Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Биологическая активность дерново-подзолистой почвы при использовании осадков сточных вод

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "Биологическая активность дерново-подзолистой почвы при использовании осадков сточных вод"

На правах рукописи

ДУРИХИНА Наталья Викторовна

Биологическая активность дерново-подзолистой почвы при использовании осадков сточных вод

Специальность 03 00 07 - микробиология 06 01 04 - агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва-2007

1617В7

003161767

Работа выполнена на кафедрах биологии почв и агроинформатики факультета почвоведения Московского государственного университета имени M В Ломоносова Научные руководители:

доктор биологических наук, профессор M M Умаров доктор биологических наук, профессор Е П Пахненко Официальные оппоненты:

Доктор биологических наук, профессор А H Лихачев

Доктор биологических наук, профессор В И Никитишен

Ведущая организация: ФГУП Всероссийский научно-исследовательский институт информатизации агрономии и экологии (ВНИИ) «Агроэкоинформ»

Защита диссертации состоится г в 15 ч 30 мин на заседании

Диссертационного совета К 501 001 05 при МГУ имени M В Ломоносова по адресу 119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, МГУ имени M В Ломоносова, факультет почвоведения, ауд М-2

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ

Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах просим направлять по адресу

119991, Москва, ГСП-1, МГУ имени М В Ломоносова, факультет почвоведения,

Ученый совет

Автореферат разослан

Ученый секретарь Диссертационного совета, доктор биологических наук, профессор

Г M Зенова

Актуальность темы Рост городов и развитие экономики сопровождаются увеличением объемов коммунальных и промышленных сточных вод и их осадков (ОСВ), которые все чаще рассматриваются как нетрадиционный дешевый источник азота, фосфора и микроэлементов для агроценозов Перспективность использования ОСВ в качестве удобрений следует в первую очередь из того, что по содержанию тяжелых металлов и других токсикантов они, как правило, удовлетворяют экологическим требованиям, в том числе и международным В Российской Федерации расчетный объем выхода сухого ОСВ оценивается ориентировочно в 2,6 млн т в год, из которых не менее одной трети может быть использовано в растениеводстве в качестве удобрения (Мерзлая и др , 2001, Курганова, 2002, Минеев и др, 2003) Однако из этого количества ОСВ пока применяется лишь небольшая часть, что объясняется рядом причин, главной из которых является отсутствие у потребителя сведений об удобрительной ценности и особенностях их применения В то же время показано, что при соблюдении научно-обоснованной технологии применения ОСВ под кормовые культуры не происходит ухудшения химического и санитарного состояния почвы и снижения качества получаемой продукции (Мерзлая и др, 2003) Как известно, биологические процессы в почвах не только определяют большинство их важнейших экологических функций, но и формируют условия получения полноценной и безопасной растительной продукции Показатели состояния почвенных микроорганизмов и интенсивность осуществляемых ими процессов трансформации азота, углерода и других биофильных элементов в почвах широко используются в качестве критерия устойчивости функционирования агроэкосистем и при оценке их природно-ресурсного потенциала (Устойчивое развитие агроландшафтов, 2000, Деградация и охрана почв, 2002) Однако таких данных практически нет для оценки действия и последействия ОСВ, а так же эффективности агротехнологий их утилизации Более того, до настоящего времени однозначно не решен принципиальный вопрос о критериях и параметрах использования ОСВ, различающихся по предварительной очистке, условиям и срокам хранения, а также компостов на их основе

Целью работы была характеристика состояния микробного комплекса и интенсивности процессов микробной трансформации азота и углерода в дерново-подзолистой почве при использовании компостов на основе различных ОСВ г Москвы, а также эколого-агрохимическая оценка их действия в качестве удобрения

Задачи исследования •

1 Определить потенциальную активность азотфиксации и денитрификации, эмиссию С02 и СН4 в дерново-подзолистой почве при внесении компостов на основе ОСВ в качестве органических удобрений

2 Определить микробную биомассу, общую численность и структуру микробного комплекса дерново-подзолистой почвы при внесении компостов на основе ОСВ

3 Изучить функциональное разнообразие микробных комплексов дерново-подзолистой почвы при внесении различных доз навоза и компостов на основе ОСВ

4 Изучить влияние компостов на основе различных ОСВ на агрохимические свойства дерново-подзолистой почвы

5 Оценить влияние компостов на основе ОСВ разного химического состава на урожай и качество сельскохозяйственной продукции

Научная новизна. Проведена комплексная агроэкологическая оценка влияния различных доз компостов на основе партий ОСВ г Москвы, различающихся по своим характеристикам (составу, технологиям хранения и внесения) на

биологическую активность дерново-подзолистой почвы Показано, что при нормированном использовании ОСВ не происходит нарушения процессов микробной трансформации азота и углерода, изменения структуры микробного комплекса дерново-подзолистой почвы Тем не менее, анализ спектра потребляемых субстратов микробными сообществами и расчет коэффициента устойчивости показал значительные изменения целостности системы в почве при внесении высоких доз компостов (35 т/га) на основе ОСВ

Использование компоста из свежего ОСВ и компоста из ОСВ длительного срока хранения, а так же навоза КРС оказывает достоверное положительное влияние на продуктивность сельскохозяйственных культур При их внесении содержание кислоторастворимых форм тяжелых металлов в почве сохраняется ниже ПДК

Практическая значимость. Для оценки возможности использования компостов на основе ОСВ в сельском хозяйстве и оценки последствия их применения был использован комплексный подход, включающий определение биоразнообразия и биологической активности почв, как наиболее информативные показатели Полученные данные не позволяют однозначно рекомендовать высокие дозы различных видов компостов на основе ОСВ г Москвы в качестве нетрадиционных органических удобрений в сельском хозяйстве

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены на VIII Международной конференции по фундаментальным наукам «Ломоносов-2001» (Москва, МГУ, 2001), научно-технической конференции «Природообустройство сельскохозяйственных территорий» (Москва, 2001), Международной научной конференции «Биологические ресурсы и устойчивое развитие» (Пущино, 2001), а так же на заседании кафедры биологии почв факультета почвоведения МГУ

Публикации. По результатам исследований опубликовано 7 печатных работ

Объем работы Диссертация включает введение, обзор литературы, экспериментальную часть, выводы Материалы, диссертации изложены на страницах машинописного текста, содержэт^&с рисунков, С? таблиц Список литературы включает^игсточников, из них ¿»зарубежные

Автор выражает глубокую признательность за ценные консультации и помощь в работе д б н Г Е Мерзлой, д б н ЕВ Кургановой, к б н Н В Костиной, к б н Л В Лысак

Объекты и методы исследования

Исследования проводили в микрополевом опыте, заложенном в 2000 г на тяжелосуглинистой дерново-подзолистой почве Центральной опытной станции (ЦОС) ВИУА им Д Н Прянишникова (с 2003 г ВНИИ агрохимии) РАСХН в Московской области (Домодедовский район, п Барыбино) Опыт проводился по программе INCO-Copernicus совместно со специалистами Германии по методическим рекомендациям Р А Афанасьева, Г Е Мерзлой Схема опыта включала контроль, варианты с внесением компоста I (на основе свежего осадка сточных вод с фильтр-прессов) в дозах 10 и 35 т/га и компоста II (на основе осадка сточных вод 10-летнего хранения с Курьяновской станции аэрации г Москвы) в соответствующих дозах Как варианты сравнения использовали внесение навоза КРС в аналогичных дозах Агрохимическая характеристика использованных удобрений приводится в таблице 1 Растения (ячмень яровой и ежа сборная) выращивали в сосудах без дна размером 0,5x0,5 м в трехкратной повторности под сеткой Урожай трав учитывали в 2 укоса

Таблица 1

Свойства органических удобрений, испочьзованных в микрополевом опыте

Свойства Навоз КРС Компост I Компост I

Влажность, % 79,8 71,0 53,7

pH 7,0 7,4 7,2

Содержание в сухом веществе

Органическое вещество, % 70,2 52,0 48,0

Зола, % 29,8 48,0 52,0

N общий, % 2,7 2,0 2,1

N-NH4, % 0,064 0,015 0,014

N-N03, % 0,020 0,017 0,039

Р2О5, % 2,40 5,27 5,15

К20, % 2,11 0,24 0,22

Отношение С N 13 13 11

Содержание металлов в мг/кг

ПДК мг/кг 1 группа 2группа

Си 750 1500 36 425 1452

РЬ 250 500 6 50 167

Cr 500 1000 60 147 774

N1 200 400 16 104 353

Мп - - 387 981 696

Zn 1750 3500 160 1743 4589

Cd 15 30 2 10 50

В работе использовали также образцы дерново-подзолистых почв с участков агроэкологического мониторинга, который в течение 30 лет осуществляет Государственный центр агрохимической службы (ГЦАС) «Московский» Московской области (табл 2) Объекты разделили на две группы А- участки районов (А1 -Балашихинский, А2 - Люберецкий 2, АЗ - Люберецкий 8), где на протяжении 10 лет

применяли осадки сточных вод в качестве органического удобрения в дозах многократно превышающие рекомендуемые ГОСТом и В - участки районов (В1 -Каширский, В2 - Чеховский, ВЗ - Серпуховской, В4 - Домодедовский), где осадки сточных вод не вносили

Таблица 2

Агрохимическая характеристика дерново-подзолистых почв с участков

агроэкочогического мониторинга

Район рНкс. Гумус % Подвижный фосфор, мг/кг Обменный калий, мг/кг Сумма поглощенных оснований,% Гранулометрический состав

