007. - С.78-79.

Бумага офсетная. Печать ризографическая. Формат 60x84 1/16. Гарнитура «Times New Roman». Усл. печ. л. 1,4 Уч.-изд. л. 1,5. Тираж 150 экз. Заказ 19/5

Отпечатано с готового оригинала-макета в типографии Издательства Казанского университета

420008, г. Казань, ул. Профессора Нужина, 1/37 тел. 233-73-59, 292-65-60

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Ахметзянова, Лейсан Габбасовна

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Нефть и нефтепродукты. Фракционный состав и физико- ^ химические свойства

1.2 Воздействие нефти на свойства почв

1.3 Фитотоксичность нефтезагрязненных почв

1.4 Влияние нефтяного загрязнения на почвенное микробное ^ ^ сообщество

1.5 Рекультивация нефтезагрязненных почв

1.5.1 Биоаугментация

1.5.2 Биостимуляция

Глава 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Объекты исследования

2.2 Схема экспериментов

2.3 Аналитические методы

2.3.1 Суммарное содержание нефтепродуктов в почве

2.3.2 Органический углерод почвы

2.3.3 Общий азот почвы

2.3.4 Подвижные соединения фосфора и калия почвы

2.3.5 Кислотность почвы

2.3.6 Гранулометрический состав почвы

2.4 Определение фитотоксичности почвы

2.5 Методы оценки состояния почвенного микробного сообщества

2.5.1 Респираторная активность почвенного микробного ^ сообщества

2.5.2 Суммарная микробная биомасса

2.5.3 Уреазная активность почвенного микробного сообщества

2.5.4 Дегидрогеназная активность почвенного микробного сообщества

2.5.5 Определение численности гетеротрофных ^ микроорганизмов

2.5.6 Определение численности углеводородокисляющих микроорганизмов

2.6 Статистическая обработка результатов

Глава 3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Характеристика исходной почвы

3.2 Изменение содержания нефтепродуктов в серой лесной почве, ^ загрязненной нефтью в дозах 1, 2 и 3%

3.3 Влияние нефтяного загрязнения в дозах 1,2 и 3% на ^ агрохимические показатели серой лесной почвы

3.4 Микробная биомасса серой лесной почвы при нефтяном ^ загрязнении в дозах 1, 2 и 3%

3.5 Численность гетеротрофных микроорганизмов серо почвы при нефтяном загрязнении в дозах 1, 2 и 3%,

3.6 Респираторная активность серой лесной почвы при/ загрязнении в дозах 1, 2 и 3%

3.7 Дегидрогензаная активность серой лесной почвы нефтяном загрязнении в дозах 1, 2 и 3%

3.8 Уреазная активность серой лесной почвы при нефтяном загрязнении в дозах 1, 2 и 3 %

3.9 Фитотоксичность серой лесной почвы при нефтяном загрязнении в дозах 1, 2 и 3%

3.10 Изменение содержания нефтепродуктов в серой лесной почве, загрязненной нефтью в дозах 10 и 15%

3.11 Влияние нефтяного загрязнения в дозах 10 и 15% на агрохимические показатели серой лесной почвы

3.12 Микробная биомасса серой лесной почвы при нефтяном загрязнении в дозах 10% и 15%

3.13 Численность гетеротрофных микроорганизмов серой лесной почвы при нефтяном загрязнении в дозах 10% и 15%

3.14 Респираторная активность серой лесной почвы при нефтяном загрязнении в дозах 10 и 15%

3.15 Дегидрогеназная активность серой лесной почвы при нефтяном загрязнении в дозах 10 и 15%

3.16 Уреазная активность серой лесной почвы при нефтяном загрязнении в дозах 10 и 15%

3.17 Фитотоксичность серой лесной почвы при нефтяном загрязнении в дозах 10 и 15%

3.18 Определение безопасного содержания нефтепродуктов в серой лесной почве методом статистического анализа

ВЫВОДЫ

Введение Диссертация по биологии, на тему "Алгоритм определения безопасного для растений и микроорганизмов содержания нефтепродуктов в рекультивируемой почве"

Актуальность работы. Углеводороды нефти являются широко распространенными промышленными поллютантами, поступающими в окружающую среду вследствие нефтяных разливов при добыче, транспортировке и хранении нефти. Ответная реакция экосистем на нефтяное загрязнение обусловлена совокупностью множества факторов: поликомпонентностью состава нефти, находящейся в процессе постоянного изменения, наличием в её составе токсичных веществ, гетерогенностью состава и структуры самой экосистемы, многообразием и изменчивостью внешних факторов (Звягинцев, 19896, Марфенина, 1991, Carayaca and Roldan, 2003, Яковлев с соавт., 2009).

В технологии очистки почвы от нефтяного загрязнения активно развиваются направления, использующие биологические методы. При этом основным условием биодеградации углеводородов является развитие почвенной микробной биомассы (Margesin .and Schinner, 2005, Lee et al., 2008). Увеличение аборигенной микробной биомассы и ее активности путем внесения дополнительных питательных веществ, удобрений, аэрации и увлажнения, а также интродукция углеводородокисляющих микроорганизмов стимулирует процессы деструкции нефти (Margesin and Schinner, 2001, Namkoong et al., 2002, Maki et al., 2003, Rayner et al., 2007, Tibbett et al., 2010).

Индикатором эффективности рекультивации нефтезагрязненной почвы служит изменение состояния почвенного сообщества. В качестве индикаторов часто используют респираторную, ферментативную активность почвы, а также численность и биомассу микроорганизмов (Song and Bartha, 1990, Phillips et al., 2000, Кураков с соавт., 2006, Dawson et al., 2007, Киреева с соавт., 2009, Новоселова, 2009, Gandolfi et al., 2010, Tahg et al., 2010). Помимо этого многие исследователи высказываются о возможности использования фитотоксичности, оцениваемой на основании реакции 4 тестовых растений, в качестве показателя восстановления почвы после загрязнения углеводородами нефти (Phillips et al., 2000, Назаров, 2005, Labud et al., 2007, Serrano et al., 2009).

Задачи исследования.

2. Оценить изменение состояния микробного сообщества серой лесной почвы в процессе рекультивации на основе анализа общей микробной 5 биомассы, численности гетеротрофных и углеводородокисляющих микроорганизмов.

Научная новизна. Впервые предложен алгоритм для определения содержания нефтепродуктов в почве, подвергнутой рекультивации, не представляющего опасность для почвенных сообществ и растений, который включает лабораторное моделирование процессов рекультивации, получение экспериментальных данных о состоянии микробных сообществ и фитотоксичности созданных в процессе моделирования образцов, различающихся содержанием продуктов трансформации нефти, и последующий статистический анализ результатов. Статистический анализ заключается в построении нелинейных моделей для проверки гипотезы о совпадении параметров опыта и контроля в зависимости от концентрации нефтепродуктов (используется 1 статистика "отношения шансов") в предположении, что каждый параметр характеризует состояние сообщества почвы как целого. Выявлено, что внесение нефти в дозе до 15% приводит к увеличению микробной биомассы и численности углеводородокисляющих микроорганизмов, длительность эффекта зависит от исходного содержания нефти. Показано, что с увеличением дозы внесенной нефти увеличивается уровень фитотоксичности, возрастает продолжительность негативного эффекта, становятся достоверными различия в эффектах, вызванных разными способами рекультивации.