А Балашихинский (А1) 6,0 4,00 285 76 9,3 легкий суглинок

Люберецкий 2 (А2) 6,1 4,9 1250 182 7,3 легкий суглинок

Люберецкий 8 (АЗ) 5,9 3,80 1250 190 10,6 легкий суглинок

В Каширский (В1) 5,6 2,50 345 178 13,4 тяжелый суглинок

Чеховский (В2) 5,2 1,60 190 83 9,3 средний суглинок

Серпуховской (ВЗ) 5,4 2,00 925 196 6,8 легкий суглинок

Домодедовский (В4) 5,1 1,50 174 114 12,9 средний суглинок

Валовое содержание тяжелых металлов (мг/кг)

Район Hg Cd Ni Pb Cr Zn Cu

(А 1 )Балашихинский 0,18 4,15 17,3 22,6 10,6 116,0 45,0

А (А2)Люберецкий 2 0,11 1,94 14,1 15,4 48,4 98,0 65,0

(АЗ)Люберецкий 8 0,15 5,90 17,9 24,3 106,0 104,0 98,0

(В 1 )Каширский 0,02 0,40 9,3 12,3 9,1 24,5 15,6

В (В2)Чеховский 0,06 0,20 8,3 18,4 7,1 31,2 6,8

(ВЗ)Серпуховской 0,03 0,19 6,7 7,1 4,1 37,4 14,1

(В4)Домодедовский 0,02 0,24 9,1 13,0 6,2 28,7 7,9

пдк 2,1 3,0 45 32 - 50 35

В работе использовали смешанные образцы почв пахотных горизонтов Образцы просеивали через сито (1 мм) и хранили в морозильной камере

Определение активности микробиологических процессов в почве проводили дважды за вегетационный сезон период интенсивной вегетации растений (июль) и после уборки урожая (сентябрь)

Интенсивность азотфиксации. денитрификации. дыхания, образования метана в почвах определяли методами газовой хроматографии в модификации кафедры биологии почв МГУ (Методы почвенной микробиологии , 1991) в образцах почв, отобранных с вариантов микрополевого опыта и образцах, отобранных с участков

агроэкологического мониторинга Повторность аналитических определений 3-х кратная

Учет и определение таксономического состава микробного сообщества почв Количественный учет микроорганизмов проводили методом посева почвенной суспензии на плотные питательные среды (ГПД, Эшби) Идентификацию бактерий осуществляли по культурально-морфологическим и физиолого-биохимическим признакам по определителю Берджи (Определитель бактерий Берджи, 1997)

Определение биомассы микроорганизмов проводили с использованием метода люминесцентной микроскопии с акридином оранжевым Для расчетов биомассы принимали вес сухого вещества 1 бактериальной клетки объемом 0,1 мкм 3- 2*10 ~'4г (Звягинцев, 1991) Микробную биомассу определяли так же кинетическим методом (Методы почвенной микробиологии , 1991)

Функциональное разнообразие микробных сообществ почв изучали методом мультисубстратного тестирования (МСТ) (Горленко, Кожевин, 2005) Почвенную суспензию вносили в ячейки микрокюветы с минеральной основой среды Чапека В каждой из ячеек содержался один из 47 источников органического углерода, представляющих различные классы органических соединений и ячейка без источника углерода Суспензию инкубировали в термостате при 28°С 72 ч Степень утилизации субстратов микробным сообществом оценивали с помощью системы «ЭКОЛОГ» по интенсивности окраски ячеек

Агрохимические показатели почв определяли в соответствии с действующими ГОСТами (Практикум по агрохимии ,2001) В почвенных образцах определяли рН солевой вытяжки - потенциометрически, содержание органического углерода и гумуса - по Тюрину, содержание подвижного фосфора и обменного калия - по Кирсанову, содержание тяжелых металлов - атомно-абсорбционным методом Содержание кислоторастворимых форм определяли в вытяжках 1М НС1, а обменно-поглощенные - 1М ацетатно-аммонийного буфера с рН 4,8

Продуктивность звена севооборота определяли по изменению урожаев ярового ячменя и ежи сборной

Результаты анализов обрабатывали статистически с использованием пакета программ Excel

Результаты исследований I. Биологическая активность дерново-подзолистой почвы

Активность процессов микробной трансформации азота и углерода Показатели активности микробиологических процессов цикла азота (азотфиксация и денитрификация) и углерода (дыхание и метаногенез) используются для целей нормирования разнообразных токсикантов, включая и тяжелые металлы (Умаров, 1986) В наших исследованиях удалось выяснить, что применение возрастающего количества традиционных и нетрадиционных органических удобрений способствовало усилению процессов азотфиксации в оба срока исследований (рис 1) По данным микрополевого опыта, проведенного в ЦОС ВИУА, тяжелые металлы, вносимые в почву с ОСВ, не оказывают угнетающего воздействия на активность азотфиксации, что можно объяснить тем, что содержание этих элементов в почве находится в пределах их ПДК Вероятно, они адсорбируются органическим веществом почвы и связываются фосфором Кроме того, увеличение содержания доступного фосфора при внесении компостов стимулирует азотфиксацию Нитрогеназная активность в образцах почв при внесении компоста I

выше, чем компоста II, что может быть связано с меньшим содержанием тяжелых металлов в свежих осадках.

3,5 т

2,5

fj

га т

íf

Í 2

В 2 1

0,5

ja I

щ _ _

d h I pi i l Щ

! i SJ i, llf | d У I F^

iru а яе' I i

контроль компост Ют/га

35 т/га

компост I Ют/га

компост II назоз 1С навоз 35 35 т/га т/га т/га

О сентябрь 2001 г. щ июль 2002 г. Ш сентябрь 2002 г.

Рис.I. Активность азотфиксации в дерново-подзолистой почве, при внесении осадков сточных вод и навоза (микрополавой опыт).

Активность азотфиксации на участках агромониторинга была выше в группе почв с внесением осадков сточных вод (рис. 2). что можно объяснить высоким содержанием органического вещества и подвижного фосфора в этих почвах.

о го

? * (N

О 10

■О

§ 5

А 2 АЗ

И 2000 г. и 2001 г.

Рис.2. Активность азотфиксации в дерново-подзолистой почве па участках агромониторинга.

Дснитрификация в почве но всех вариантах микрополевого опыта в разнис сроки исследования достоверно не отличалась от контроля (рис.3). Процесс фнятрифшшпм не зависел от качества вносимых компостов и наличия в них тяжелых металлов. Можно отметить тенденцию к нарастанию активности данного процесса с увеличением дезы вносимых компостов.

контроль компост I компост I компост II компост II навоз 10 навоз 35 10 т/га 35 т/га 10 т/га 35 т/га т/га т/га

Н сентябрь 2001 г. ¡3 июль 2002 г. □сентябрь 2002 г.

Рис. 3. Активность денитрификации в дерново-подзолистой почв, при внесении органических удобрений (микрополееои опыт).

Кроме того внесение шлшосто» на основе ОСВ не ошзало зямшия на конечные продукты денитрификации; во всех вариантах опыта д<йш¥рификация проходила до образования молекулярного азота. Это может быть связано с одинаковым количеством нитратов в почве (от 24,6 до 29,5 м^-ЬЮ^/кг) и устойчивым соотношением С:Н

В образцах почв с участков агроэкологического мониторинга применение осадков так же не влияло на общие газообразные потери азота в процессе денитрификации (рис. 4).

120

А1 А2 АЗ В1 Б2 ВЗ В4

И сентяВрь 2000 г. И сентябрь 2001 г

Рис.4. Активность денитрификации в дерново-под зол истои почве на участках агро экологи ческого манит о ринга.

Однако следует отметить, некоторое увеличение доли закиси азота в газообразных продуктах депитрификании н почвах вариантов группы А (рис.5). Известно, что тяжелые металлы не оказывают заметного влияний на процесс восстановления нитратов, но снижают активность редуктазы закиси азота (Умаров и др., 2007), вследствие чего происходит увеличение доли закиси азота в конечных продуктах демнтрификалии.

А1 А2 АЗ В1 В2 ВЗ В4

И N20 % (3 N2 %

Рис. 5. Соотношение закиси азота и молекулярного азота в конечных

продуктах денитрификации в дерново-подзолистой почве на участках агроэкояоги ческого мониторинга.

I Три изучении влияния ОСВ и навоза на активность выделения углекислого газа достоверные изменения (рис. 6) наблюдались в вариантах с внесением органических удобрений п дозах 35 т/га.

контроль компост I компост I компост [I компост II нааоз10 наиоз 35 10 т/га 35 т/га 10 т/га 35 т/га т/га т/га

Рис. 6. Эмиссия углекислого газа из дерново-подзолистой почвы при внесегнш осадков сточных вод и навоза (мнкрополевой опыт).

Активность эмиссии углекислого газа ь образцах дсрцово-нодзолиетой почвы с компостамн была выше но сравнению с вариантами, где вносили навоз, гак как навоз КРС содержит солому, которая разлагается медленнее, чем органическое вещество

осв.

Измерение дыхания в образцах дерново-подзолистой почвы с участков агроэкологического мониторинга показало, что внесение осадков сточных вод существенно не влияло на этот показатель биологической активности почв (рис. 7).

Рис. 7. Эмиссия углекислого газа ш дерново-подзолистой почвы на участках агрожологического мониторинга.

Эмиссия метана в опытных вариантах микрополевого опыта существенно не отличалась от контроля (рис,8). Только в вариантах с компостом 1 и навозом в донах 10 т/га эмиссия метана была несколько ниже, чем в контрольной почве.

1

ь 0,9 Г

х 0,6 9 0,5

0 0,4

£ о,з § 0,2

1 0,1

о

4

контроль

-------вмитябрь гма г, ■ ■■

±

А

А

компост 1 35 т/га

компост мт 2 35 т/га ¿С///£[

навоз 35 т/га

Рис.8. Эмиссия.метана из дерново-подзолистой почвы при внесении органических удобрений (микрополевой опыт).

ДрИ изучении метаногенеза в образцах с участков агромоинторинга в 1руппе объектов А, в которые вносили высокие дозы ОСВ, наблюдалось заметное увеличение эмиссии метана но сравнению с участками группы В, где осадки не применяли (рис. 9),

Рис. 9. Эмиссия метана из дерново-подзолистой почвы на участках агроэкологии ее кого молит о ринга.