Практическая значимость работы. Полученные в диссертационной работе результаты являются основой способа определения норматива допустимого остаточного содержания нефтепродуктов в серой лесной почве. Данные о содержании нефтепродуктов в почве, подвергнутой рекультивации, не представляющем опасность для почвенных сообществ и растений, могут быть использованы при разработке проектов рекультивации и восстановления нарушенных земель. Предложенный подход к определению безопасного содержания продуктов трансформации нефти, образующихся при ремедиации, используется при выполнении работ ООО «Экосфера» и ЗАО «Биосфера и технология» (справки прилагаются).

Положения, выносимые на защиту:

- разработанный алгоритм, включающий лабораторное моделирование различных процессов рекультивации для создания почвенных образцов с различающимися продуктами трансформации углеводородов, получение эмпирических данных о состоянии микробного сообщества и фитотоксичности почвы и последующий статистический анализ полученных результатов, позволяет установить содержание нефтепродуктов в почве, подвергнутой рекультивации, не представляющее опасность для почвенных сообществ и растений.

- внесение нефти в дозе до 15% и последующая рекультивация почвы приводит к разнонаправленным эффектам в отношении микробного сообщества и растений: на начальном этапе происходит увеличение уровня респирации, общей микробной биомассы, численности гетеротрофных и 7 углеводородокисляющих микроорганизмов при одновременном снижении всхожести и развития тестовых растений, а в последующем - снижение биологической активности микробного сообщества и улучшение характеристик тестовых растений.

- применение различных приемов рекультивации нефтезагрязненных почв вызывает немонотонное изменение уровня фитотоксичности почвы.

Связь работы с научными программами и личный вклад автора в исследования. Диссертационная работа выполнена в соответствии с основным научным направлением КФУ «Теория и методы изучения охраны окружающей среды. Экологические основы природопользования» по теме «Биогеохимические исследования фундаментальных закономерностей переноса вещества и энергии в экосистемах при дестабилизирующем воздействии внешних возмущений» (№ гос.рег. 01.200609676) и поддержана грантом РФФИрегион № 09-04-9703 6/2009(РФФИ) «Влияние абиотических факторов на живые организмы в природных и лабораторных условиях с целью установления пределов толерантности и оценки устойчивости организмов к внешним воздействиям». Личный вклад автора в работу состоит в выполнении экспериментальной части диссертации, обсуждении результатов и формулировании выводов на' их основе. Соавторами публикаций являются научные руководители - д.х.н., профессор, заведующая кафедрой прикладной экологии Латыпова В.З. и д.б.н., профессор Селивановская С.Ю, сотрудники кафедры прикладной экологии к.х.н. Валеева Г.Р., Латыпов М.К., к.х.н. Семанов Д.А.

Окружающая среда и устойчивое развитие регионов: новые методы и технологии исследований» (Казань, 2009); Международной научнопрактической конференции «Химия и экология: развитие науки и образования» (Москва, 2010); II Международной научно-практической 8 конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Прогрессивные технологии и перспективы развития» (Тамбов, 2010); II Всероссийской научно-практической заочной конференции «Современные проблемы экологического права и природоохранного законодательства: вопросы теории и практики» (Чебоксары, 2010); II Международной научной конференции молодых ученых «Актуальные проблемы науки и техники» (Уфа, 2010).

Публикации. Основные результаты диссертации изложены в 3 статьях и 5 тезисах докладов.

Структура и объем диссертации. Работа изложена на 125 страницах, содержит 8 таблиц и 36 рисунков, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов и обсуждения, выводов, списка литературы, включающего 210 источников, из которых 75 на иностранном языке, и приложения.

Заключение Диссертация по теме "Экология (по отраслям)", Ахметзянова, Лейсан Габбасовна

выводы

3. Установлено, что в результате нефтяного загрязнения происходит увеличение уровня базальной респираторной активности, причем продолжительность периода стимуляции активности коррелирует с уровнем загрязнения. Выявлено снижение дегидрогеназной активности серой лесной почвы при дозах загрязнения 10-15% в течение первого месяца при всех приемах рекультивации. При меньших дозах (1-3%) в тот же период установлено увеличение дегидрогеназной активности с последующим снижением до уровня контрольного варианта. При всех вариантах рекультивации отмечалось увеличение уреазной активности, уровень которой

99 превышал контрольный до конца исследования, за исключением вариантов с начальными дозами загрязнения 1 и 2%. При этих дозах внесения нефти наблюдали снижение уреазной активности, начиная с 56 суток эксперимента.

5. Разработан алгоритм определения содержания нефтепродуктов в почве, подвергнутой рекультивации, не представляющего опасность для почвенных сообществ. Алгоритм включает лабораторное моделирование различных процессов рекультивации для создания почвенных образцов с различающимися продуктами трансформации углеводородов, получение эмпирических данных о состоянии микробного сообщества и фитотоксичности почвы и последующий статистический анализ полученных результатов. Статистический анализ заключается в построении нелинейных моделей для проверки гипотезы о совпадении параметров опыта и контроля в зависимости от концентрации нефтепродуктов (используется статистика «отношения шансов») в предположении, что каждый параметр характеризует состояние сообщества почвы как целого.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Ахметзянова, Лейсан Габбасовна, Казань

1. Азнаурьян Д.К. Изменение эколого-биологических свойств почв юга России при загрязнении нефтью: Автореф. дис. канд. биол. наук. — Ростов-на-Дону, 2009. - 22 с.

2. Антоненко A.M., Занина О.В. Влияние нефти на ферментативную активность аллювиальных почв Западной Сибири / A.M. Антоненко, О.В. Занина//Почвоведение, 1992. С. 38-43.

3. Бабаев Э.Р. Преобразование нефти в процессе ее микробиологической деградации в почве / Э.Р. Бабаев, М.Э. Мовсумзаде // Башкирский химический вестник. — 2009. Т. 16. - № 3. - С. 80-87.

4. Бабаев Э.Р., Мовсумзаде М.Э. Преобразование нефти в процессе ее микробиологической деградации / Э.Р. Бабаев, М.Э. Мовсумзаде // Башкирский химический журнал. — 2009. № 3. — Т.16. — С. 80-87.

5. Биологический препарат Деворойл // Биологическая очистка нефтяных загрязнений ООО «Сити Строй». 2008. - Режим доступа http://www.sitistroi.ru.

6. Благодатская Е.В. Оценка устойчивости микробных сообществ в процессе разложения поллютантов в почве / Е.В. Благодатская, Н.Д. Ананьева // Почвоведение. 1996. - № 11.-С. 1341-1346.