Показатели микробиологической трансформации азота и углерода интегральные характеристики активности всех основных групп почвенных микроорганизмов. С целью более подробного изучения влияния осадков сточных вод На биологическую активность почв, анализировали структуру микробного комплекса сапротрофных бактерий.

Структура микробного комплекса сапротрофных бактерий дерново-подзолистой почвы

О структуре микробного комплекса всех исследованных почв доминировали представители 6 родов бактерии. Потенциал].ними доминантами (>25-30%) были кори неподобные бактерии и бактерии рода ВасШт - типичные представители почв агроне! газов. Минорным компонентом (<5%) были бактерии родов ЗртШШ, Р1ш}Ьае1ег, группы У1а\'оЬас1егфт-Су1арЬсща. В посевах из образцов почв, взятых с варианта опыта с внесением 35 т/га навоза, потенциальными доминантами были стрептомицеты и споровые бактерии; кори неподобные бактерии входили в группу среднего обилия (5-25%) (табл. 3).

В почвах на участках агроэкологического мониторинга также определяли численность и структуру комплекса сапротрофных. бактерий. Имеющиеся результата! показали значительную разницу в численности микроорганизмов (табл. 4). Так, в образцах почвы из Балашихи некого района (вариант АП, где вносили высокие дозы ОСВ, численность сапротрофных микроорганизмов была на порядок ниже, чем в почвах из группы объектов В.

Таблица 3

Таксономический состав бактериального комплекса дерново-подзолистой почвы, при внесении ко шестое 1, 2 и навоза в микропочевом опыте_

Образец Доминанты Среднее обилие Минорные компоненты

Контроль Arthrobacter Rhodococcus Bacillus не обнаружено Spirillum Flexibacter Flavobacterium-Cytophaga

Компост I Ют/га Arthrobacter Rhodococcus Bacillus не обнаружено Spirillum Flexibacter Flavobacterium-Cytophaga

Компост I 35т/га Arthrobacter Rhodococcus Bacillus не обнаружено Spirillum Flexibacter Flavobacterium-Cytophaga

Компост II Ют/га Arthrobacter Rhodococcus Bacillus не обнаружено Spirillum Flexibacter Flavobacterium-Cytophaga

Компост II 35т/га Arthrobacter Rhodococcus Bacillus не обнаружено Spirillum Flexibacter Flavobacterium-Cytophaga

Навоз Ют/га Arthrobacter Rhodococcus Bacillus не обнаружено Spirillum Flexibacter Flavobacterium-Cytophaga

Навоз 35т/га Bacillus Streptomyces АгАгоЬамег Rhodococcus Spirillum Flexibacter Flavobacterium-Cytophaga

Таблица 4

Численность микроорганизмов (на ГПД-среде) в дерново-подзолистой почве на участках агроэкологического мониторинга, сентябрь 2000г__

Район, вариант опыта Балашихинский, (AI) Каширский, (В1) Чеховский, (В2) Домодедовский, (В4)

Численность микроорганизмов, млн КОЕ/г почвы 1,8±0,15 31,0±3,3 20,0±1,8 8,0±0,78

Таксономический состав сапротрофных бактерий в почвах на участках агроэкологического мониторинга существенно различался Выделяли не менее 13 родов бактерий (табл 5)

Таблица 5

Таксономический состав бактериального комплекса почв с участков агроэкологического мониторинга (ГЦАС «Московский»)__

Район, вариант опыта Доминанты Субдоминанты Среднее обилие Минорные компоненты

Балашихинский район, (А1) не обнаружено не обнаружено Arthrobacter Rhodococcus Bacillus Spirillum Streptomyces Flavobacterium Cytophaga Cellulomonas Flexibacter Xanthomonas Caulobacter Promicromonospora Myxococcus

Домодедовский район, (В4) Streptomyces Bacillus не обнаружено Arthrobacter Rhodococcus Spirillum Cellulomonas

Каширский район, (В1) Arthrobacter Rhodococcus Bacillus Streptomyces Cellulomonas Spirillum Flavobacterium Cytophaga Micrococcus

Чеховский район, (В2) Arthrobacter Streptomyces Rhodococcus Bacillus Spirillum Flavobacterium Cytophaga Alcahgenes Xanthomonas Micrococcus

В образцах почв из районов группы В, где ОСВ не применяли, вне зависимости от природно-климатических условий, нами было отмечено преобладание грамположительных, а именно коринеподобных бактерий, бацилл, актиномицетов -типичных педобионтов Так, в образце почвы Домодедовского района потенциальными доминантами были Streptomyces, Bacillus В образцах почв Каширского и Чеховского районов - представители рода артробактер В образцах почв Балашихинского района (вариант А1) потенциальных доминантов и субдоминантов не обнаружено В равной степени были представлены Arthrobacter, Rhodococcus, Bacillus, Cytophaga, Spirillum Очевидно, такое значительное изменение структуры комплекса сапротрофных бактерий в почве из Балашихинского района связано с длительным внесением ОСВ в дозах, во много раз превышающих рекомендуемые

Оценка микробной биомассы в образцах дерново-подзолистой почвы микрополевого опыта показала, что в варианте с внесением компоста I в дозе 10 т/га микробная биомасса в 2 раза выше по сравнению с остальными образцами (рис 10) Объяснить это можно высоким содержанием легкодоступного углерода и более низким, по сравнению с компостом II, содержанием тяжелых металлов

2 30 г

20

40

10

0

контроль компост! комлост I компост II компост II навоз 10 т/гз 35 т/га 10 т/га 35 т/га Ют/га

навоз 35т/га

Ш июнь 2007 г. |

Рис, 10. Содержание .микробной биомассы а дершш'-подзалиспюй почве.

при внесении осадков сточных вод и навоза (микрополевой опыт).

При определении биомассы микроорганизмов кинетическим методом В образцах, почв с участков агроэкологического мониторинга достоверных различий не обнаружено.

С целью определения влияния свойств почв на показатели ее биологической актШноети нами были рассчитаны коэффициенты корреляции между величинами активности азотфиксации. депитрификацпи, эмиссии СОг и характеристиками почвенных условий. Результаты корреляционного анаддаа показали, что нет прямой связи между интенсивностью этих процессов и почвенными показателями, в частности, содержанием тяжелых металлов. Можно полагать, что содержащиеся в различных осадках сточных вод тяжелые металлы в высоких концентрациях не оказывают влияния на основные показатели биологической активности дер пол о-подзолистоЙ средне-суглинистой почти,1: дыхание, метаногеиез, активность азоIфиксации и депитрнфикации. Однако внесение осадков в дозах, значительно превышающих рекомендуемые, приводит к сокращению численности и перестройке структуры комплекса сапротрофных почвенных микроорганизмов.

Функциональное разнообразие микробных сообществ дерново-подзолистой почвы

Для установления закономерностей изменения функциональных профилей микробных сообществ дерново-подзолистой лочры при внесении ОСВ использоашш метод мульти субстратного тестирования (МС'Т).

Согласно данным, полученным методом МСТ, внесение I! дерново-подзолистую почну как традиционных удобрений (навоза КРС), так и компост;¡и на основе ОСВ приводит к увеличению показателя выровненное™ (Щ потребления субстратов микробными сообществами почв. Высокие дозы (35 т/га) удобрений увеличивали также и разнообразие (индекс Шеннона (11.)) потребляемых субстратов по сравнению е контрольной почвой (рис.! 1).

асэкогрм

5.20 5,15 5,10 6,05 5,00 =>.05 4,00 <1,85

«Ж

№

1С

0,9В9 0,970 0,571 0,973 0,673 0.974 0,975 0,3 Л5 0.97? 0,878

Рис.! 1. Разделение образцов дерново-подзолистой почвы в пространстве

параметров функционального биоранюобразия при оценке суммарного действия и последействия компоапав и навоза (И- индекс Шешюна, Е-выротенпостъ).

Анализ устойчивости системы и отношении потребляемых субстратов по неличине коэффициента (<1) указывает на существенные различия почв е внесением ком постов 15 максимальной дозе (с1> 1,2) от остальных образцов (с1~0,62-0,7(). высокие значения этого показателя и его значительное отличие от величины в других образцах указывают на существенные изменении функциональной целостности микробной системы и определенном негативном влиянии юшпостов ОСВ в дозах 35 т/га.

Кластерный анализ .данных МСТ выявил сходство кон трольной почвы и почвы, в которую вносили 35 т/га навоза и резкое отличие почв этих вариантов от почв с внесением компостов 1 и П в дозах 10 и 35 т/га (рис.12).

Таким образом, внесение ОСВ в рекомендуемых дозах, согласно "Типовому технологическому регламенту я со ал кования осадков сточных под в качестве органического удобрения" (Типовой технологический регламент,.,, 2000) не приводит к изменению процессов микробиологической трансформации азота я углерода и микроб] юга комплекса сапротрофных бактерий дерново-подзолистой почвы.

Tree Qagram for 7 Cases Ward s method Squared Euclidean distances

kontrol n35 st 10 sv 10 sv 35

П10

st 35

3E6 4E6 5E6 6E6 7B6 8E6 9B5

Linkage Distance

Рис 12 Дендрограмма сходства (no Варду) микробных комплексов в образцах дерново-подзочистои почвы (метод МСТ)

Однако, изучение спектра потребляемых субстратов микробными сообществами и расчет коэффициента устойчивости показали значительные негативные изменения целостности микробной системы в вариантах с внесением высоких доз компостов на основе осадков сточных вод

II. Влияние осадков сточных вод на продуктивность и агрохимические свойства дерново-подзолистой почвы

Влияние применения осадков сточных вод на продуктивность звена севооборота

Внесение навоза и компостов из осадков сточных вод оказало значительное влияние на продуктивность ярового ячменя и ежи сборной (таб 7) Наибольшая прибавка урожая (по сумме I и И укосов) - 46,2 г сухой массы/сосуд - получена при внесении 35 т/га навоза КРС Внесение эквивалентной дозы компоста из свежих осадков сточных вод повысило продуктивность культуры на 39,4, а компоста из осадков сточных вод длительного хранения на 17 г/сосуд При внесении 10 т/га компостов на основе ОСВ разных сроков хранения прибавки урожая были сопоставимы с прибавкой на варианте с внесением аналогичной дозы навоза КРС

Наибольшую ценность в урожае ежи сборной представляет «сырой протеин Максимальный показатель по «сырому протеину» 11,5% получен в варианте с компостом 2 в дозе 35 т/га Известно, что концентрация протеина зависит от доступности азота, погодных условий, вегетационного сезона и конечного урожая

Таблица 7

Урожай ежи сборной (г сухой массы/сосуд) и некоторые показатели его _качества, 2002 год_

урожай, г сухой массы/сосуд прибавка урожая, % содержание*, % выход с урожаем*, г/сосуд

I укос II укос сумма I и 2 сырой протеин [>20, к2о сырой протеин Р2О5 К20

контроль 37,2 20,3 57,5 10,7 0,86 1,41 6,15 0,49 0,81

компост! 10 т/га 48,8 23,1 71,9 25 9,6 0,97 1,40 6,90 0,69 1,01

компост I 35 т/га 62,4 34,5 96,9 69 10,1 0,99 1,29 9,80 0,96 1,25

компостП 10 т/га 43,1 28,3 71,4 24 10,1 0,85 1,40 7,21 0,61 0,99

компостН 35 т/га 45,6 28,8 74,4 29 11,5 0,95 1,44 8,56 0,71 1,07

навоз 10 т/га 54,0 24,7 78,7 37 10,0 0,89 1,49 7,87 0,70 1,17

навоз 35 т/га 74,2 29,5 103,7 80 10,5 0,92 1,62 10,88 0,95 1,67

НСР0 05 2,9 4,2 6,8

* - по многолетним данным (Бурякова, 2006)

Примечание величина наименьшей существенной разницы (НСР) вычислена при уровне значимости а=0,05

Поскольку процент синтезируемого белка напрямую связан с продуктивностью, при высокой прибавке биомассы возникает «эффект ростового разбавления» Именно поэтому содержание «сырого протеина» на оптимальных вариантах опыта несколько ниже

Концентрация фосфора в биомассе ежи сборной увеличивается до 0,97-0,99 % при внесении компоста 1 Это самый высокий показатель по опыту Максимальная концентрация калия - 1,62% в биомассе получена при внесении навоза Эти показатели отражают существующие различия в химическом составе осадков сточных вод и навоза КРС осадки содержат в два раза больше фосфора, чем навоз и гораздо меньше калия Определение выхода с урожаем ежи сборной протеина, фосфора, калия показывает, что внесение всех органических удобрений обеспечивает увеличение этих показателей по отношению к контролю

Оценка продуктивности звена севооборота при внесении компостов в разных дозах и навоза КРС (таб 8) показала, что она определяется свойствами исходной почвы, качеством и дозой вносимых органических удобрений, существенно зависит от погодных условий вегетационного сезона Гидротермические показатели первых двух лет эксперимента были близки к оптимальным, третий год был крайне засушливым Поэтому урожай ежи сборной в 2001г существенно (в 1,8 раза) превосходил урожай 2002г

Таблица 8

Влияние компостов на основе ОСВ и навоза КРС на продуктивность звена _ севооборота (2000-2002 гг )___

варианты опыта контроль компост I компост II навоз КРС НСР0 05

10 т/га 35 т/га Ют/га 35 т/га Ют/га 35 т/га

яровой ячмень 2000 г ц зерна/га 23,5 31,6 50,3 35,3 36,2 39,0 56,4 2,4

ц соломы/га 22,9 31,4 62,7 34,4 35,9 38,6 55,6 2,7

ц корм ед / га 35,9 48,6 84,2 53,9 55,6 59,8 86,4 4,6

ежа сборная 2001 г ц сухой массы/га 44,3 54,8 94,6 51,0 71,5 62,6 101,7 4,5

цкорм ед/га 23,9 29,6 51,1 27,5 38,8 33,8 54,9 2,4

ежа сборная 2002 г ц сухой массы/га 23,1 28,8 38,9 28,6 29,8 31,6 41,6 2,2

ц корм ед /га 12,5 15,6 21,0 15,4 16,1 17,1 22,5 1,3

продуктивность кормового севооборота 2000-2002гг ц корм ед/га 72,3 93,7 156,2 96,8 110,3 110,7 163,8 8,1

% к контролю 100 130 216 134 153 153 227

Анализ урожая зерна показал, что наибольшая продуктивность достигается при внесении компоста I в дозе 35 т/га (50,3 ц/га) и навоза КРС в аналогичной дозе (56,4 ц/га) Более лабильное органическое вещество компоста I (35 т/га) реализуется через увеличение урожая соломы в большей степени, чем по другим вариантам опыта, в том числе при внесении навоза КРС в аналогичной дозе Поэтому выход кормовых единиц на единицу площади выравнивается и по компосту I составляет 84,2 ц корм ед /га при соотношении зерна к соломе примерно 1 1 Увеличение дозы компоста II не реализуется и не окупается прибавкой зерна и соломы, что связано с высокой концентрацией ТМ

Анализ урожая сухой массы ежи сборной первого года последействия органических удобрений показывает наличие четких различий по дозам и качеству последних Компост 1 при увеличении дозы до 35 т/га обеспечивает прибавку сухой массы 40 ц/га, менее качественный компост 2-20 ц/га, навоз КРС - 39,1 ц/га При экстремальных погодных условиях вегетационного сезона (2002г) в два раза снижается продуктивность травостоя ежи сборной, слабо реализуется возможность органических удобрений Максимальная прибавка сухой массы ежи сборной по отношению к контролю получена при внесении компоста I и навоза в дозе 35 т/га

Суммарная оценка продуктивности севооборота показывает, что внесение компостов I и II в дозе 10 т/га обеспечивает сопоставимые прибавки 30 и 34 % соответственно Компост I в дозе 35 т/га позволяет получить прибавку по

продуктивности - 116 %, что делает его конкурентоспособным по отношению к навозу КРС (127%) Увеличение дозы компоста II нецелесообразно, тк относительная прибавка звена севооборота резко снижается

Оценка поступления биогенных эчементов с осадками сточных вод в почву Нами проведена оценка поступления биогенных элементов с осадками сточных вод в почву по вариантам микрополевого опыта (табл 9)

Таблица 9

Поступпение макроэчементов с органическими удобрениями и содержание тяжелых металлов в дерново-подзолистой почве после уборки урожая, 2000г

кг/га Содержание ТМ (вытяжка ААБ, мг/кг)

варианты N Р20, К20 Сй N1 РЬ Си Ъп

контроль 0 0 0 0,09 1,55 0,80 0,30 1,90

компост I 10 т/га 58 153 7 0,13 1,10 0,40 0,30 2,20

компост I 35 т/га 203 535 24 0,19 1,30 0,45 0,40 10,80

компост II 10 т/га 97 238 10 0,20 0,90 0,30 0,60 5,7

компост II 35 т/га 340 833 36 0,40 2,40 0,65 1,50 13,65

навоз 1 От/га 55 48 43 0,10 1,05 0,40 0,10 1,70

навоз 35т/га 193 168 149 0,10 0,95 0,60 0,10 2,05

ПДК 0,50 4,00 6,00 3,0 23,00

Разовое внесение компостов и навоза КРС оказывает заметное влияние на поступление биоэлементов в дерново-подзолистую почву поступление азота с компостами I и II сопоставимо с внесением навоза КРС Использование компостов обогащает почву фосфором, в том числе подвижным Компосты имеют дефицит калия и в практике применения должны компенсироваться внесением калийных удобрений Высокие прибавки на этих вариантах опыта урожая свидетельствуют о стабильном эффекте синергизма азот-калий при наличии доступных источников азота растения поглощают калий из резерва почвы

При внесении всех видов удобрений содержание тяжелых металлов находится на уровне контроля, оставаясь в пределах ПДК Для биофильных элементов цинка и

меди отмечено превышение контроля Компост на основе осадков сточных вод с иловых полей характеризуется наибольшим содержанием тяжелых металлов в своем составе, поэтому оказал самое сильное влияние на содержание металлов в почве Содержание доступного кадмия в почве при внесении 35т/га компоста на основе осадков сточных вод с иловых полей составляет 0,4 мг/кг почвы, что немного меньше ПДК (0,5 мг/кг) Существует опасность загрязнения этим элементом почвы при использовании данного компоста в качестве удобрения Следовательно, необходим мониторинг за состоянием почвы при его использовании

Из полученных данных следует, что при внесении нетрадиционных органических удобрений не происходит существенного загрязнения почвы и растений тяжелыми металлами Повышаются агрохимические показатели (гумус, рН, подвижный фосфор, содержание микроэлементов) почвы Использование нетрадиционных и традиционных органических удобрений обеспечивает воспроизводство плодородия дерново-подзолистой почвы

Выводы

1 Внесение осадков сточных вод (ОСВ) в микрополевом опыте и на участке агроэкологического мониторинга достоверно повышало активность азотфиксации, но не приводило к значимому увеличению газообразных потерь азота

2 Активность эмиссии С02 достоверно выше при внесении органических удобрений в дозе 35 т/га в микрополевом опыте Не отмечен повышенный уровень эмиссии СН4 на вариантах с внесением ОСВ в дозах, рекомендованных ГОСТ