7. Бондаренко А.Н. Токсическое воздействие нефти на зональные типы почв Астраханской области // Вестник ВГУ. Серия: география, геоэкология. 2008. - №2. - С. 78-81.

8. Бородулина Т.С. Влияние нефтезагрязнения почвы на физиологические характеристики растений пшеницы / Т.С. Бородулина, В.И. Полонский // Вестник КрасГАУ, секция Экология. — 2010. №5. — С.50-55.

9. Бреус И.П. Транспорт жидких углеводородов в выщелоченном черноземе / И.П. Бреус, Е.В. Смирнова-Ефтифеева, С.А. Неклюдов, В.А. Бреус // Почвоведение. 2005. - № 6. - С. 672-684.

10. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв // А.Ф. Вадюнина, З.А. Корчагина 3-е изд., перераб. и доп. -М.: Агропромиздат, 1986. - 416 с.

11. Веселовский В.А., Вшивщев B.C. Биотестирование загрязнения среды нефтью по реакции фотосинтетического аппарата растений. Восстановлениенефтезагрязненных почвенных экосистем. М.: Наука, 1988. — 254 с.102

12. Водопьянов В.В. Фитотоксичность нефтезагрязненных почв (математическое моделирование) / В.В.Водопьянов, Н.А. Киреева, Е.М. Тарасенко // Агрохимия. 2004. - №10. - С. 73-77.

13. ВРД 39-1.13-056-2002. Технология очистки различных сред и поверхностей, загрязненных углеводородами Введ. приказом ОАО "Газпром" от 05.03.2002 г. № 27 с 11 марта 2002 г. Москва, 2002. 23 с.

14. Габбасова И.М. Влияние нефтепромысловых сточных вод на свойства и биологическую активность чернозема выщелоченного / И.М. Габбасова, Ф.Х. Хазиев, В.Ю. Хакимова // Почвоведение. 2002. - № 1. - С. 93-99.

15. Гафарова Е.В. Влияние цеолитсодержащей породы и эспарцета на биологические параметры выщелоченного чернозема, загрязненного смесью углеводородов / Е.В. Гафарова, С.К. Зарипова // Вестник СамГУ. Естественнонаучная серия. 2005. - №6(40). - С. 146-157.

16. Гилязов М.Ю. Изменение некоторых агрофизических свойств выщелоченного чернозема при загрязнении товарной нефтью в условиях Татарстана / М.Ю. Гилязов // Почвоведение. 2002. - №12. - С.1515-1519.

17. Гилязов М.Ю. Нефтезагрязненные почвы Республики Татарстан и приемы их рекультивации: монография / М.Ю. Гилязов, А.Х. Яппаров, И.А. Гайсин. — Казань: Центр инновационных технологий, 2009. 243 с.

18. Глазовская М.А. Способность окружающей среды к самоочищению // Природа. 1979. - № 3. - С. 97-123.

19. Голодяев Г.П. Биоремедиация нефтезагрязненных почв методом компостирования / Г.П. Голодяев, Н.М. Костенков, В.И.О знобихин // Почвоведение. 2009. - №8. - С. 996-1006.

20. Гольдберг В.М. Гидрогеологические основы охраны подземных вод от загрязнения / В.М. Гольдберг, С. Газда. М.: Недра, 1984. — 262 с.

21. Городницкая И.Д., Сорокин Н.Д. Внесение микробов-интродуцентов в лесные почвы питомников Сибири / И.Д. Городницкая, Н.Д. Сорокин // Почвоведение. 2007. - № 3. - С. 359-364.

22. ГОСТ 26107-84. Почвы. Методы определения общего азота., М.: Изд-во стандартов, 1984. — 11 с.

23. ГОСТ 26207-91. Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Кирсанова в модификации ЦИНАО., М.: Изд-во стандартов, 1992.-7 с.

24. ГОСТ 27593-88(2005). Почвы. Термины и определения. УДК 001.4:502.3:631.6.02:004.354.-2005.- 8 с.

25. ГОСТ Р ИСО 22030-2009. Качество почвы. Биологические методы. Хроническая фитотоксичность в отношении высших растений. М.: Стандартинформ, 2010. 16 с.

26. Добровольский Г.В. Сохранение почв как незаменимого компонента биосферы/ Г.В. Добровольский, Е.Д. Никитин. М.: Наука, МАИК «Наука/Интерпериодика», 2000. - 185 с.

27. Дяченко В.Н. О биологической рекультивации нефтезагрязненных лесных почв Среднего Приобья / В.Н. Дяченко, JI.E. Толстокорова, С.Н. Гашев, М.Н. Гашева, A.B. Соромотин, Е.В. Жданова // Почвоведение. 1990. - № 10 - С. 163-170.

28. Евдокимова И.В. Иммобилизация азота почвенными микроорганизмами в зависимости от доз его внесения / И.В. Евдокимова, С. Саха, С.А. Благодатский, В.Н. Кудеяров // Почвоведение. — 2005. № 5 — С 581-589.

29. Ерохина Н.И. Транслокация в растения вредных веществ активного илабиологической очистки нефтесодержащих сточных вод / Н.И. Ерохина, Л.И.

30. Трубникова, H.A. Киреева// Агрохимия. 2008. -№ 1. С. 68-75.104

31. Звягинцев Д.Г. Диагностические признаки различных уровней загрязнения почвы нефтью / Д.Г. Звягинцев, B.C. Гузев, C.B. Левин, Г.И. Селецкий, A.A. Оборин // Почвоведение. 1989а. - № 1. - С. 72-78.

32. Звягинцев Д.Г. Микроорганизмы и охрана почв / Под ред. Д.Г. Звягинцева. М.: Изд-во МГУ, 19896. - 206 с.

33. Злотников А.К. Биопрепарат ,Альбит в технологии очистки почв от нефтяного загрязнения / А.К. Злотников, JI.K. Садовникова, A.B. Баландина, K.M. Злотников //Нефтегазовое дело. 2006. - № 16. - С. 78-83.

34. Иванова JI.B. ИК-спектрометрия в анализе нефти и нефтепродуктов / JI. В. Иванова, Р. 3. Сафиева, В. Н. Кошелев // Вестник Башкирского университета. 2008. - Т. 13. - № 4. - С. 869- 874.

35. Исмаилов Н.М. Микробиологическая и ферментативная активность нефтезагрязненных почв/ Н.М. Исмаилов// Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. Под ред. Солнцевой. М.: Наука, 1988.-С. 42-57.

36. Исмаилов Н.М., Пиковский Ю.И. Биодинамика загрязненных нефтью почв / Н.М. Исмаилов, Ю.И. Пиковский // Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах. 1985. - С. 32-45.

37. Каверина С. А. Почвенный аспект геоэкологического состояния ландшафтов, загрязненных нефтепродуктами / С.А.Каверина, К.В. Мячина // Вестник ВГУ, серия: география и геоэкология. — 2008. №1.— С.83-87.

38. Карпенко Е.В. Перспективы использования бактерий рода Rhodococcus и микробных поверхностно-активных веществ для деградации нефтяных загрязнений / Е.В. Карпенко, Р.И. Вильданова-Марцишин, Н.С. Щеглова,

39. Т.П. Пирог, И.Н. Волошина // Прикладная биохимия и микробиология. -2006. Т. 42. - № 2. - С. 175-179.

40. Киреева H.A. Активность каталазы и дегидрогеназы в почвах, загрязненных нефтью и нефтепродуктами /H.A. Киреева, Е.И. Новоселова, Т.С. Онегова // Агрохимия. 2002. - № 8.- С. 64-72.

41. Киреева H.A. Активность оксидредуктаз в нефтезагрязненных и рекультивируемых почвах / H.A. Киреева, Е.И. Новоселова, Г.Ф. Ямалетдинова // Агрохимия. 2001а. - № 4 - С.53-60.

42. Киреева H.A. Ассоциации углеводородокисляющих микроорганизмов для биоремедиации нефтезагрязненных почв / H.A. Киреева, A.C. Григориарди, Е.Ф. Хайбуллина // Вестник Башкирского университета. 2009а. - Т. 14. - № 2.-С. 391-394.

43. Киреева H.A. Биодеструкция нефти в почве культурами углеводородокисляющих микроорганизмов / H.A. Киреева // Биотехнология.- 1996а. -№ 1.-С. 51-54.i

44. Киреева H.A. Биологическая активность загрязненных нефтью и рекультивируемых торфяно-глеевых почв Республики Коми / H.A. Киреева, Г.Ф. Рафикова, Т.Н. Щемелина, М.Ю. Маркарова // Агрохимия. 2008 а. - № 8.-С. 68-75.

45. Киреева H.A. Биологическая активность нефтезагрязненных почв / H.A. Киреева В.В. Водопьянов, A.M. Мифтахова. Уфа: Гилем, 20016. 376 с.

46. Киреева H.A., Водопьянов В.В. Математическое моделирование микробиологических процессов в нефтезагрязненных почвах / H.A. Киреева, В.В. Водопьянов //Почвоведение. 1996. - № 10. - С. 1222-1226.

47. Киреева H.A. Влияние загрязнения нефтью на фитотоксичность серой лесной почвы // Н.А.Киреева, A.M. Мифтахова, Г.Г. Кузяхметов // Агрохимия. 2001 в. - № 5. - С. 64-69.

48. Киреева H.A. Влияние загрязнения почв нефтью на физиологические показатели растений и ризосферную микробиоту / H.A. Киреева, Е.И.е

49. Новоселова, A.C. Григориади // Агрохимия. 2009 б. - №7 - С. 71-80.

50. Киреева H.A. Влияние нефти и нефтепродуктов на активность липазыVсерой лесной почвы / Н.А.Киреева, Е.М. Тарасенко, A.A. Шамаева, Е.И. Новоселова // Почвоведение. 2006 а. - №8 - С. 1005-1011.

51. Киреева H.A. Влияние удобрений на продуктивность викоячменной смеси на почвах, загрязненных нефтью // Н.А.Киреева, A.M. Мифтахова, Г.Г. Кузяхметов // Агрохимия. — 2004 а. № 7. - С. 72-76.

52. Киреева H.A. Детоксикация нефтезагрязненных почв под посевами люцерны (Medicago sativa L.) / H.A. Киреева, Е.М. Тарасенко, М.Д.Бакаева // Агрохимия. 2004 б. - № Ю. - С. 68-72.

53. Киреева НА. Детоксикация нефтешлама с использованием целлюлозосодержащих субстратов / H.A. Киреева, Т.Р. Кабиров, A.C. Григориарди, Т.С. Онегова // Вестник Башкирского университета. 2008 б. -Т. 13. -№ 1.-С. 47-51.

54. Киреева H.A. Интенсификация биодекструкции нефти в почве при использовании биопрепарата / Н.А.Киреева, Т.С. Онегова, Н.В. Жданова // Нефтяное хозяйство. 2004 в. - № 5 - С. 129-131.

55. Киреева H.A. Использование активного ила для рекультивации почв, загрязненных нефтью / H.A. Киреева, Е.И. Новоселова, Ф.Х. Хазиев // Почвоведение. 1996 б. - №1. - С. 1399-1403.

56. Киреева H.A. Комплексы почвенных микромицетов в условиях техногенеза / Н.А.Киреева, A.M. Мифтахова, М.Д. Бакаева, В.В. Водопьянов // Уфа: Гилем, 2005. 360 с.

57. Киреева H.A. Микробиологическая активность загрязненных нефтепродуктами лесных почв / H.A. Киреева, Г.Ф. Рафикова, Г.Г. Кузяхметов // Лесоведение. 2009 в. - № 3 - С. 52-58.

58. Киреева H.A. Микромицеты почв, загрязненных нефтью, и их фитотоксичность / H.A. Киреева, Н.Ф. Галимзянова, A.M. Мифтахова // Микология и фитопатология. 2000 а. - № 1. С. - 36-41.

59. Киреева H.A. Оценка нарушенное™ лесных почв, загрязненных нефтепродуктами, по показателям ферментативной активности / H.A. Киреева, Е.И. Новоселова, A.C. Григориади // Аграрная Россия. 2009д. -№ 6. -С. 183-184.

60. Киреева H.A. Рост и развитие сорных растений в условиях техногенного загрязнения почвы / H.A. Киреева, A.M. Мифтахова, Г.Г. Кузяхметов // Вестник Башкирского университета. 2001 г. - № 1. С. 32-34.

61. Киреева H.A. Рост и развитие яровой пшеницы на нефтезагрязненных почвах и при биоремедиации / H.A. Киреева, A.M. Мифтахова, Г.М. Салахова // Агрохимия. 20066. - № 1. С. 85-90.

62. Киреева H.A. Снижение фитотоксичности нефтезагрязненной серой лесной почвы при биорекультивации / H.A. Киреева, М.Д. Бакаева, Е.М. Тарасенко, Г.Ф. Галимзянова, Е.И. Новоселова// Агрохимия. — 2003а. № 2-С.50-55.

63. Киреева H.A. Фитотоксичность антропогенно-загрязненных почв / H.A. Киреева, Г.Г. Кузяхметов, A.M. Мифтахова, В.В. Водопьянов. Уфа: Гилем, 20036.-266 с.

64. Киреева H.A. Характеристика Белвитамила, используемого для рекультивации нефтезагрязненных природных объектов // H.A. Киреева, Т.С. Онегова, A.C. Григориарди // Вестник Башкирского университета. 2008в. -Т. 13.-№2.-С. 279-281.

65. Киреева H.A., Ямалетдинова Г.Ф. Фенолоксидазная активность нефтезагрязненных почв / Н.А.Киреева, Г.Ф. Ямалетдинова // Вестник Башкирского университета. Раздел химия и биология. 20006. - №1. — С.145-149.