3 Внесение ОСВ в дозах рекомендованных ГОСТ не приводило к изменению численности и структуры комплекса сапротрофных бактерий При внесении ОСВ в дозах, многократно превышающих рекомендованные (агроэкологический мониторинг), отмечено снижение общей численности бактерий и увеличение доли грамотрицательных бактерий

4 Изучение спектра потребляемых субстратов микробными сообществами и расчет коэффициента их устойчивости показал значительные негативные изменения целостности микробной системы при внесении компостов ОСВ разного срока хранения в дозах 35 т/га

5 По результатам микрополевого опыта на дерново-подзолистой почве, использование компостов ОСВ различных сроков хранения и навоза КРС оказывает положительное влияние на продуктивность звена севооборота (ячмень - многолетние травы) С увеличением доз вносимых органических удобрений обнаруживается различие в их влиянии на урожай сопоставимую продуктивность обеспечивает внесение компоста I и навоза КРС, на 60-70 % она ниже при внесении компоста II, что связано с реакцией растений и почвенных микроорганизмов на высокое содержание в нем тяжелых металлов

6 При внесении исследованных органических удобрений на основе ОСВ содержание тяжелых металлов в почве находилось ниже значений их ПДК

Основные положения диссертации изложены в следующих работах

1 Дурихина Н В Влияние осадка сточных вод на микробиологическую трансформацию азота / Тезисы докладов Докучаевских молодежных чтений «Методологические проблемы современного почвоведения» Санкт-Петербург, 2001 С 28-29

2 Дурихина Н В, Курганова Е В Биологическая активность почв при применении осадка сточных вод//Бюллетень ВИУА 2001 №114 С 42-45

3. Дурихина Н В, Курганова Е В Биологические процессы в почвах искусственных агроландшафтов при применении осадков сточных вод / Сборник материалов научно-технической конференции «Природообустройство сельскохозяйственных территорий» Москва, 2001 С 26

4 Дурихина Н В Нетрадиционные удобрения и решение экологических проблем земледелия / Материалы Международной научно-практической конференции «Идеи В В Докучаева и современные проблемы сельской местности» Смоленск, 2001 42 С 164-166

5 Дурихина Н В , Курганова Е В , Мерзлая Г Е , Хомяков Д М Утилизация городских стоков и улучшение агроэкологической ситуации в Московском регионе// Бюллетень ВИУА 2002 №116 С 487-490

6 Дурихина Н В , Хомяков Д М Агроэкологические аспекты утилизации осадков сточных вод // Агрохимический вестник 2003 № 6 С 25

7 Бурякова Ю В , Дурихина Н В , Хомяков Д М Использование сточных вод в кормопроизводстве//Кормопроизводство 2004 №2 С 21

Заказ № 133/10/07 Подписано в печать 09 10 2007 Тираж 100 экз Уел пл 1,25

ООО "Цифровичок", тел (495) 797-75-76, (495) 778-22-20 7>/ 1 ■ www cfr ru, e-mail mfo@cfr ru

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Дурихина, Наталья Викторовна

Введение.

Глава 1. Обзор литературы. Биологическая активность дерново-подзолистой почвы при использовании осадков сточных вод в земледелии.

1.1. Проблемы утилизации осадков сточных вод и использования в земледелии.

1.2. Химический состав осадков сточных вод и возможность их применения в земледелии.

1.3. Экологическая оценка состояния почв Московской области по содержанию тяжелых металлов.

1.4. Влияние осадков сточных вод на биологическую активность почв

1.5.Ферментативная активность почв при использовании осадков сточных вод.

1.6. Влияние тяжелых металлов на структуру комплекса почвенных микроорганизмов.

1.7. Микробиологическая оценка различных уровней загрязнения почв тяжелыми металлами.

1.8. Тяжелых металлы при использовании осадков сточных вод в агроценозах.

Глава 2. Объекты и методы исследования.

2.1. Микрополевой опыт, проводимый ВИУА им. Д.Н.Прянишникова

2.2. Участки постоянного многолетнего агроэкологического мониторинга состояния почв Московской области (Государственный центр агрохимической службы "Московский»).

2.3. Методы определения биологической активности почвы.

2.4. Методы определения агрохимических показателей почвы.

Глава 3. Результаты и обсуждение.

3.1. Биологическая активность дерново-подзолистой почвы.

3.1.1. Активность процессов микробной трансформации азота и углерода

3.1.2. Структура микробного комплекса дерново-подзолистой почвы.

3.1.3. Функциональное разнообразие микробных сообществ дерново-подзолистой почвы.

3.2. Влияние осадков сточных вод на продуктивность и агрохимические свойства дерново-подзолистой почвы.

3.2.1. Влияние применения осадков сточных вод на продуктивность

3.2.2. Оценка поступления биогенных элементов с осадками сточных вод в почву.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Биологическая активность дерново-подзолистой почвы при использовании осадков сточных вод"

Количество городских стоков и осадков сточных вод (ОСВ) постоянно увеличивается, обостряются проблемы, связанные с их рациональной, экономически эффективной и экологически безопасной утилизацией (Государственный доклад., 2000). Предлагаются качественно новые и совершенствуются уже используемые методы очистки стоков, обезвоживания и хранения ОСВ. Разрабатываются научно-обоснованные технологии их применения в качестве удобрений и нормативные документы по этим вопросам, например, международные - Директива 86/278/ЕС; "Рабочий документ", 2000; российские - ГОСТ Р 17.4.3.07-2001 "Требования к свойствам осадков сточных вод при использовании их в качестве удобрений"; "Гигиенические требования к безопасности агрохимикатов, СП 1.2.1170-02" и иные (Дурихина, Хомяков, 2003). Однако, нормативно-правовая база, регламентирующая особенности технологий, связанных с получением безопасной растениеводческой продукции и предотвращения возможного загрязнения почв, нуждается в постоянном совершенствовании на основании результатов комплексных научных агроэкологических и микробиологических исследований (Аристархов, 2000; Ильин, 2000).

ОСВ представляют собой отдельный вид отходов, образование которых в условиях городов составляет порядка 30-45 % общего количества отходов производства и потребления. На территории России выделяется ряд регионов, где существует реальная угроза ухудшения экологической и санитарно-эпидемиологической обстановки, возникновения чрезвычайных ситуаций из-за аварий в системах городских очистных сооружений, станциях аэрации, прудах накопителях и т.д. (Квасов, 2001).

В г. Москве на очистных сооружениях ежегодно образуется 5 млн. т осадков. Для их складирования (депонирования) заняты значительные площади, а экологически безопасная переработка и хранение требует привлечения значительных материально-технических ресурсов (Вайсфельд,

Кремер, 2002; Павлов и др., 2003). Проведение мероприятий по изменению профиля ряда производств и модернизации системы городских очистных сооружений способствовало изменению состава ОСВ. В них снизилось содержание соединений химических элементов, относящихся к потенциальным загрязнителям агроэкосистем, что создает условия для их утилизации в Московской области.

В настоящее время за рубежом, в зависимости от региональных геоэкологических особенностей стран, в агропроизводстве (земледелии) используют от 10 до 90 % накапливающихся ОСВ, в том числе в Западной Европе - 30-40 %. В мире прослеживается устойчивая тенденция к ежегодному росту этого показателя; по прогнозам, в США к 2008 году он составит не менее 60 % (Дурихина, 2002).

В РФ, по самым оптимистическим оценкам, пока лишь около 5 % ОСВ применяется в агрокультуре. Отсутствие существенных позитивных результатов в ряде опытов позволило высказать сомнения в целесообразности и возможности рационального использования ОСВ в земледелии и кормопроизводстве (Тяжелые металлы., 1994; Алексеева, 2002; Анциферова, 2003). С другой стороны, с учетом сложившейся в аграрном секторе страны ситуации, при резком дефиците минеральных и органических удобрений, высказывается мнение о том, что только дозы ОСВ 30-40 т/га и более могут привести к значимым изменениям агрохимических свойств почв и будут экономически рентабельны (Касатиков, 1990; Использование., 1991; Гостищев, 2001; Квасов, 2001; Чеботарев, 2002; Стратегия использования., 2002). В тоже время именно в России (в Московской области, в частности) остро стоит проблема изучения последствий разового и систематического внесения высоких доз ОСВ, достигающих 150-200 т/га и более (Болотина, 1999; Почвы Московской области., 2002; Курганова, 2002 и др.). В этой связи, особенно актуально проведение комплексных исследований изменений агрохимических и биологических свойств дерново-подзолистых почв в условиях многолетних полевых экспериментов (Минеев, 1988; Минеев, 2000).

Биологические процессы в почвах, являясь системообразующими, определяют ряд важнейших экологических функций почвенного покрова, а также условия формирования полноценной и безопасной растительной продукции. Показатели, характеризующие состояние почвенной микрофлоры и интенсивность процессов микробной трансформации азота, углерода и иных биофильных элементов в почвах, можно использовать в качестве диагностического критерия устойчивого функционирования агроэкосистем и процессов восстановления их природно-ресурсного потенциала (Устойчивое развитие., 2000; Деградация и охрана почв, 2002). Однако таких данных для нормирования воздействия ОСВ на природные среды, оценки последствий их применения, а так же эффективности агротехнологий утилизации осадков практически нет (Совершенствование., 2003; Селивановская, 2004).

К настоящему времени однозначно не решен вопрос о критериях и параметрах использования возрастающих доз различных по предварительной очистке, условиям и срокам хранения типов ОСВ и компостов, приготовленных на их основе (Афанасьев, Мерзлая, 2001; Стратегия использования., 2003; Дурихина, Бурякова, 2003). Считается, что изучение состояния почвенной микрофлоры и показателей интенсивности биологических процессов, обобщение данных ранее проведенных полевых опытов и результатов длительного почвенно-экологического мониторинга позволит оценить уровень плодородия почв, способность самовосстановления агроэкосистем и реабилитации (ремедиации) земель после разового и систематического внесения высоких доз ОСВ. Такие исследования имеют большое научное и практическое значение, поскольку могут помочь в принятии решений о возможности экологически оправданного и безопасного использования ОСВ в земледелии при их утилизации.

Целью работы была характеристика состояния микробного комплекса и интенсивности процессов микробной трансформации азота и углерода в дерново-подзолистой почве при использовании компостов на основе различных ОСВ г. Москвы, а также эколого-агрохимическая оценка их действия в качестве удобрения. Задачи исследования:

1. Определить потенциальную активность азотфиксации и денитрификации, эмиссию СО2 и СН4 в дерново-подзолистой почве при внесении компостов на основе ОСВ в качестве органических удобрений.

2. Определить микробную биомассу, общую численность и структуру микробного комплекса дерново-подзолистой почвы при внесении компостов на основе ОСВ.

3. Изучить функциональное разнообразие микробных комплексов дерново-подзолистой почвы при внесении различных доз навоза и компостов на основе ОСВ.

4. Изучить влияние компостов на основе различных ОСВ на агрохимические свойства дерново-подзолистой почвы.

5. Оценить влияние компостов на основе ОСВ разного химического состава на урожай и качество сельскохозяйственной продукции.

Заключение Диссертация по теме "Микробиология", Дурихина, Наталья Викторовна

Выводы

1. Внесение осадков сточных вод (ОСВ) в микрополевом опыте и на участках агроэкологического мониторинга достоверно повышало активность азотфиксации, но не приводило к значимому увеличению газообразных потерь азота.

2. Активность эмиссии СОг достоверно выше при внесении органических удобрений в дозе 35 т/га в микрополевом опыте. Не отмечен повышенный уровень эмиссии СН4 на вариантах с внесением ОСВ в дозах, рекомендованных ГОСТ.

3. Внесение ОСВ в дозах, рекомендованных ГОСТ, не приводило к изменению численности и структуры комплекса сапротрофных бактерий. При внесении ОСВ в дозах, многократно превышающих рекомендованные (агроэкологический мониторинг), отмечено снижение общей численности бактерий и увеличение доли грамотрицательных бактерий.

4. Изучение спектра потребляемых субстратов микробными сообществами и расчет коэффициента их устойчивости показал значительные негативные изменения целостности микробной системы при внесении компостов ОСВ разного срока хранения в дозах 35 т/га.

5. По результатам микрополевого опыта на дерново-подзолистой почве, использование компостов ОСВ различных сроков хранения и навоза КРС оказывает положительное влияние на продуктивность звена севооборота (ячмень - многолетние травы). С увеличением доз вносимых органических удобрений обнаруживается различие в их влиянии на урожай: сопоставимую продуктивность обеспечивает внесение компоста I и навоза КРС, на 60-70 % она ниже при внесении компоста II, что связано с реакцией растений и почвенных микроорганизмов на высокое содержание в нем тяжелых металлов.

6. При внесении исследованных органических удобрений на основе ОСВ содержание тяжелых металлов в почве находилось ниже значений их пдк.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Была проведена комплексная агроэкологнческая оценка влияния различных доз компостов на основе различных партий осадков сточных вод г. Москвы на состояние микробного комплекса и интенсивности процессов микробной трансформации азота и углерода в дерново-подзолистой почве, а также эколого-агрохимическая оценка их действия в качестве удобрения.

Применение возрастающих доз компостов на основе различных типов осадков сточных вод оказало разностороннее воздействие на биологическую активность дерново-подзолистой почвы и на ее продуктивность. Было показано, что необходим комплексный подход для оценки возможности использования осадков сточных вод в сельском хозяйстве, включающий определение биологической активности и биоразнообразия, как наиболее информативные показатели. Для оценки влияния осадков сточных вод целесообразно применять такие показатели: определение структуры микробного комплекса почвы и функционального разнообразия микробных сообществ (метод МСТ).

При исследовании влияния органических удобрений на основе ОСВ на биологическую активность дерново-подзолистой почвы и на урожай сельскохозяйственной продукции было установлено, что наиболее эффективным и экологически безопасным является компост на основе новых ОСВ г. Москвы для использования в земледелии.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Дурихина, Наталья Викторовна, Москва

1. Авраменко П.М., Лукин С.В. Загрязнение почв тяжелыми металлами и их накопление в растениях // Агрохимический вестник, 1999, № 2. С. 31-32.

2. Акаилх Тома М., Касатиков В.А. Биогеохимические свойства агроценозов и уровень их изменения под влиянием повышенных доз осадков городских сточных вод // Бюллетень ВИУА им. Д.Н. Прянишникова, 2001, № 115. С. 74.

3. Алексеева А.С. Влияние применения нетрадиционных органических удобрений на накопление тяжелых металлов и биологическую активность дерново-подзолистых супесчаных почв. Автореф. дис. канд. биол. наук. М.: МГУ, 2002. - 23 с.

4. Андронова JI.A. Эколого-агрохимические оценки применения осадков сточных вод и компостов на основе коры и лигнина при выращивании сельскохозяйственных растений на дерново-подзолистой почве. Автореф. дисс. канд. биол. наук. М.: МГУ, 2002. - 25 с.

5. Анспок П.И. Микроудобрения. Л.: Агропромиздат, 1990. - 272 с.

6. Анциферова Е.Ю. Эколого-агрохимическая оценка осадков сточных вод, используемых в качестве удобрения. Автореф. канд. биол. наук.-М.: МГУ, 2003.- 23 с.

7. Аристархов А.Н. Оптимизация питания растений и применение удобрений в агроэкосистемах. М.: ЦИНАО, 2000. - 524 с.

8. Аристархова Г.Г., Курганова Е.В. Эколого-токсикологическая оценка почв Московской области // Агрохимический вестник, 1999, № 3. -С.10-17.

9. Ю.Афанасьев Р.А., Мерзлая Г.Е. Методические рекомендации по изучению эффективности нетрадиционных органических и органоминеральных удобрений. М.: Агроконсалт, 2000. - 40 с.

10. П.Афанасьев Р.А., Мерзлая Г.Е. Агроэкологическая эффективность осадков сточных вод г. Москвы // Агрохимический вестник, 2001, №5. -С. 25.

11. Бабьева И.П., Левин С.В., Решетова И.С. Изменение численности микроорганизмов в почвах при загрязнении тяжелыми металлами /Тяжелые металлы в окружающей среде. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1980.-С. 115-120.

12. Беспалова А.Ю. Влияние микроскопических грибов на подвижность тяжелых металлов в почве при аэротехногенном загрязнении. Автор, дис. кандидата биол. наук. М.: МГУ, 2003. - 25 с.

13. Болотина В.В. Агроэкологический мониторинг // Агрохимический вестник, 1999, № 3. С. 18-21.

14. Булавко Г.И., Наплекова Н.Н. Влияние свинца на микрофлору дерново-подзолистой почвы и чернозема выщелоченного // Изв. СО АН СССР. Сер. биол. наук. 1984. № 18/3. С. 36-39.

15. Витковская С.Е. Поступление тяжелых металлов в растения при использовании компоста из твердых бытовых отходов в качестве органического удобрения // Агрохимия, 2000, № 5. С. 78-82.

16. Гигиенические требования к безопасности агрохимикатов. Санитарные правила СП 1.2.1170-02. //Российская газета, 2002,№ 233 (3101). С. 5.

17. Гольдфарб Л.Я. и др. Опыт утилизации осадков городских сточных вод в качестве удобрения / Л.Я. Гольдфарб, И.С. Туровский, С.Д. Беляева. -М.: Стройиздат, 1986.- 58 с.

18. Горленко М.В., Кожевин П.А. Мультисубстратное тестирование природных микробных сообществ. М.: МГУ, 2005, - 88с.

19. Гостищев Д.П. Использование осадков сточных вод в Саратовской области // Агрохимический вестник, 2001, № 5. С. 26-27.

20. ГОСТ Р 17.4.3.07-2001. Охрана природы. Почвы. Требования к свойствам осадков сточных вод при использовании их в качестве удобрений. М.: Госстандарт России, 2001. - 7 с.

21. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды Москвы в 1999 году. М.: Изд-во Прима-Пресс-М, 2000. - 306с.

22. Григорян К.В. Влияние загрязненных промышленными отходами оросительных вод на физические, физико-химические свойства и биологическую активность почв. Автореф. дисс. канд. наук. М.: МГУ, 1980.-25 с.

23. Грислис С.В. Удобрительная оценка сточных вод заводов по производству минеральных удобрений // Агрохимический вестник, 1997, №6. -С. 17.

24. Гришина А.В., Иванова В.Ф. Транслокация тяжелых металлов и приемы детоксикации почв // Агрохимический вестник, 1997, № 3. -С.36-41.

25. Гришина А.В., Баринов В.Н., Иванова В.Ф. Эколого-агрохимическая характеристика тяжелых металлов в земледелии // Бюллетень ВИУА им. Д.Н. Прянишникова, 2001, № 115. С.125-126.

26. Гузев B.C., Левин С.В., Звягинцев Д.Г. Реакция микробной системы почв на градиент концентрации тяжелых металлов // Микробиология,1985, Вып.З. С. 414-420.

27. Деградация и охрана почв / Под общей редакцией Г.В. Добровольского. М.: МГУ, 2002. 654 с.

28. Динамика изменения плодородия и продуктивности почв Московской области. Немчиновка: Федеральное государственное учреждение государственный центр агрохимической службы «Московский», 2003. -23 с.

29. Дорошкевич С.Г., Убугунов Л.Л. Влияние органо-минеральных удобрительных смесей на основе осадка столичных вод и цеолитов на агрохимические свойства аллювиальной дерновой почвы // Агрохимия, 2002,№4.-С. 5-10.

30. Дурихина Н.В., Степанов А.Л., Умаров М.М. Влияние хлористого никеля и сульфата меди на денитрифицирующую активность почв Европейской части России // Удобрения и химические мелиоранты в агроэкосистемах, 1998. С.477-483.