66. Колесников С.И. Влияние загрязнения нефтью и нефтепродуктами на биологическое состояние чернозема обыкновенного / С.И. Колесников, К.Ш. Казеев, МЛ. Татосян // Почвоведение. 2006. - №5. - С. 616-620.

67. Колесников С.И. Изменение биологических свойств почв Адыгеи при химическом загрязнении / С.И. Колесников, З.Р. Тлехас, К.Ш. Казеев, В.Ф. Вальков //Почвоведение. 2009. - № 12.- С. 1499-1505.

68. Консейсао A.A. Обработка почвы сорбентом «DULROMABSORB» при ликвидации аварийных разливов нефтепродуктов и рекультивации почвы / A.A. Консейсано, Н.А.Самойлов, М.Р. Хусаинова // Башкирский химический журнал. 2007. - Т. 14. -№3.-С. 115-118.

69. Костина Е.Г. Биодеградация нефтяных углеводородов при совместномкультивировании Lentinus tigrinus и Rhodococcus erythropolis / Е.Г.Костина,109

70. О.С. Надежина, H.A. Атыкян, B.B. Ревин // Современная микология в России. Том 2. Материалы 2-го Съезда микологов России. М.: Национальная академия микологии, 2008.-548 с.

71. Краснопеева A.A. Природные битумоиды в почвах лесной зоны: люминисцентная диагностика и уровни содержания: статья/ A.A. Краснопеева // Почвоведение. 2008 - № 12. - С. 1453 - 1465.

72. Кудеяров В.Н. Роль почв в круговороте углерода / В.Н. Кудеяров // Почвоведение. 2005. - № 8. - С.915-923.

73. Кураков A.B. Биоиндикация и реабилитация экосистем при нефтяных загрязнениях / A.B. Кураков, В.В. Ильинский, С.В. Котельцев, А.П. Садчиков. М.: Изд-во «Графикон», 2006. - 336 с.

74. Курочкина Г.Н. Влияние нового биопрепарата на ремедиацию нефтезагрязненной серой лесной почвы / Г.Н. Курочкина, А.Н. Шкидченко, A.A. Амелин // Почвоведение. 2004. - №10. - С.1241-1249.

75. Леднёв A.B. Влияние нефтяного загрязнения на физико-химические свойства дерново-подзолистой суглинистой почвы / A.B. Леднёв / Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2006. - № 8. - С. 90-94.

76. Леднёв A.B. Изменение свойств дерново-подзолистых суглинистых почв под действием загрязнения продуктами нефтедобычи и приёмы их рекультивации: Автореф. дис. докт. с/х. наук. — Ижевск, 2008. — 43 с.

77. Леднёв A.B. Основные подходы к определению стоимости проведения рекультивационных работ на загрязненных почвах / A.B. Леднев // Аграрный вестник Урала. 2007. - № 6. - С. 48-49.

78. Леднёв A.B. Скорость разложения нефти в почве, загрязненной нефтеводосолевой эмульсией, в зависимости от её состава и комплекса приемов по рекультивации / A.B. Леднев // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2007. - № 9. - С. 70-73.

79. Логинов О.Н. О биологической очистке технологических отвалов от нефтепродуктов / О.Н. Логинов, Т.Ф. Бойко, В.П. Костюченко, С.И. Комаров, А.К. Подцепихин, Н.Ф. Галимзянова // Почвоведение. 2002. - № 4 — С. 481486.

80. Марфенина O.E. Микробиологические аспекты охраны почв / O.E. Марфенина. М.: Изд-во МГУ, 1991. - 118 с.

81. Методика выполнения измерений массовой доли нефтепродуктов в почвах и донных отложениях методом ИК-спектрометрии. ПНД Ф 16.1:2.2.22-98. -М., 1998.-35 с.

82. Мировая коррелятивная база почвенных ресурсов: основа для международной классификации и корреляции почв / Под ред. В.О. Таргульян, М.И. Герасимовой. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2007.-278 с.

83. Мироненко Е.В. Влияние гидрофобных жидкостей на водоудерживание и энергетическое состояние воды в почвах / Е.В. Мироненко, O.A. Салимгареева, АА. Понизовский, С.М. Чудинова // Почвоведение. — 2000. -№ 4.- С. 463-470.

84. Муратова А.К. Использование люцерны и тростника для фиторемедиации загрязненного углеводородами грунта / А.К. Муратова, О.В. Турковская, Т. Хюбнер, П. Кушак // Прикладная биохимия и микробиология. — 2003. — Т. 39. №6. - С. 681-688.

85. Назаров A.B. Изучение причин фитотоксичности нефтезагрязненных почв./ A.B. Назаров, С.А. Иларионов // Письма в Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология». — 2005. №1. — С. 372-380.

86. Назарюк В.М. Роль минерального питания в повышении продуктивности растений и регулировании пищевого режима почвы, загрязненной нефтью /

87. B.М. Назарюк, М.И. Кленова, Ф.Р. Калимуллина // Агрохимия. 2007. - №7 —1. C. 64-73.

88. Новоселова Е.И. Структурно-функциональная трансформация биогеоценоза при нефтяном загрязнении и пути его восстановления: РИО БашГУ, 2004. 126 с.

89. Новосёлова Е.И. Ферментативная активность почв в условиях нефтяного загрязнения и её биодиагностическое значение/ Е.И. Новосёлова // Теоретическая и прикладная экология. 2009. - № 2. - С. 4-12.

90. Новоселова Е.И. Экологические аспекты трансформации ферментного пула почвы при нефтяном загрязнении и рекультивации: Автореф. дис. докт. биол. наук. — Воронеж, 2008. 43 с.

91. Номенклатура, таксономия и диагностика основных типов почв Республики Татарстан. — Казань: Казанский государственный университет, 2008.-36 с.

92. Пиковский Ю.И. Проблема диагностики и нормирования загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами / Ю.И. Пиковский // Почвоведение. 2003. -№9.-С. 1132-1140.

93. Пиковский Ю.И. Трансформация техногенных потоков нефти в почвенных экосистемах / Ю.И. Пиковский // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. Сб. науч. тр. М.: Наука, 1988. -С. 7-22.

94. Пиковский Ю.И. Углеводородное состояние почв на территории нефтедобычи с карстовым рельефом / Ю.И. Пиковский, А.Н. Геннадиев, A.A. Оборин, Т.А. Пузанова, A.A. Краснопеева, А.П. Жидкин // Почвоведение. -2008.-№ 11.-С. 1314-1323.

95. Плешакова Е.В. Получение нефтеокисляющего биопрепарата путем стимуляции аборигенной углеводород окисляющей микрофлоры / Е.В. Плешакова, H.H. Позднякова, О.В. Турковская // Прикладная биохимия и микробиология. 2005. - Т. 41. - № 6. - С. 634-639.

96. Позднякова H.H. Биоремедиация нефтезагрязнённой почвы комплексом гриб Pleurotus ostreatus почвенная микрофлора / H. H. Позднякова, В. Е. Никитина, О. В. Турковская // Прикладная биохимия и микробиология. -2008. - Т. 44. - №1. - С. 69-75.

97. Полянская Л.М., Звягинцев Д.Г. Содержание и структура микробной биомассы как показатель экологического состояния почв / Л.М. Полянская, Д.Г. Звягинцев // Почвоведение. 2005. - № 6. - С. 706-714.

98. Почвы. Методы определения органического вещества. ГОСТ 26213-91, Москва, Издательство стандартов, 1992.

99. Практикум по физиологии растений / H.H. Третьяков, Л.А. Паничкин, М.Н. Кондратьев и др. 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Колос, 2003. - 288 с.

100. Рахимова Э.Р. Биологическая активность нефтезагрязненной почвы при засолении / Э.Р. Рахимова, A.B. Гарусов, С.К. Зарипова // Почвоведение. — 2005. № 4. — С.481-485.

101. Руководство к практическим занятиям по микробиологии: Практ. пособие / Под ред. Н.С. Егорова. 2-е изд. - М.: Изд-во МГУ, 1983. - 215 с.

102. Салахова Г.М. Изменения эколого-физиологических параметров растений и ризосферной микробиоты в условиях нефтяного загрязнения и рекультивации почвы: Автореф. дисс. докт. биол. наук. Уфа, 2007. - 23 с.

103. Силищев H.H. Микробиологические технологии в процессах ремедиации природных и техногенных объектов: Автореф. дис. докт. биол. наук. — Уфа, 2009. 47 с.

104. Ситдиков Р.Н. Изменение свойств чернозема выщелоченного призагрязнении товарной нефтью / Р.Н. Ситдиков, Р.Ш. Минигазимов, А.Н.114

105. Поскряко / «Природообустройство и рациональное природопользование — необходимые условия социально-экономического развития России» (сборник научных трудов), Том 2, Московский государственный университет природообустройства, 2005. С. 26.

106. Солнцева Н.М. Добыча нефти и геохимия природных ландшафтов. М.: Изд-во МГУ, 1998. - 376 с.

107. Солнцева Н.М. Общие закономерности трансформации почв в районах добычи нефти (формы проявления, основные процессы, модели) / Н.М. Солнцева // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. Сборник научных трудов. — М.: Наука, 1988. С. 23-42.

108. Сусьян Е.А. Влияние многолетнего применения разных форм азотных удобрений на уровень дыхания микробного сообщества и углеродно-азотный режим / Е.А. Сусьян., Н.Д. Ананьева, A.B. Трошин, Т.В. Кузнецова, В.М. Семенов // Агрохимия. 2008. - №6. - С. 5-12.

109. Тарасенко Е.М. Биологическая активность и токсичность почв при нефтяном загрязнении и рекультивации: Автореф. дис. канд. биол. наук. — Уфа, 2006. 23 с.

110. Теория и методы экологического нормирования: Учебное пособие. — Казань: КГУ, 2006. 84 с.

111. Фатеев А.И. Изменение агрохимических и микробиологических свойств нефтезагрязненного чернозема в рекультивационный период / А.И. Фатеев, H.H. Мирошниченко, Е.В. Панасенко, С.И.Христенко // Агрохимия. 2004. -№10.-С. 53-60.

112. Федорова О.С. Эффективность деструкции нефтепродуктов иммобилизованной микрофлорой при разных уровнях загрязнения почвы /

113. О.С. Федорова, T.B. Рязанова, И.А. Кириленко, А.И. Машанов // Вестник КрасГАУ. 2009. - № 5.- С. 81- 85.

114. Фрунзе Н.И. Почвенная микробная биомасса как резерв биогенных элементов / Н.И. Фрунзе // Агрохимия. 2005. - № 9. - С. 20-23.

115. Хабиров И.К. Влияние органических удобрений на плодородие серых лесных почв Башкирии / И.К. Хабиров, Ф.Х. Хазиев, Ф.Я. Багаутдинов // Почвоведение. 1995. - № 4.- С.465-471.

116. Хазиев Ф.Х. Влияние нефтяного загрязнения на некоторые компоненты экосистемы / Ф.Х Хазиев, Е.И. Тишкина, Н.А.Киреева, Г.Г. Кузяхметов // Агрохимия. 1988. - № 2 - С. 56-61.

117. Хазиев Ф.Х. Методы почвенной энзимологии/ Ф.Х. Хазиев. М.: Наука, 2005. -252 с.

118. Халимов Э.М. Экологические и микробиологические аспекты повреждающего действия нефти на свойства почвы / Э.М. Халимов, C.B. Левин, B.C. Гузев // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 1996. - №2. - С. 59-64.

119. Шамаева A.A. Исследование процессов биоремедиации почв и объектов, загрязненных нефтяными углеводородами: Аврореф. дисс. канд. биол. наук.-Уфа, 2007. 24 с.

120. Швец A.A. Фиторемедиация загрязненных нефтью почв в условиях Северо-Западного Кавказа: Автореф. дисс. канд. с/х. наук. Краснодар, 2009. -23 с.

121. Яковлев A.C. Биологическая диагностика и мониторинг состояния почв / A.C. Яковлев // Почвоведение. 2000. - № 1.- С. 70-79.

122. Яковлев A.C. Методика экологической оценки состояния почвы и нормирования ее качества / A.C. Яковлев, В.М. Гендугов, Г.П. Глазунов, М.В. Евдокимова, Е.А. Шулакова // Почвоведение. 2009. - № 8 - С. 984-995.

123. Balba М.Т. Bioremediation of oil-contaminated soil: microbiological methods for feasibility assessment and field evaluation / M.T. Balba, N. Al-Awadhi, Al- R.

124. Daher // Journal of Microbiological Methods.- 1998. №32. - P.155-164.116

125. Bundy J.G. Combined microbial community level and single species biosensor responses to monitor recovery of oil polluted soil / J.G. Bundy, G.I. Paton, C.D. Campbell // Soil Biology & Biochemistry. 2004. - № 36. - P. 1149-1159.

126. Caravaca F., Roldari A. Assessing changes in physical and biological properties in a soil contaminated by oil sludges under semiarid Mediterranean conditions / F. Caravaca, A.Roland // Geoderma. 2003. - № 117.- P. 53-61.

127. Chapman P.M. Extrapolating laboratory toxicity results to the field / P.M. Chapman // Environmental Toxicology and Chemistry. 1995. - № 14. — P. 927930.

128. Chen Y. Pyrene degradation in the rhizosphere of tall fescue (Festuca arundinacea) and switchgrass {Panicum virgatum L.) / Y. Chen, M.K. Banks, A.P. Schwab // Environmental Science and Technology. 2003. - № 37. - P. 57785782.

129. Dawson J.J.C. Application of biological indicators to assess recovery of hydrocarbon impacted soils / J.J.C. Dawson, E.J. Godsiffe, LP. Thompson, T.K. Ralebitso-Senior, K.S. Killham, G.I. Paton // Soil Biology and Biochemistry. -2007.-№39.-P. 164-177.