31. Дурихина Н.В. Утилизация городских стоков и улучшение агроэкологической ситуации в Московском регионе // Бюллетень ВИУА им. Д.Н. Прянишникова, 2002, № 116. С.487-490.

32. Дурихина Н.В., Бурякова Ю.В. Использование осадков сточных вод в качестве нетрадиционных удобрений / Модели и технологии оптимизации земледелия. Материалы международной научно-практической конференции. Курск: ВНИИЗиЗП РАСХН, 2003. - С. 337-339.

33. Дурихина Н.В., Хомяков Д.М. Агроэкологические аспекты утилизации осадков сточных вод // Агрохимический вестник, 2003, № 6. С. 25.

34. Евдокимова Г.А. Микробиологическая активность почв при загрязнении тяжелыми металлами // Почвоведение, 1982, № 6. С. 125132.

35. Евдокимова Г.А., Кислых Е.Е., Мозгова Н.П. Биологическая активность почв в условиях аэротехногенного загрязнения на Крайнем Севере. Л., 1984,120 с.

36. Евдокимова Г.А. Эколого-микробиологические основы охраны почв Крайнего Севера. Апатиты: РАН. Кольск. науч. центр. Институт проблем пром. экологии Севера, 1995. - 272 с.

37. Еськов А.И., Новиков М.Н. Проблемы производства и использования органических удобрений // Агрохимический вестник, 1998, N 4.-С.29-32.42.3вягинцев Д.Г. Методы почвенной микробиологии и биохимии.- М.: МГУ, 1991.-303 с.

38. Ильин В.Б. Оценка существующих экологических нормативов содержания тяжелых металлов в почве // Агрохимия, 2000, №9. С.74-79.

39. Илялетдинов А.Н. Микробиологические превращения металлов. Алма-Ата, 1984.268 с.

40. Инструкция по организации использования обеззараженных осадков сточных вод Московской станций аэрации в сельскохозяйственном производстве.- М.: ВИУА им. Д.Н. Прянишникова, 1989. 64 с.

41. Использование ОСВ на удобрение / Г.Е. Мерзлая, В.А. Гаврилова, И.Б. Савельев и др. // Химизация сельского хозяйства, 1991, № 10. С.36-40.

42. Касатиков В.А. Агроэкологические основы применения осадков сточных вод на удобрение. Автореф. дис. доктора с.-х. наук М.: МГУ, 1990. - 60 с.

43. Касатиков В.А., Кашкин A.M. Эффективность применения термически высушенных осадков сточных вод в качестве удобрения в звене севооборота//ИзвестияТСХА, 1981,№ 4. С.76-91.

44. Квасов В.А. Нетрадиционное агрохимическое сырье в условиях Центрального Черноземья // Агрохимический вестник, 2001, №3.-36-38.

45. Кирейчева JI.B., Хохлова О.Б. Использование сапропелей в качестве кондиционеров осадков сточных вод // Агрохимический вестник, 2002, №4.-С. 33-35.

46. Кожевин П.А. Микробные популяции в природе,- М.: МГУ, 1989. 173 с.

47. Кобзев В.А. Взаимодействие загрязняющих почву тяжелых металлов и почвенных микроорганизмов // Загрязнение атмосферы, почвы и растительного покрова. Труды ИЭМ. 1980. Вып. 10 (86). С. 51-66

48. Курганова Е.В. Плодородие и продуктивность почв Московской области. М.: МГУ, 2002. - 320 с.

49. Кутукова Ю.Д. Состояние тяжелых металлов в почвах и накопление их растениями при внесении осадков сточных вод и мелиорантов. Автореф. дис. кандидата биол. наук М.: МГУ, 2002. - 25 с.

50. Лугаускас А.Ю. и др. Действие антропогенных факторов на грибные сообщества почв / А.Ю. Лугаускас, Д.Ю. Шляужене, Ю.П. Репечкене / Микробные сообщества и их функционирование в почве. Киев, 1981. - С. 199-202.

51. Медведева М.В. Биологическая диагностика аэротехногенного загрязнения почв Северотаежной подзоны Карелии (на примере Костомукшского ГОКа). Автореф. дис. кандидата биол. наук. М.: МГУ, 2001.-25 с.

52. Максаков В.И. Экономическая эффективность использования осадков сточных вод // Агрохимический вестник, 2000, № 3.- С. 27-28.

53. Манучарова Н.А. Особенности микробной трансформации азота в водопрочных агрегатах почв разных типов. Автореф. дис. кандидата биол. наук. М.: МГУ, 1999. - 25 с.

54. Матвеев Ю.М., Попова И.В., Чернова О.В. Проблемы нормирования содержания химических соединений в почвах // Агрохимия, 2001, № 12.-С. 54-60.

55. Матвиенко Н.И и др. Осадок обеззараживается теплом / Н.И. Матвиенко, Л.И. Давиденко, Н.Г.Бутова // Городское хозяйство Украины, 1984, № 2. С. 24.

56. Марфенина О.Е., Самсонова В.П. Влияние техногенного загрязнения тяжелыми металлами на почвенные микроскопические грибы / Влияние промышленных предприятий на окружающую среду. -Пущино: НТЦ АН СССР, 1984. С. 122-123.

57. Марфенина О.Е., Мирчинк Т.Г. Микроскопические грибы при антропогенном воздействии на почву //Почвоведение . 1988, № 9. С. 107-112.

58. Мерзлая Г.Е. Агроэкологическая эффективность традиционных и новых видов органических удобрений // Химия в сельском хозяйстве, 1996,№6.-С. 2-5.

59. Мерзлая Г.Е., Варламов В.А., Зябкина Г.А., Переведенцева С.В., Савельев И.Б. Эффективность осадков сточных вод в агроэкосистемах регионе // Бюллетень ВИУА им. Д.Н. Прянишникова, 2003, № 117. С. 209-211.

60. Методы почвенной микробиологии и биохимии / Под редакцией Д.Г. Звягинцева. М.: МГУ, 1985. - 375 с.

61. Микроорганизмы и охрана почв. Под ред. Звягинцева Д.Г. М.: МГУ, 1989.-202 с.

62. Минеев В.Г. Экологические проблемы агрохимии. М.: МГУ, 1988. -285 с.

63. Минеев В.Г Экологические функции агрохимии в современном земледелии. // Агрохимия, 2000, № 5. С.5-13.

64. Наплекова Н.Н. Влияние солей некоторых тяжелых металлов на физиологическую активность целлюлозоразрушающх микроорганизмов // Изв. СО АН СССР. Сер. биол. наук. 1982. № 10/2. С. 79-85.

65. Научные основы и рекомендации по эффективному применению органических удобрений (по зонам страны) / Под редакцией Н.З. Милащенко. М.: ВИУА им. Д.Н. Прянишникова, 1991. - 216 с.

66. Никольский К.С., Рябков В.В. Агроэкологические ресурсосберегающие основы получения твердых органических удобрений. Владимир: ГНУ ВНИПТИОУ РАСХН, 2003. - 110 с.

67. Обухов А.И., Бабьева И.П., Гринь А.В. и др. Научные основы разработки предельно допустимых концентраций тяжелых металлов в почвах // Тяжелые металлы в окружающей среде. М., 1980. С. 20-28.

68. Обухов А.И. Методические основы разработки ПДК ТМ и классификация почв по загрязнению / Система методов изучения почвенного покрова, деградированного под влиянием химического загрязнения. М.: МГУ, 1992. - С. 13-20.

69. Овцов Л.П. Экологически безопасные технологии сельскохозяйственного использования животноводческих стоков и сточных вод. М.: МГУ, 2002. - 615 с.

70. Определитель бактерий Берджи. М.: Изд-во «Мир», 1997. Т. 1,2.

71. Органические удобрения в интенсивном земледелии / В.А Васильев, И.И. Лукьяненков, В.Г. Минеев и др. Под редакцией В.Г. Минеева. -М.: Колос, 1984. 303 с.

72. Оросительные системы с использованием сточных вод и животноводческих стоков. ВНТП (взамен ВСН 33-2.2.02-85, ВСН 332.2.02-86). М.: Министерство сельского хозяйства и продовольствия Российской Федерации, 1998.-73 с.

73. Основные направления производства органо-минеральных удобрений на основе осадков сточных вод / А.А. Атемасов, И,И. Мартынова, С.И. Пшеничная и др. М.: Институт экономики жилищно-коммунального хозяйства АКХ им. Памфилова, 1990. - 80с.

74. Павлов Н.В. и др. Повышение эксплуатационной и экономической эффективности функционирования станций аэрации на основе применения энергосберегающих технологий / Н.В. Павлов, А.И. Озорников, Ю.В. Мартынов // Наука Москвы и регионов, 2003, № 1-2. -43-53.

75. Пахненко Е.П. Осадки сточных вод и другие нетрадиционные органические удобрения. -М.: Бином, 2007.- 303 с.

76. Попов П.Д., Касатиков В.А. Особенности использования на удобрение городских отходов // Химия в сельском хозяйстве, 1984, № 12.-С.8-10.

77. Почвы Московской области и их использование / Отв. редакторы: JI.JI. Шишов, Н.В. .Войтович. В 2-х томах. Т. 1. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева, 2002. - 500 с.

78. Почвы Московской области и их использование / Отв. редакторы: Н.В. Войтович, JI.JI. Шишов. В 2-х томах. Т. 2. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева, 2002. - 300 с.

79. Практикум по агрохимии / Под редакцией В.Г.Минеева. М.: МГУ, 2001.-689 с.

80. Применение обработанных химическими реагентами осадков сточных вод в качестве удобрения (Рекомендации). Владимир: ВНИПТИОУ, 1986. - 30с.

81. Применение осадков городских сточных вод на удобрение. М.: Государственный агропромышленный комитет СССР, 1987.-3 с.

82. Прокошев В.В., Дерюгин И.П. Калий и калийные удобрения. // М.: Ледум, 2000. -185 с.

83. Раськова Н.В., Зырин Н.Г., Платонов Г.Н. Особенности изменения ферментативной активности почв под влиянием кадмия и свинца //Вестн. МГУ, 1983. Сер. почвоведение. 17. - N 2. -с.52-56.

84. Рекомендации по применению органических удобрений в Московской области. М.: Производственное управление сельского хозяйства Мособлисполкома, 1979. - 70 с.

85. Рэуце К., Кырстя С. Борьба с загрязнением почвы / Пер. с румынского К.И. Станькова. Под редакцией и с предисл. В.К. Штефана. М.: ВО Агропромиздат, 1986. - 221 с.

86. Селивановская С.Ю. обоснование подходов к оценке и нормированию воздействия осадков сточных вод на природные среды. Автореф. дис. доктора биол. наук. Казань: КГУ, 2004. - 47 с.

87. Селивановская С.Ю., Латыпова В.З., Климова С.Н., Акимова Ф.К. Микробная биомасса и биологическая активность серых лесных почв при внесении осадков городских сточных вод // Почвоведение, 2001, №2. -С.227-233.

88. Селивановская С.Ю., Киямова С.Н., Латыпова В.З., Алифова Ф.К. Влияние осадков сточных вод, содержащих металлы, на микробные сообщества серой лесной почвы // Почвоведение, 2002, №5. -С.588-594.

89. Скворцова И.Н., Ли С.К., Ворожейкина И.П. Зависимость некоторых показателей биологической активности почв от уровня концентрации тяжелых металлов // Тяжелые металлы в окружающей среде. М.: МГУ, 1980.-С. 121-125.

90. Скворцова И.Н., Леонова М.Н. Реакция почвенных микроорганизмов на присутствие кадмия в почвах и питательных средах // Тр.Ш Всесоюзн. совещания по исследованию миграций загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах. Л., 1985. С. 147-149.

91. Скворцова И.Н., Якушкина Е.В. Изменение показателей микробиологической активности дерново-подзолистой почвы при различной содержании в ней тяжелых металлов // Мелиорация, использование и охрана почв Нечерноземной зоны. М.: МГУ, 1980. -С.187-188.

92. Совершенствование технологического и технического обеспечения производства и применения органических удобрений / Под редакцией А.И. Еськова, М.Н. Новикова. М.: РАСХН-ВНИПТИОУ, 2003. - 212 с.

93. Состояние и перспективы решения проблемы очистки / Очистка сточных вод. Вып. 2.- М.: ВНТИЦентр, 1976. 93 с.

94. Справочная книга по производству и применению органических удобрений / Гл. редактор А.И. Еськов. Владимир: ГНУ ВНИПТИОУ РАСХН, 2001. - 495 с.

95. Степанов A.JL, Лысак JI.B. Методы газовой хроматографии в почвенной микробиологии. М.: МАКС Пресс, 2002. - 88 с.

96. Стратегия использования осадков сточных вод и компостов на их основе в агрикультуре / Под редакцией Н.З. Милащенко. М.: Агроконсалт, 2002. -140 с.

97. Структурно-функциональная роль почвы в биосфере / Отв. редактор Г.В. Добровольский. М.: ГЕОС, 1999. - 278 с.

98. Типовой технологический регламент использования осадков сточных вод в качестве органического удобрений. М.: Минсельхоз РФ, ГУП НИИССВ "Прогресс", 2000. - 20 с.

99. Ю9.Тонкопий Н.И., Григорьева Т.И., Перцовская А.Ф. О нормировании химических веществ в зависимости от типа почвы // Гигиена и санитария, 1981, № 9. С. 16-20.

100. Требования к качеству сточных вод и их осадков, используемых для орошения и удобрения. М.: Министерство сельского хозяйства и продовольствия Российской Федерации, 1995. - 46 с.

101. Ш.Туровский И.С. Обработка осадков сточных вод. М.: Стройиздат, 1988.-256 с.

102. Тяжелые металлы и радионуклиды в агроэкосистемах / Под общей редакцией В.Г. Минеева. М.: РАСХН, 1994. - 288 с.

103. Умаров М.М. Использование показателей азотфиксации иденитрификации для оценки токсичности тяжелых металлов в почве//Бюл.

104. Почв-го ин-та им.ВЛЗ.Докучаева. -М., 1983. Вып. 35. С.77-81.

105. Умаров М.М. Ассоциативная азотфиксация. М.: МГУ, 1986. - 134 с.

106. Умаров М.М., Азиева Е.Е. Некоторые биохимические показатели загрязнения почв тяжелыми металлами // Тяжелые металлы в окружающей среде. М.: МГУ, 1980. - С. 109-115.

107. Устойчивое развитие агроландшафтов / Н.З. Милащенко, О.А. Соколов, Т. Брайсон, В.А. Черников. Т. 1. Пущино: ОНТЦ ПНЦ РАН, 2000.-316 с.

108. Утилизация городских стоков и улучшение агроэкологической ситуации в Московском регионе / Н.В. Дурихина, Е.В. Курганова, Г.Е. Мерзлая, Д.М. Хомяков // Бюллетень ВИУА им. Д.Н. Прянишникова, 2003, № 117. С.191-194.

109. Хакимов Ф.И. и др. Рекомендации по утилизации илов городских очистных сооружений / Ф.Х.Хакимов, А.С. Керженцев, С.М. Севостьянов. М.: Госкомэкологии России, 1999.-54 с.

110. Хакимов Ф.И., Севастьянов С.М. Использование обезвреженных аминокислых реагентов осадков городских очистных сооружений в качестве органического удобрения // Агрохимия, 2002, № 12. С. 51-59.

111. Хомяков Д.М. Некоторые проблемы использования осадка сточных вод на удобрение // Земледелие, 1991, № 8. С.62-65.

112. Чеботарев Н.Т. Агроэкологическая оценка осадка сточных вод в качестве удобрений сельскохозяйственных культур // Бюллетень ВИУА им. Д.Н. Прянишникова, 2002, № 116. С. 521-524.

113. Черных Н.А., Овчаренко М.М. Тяжелые металлы и радионуклиды в биогеоценозах. М.: Агроконсалт, 2002. - 200 с.

114. Черных Н.А., Милащенко Н.З., Ладонин В.Ф. Экотоксикологческие аспекты загрязнения почв тяжелыми металлами. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 2001.- 148 с.

115. Экологически безопасные методы использования отходов / Под общей редакцией Г.Е. Мерзлой, Р.П. Воробьевой. Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2000.- 554 с.

116. Эпов А.Н. Экономия энергии при переходе на современные технологии очистки городских сточных вод / Проекты развития инфраструктуры города. Инженерные системы и оптимизация водопользования. Вып. 2. М.: Издательство-Прима-Пресс-М, 2002. -С. 58-66.

117. Anonymous (1992) Standards for the use and disposal of sewage sludge. 40 CFR part 503. U.S. Environmental protection agency, Business Publisher Inc., Silver Spring, MD, USA.

118. Albright L.J., Wilson E.M. Sub lethal effects of several metallic salts organic compound combinations upon the heterotrophic microflora of natural water//Water Res. 1974. P. 101-105.

119. Babich H., Stotzky G. Heavy metal toxicity to microbe-mediated ecologic processes: a review and potential application to regulatory policies //Environ. Res. 1985. Vol. 36, N 1. P. 111-137.

120. Badura L., Bewley R.J.F., Stotzky G. Application of the «Ecological Dose» concept to the impact of heavy metals on some microbe-mediated ecologic processes in soil // Arch. Environ. Contam. Toxicol. 1983. Vol. 12, N4. P. 421-426.

121. Barkay Т., Tripp S.C., Olson B.H. Effect of metal-rich sewage sludge application on the bacterial communities of grassland // Appl.a.Environ. Microbial. 1985. Vol. 49, N 2. P. 337-343.

122. Contaminated Land Policies in Some Industrialized Countries. WJF Visser 1993 - Technical Soil Protection Committee.

123. Cross M. Engineers lap up a diet of worm // New scientist. 1984. -v.101, №1415. - P.40.

124. Hertkorn-Obst U., Frank H. K. Hemmtest mit Bacillus stearothermophilus in vivo und Urease in vitro zwei einfache, schnelle und billige Verfahren zur toxikologischen Voruntersuchung von Wasser proben // Forum Mikrobiol. 1980. Bd 3, N6. S 376 - 78.

125. Kandeler E, Kampichler С, Horak O. Influence of heavy metals on the functional diversity of soil microbial communities // Biol Fertil Soil 1996, 23,299-306.

126. Mc Grath S.P. Effects of heavy metals from sewage sludge on soil microbes in agricultural ecosystems / In: Ross SM (ed) Toxic metals in soil plants systems. Wiley, Chi Chester 1994,247-274.

127. Rogers J. E., Li S. W. Effect of metals and other inorganic ions on soil microbial activity: soil dehydrogenase asay as a simple toxicity test // Bull. Environ. Contam. a. Toxicol. 1985. Vol. 34, N6. P. 858 865.

128. Wainwright M. Effect of exposure to atmospheric pollution on microbial activity in soil//Plant a. Soil.1980. Vol.55, N 2. P. 199-244.

129. Wainwright M., Duddridge J.E., Killham K. Assay of a- amylase in soil and river sediments: its use to determine the effects of heavy metals on starch degradation // Enzyme a. Microbial. Technol. 1982. Vol. 4, N 1. P. 32-34.

130. Wang W. The response of Nitrobacter to toxicity//Environ. Int. 1984. Vol. 10, N1. P. 21-26.

131. Williams S.E., Vollum A.C. Effect of cadmium on soil bacteria and actinomyces//J. Environ. Qual. 1981. Vol. 10, N 2. P. 142-144.