130. DeVliegher W., Verstraete W. Formation of non-bioavailable organic residues in soil: perspective for site remediation / W. DeVliegher, W. Verstraete // Biodegradation. 1996. - № 7. - P. 471-485.

131. Dominiguez-Rosado E., Pichtel J. Phytoremediation of soil contaminated with used motor oil: II. / E. Dominiguez-Rosado, J. Pichtel // Greenhouse studies. Environmental Engineering Science, 2004. № 21. - P. 169-180.

132. Dorn P.B. Assessment of the acute toxicity of crude oils in soils using earthworms, microtox, and plants / P.B. Dorn, T.E. Vipond, J.P. Salanitro, H.L. Wisniewskie // Chemosphere. 1998. - № 37. - P. 845-860.

133. Duncan K. Multi-species ecotoxicity assessment of petroleum-contaminated soil / K. Duncan, E. Jennings, P. Buck, H. Wells, R. Kolhatkar, K. Sublette, W.T. Potter, T. Todd // Soil and Sediment Contamination. 2003. - № 12. - P. 181-206.

134. Franco I. Microbiological resilience of soils contaminated with crude oil / I. Franco, M. Contin, G. Bragato, M. De Nobili // Geoderma. 2004. - № 121. - P. 17-30.

135. Gao Y.Z., Zhu L.H. Plant uptake, accumulation, and translocation of phenanthrene and pyrene in soils / Y.Z. Gao, L.H. Zhu // Chemosphere. 2004. -№55.-P. 1169-1178.

136. Gestel K.V. Bioremediation of diesel oil-contaminated soil by composting with biowaste / K.V. Gestel, J. Mergaert, J. Swings, J. Coosemans, J. Ryckeboer // Environmental pollution. 2003. - № 115. - P. 361-368. '

137. Gogoi B.K. A case study of bioremediation of petroleum-hydrocarbon contaminated soil at a crude oil spill site / B.K. Gogoi, N.N. Dutta, P. Goswami, T.R. Krishna Mohan // Advances in Environmental Research. 2003. - № 7. - P. 767-782.

138. Greenwood P.F. Hydrocarbon biodégradation and soil microbial community response to repeated oil exposure / P.F. Greenwood, S. Wibrow, S.J. George, M. Tibbett // Organic Geochemistry. : 2009. № 40. - P. 293-300.

139. Hea Y. Facilitation of pentachlorophenol degradation in the rhizosphere of ryegrass (Lolium perenne L.) / Y. Hea, J. Xua, C. Tang, Y. Wu // Soil Biology and Biochemistry. 2005. - № 37. - P. 2017-2024.

140. Iturbe R. Remediation of contaminated soil using soil washing and biopile methodologies at a field level / R. Iturbe, C. Flores, C. Chavez, G. Bautista, L. G. Torres // Journal of soils and sediments. 2004. - Vol. 4. - № 2. - P. 115-122.

141. Ji G. Impact of heavy oil-polluted soils on reed wetlands / G. Ji, T. Sunb, J. Ni // Ecological engineering. 2007. - № 29. - P. 272-279.

142. J0rgensen K.S. Bioremediation of petroleum hydrocarbon-contaminated soil by composting in biopiles / K.S. Jorgensen, J. Puustinen, A.-M. Suortti // Environmental Pollution. 2000. - № 107. - P. 245-254.

143. Kechavarzi C. Root establishment of perennial ryegrass (L. perenne) in diesel contaminated subsurface soil layers / C. Kechavarzi, K. Pettersson, P. Leeds-Harrison, L. Ritchie, S. Ledin // Environmental Pollution. 2007. - № 145. - P. 68 74.

144. Kirka J.L. The effects of perennial ryegrass and alfalfa on microbial abundance and diversity in petroleum contaminated soil / J.L. Kirka, J.N. Klironomos, H. Lee, J.T. Trevors // Environmental Pollution. 2005. - № 133. - P. 455-465.

145. Labud V. Effect of hydrocarbon pollution on the microbial properties of a sandy and a clay soil / V. Labud, C. Garcia, T. Hernandez // Chemosphere. 2007. -№66.-P. 1863-1871.

146. Laine M.M. Microbial functional activity during composting of chlorophenol-contaminated sawmill soil. / M.M. Laine, H.H. Haario, K.S. J0rgensen // Journal of Microbiological Methods. 1997. - № 30. - P. 21-32.

147. Laine M.M., J0rgensen K.S. Effective and safe composting of chlorophenol-contaminated soil in pilot scale / M.M. Laine, K.S. Jorgensen // Environment. Sci. Tech. 1997. -№31.-P. 371-378.

148. Leahy J.G., Colwell R.R. Microbial degradation of hydrocarbons in the environment. / J.G. Leahy, R.R. Colwell // Microbiol. Rev. 1990. - № 54 (3). - P. 305-315.

149. Lee S.-H. Effect of various amendments on heavy mineral oil bioremediation and soil microbial activity / S.-H. Lee, B.-I. Oh, J.-g. Kim // Bioresource Technology. 2008. - Vol. 99. - Is. 7. -P. - 2578-2587.

150. Li K.Y. Bioremediation of oil-contaminated soil a rate model / K.Y. Li, Y. Zhang, T. Xu // Waste Management. 1995. - № 15. - P. 335-338.

151. Loehr R.C., Webster M.T. Behaviour of fresh vs. aged chemicals in soil / R.C. Loehr, M.T. Webster // Journal of Soil Contamination. 1996. - № 5. - P. 361383.

152. Maila M.P., Cloete T.E. The use of biological activities to monitor the removalof fuel contaminants perspective for monitoring hydrocarbon contamination: areview / M.P. Maila, T.E. Cloete // International Biodeterioration and

153. Biodégradation. 2005. - № 55. - P. 1-8.120

154. Maki H. Crude oil bioremediation field experiment in the Sea of Japan / H. Maki, N. Hirayama, T. Hiwatari, K. Kohata, H. Uchiyama, M.Watanabe, F. Yamasaki,, M. Furuki, // Marine Pollution Bulletin. № 47. - 2003. - P. 74-77.

155. Margesin R. Monitoring of bioremediation by soil biological activities / R. Margesin, A. Zimmerbauer, F. Schinner // Chemosphere. 2000. - № 40. - P. 339346.

156. Margesin R. Soil lipase activity—a useful indicator of oil biodégradation / R. Margesin, A. Zimmerbauer, F. Schinner // Biotechnology Techniques. 1999. - № 13.-P. 859-863.

157. Margesin R., Schinner F. Bioremediation (natural attenuation and biostimulation) of diesel-oil-contaminated soil in an alpine glacier skiing area / R. Margesin, F. Schinner // Applied and Environmental Microbiology. 2001. - № 67.-P. 3127-3133.

158. Margesin R., Schinner F. Bioremediation of diesel-oil-contaminated alpine soils at low temperatures / R. Margesin, F. Schinner /Applied Microbiol. Biotechnol. -1997.-№47.-P. 462-468.

159. Margesin R., Schinner F. Manual of Soil Analysis: Monitoring and Assessing Soil Bioremediation / R. Margesin, F. Schinner. Springer, Heidelberg, 2005. -366 p.

160. Marin J.A. Bioremediation of oil refinery sludge by landfarming in semiaridconditions: Influence on soil microbial activity / J.A. Marin, T. Hernandez, C.

161. Garcia // Environmental Research. 2005. - № 98. - P. 185-195.121

162. Marschner B., Kalbitz K. Controls of bioavailability and biodegradability of dissolved organic matter in soil / B. Marschner, K. Kalbitz // Geoderma. — 2003. -№ 113.-P. 211-235.

163. McBride M.B. Toxic metals in sewage sludge-amended soils: has promotion of beneficial use discounted the risks? / M.B. McBride // Advances in Environmental Research. 2003. - № 8. - P. 5-19.

164. Microbiological methods for assessing soil quality / ed. by J. Bloem, D.W. Hopkins, A. Benedetti // CABI Publishing. 2006. - 307 p.

165. Namkoong W. Bioremediation of diesel-contaminated soil with composting / W. Namkoong, E. Hwang, J. Park, J. Choi // Environmental Pollution. 2002. - № 119.-P. 23-31.

166. Ongarbayev Y., Mansurov Z. Study of Composition and Properties of Oil Pollution / Y. Ongarbayev, Z. Mansurov // NATO Science for Peace and Security Series C: Environmental Security. Impact of Pollution on Animal products. — 2008. № l.-P. 3-13.

167. Palmroth M.R.T. Phytoremediation of subarctic soil contaminated with diesel fuel / M.R.T. Palmroth, J. Pichtel, J.A. Puhakka // Bioresource Technology. -2002. Vol. 84. - Is. 3. - P. 221-228.

168. Peng S. Phytoremediation of petroleum contaminated soils by Mirabilis Jalapa L. in a greenhouse plot experiment / S. Peng, Q. Zhou, Z. Cai, Z. Zhang // Journal of Hazardous Materials. 2009. - № 168. - P. 1490-1496.

169. Qin X.S. Simulation and optimization technologies for petroleum waste management and remediation process control / X.S. Qin, G.H. Huang, L.He // Journal of Environmental Management. 2009. - № 90. — P. 54—76.

170. R Development Core Team. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. ISBN 3900051-07-0. 2010. - Режим доступа: URL http://www.R-project.org.

171. Riser-Roberts E., Remediation of Petroleum Contaminated Soil: Biological, Physical, and Chemical Processes' / E. Riser-Roberts // Umweltwissenschaften und Schadstoff-Forschung. 1999. - Vol. 11. - № 6. - P. 352-359.

172. Rosenberg E. Petroleum bioremediation as multiphase problem / E. Rosenberg, R. Legmann, A. Kushmaro, R. Taube, E. Adler, E.Z. Ron // Biodegradation. — 1992-№3.-P. 337-350.

173. Schinner F. Methods in Soil Biology / F. Schinner, R. Öhlinger, E. Kandeler, R. Margesin (Eds.). Springer, Heidelberg, 1996. - 426 p.

174. Schwab P. Heritability of phytoremediation potential for the alfalfa cultivar Riley in petroleum contaminated soil / P. Schwab, M. K. Banks, W. A. Kyle // Water, Air, and Soil Pollution. 2006. - № 177. - P. 239-249.

175. Serrano A. Evaluation of soil biological activity after a diesel fuel spill / A. Serrano, M. Tejada, M. Gallego, J.L. Gonzalez // Science of the Total Environment. 2009. - № 407. - P. 4056-4061.

176. Siciliano S.D. Evaluation of prairie grass species as bioindicators of halogenated aromatics in soil / S.D. Siciliano, JJ. Germida, J.V. Headley // Environmental Toxicology and Chemistry. 1997. - № 16. — P. 521-527.

177. Song H.G., Bartha R. Effects of jet fuel on the microbial community of soil / H.G. Song, R. Bartha // Applied Environmental Microbiology. 1990. - № 56. - P. 646-651.

178. Steinberg S.M. A review of environmental applications of bioluminescent measurements / S.M. Steinberg, E.J. Poziomek, W.H.Englemann, K.R. Rogers, // Chemosphere. 1995. - № 30. - P. 2155-2197.

179. Tahg J. Enhancement of soil petroleum remediation by using a combination of ryegrass (Lolium perenne) and different microorganisms / J. Tang, R. Wang, X. Niu, Q. Zhou // Soil & Tillage Research. 2010. - № 110. - P. 87-93.

180. Van Beelen P., Doelman P. Significance and application of microbial toxicity tests in assessing ecotoxicological risks of contaminants in soil and sediments. / P. Van Beelen, P. Doelman // Chemosphere. 1997. - №34. - P. 455^199.

181. Walworth J.L., Reynolds C.M. Bioremediation of a petroleum-contaminated cryic soil: effects of phosphorus, nitrogen, and temperature / J.L. Walworth, C.M. Reynolds // Journal of Soil Contamination. 1995. - № 4 (3). - P. 299-310.

182. Wang Q. Potential Approaches to Improving Biodégradation of Hydrocarbons for Bioremediation of Crude Oil Pollution / Q. Wang, S. Zhang, Y. Li, W. Klassen // Journal of Environmental Protection. 2011. - № 2. - P. 47-55.

183. Wang W., Freemark K. The use of plants for environmental monitoring and assessment / W. Wang, K. Freemark // Ecotoxicology and Environmental Safety. -1995.-№30.-P. 289-301.

184. White J.C., Alexander M. Reduced biodegradability of desorption resistant fractions of poly aromatic hydrocarbons in soil and aquifer solids / J.C. White, M. Alexander // Environmental Toxicology and Chemistry. 1996. - № 15. — P. 1973-1978.

185. Williams C.M. The use of poultry litter as co-substrate and source of inorganicnutrients and microorganisms for the ex situ biodégradation of petroleum124compounds / C.M. Williams, J.L. Grimes, R.L. Mikkelsen // Poultry Litter. 1999. -№78.-P. 956-964.

186. Wood S.N. Stable and efficient multiple smoothing parameter estimation for generalized additive models / S.N. Wood // Journal of the American Statistical Association. 2004. - V. 99. P. 673-686.

187. Zhou E., Crawford R. Effects of oxygen, nitrogen, and temperature on gasoline biodégradation in soil / E. Zhou, R. Crawford // Biodégradation. 1995. - № 6. - P. 127-140.i \

Информация о работе

Ахметзянова, Лейсан Габбасовна
кандидата биологических наук
Казань, 2011
ВАК 03.02.08

Диссертация

Алгоритм определения безопасного для растений и микроорганизмов содержания нефтепродуктов в рекультивируемой почве - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы