Изменение эколого-биологических свойств почв юга России при загрязнении нефтью

Азнаурьян, Диана Карповна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Изменение эколого-биологических свойств почв юга России при загрязнении нефтью
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Изменение эколого-биологических свойств почв юга России при загрязнении нефтью"

На правах рукописи

Азнаурьян Диана Карповна

003474025

ИЗМЕНЕНИЕ ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВ ЮГА РОССИИ ПРИ ЗАГРЯЗНЕНИИ НЕФТЬЮ

03.00.16- экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 в да да

Ростов-на-Дону - 2009

003474025

Работа выполнена на кафедре экологии и природопользования ФГОУ ВПО «Южный федеральный университет»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Колесников Сергей Ильич

Официальные оппоненты: доктор биологических наук

Зубкова Татьяна Александровна

доктор биологических наук, доцент Минкина Татьяна Михайловна

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Новочеркасская государственная

мелиоративная академия»

Защита диссертации состоится 26 июня 2009 г. в 16.00 на заседании диссертационного совета Д 212.208.32 по биологическим наукам при Южном федеральном университете (344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Б.Садовая, 105, ЮФУ, зал заседаний ЮФУ, e-mail: demsova777@mbox.ru, факс: (863)2638723).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южного федерального университета (344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148) и на сайте Южного федерального университета: www.sfedu.ru

Автореферат разослан 25 мая 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук Л

Т.В. Денисова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Почвы юга России играют огромную роль в обеспечении экологической и продовольственной безопасности всей страны. Здесь расположены самые плодородные почвы Мира. При этом они подвергаются жесточайшей сельскохозяйственной эксплуатации и антропогенному прессингу. Экологический и экономический ущербы от загрязнения почв и сельскохозяйственной продукции огромны. Однако до сих пор многие фундаментальные научные вопросы, касающиеся экологических последствий химического загрязнения почв, изучены недостаточно.

Одним из приоритетных загрязнителей почвы является нефть. Многочисленными исследованиями установлено, что загрязнение нефтью и нефтепродуктами оказывает существенное влияние на физические, химические и биологические свойства почвы. Биологические свойства почвы реагируют на нефтяное загрязнение первыми: изменяется общая численность микроорганизмов, их качественный состав, структура микробоценозов, интенсивность микробиологических процессов и активность почвенных ферментов, продуктивность почв и т.д., нарушаются экологические и сельскохозяйственные функции почв. Последствия зависят от параметров загрязнения: состава и свойств нефти и нефтепродуктов, концентрации в почве, продолжительности загрязнения, а также от эколого-географического положения почвы, определяющего скорость трансформации нефти в почве, и эколо-го-генетических свойств почвы, определяющих ее устойчивость к химическому загрязнению (Исмаилов, 1988; Хазиев и др., 1988; Звягинцев и др., 1989; Киреева и др., 1998; Трофимов и др., 2000; Пиковский и др., 2003; Колесников и др., 2007; и др.).

Цель и задачи исследования. Цель работы — исследовать изменение эколого-биологических свойств почв Юга России при загрязнении нефтью.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

1.Установить закономерности воздействия загрязнения нефтью на численность и активность микроорганизмов, ферментативную активность, фитотоксич-ность почв.

2.Провести сравнительную оценку устойчивости основных почв Юга России (черноземов обыкновенных, выщелоченных и южных, бурых лесных почв, дерново-карбонатных почв и серопесков) к загрязнению нефтью.

3.Определить возможность и целесообразность использования различных биологических показателей в целях мониторинга, диагностики и индикации загрязнения почв и экосистем в целом нефтью.

4.Определить количественные ориентиры для разработки региональных нормативов содержания нефти в почвах Юга России.

5.Оценить возможность использования фосфогипса и мочевины в качестве мелиорантов нефтезагрязненных почв.

Основные положения, выносимые на защиту.

1 .Загрязнение почв Юга России нефтью, как правило, ведет к снижению численности аммонифицирующих бактерий, микроскопических грибов и бактерий рода Аго1оЬас1ег, каталазной, инвертазной и целлюлозолитической активности, ухудшению показателей прорастания и начального роста растений. Степень ухудшения зависит от содержания в почве нефти и генетических свойств почвы, определяющих ее устойчивость к загрязнению.

3.При мониторинге, диагностики и нормировании загрязнения почвы нефтью целесообразно совместное использование комплекса биохимических и микробиологических показателей.

4.Экологически безопасной концентрацией нефти в черноземах обыкновенных, выщелоченных и южных можно считать 1,2 %, в дерново-карбонатных почвах — 1,1 %, в серопесках — 1,0 %, в бурых лесных почвах — 0,6%.

5.В качестве мелиорантов нефтяного загрязнения почв целесообразно использовать фосфогипс и мочевину, особенно совместно.

Научная новизна работы. Впервые для широкого спектра почв Юга России установлены закономерности изменения основных эколого-биологических свойств, таких как численность микроорганизмов, ферментативная активность, фитотоксичность под влиянием нефтяного загрязнения. Дана сравнительная оценка устойчивости основных почв Юга России — черноземов обыкновенных, выщелоченных и южных, бурых лесных почв, дерново-карбонатных почв и серопесков — к загрязнению нефтью. Установлена возможность и целесообразность использования различных биологических показателей в целях мониторинга и диагностики загрязнения нефтью почв и экосистем в целом. Предложены количественные ориентиры для разработки региональных нормативов содержания нефти в почвах Юга России. Предложено использовать фосфогипс и мочевину для мелиорации нефтезагрязненных почв.

материалы исследования используются в учебном процессе при преподавании экологии, почвоведения, природопользования и охраны окружающей среды, экологической экспертизы, мониторинга и биоиндикации, нормирования качества окружающей среды в Южном федеральном университете.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов-2005» (Москва, 2005); Международных научных конференциях «Экология и биология почв» (Ростов-на-Дону, 2006, 2007); Научной конференции аспирантов и молодых ученых РГУ (Ростов-на-Дону, 2005); Научно-практической конференции «Актуальные проблемы экологии в сельскохозяйственном производстве» (Персиановский, 2005, 2006); Межрегиональной научно-практической конференции «Экологические и социально-экономические аспекты развития предгорной зоны Северного Кавказа» (Белореченск, 2005, 2007, 2008); Международной научно-практической конференции «Экологические проблемы. Взгляд в будущее» (Ростов-на-Дону—Абрау-Дюрсо, 2006, 2007); Всероссийской научной конференции «Черноземы России: экологическое состояние и современные почвенные процессы» (Воронеж, 2006); Международной научной конференции «Проблемы устойчивого функционирования водных и наземных экосистем» (Ростов-на-Дону, 2006); The World Congress of Soil Science (Philadelfia, USA, 2006); Международной научно-практической конференции «Экология биосистем: проблемы изучения, индикации и прогнозирования» (Астрахань, 2007); Международной научно-практической конференции «Ноосферные изменения в почвенном покрове» (Владивосток, 2007); III Международной научно-практической конференции «Эволюция и деградация почвенного покрова» (Ставрополь, 2007); V Всероссийском съезде Общества почвоведов им. В.В. Докучаева (Ростов-на-Дону, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 27 научных работ, объемом 16 п.л., из них 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК, 1 монография (в соавторстве). Доля участия автора в публикациях составляет 25% (4 п.л.).

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 151 странице печатного текста. Состоит из введения, семи глав, выводов, списка литературы. Содержит 29 таблиц и 19 рисунков. Список литературы включает 225 источников, из них 21 на иностранных языках.

Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (гранты № 07-04-00690-а, № 07-04-10132-к, № 08-04-10080-к) и Федерального агентства по науке и инновациям (гранты № МД-3944.2005.4 и № МД-3155.2007.4).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ГЛАВА 1. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ НЕФТЬЮ И НЕФТЕПРОДУКТАМИ

В главе дана характеристика химическим и экотоксикологическим свойствам нефти и нефтепродуктов, источникам загрязнения ими окружающей среды, поведению и трансформации их в почве, показано влияние загрязнения на морфологические, физические, физико-химические, химические, биологические и биохимические свойства почвы, микроорганизмы, растения, животных и человека, описаны факторы, определяющие экологические последствия загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами, освещены проблемы мониторинга, нормирования и рекультивации нефтезагрязненяых земель.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В качестве объектов исследования были использованы черноземы обыкновенные, черноземы выщелоченные, черноземы южные, бурые лесные почвы, дерново-карбонатные почвы и песчаные почвы черноземной зоны — серопески. Эти почвы занимают основную территорию Юга России и существенно различаются между собой по генезису и свойствам: содержанию гумуса, реакции среды (рН), содержанию карбонатов, гранулометрическому составу, поглотительной способности, биологической активности и другим свойствам, определяющим устойчивость почвы к химическому загрязнению (Вальков и др., 2008). Исследование черноземов проведено более детально (на подтиповом уровне) в связи с тем, что они составляют подавляющую часть почвенного покрова Юга России и имеют особое значение в продовольственном обеспечении страны. Бурые лесные почвы отличает кислая реакция среды и низкая биологическая активность. Дерново-карбонатные почвы и серопески принадлежат к интразональным почвам: для первых характерно высокое содержание карбонатов и слабощелочная реакция среды, вторым присущ легкий гранулометрический состав и низкая поглотительная способность. В главе охарактеризованы эколого-генетические и эколого-биологические свойства и особенности исследованных почв.

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Для решения поставленных задач был заложен ряд модельных опытов. Почва для модельных экспериментов была отобрана из верхних горизонтов (0-25 см).

Изучали действие разных концентраций нефти — 1, 5 и 10 % от массы почвы. ПДК нефти в почве не разработаны, поэтому для выражения концентрации нефти в почве использовали ее процентное содержание.

Загрязнение почвы нефтью в исследованном диапазоне до 10 % от массы почвы и более часто встречается в районах нефтедобычи, транспортировки и переработки нефти (Пиковский, 1993; Трофимов и др., 2000).

Исследовали равномерное загрязнение нефтью всего объема почв. Для этого после внесения загрязняющего вещества почву в сосуде перемешивали. Затем почву компостировали при комнатной температуре (20-22°С) и оптимальном увлажнении (60% от полевой влагоемкости) в трехкратной повторности в течение 30 суток. При оценке химического воздействия на почву этот срок является наиболее информативным (Колесников и др., 2000).

Через указанный срок всю массу почвы извлекали из вегетационного сосуда и перемешивали, тем самым получали «средний образец», из которого отбирали пробы на определение биологических показателей.

Лабораторно-аналитические исследования выполнены с использованием общепринятых в почвоведении и биологии методов (Методы почвенной микробиологии и биохимии, 1991; Казеев и др., 2003).

Численность аммонифицирующих бактерий и микроскопических грибов учитывали методом посева почвенной суспензии на плотные питательные среды. Использовали свежие образцы почв. Численность бактерий учитывали на МПА, численность грибов — на кислой среде Чапека. Аго1оЬас1ег учитывали методом комочков обрастания на среде Эшби. Активность каталазы измеряли по методу Галстяна, инвертазы — по методу Галстяна в модификации Хазиева. Целлюлозо-литическую способность определяли по степени разложения хлопчатобумажного полотна, экспонированного в почве в течение 30 дней.

С целью выявления общих закономерностей воздействия того или иного негативного фактора, в частности загрязняющего вещества, на экологическое состояние почв рекомендуется использовать интегральный показатель биологического состояния почвы (ИПБС), который определяется на основе наиболее информативных показателей биологической активности почвы (Колесников и др., 2000). В настоящем исследовании интегральный показатель был рассчитан по следующим показателям: численность аммонифицирующих бактерий, микроскопических грибов, бактерий рода АгоШЬайег, активность каталазы и инвертазы, целлюлозо-литическая активность. Численность аммонифицирующих бактерий и микроскопических грибов характеризует состояние редуцентов в экосистеме. Бактерии рода Аго1оЬайег традиционно используют как индикатор химического загрязнения почвы. Каталазная, инвертазная и целлюлозолитическая активность отражают интенсивность биологических процессов в почве. Каталаза характеризует протекание окислительно-восстановительных процессов, инвертаза — гидролитических. При этом активность ферментов каталазы и инвертазы служит показателем потенциальной биологической активности почвы, а скорость разложения полотна характе-

ризует актуальную активность. Таким образом, представленный набор показателей дает объективную и информативную картину о протекающих в почве биологических процессах и ее экологическом состоянии.

Для расчета ИПБС значение каждого из шести указанных выше показателей на контроле (в незагрязненной почве) принимали за 100% и по отношению к нему выражали в процентах значения в остальных вариантах опыта (в загрязненной почве). Затем определяли среднее значение шести выбранных показателей для каждого варианта опыта. Полученное значение (ИПБС) выражено в процентах по отношению к контролю (к 100%). Использованная методика позволяет интегрировать (суммировать) относительные значения разных показателей, абсолютные значения которых не могут быть суммированы, так как имеют разные единицы измерения.

Для оценки взаимосвязи и взаимообусловленности происходящих в почве процессов применили дисперсионный, корреляционный и регрессионный анализы. Дисперсионный анализ использовали для оценки достоверности влияния загрязнения на исследуемые показатели. В целях удобства интерпретации результатов дисперсионного анализа по его данным вычисляли наименьшую существенную разность (НСР). Корреляционный анализ применяли для изучения тесноты и формы связи между концентрацией в почве загрязняющего вещества и исследуемыми показателями. Регрессионный анализ использовали для получения уравнений регрессии, отражающих зависимость снижения значений ИПБС от содержания в почве загрязняющего вещества. Для проведения математической обработки результатов исследования использовали компьютерную программу 81айзйса 6.0.

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ НЕФТЬЮ НА ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОСНОВНЫХ ПОЧВ ЮГА РОССИИ

В результате исследования установлено, что загрязнение почв Юга России нефтью, как правило, ведет к снижению численности аммонифицирующих бактерий, микроскопических грибов и бактерий рода А2о1оЬайег, активности каталазы и инвертазы, целлюлозолитической способности (рис. 1-6).

Негативное действие нефти на биологические свойства почв объясняется следующими причинами: обволакиванием нефтяными углеводородами почвенных частиц, содержанием в нефти тяжелых металлов, ароматических углеводородов, в частности фенолов, накоплением в почве продуктов окисления углеводородов, таких как гексадециловый спирт, пальмитиновая, бензойная, салициловая кислоты и др., значительньм увеличением соотношения С:И и др. (Щербакова, Галушко, 1974; Долгова, 1975; Тульская, Звягинцев, 1986; Исмаилов, 1988; Пиковский, 1988; Григорян, 1990; Киреева и др., 1998; Колесников и др., 2007; Сегпа, 1973).

Случаи стимулирующего действия различных химических веществ, поступающих в живые организмы или почву в малых токсичных количествах, известны в экотоксикологии и получили название «эффекта малых доз».

Степень снижения зависит от содержания в почве нефти и генетических свойств почвы, определяющих ее устойчивость к загрязнению.

На основе наиболее информативных показателей — численность аммонифицирующих бактерий, грибов, бактерий рода Аго1оЬас1ег, активность каталазы, активность инвертазы, целлюлозолитическая активность — был рассчитан интегральный показатель биологического состояния (ИПБС) почв (рис. 7).

По результатам степени снижения ИПБС почвы был построен ряд почв Юга России по степени устойчивости их биологических свойств к загрязнению нефтью: черноземы обыкновенные (70) >= дерново-карбонатные почвы (67) = черноземы южные (67) >= черноземы выщелоченные (66) > бурые лесные почвы (59) >= серопески (58).

Цифры в скобках показывают степень снижения ИПБС от контроля (100%) и являются усредненными по трем дозам загрязняющего вещества (1, 5 и 10 %).

Рис. 1. Влияние загрязнения нефтью на численность аммонифицирующих бактерий в

почвах Юга России через 30 суток от момента загрязнения, % от контроля: Чо — черноземы обыкновенные, Чв — черноземы выщелоченные, Чю — черноземы южные, Сп — серопески, Бл — бурые лесные почвы, Дк — дерново-карбонатные

почвы

Чо Чв Чю Сп Бп Дк

□ Контроль @_1% В 5%_ Ш10% □ НСР 0,05

Рис. 2. Влияние загрязнения нефтью на численность микроскопических грибов в почвах Юга России через 30 суток от момента загрязнения, % от контроля (условные обозначения см. на рис. 1)

□ Контроль ЕН%__В 5% Ш 10%___Р НСР 0,05

Рис. 3. Влияние загрязнения нефтью на численность бактерий рода АгоЮЬа^ег в почвах Юга России через 30 суток от момента загрязнения, % от контроля (условные обозначения см. на рис. 1)

120 100 80 60 40 20 0

Чо Чв Чю Сп

□ Контроль 0 1% Е15% Ш10%

1и

Шл

Бл Дк

□ НСР 0,05

Рис. 4. Влияние загрязнения нефтью на активность каталазы в почвах Юга России через 30 суток от момента загрязнения, % от контроля (условные обозначения см. на рис. 1)

Рис. 5. Влияние загрязнения нефтью на активность инвертазы в почвах Юга России через 30 суток от момента загрязнения, % от контроля (условные обозначения см. на рис. 1)

Чо Чв Чю Сп Бл Дк

О Контроль Ш1% В 5% И10% РНСР 0,05

Рис. 6. Влияние загрязнения нефтью на целлюлозолитическую активность в почвах Юга России через 30 суток от момента загрязнения, % от контроля (условные обозначения см. рис. 1)

Чо Чв Чю Сп Бп Дк

ш 1 % ез 5% ® 10%

Рис. 7. Изменение интегрального показателя биологического состояния (ИПБС) почв Юга России при загрязнении нефтью, % от контроля (условные обозначения см. рис. 1)

Как показало исследование, более устойчивыми к загрязнению нефтью являются черноземы и дерново-карбонатные почвы, а бурые лесные почвы и серопески — более чувствительными. Очевидно, это объясняется тем, что черноземы и дерново-карбонатные почвы отличаются хорошей оструктуренностью, окислительными условиями и высокой биологической активностью, что способствует их большей устойчивости к нефтезагрязнению, и, в частности, большей скорости разложения нефти.

ГЛАВА 5. ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРИ МОНИТОРИНГЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ НЕФТЬЮ

По тесноте корреляции между показателем и содержанием в почве загрязняющего вещества можно судить о степени информативности показателя. По степени информативности исследованные биологические показатели располагаются следующим образом (в среднем по типам почв): обилие бактерий рода АгоюЪаМег >= активность каталазы >= активность инвертазы >= целлюлозолитическая способность > численность микромицетов > численность аммонифицирующих бактерий.

Таким образом, наиболее информативными показателями из исследованных при загрязнении нефтью являются обилие бактерий рода Аго1оЬас1ег и активность каталазы. Наименее информативными являются показатели численности аммонифицирующих бактерий и микроскопических грибов.

Исследованные показатели показали высокую степень корреляции (коэффициент корреляции от -0,62 до -1,00), что характерно при загрязнении почв нефтью.

Все шесть показателей, использованных для определения ИПБС, имеют коэффициенты корреляции больше 0,70 (за исключением одного случая). Следовательно, эти показатели биологической активности находятся в тесной (>0,7) зависимости от содержания в почве нефти, и их целесообразно использовать для нахождения ИПБС.

Зависимости коэффициентов корреляции от типа почвы обнаружено не было.

По степени снижения значений показателя в вариантах с загрязнением по сравнению с контролем можно судить о степени его чувствительности. По степени чувствительности (по степени снижения значений) к загрязнению нефтью исследованные биологические показатели располагаются следующим образом (в среднем по дозам): целлюлозолитическая способность > численность микромицетов > численность аммонифицирующих бактерий >= активность каталазы > обилие бактерий рода АгоюЬа^ег > активность инвертазы.

Таким образом, при загрязнении нефтью наиболее чувствительным показателем из исследованных является целлюлозолитическая активность почвы. Наименее чувствительным является активность инвертазы.

Как показали предыдущие исследования, проведенные на кафедре экологии и природопользования ЮФУ (ранее РГУ) при загрязнении почв тяжелыми металлами и неметаллами более информативными являются биохимические показатели, а более чувствительными — микробиологические. Соответственно целесообразно их совместное использование при мониторинге, диагностике и нормировании загрязнения почв этими веществами.

Настоящее исследование загрязнения почв нефтью в целом подтвердило закономерности, полученные при загрязнении почв тяжелыми металлами и неметаллами, но с некоторыми особенностями. Более информативными являются биохимические показатели, такие как каталазная, инвертазная и целлюлозолитическая активность, но самым информативным — обилие бактерий рода Лго1оЬас1ег. Более чувствительными являются показатели численности аммонифицирующих бактерий, микроскопических грибов и бактерий рода Azotobacter, но самым чувствительным — целлюлозоразрушающая способность.

Установленная закономерность подтверждает целесообразность совместного использования комплекса биохимических и микробиологических показателей при мониторинге, диагностике и нормировании загрязнения почвы любым химическим веществом, в том числе нефтью.

ГЛАВА 6. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО НОРМИРОВАНИЮ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ ЮГА РОССИИ НЕФТЬЮ

Результаты настоящего исследования позволили предложить региональные нормативы содержания нефти в исследованных почвах. Колесниковым с соавт. (2002; 2006) установлено, что если значения ИПБС уменьшаются менее чем на 5 %, то почва выполнят свои экологические функции нормально, при снижении значений ИПБС на 5-10 % происходит нарушение информационных экофункций, на 10-25 % — биохимических, физико-химических, химических и целостных, более чем на 25 % — физических.

В работе были определены уравнения регрессии, отражающие зависимость снижения значений ИПБС от содержания в почве нефти. По этим уравнениям были рассчитаны концентрации нефти, при которых происходит нарушение тех или иных групп экологических функций почвы.

В результате предложена схема экологического нормирования загрязнения некоторых почв Юга России нефтью по степени нарушения экологических функций почв и соответствующие способы санации почв (табл. 1).

Поскольку нарушение основных экологических функций почвы происходит только когда значение ИПБС снижается более чем на 10 %, то концентрацию нефти в почве, не вызывающую такого снижения значений ИПБС, можно считать экологически безопасной. Согласно результатам исследования экологически безопас-

ными концентрациями нефти для различных почв Юга России молено считать следующие концентрации: для черноземов обыкновенных, выщелоченных и южных — 1,2%, для дерново-карбонатных почв — 1,1 %, для серопесков — 1,0 %, для бурых лесных почв — 0,6 %.

Таблица 1

Схема экологического нормирования загрязнения некоторых почв Юга России нефтью по степени нарушения экофункций и необходимые ответные действия

Почвы Не загрязненные Слабо-загрязненные Средне-загрязненные Сильно-загрязненные

Степень снижения интегрального показателя' <5% 5-10% 10-25% > 25 %

Нарушаемые экологические функции2 - Информационные Химические, физико-химические, биохимические; целостные Физические

Почва Содержание нефти в почве, %

Чо <0,70 0,70-1,2 1,2-4,2 >4,2

Чв <0,50 0,50-1,2 1,2-4,0 >4,0

Чю <0,50 0,50-1,2 1,2-4,0 >4,0

Сп <0,50 0,50-1,0 1,0-2,5 >2,5

Бл <0,20 0,20-0,6 0,6-2,5 >2,5

Дк <0,35 0,35-1,1 1,1-4,0 >4,0

Наиболее целесообразные ответные действия(способы санации почв) Санация не требуется Фиторемедиация, промывки Химическая мелиорация: внесение органических веществ, ионообменных смол, фосфорных удобрений, извести, цеолитов и т.д. Удаление загрязненного слоя почвы и замена его новым экологически и сельскохозяйственно полноценным

1 .Определение интегрального показателя по С.И. Колесникову, К.Ш. Казееву,

В.Ф. Валькову (2000). 2.Классификация экологических функций по Г.В. Добровольскому и Е.Д. Никитину (1990).

ГЛАВА 7. МЕЛИОРАЦИЯ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОЧВ С ПРИМЕНЕНИЕМ МОЧЕВИНЫ И ФОСФОГИПСА

В проведенном исследовании помимо изучения закономерностей влияния загрязнения нефтью на эколого-биологическое состояние различных почв Юга России были проведены модельные эксперименты по санации нефтезагрязненных почв с использованием мочевины и фосфогипса.

Использование фосфогипса как мелиоранта почв, возможно благодаря содержанию в нем кальция, фосфора и ряда других элементов питания. Фосфор является важным макроэлементом для растений. Кальций улучшает структуру, водно-воздушный режим, окислительную способность и другие свойства почв. А именно эти свойства почвы нарушаются, в первую очередь, при загрязнении нефтью. Кроме того, использование фосфогипса в качестве мелиоранта способствует решению вопроса его утилизации.

Мочевина — одно из наиболее распространенных азотных удобрений, содержит 46% азота. Азот является одним из важнейших элементов в питании растений и микроорганизмов. Мочевину вносили для оптимизации соотношения углерода и азота (С:1\Г) с целью стимуляции микробиологической активности почвы и разложения нефти. Это важно в связи с тем, что при загрязнении почвы нефтью содержание углерода увеличивается, и соотношение его с азотом возрастает. В таких условиях микробиологическая активность резко снижается. Внесение азота восстанавливает оптимальное для микробиологической деятельности соотношение (С:1\т), стимулирует активность микроорганизмов и увеличивает скорость разложения нефти.

Для решения поставленной цели был проведен модельный опыт, включавший 8 вариантов: 1) контроль - исходная почва; 2) нефть; 3) мочевина; 4) нефть + мочевина; 5) фосфогипс; 6) нефть + фосфогипс; 7)мочевина + фосфогипс; 8) нефть + мочевина + фосфогипс.

Нефть вносили в количестве 5% от массы почвы. Это доза хорошо изучена в ходе предыдущих исследований на кафедре экологии и природопользования и часто встречается при загрязнении почв нефтью. Фосфогипс вносили в дозе 50 г/кг почвы, рекомендованной И.И. Имгрунтом (2004). Мочевину вносили в количестве, приводящем соотношение углерода и азота (С:>1) — 5:1. Такое соотношение считается благоприятным для микробиологической деятельности.

В качестве объекта исследования был использован чернозем обыкновенный (ОПХ ДонГАУ, п. Персиановский, Ростовская область). Почва была отобрана из пахотного горизонта.

Нефть и мелиоранты вносили во влажную почву. Модельные опыты проводили в трехкратной повторности.

Почву инкубировали при оптимальной температуре и влажности. Лабора-торно-аналитическое определение биологических показателей проводили через 1О, 30 и 90 дней после загрязнения.

Исследовали воздействие нефти, фосфогипса и мочевины на традиционные биоиндикаторы состояния почвы: активность каталазы, «дыхание» почвы, целлю-лозоразрушающую активность.

В качестве примера в табл. 2 представлены результаты внесения фосфогипса и мочевины на целлюлозолитическую активность чернозема, загрязненного нефтью.

Таблица 2

Целлюлозолитическая активность нефтезагрязненного чернозема при его мелиорации мочевиной и фосфогипсом, % от контроля

Вариант опыта Срок экспозиции

10 сутки 30 сутки 90 сутки

среднее ошибка среднее ошибка среднее ошибка

Контроль 100 9 100 8 100 7

Нефть 65 7 72 8 88 8

Мочевина 112 8 104 8 114 8

Нефть+мочевина 96 6 107 6 104 6

Фосфогипс 106 10 105 9 111 9

Нефть+фосфогипс 100 10 98 9 100 6

Мочевина+фосфогипс 118 6 109 8 105 6

Нефть+мочевина+фосфогипс 110 7 101 7 106 6

Установлено, что загрязнение чернозема обыкновенного нефтью значительно снизило его каталазную активность, целлюлозолитическую способность и интенсивность «дыхания». Во всех исследованных случаях использование фосфогипса и мочевины как раздельно, так и совместно увеличивало значения исследуемых показателей в загрязненной нефтью почве по сравнению с вариантом загрязнения нефтью без использования мелиорантов. При этом активность каталазы не восстановилась полностью до значений в незагрязненной почве, а целлюлозолитическая активность и «дыхание» в отдельные сроки превысили значения в незагрязненной почвой. Не было зафиксировано какой-либо однозначной динамики в изменении исследуемых показателей от момента загрязнения нефтью и внесения мелиорантов. Нельзя однозначно выделить один из мелиорантов или их сочетание по степени восстановления чернозема. Все мелиоративные варианты оказали больший или меньший положительный эффект в разные сроки после их внесения.

Таким образом, проведенные рекогносцировочные исследования показали возможность и целесообразность использования мочевины и фосфогипса в качестве мелиорантов нефтяного загрязнения почвы.

Необходимо продолжить исследования с целью определения оптимальных

доз мочевины и фосфогипса при различном содержании нефти в почве, после чего

произвести расчет экономической рентабельности предлагаемых мелиораций.

ВЫВОДЫ

1. Загрязнение почв Юга России нефтью, как правило, ведет к снижению численности аммонифицирующих бактерий, микроскопических грибов и бактерий рода АгоЪЬайег, каталазной, инвертазной и целлюлозолитической активности, ухудшению показателей прорастания и начального роста растений. Степень снижения эколого-биологических показателей зависит от содержания в почве нефти и генетических свойств почвы, определяющих ее устойчивость к загрязнению.

2. По степени устойчивости биологических свойств к загрязнению нефтью почвы Юга России располагаются следующим образом: черноземы обыкновенные > = дерново-карбонатные почвы = черноземы южные >= черноземы выщелоченные > бурые лесные почвы > = серопески. Более устойчивыми к загрязнению нефтью оказались черноземы и дерново-карбонатные почвы, а бурые лесные почвы и серопески — более чувствительными. Черноземы и дерново-карбонатные почвы отличаются хорошей острукгуренностью, окислительными условиями и высокой биологической активностью, что способствует их большей устойчивости к нефтезагрязнению, и, в частности, большей скорости разложения нефти.

3. По степени информативности (по тесноте корреляции между показателем и содержанием в почве загрязняющего вещества) при загрязнении нефтью исследованные биологические показатели располагаются следующим образом (в среднем по типам почв): обилие бактерий рода Аго1оЬаЛег >= активность катала-зы >= активность инвертазы >= целлюлозолитическая способность > численность микромицетов > численность аммонифицирующих бактерий.

4. По степени чувствительности (по степени снижения значений) к загрязнению нефтью исследованные биологические показатели располагаются следующим образом (в среднем по дозам): целлюлозолитическая способность > численность микромицетов > численность аммонифицирующих бактерий >= активность каталазы > обилие бактерий рода Azotobacter > активность инвертазы.

5. Исследование показало целесообразность совместного использования комплекса биохимических и микробиологических показателей при мониторинге, диагностике и нормировании загрязнения почвы нефтью.

обыкновенных, выщелоченных и южных является 1,2 %, в дерново-карбонатных почвах — 1,1 %, в серопесках — 1,0 %, в бурых лесных почвах — 0,6%.

7. Проведенные рекогносцировочные исследования показали возможность использования мочевины и фосфогипса в качестве мелиорантов нефтяного загрязнения почв. Особенно эффективно их совместное применение.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Азнаурьян Д.К., Колесников С.И. Оценка устойчивости биологических свойств почв Юга России к нефтезагрязнению // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Ес-теств. науки. 2007. № 6. С. 93-94. (90 % 0,2 п.л.).

2. Колесников С.И., Казеев К.Ш., Велигонова Н.В., Патрушева Е.В., Татосян M.JL, Азнаурьян Д.К., Вальков В.Ф. Изменение комплекса почвенных микроорганизмов при загрязнении чернозема обыкновенного нефтью и нефтепродуктами // Агрохимия. 2007. № 12. С. 44-48. (15 % 0,1 п.л.).

3. Колесников С.И., Татосян M.JL, Азнаурьян Д.К. Изменение ферментативной активности чернозема обыкновенного при загрязнении нефтью и нефтепродуктами в условиях модельного эксперимента // Доклады РАСХН. 2007. № 5. С. 32-34. (33 % 0,2 пл.).

Монография:

4. Колесников С.И., Казеев К.Ш., Вальков В.Ф., Азнаурьян Д.К., Жаркова М.Г. Биодиагностика экологического состояния почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. Ростов н/Д: Изд-во Ростиздат, 2007.192 с. (20 % 2,5 пл.).

Статьи и тезисы в других изданиях:

5. Азнаурьян Д.К. Влияние параметров загрязнения нефтью и нефтепродуктами на изменение биологической активности почв // Труды аспирантов и соискателей Ростовского государственного университета. Том XI. Ростов н/Д: Изд-во Рост, ун-та. 2005. С. 60-61. (100 % 0,04 пл.).

6. Попович A.A., Евреинова A.B., Азнаурьян Д.К. Влияние химического загрязнения на скорость разложения в почве мочевины // Тез. докл. XI Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоно-сов-2005», секция «Почвоведение». М.: МГУ, факультет почвоведения. 2005. (33 % 0,01 пл.)

7. Колесников С.И., Азнаурьян Д.К. Оценка применимости различных биологических показателей в целях мониторинга, диагностики и нормирования за-

грязнения почв нефтью и нефтепродуктами // Сборник материалов межрегиональной научно-практической конференции «Экологические и социально-экономические аспекты развития предгорной зоны Северного Кавказа» (Белоре-ченск). Майкоп: «Качество», 2005. С. 354-359. (50 % 0,1 п.л.)

8. Попович A.A., Евреинова A.B., Азнаурьян Д.К., Колесников С.И. Устойчивость эколого-биологических свойств почв Юга России к химическому загрязнению // Сборник трудов биолого-почвенного факультета РГУ. Ростов н/Д: Изд-во «Ростиздат», 2005. С. 172-173. (25 % 0,01 п.л.)

9. Азнаурьян Д.К., Бородачева С.Е. Охрана и восстановление почв от нефтяного загрязнения // Актуальные проблемы экологии сельскохозяйственного произ-водста. Мат-лы молодежи, научн. конф. пос. Персиановский, ДонГАУ, 2005. С. 1213. (50 % 0,02 п.л.)

10. Михайлова O.A., Азнаурьян Д.К. Влияние загрязнения нефтью на фито-токсические свойства почв Юга России // Актуальные проблемы экологии сельскохозяйственного производста. Мат-лы молодежи, научн. конф. пос. Персиановский, ДонГАУ, 2005. С. 86-87. (50 % 0,02 п.л.)

11. Попович A.A., Азнаурьян Д.К, Колесников С.И. Влияние нефтяного загрязнения на фитотоксические свойства почв Юга России // Материалы Международной научной конференции «Экология и биология почв: проблемы диагностики и индикации». Ростов-на-Дону. 2006. С. 408-409. (33 % 0,01 пл.)

12. Колесников С.И., Попович A.A., Евреинова A.B., Азнаурьян Д.К. Общие закономерности влияния химического загрязнения на экологические функции почв // Материалы Международной научной конференции «Экология и биология почв: проблемы диагностики и индикации». Ростов-на-Дону. 2006. С. 262-264. (25 % 0,02 п.л.)

13. Колесников С.И., Попович A.A., Евреинова A.B., Азнаурьян Д.К. Оценка устойчивости основных почв Северокавказского региона к химическому загрязнению // Материалы межрегиональной научно-практической конф. «Экологические и социально-экономические аспекты развития предгорной зоны Северного Кавказа». Белореченск, 2006. С. 321-323. (25 % 0,02 п.л.)

14. Бородачева С.Е., Азнаурьян Д.К, Колесников С.И. Восстановление нефте-загрязненного чернозема обыкновенного с применением фосфогипса и мочевины // Материалы Научно-практической конференции «Экологические проблемы. Взгляд в будущее». Ростов-на-Дону—Абрау-Дюрсо. 2006. С. 59-63. (33 % 0,08 п.л.)

15. Колесников С.И., Попович A.A., Евреинова A.B., Азнаурьян Д.К. Влияние различных типов химического загрязнения на экологические функции черноземов // Материалы Всероссийской научной конференции «Черноземы России: экологи-

ческое состояние и современные почвенные процессы». Воронеж. 2006. С. 142143. (25 % 0,02 п.л.)

16. Колесников С.И., Попович A.A., Евреинова A.B., Азнаурьян Д.К. Некоторые закономерности изменения экологических функций почв в условиях химического загрязнения // Материалы Международной научной конференции «Проблемы устойчивого функционирования водных и наземных экосистем». Ростов-на-Дону. 2006. С. 190-192. (25 % 0,02 п.л.)

17. Тлехас З.Р., Азнаурьян Д.К., Колесников С.И. Изменение биологических свойств бурых лесных почв Республики Адыгея при загрязнении медью и нефтью // Материалы научно-практической конференции «Актуальные проблемы экологии в сельскохозяйственном производстве». Персиановский. 2006. С. 45-46. (33 % 0,01 п.л.)

18. Popovich A.A., Evreinova A.V., Aznaurjan D.K., Kolesnikov S.I. Stability of ecological and biological properties of soils to chemical pollution // Materials of The World Congress of Soil Science. Philadelfia, USA. 2006. P. 243. (25 % 0,01 п.л.)

19. Азнаурьян Д.К., Тлехас 3.P., Колесников С.И. Влияние загрязнения нефтью на активность каталазы в бурых лесных почвах Северного Кавказа // Материалы межрегиональной научно-практической конф. «Экологические и социально-экономические аспекты развития предгорной зоны Северного Кавказа». Белоре-ченск. 2007. С. 225. (33 % 0,01 п.л.)

20. Азнаурьян Д.К., Тлехас З.Р., Ковалева H.H., Колесников С.И. Влияние загрязнения нефтью на фитотоксичностъ почв Юга России // Материалы международной научно-практической конференции «Ноосферные изменения в почвенном покрове». Владивосток. 2007. С. 341-343. (25 % 0,04 пл.)

21. Колесников С.И., Азнаурьян Д.К., Бородачева С.Е. Изучение возможности использования фосфогипса и мочевины для мелиорации нефтезагрязненных почв // Материалы III международной научно-практической конференции «Эволюция и деградация почвенного покрова». Ставрополь. 2007. С. 351-354. (33 % 0,02 п.л.)

22. Азнаурьян Д.К., Денисова Т.В., Жаркова М.Г., Колесников С.И. Сравнительная оценка влияния загрязнения нефтью и бензином на активность каталазы в черноземах обыкновенных (предкавказском и североприазовском) // Материалы III международной научно-практической конференции «Эволюция и деградация почвенного покрова». Ставрополь. 2007. 132-136. (25 % 0,08 п.л.)

23. Азнаурьян Д.К., Гоголенко Е.В., Колесников С.И. Сравнительная оценка влияния загрязнения нефтью и бензином на фитотоксичность черноземов обыкновенных (предкавказского и североприазовского) // Материалы Международной научной конференции «Экология и биология почв». Ростов-на-Дону. 2007. С. 8-13. (33 % 0,08 пл.)

24. Kolesnikov S.I., Tatosyan M.L., and Aznaur'yan D.K. Change in Enzymatic Activity of Common Chernozem Polluted with Crude Oil and Its Products in Model Experiments // Russian Agricultural Science. Vol. 33. № 5. 2007. P. 318-320. (33 % 0,2 пл.).

25. Азнауръян Д.К., Колесников С.И. Устойчивость микрофлоры почв Юга России к нефтяному загрязнению // Сборник трудов V международной научно-практической конференции «Экологические проблемы. Взгляд в будущее». Ростов-на-Дону—Абрау-Дюрсо. 2008. С. 16-20. (50 % 0,1 п.л.).

26. Азнауръян Д.К., Колесников С.И. Устойчивость ферментативной активности почв Юга России к нефтяному загрязнению// Сборник трудов V международной научно-практической конференции «Экологические проблемы. Взгляд в будущее». Ростов-на-Дону—Абрау-Дюрсо. 2008. С. 20-23. (50 % 0,1 п.л.).

27. Азнауръян Д.К. Мелиорации нефтезагрязненных почв с использованием мочевины и фосфогипса // Материалы V Всероссийского съезда Общества почвоведов им. В .В. Докучаева. Ростов-на-Дону. 2008. С. 12. (100 % 0,04 п.л.).

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ИПБС - интегральный показатель биологического состояния почвы,

МПА - мясо-пептонный агар,

НСР - наименьшая существенная разность,

ПДК - предельно допустимая концентрация.

Сдано в набор 20.05.09 г. Подписано в печать 20.05.09 г. Заказ № 124. Тираж 100 экз. Формат 60*84 1/16. Печ. лист. 1,0. Усл. печ. л. 1,0. Копировально-множительный отдел НИЧ Южного федерального университета 344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Б. Садовая, 105, тел (863) 263-82-91.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Азнаурьян, Диана Карповна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ НЕФТЬЮ И НЕФТЕПРОДУКТАМИ.

1.1. химия нефти и нефтепродуктов.

1.1.1. Химическая природа нефти.

1.1.2. Технология переработки нефти.

1.1.3. Экотоксикологическая характеристика химического состава нефти.

1.2. источники загрязнения, поведение и трансформация нефти в почве.

1.2.1. Источники загрязнения почвы нефтью и нефтепродуктами.

1.2.2. Поведение и трансформация нефти и нефтепродуктов в почве.

1.2.3. Факторы, определяющие экологические последствия загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами.

1.2.4. Естественная трансформация нефти в почве.

1.3. влияние загрязнения нефтью и нефтепродуктами на свойства почвы и живые организмы.

1.3.1. Влияние загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами на морфологические, физические, физико-химические и химические свойства почвы.

1.3.2. Влияние загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами на комплекс почвенных микроорганизмов.

1.3.3. Влияние загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами на ферментативную активность почв.

1.3.4. Влияние загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами на растения, э/сивотных и человека.

1.5. Охрана и рекультивация нефтезагрязненных почв.

1.5.1. Нормирование нефтяного загрязнения.

1.5.2. Санация и рекультивация земель, загрязненных нефтью и нефтепродуктами.

1.7.3. Почвенно-экологический мониторинг нефтяного загрязнения.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Черноземы обыкновенные, выщелоченные и южные.

2.2. Бурые лесные почвы.

2.3. Рендзины (дерново-карбонатные почвы).

2.4. Серопески.

ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Методика модельных исследований.

3.2. Методы определения экологических и биологических свойств почвы.

3.3. Статистическая обработка результатов.

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ НЕФТЬЮ НА ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОСНОВНЫХ ПОЧВ ЮГА РОССИИ.

4.1. Влияние загрязнения нефтью на численность аммонифицирующих бактерий в почвах Юга России.

4.2. Влияние загрязнения нефтью на численность микроскопических грибов в почвах Юга России.

4.3. Влияние загрязнения нефтью на численность бактерий рода Azotobacter в почвах Юга России.

4.4. Влияние загрязнения нефтью на активность каталазы в почвах Юга России.

4.5. Влияние загрязнения нефтью на активность инвертазы в почвах Юга России.

4.6. Влияние загрязнения нефтью на целлюлозолитическую активность почв Юга России.

4.7. Влияние загрязнения нефтью на фитотоксичность почв юга России.

4.8. Влияние загрязнения нефтью на интегральный показатель биологического состояния почв Юга России.

ГЛАВА 5. ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРИ МОНИТОРИНГЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ НЕФТЬЮ.

5.1. Определение информативности показателей.

5.2. Определение чувствительности показателей.

5.3.0 целесообразности использования исследованных биологических показателей при мониторинге загрязнения почв нефтью.

ГЛАВА 6. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО НОРМИРОВАНИЮ

ХИМИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ ЮГА РОССИИ

НЕФТЬЮ.ОШИБКА! ЗАКЛАДКА НЕ ОПРЕДЕЛЕНА.

ГЛАВА 7. МЕЛИОРАЦИЯ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОЧВ С ПРИМЕНЕНИЕМ МОЧЕВИНЫ И ФОСФОГИПСА.

7.1. Влияние внесения фосфогипса и мочевины на активность каталазы в черноземе, загрязненном нефтыо.

7.2. Влияние внесения фосфогипса и мочевины на целлюлозолитическую активность чернозема, загрязненного нефтью.

7.3. влияние внесения фосфогипса и мочевины на «дыхание» чернозема, загрязненного нефтью.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Изменение эколого-биологических свойств почв юга России при загрязнении нефтью"

Одним из приоритетных загрязнителей почвы является нефть. Многочисленными исследованиями установлено, что загрязнение нефтью и нефтепродуктами оказывает существенное влияние на физические, химические и биологические свойства почвы. Биологические свойства почвы реагируют на нефтяное загрязнение первыми: изменяется общая численность микроорганизмов, их качественный состав, структура микробоценозов, интенсивность микробиологических процессов и активность почвенных ферментов, продуктивность почв и т.д., нарушаются экологические и сельскохозяйственные функции почв. Последствия зависят от параметров загрязнения: состава и свойств нефти и нефтепродуктов, концентрации в почве, продолжительности загрязнения, а также от эколого-географического положения почвы, определяющего скорость трансформации нефти в почве, и эколого-генетических свойств почвы, определяющих ее устойчивость к химическому загрязнению (Исмаилов, 1988; Хазиев и др., 1988; Звягинцев и др., 1989; Киреева и др., 1998; Трофимов и др., 2000; Пиковский и др., 2003; Колесников и др., 2007; и др.).

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

1.Установить закономерности воздействия загрязнения нефтью на численность и активность микроорганизмов, ферментативную активность, фи-тотоксичность почв.

4.0пределить количественные ориентиры для разработки региональных нормативов содержания нефти в почвах Юга России.

5.Оценить возможность использования фосфогипса и мочевины в качестве мелиорантов нефтезагрязненных почв.

Основные положения, выносимые на защиту.

Загрязнение почв Юга России нефтью, как правило, ведет к снижению численности аммонифицирующих бактерий, микроскопических грибов и бактерий рода Azotobacter, каталазной, инвертазной и целлюлозолитической активности, ухудшению показателей прорастания и начального роста растений. Степень ухудшения зависит от содержания в почве нефти и генетических свойств почвы, определяющих ее устойчивость к загрязнению.

По степени устойчивости биологических свойств к загрязнению нефтью почвы Юга России располагаются следующим образом: черноземы обыкновенные >= дерново-карбонатные почвы = черноземы южные >= черноземы выщелоченные > бурые лесные почвы >= серопески.

При мониторинге, диагностики и нормировании загрязнения почвы нефтью целесообразно совместное использование комплекса биохимических и микробиологических показателей.

Экологически безопасной концентрацией нефти в черноземах обыкновенных, выщелоченных и южных можно считать 1,2 %, в дерново-карбонатных почвах — 1,1 %, в серопесках — 1,0 %, в бурых лесных почвах — 0,6%.

В качестве мелиорантов нефтяного загрязнения почв целесообразно использовать фосфогипс и мочевину.

Практическая значимость. Результаты исследования могут быть использованы при оценке воздействия на окружающую среду (ОВОС), мониторинге и диагностике состояния нефтезагрязненных почв, оценке риска природных и антропогенных катастроф, проведении экологической экспертизы, разработке региональных нормативов содержания нефти в почвах, мелиорации нефтезагрязненых почв и в других природоохранных и производственных мероприятиях. Кроме того, материалы исследования используются в учебном процессе при преподавании экологии, почвоведения, природопользования и охраны окружающей среды, экологической экспертизы, мониторинга и биоиндикации в Южном федеральном университете.

2005); Научно-практической конференции «Актуальные проблемы экологии в сельскохозяйственном производстве» (Персиановский, 2005, 2006); Межрегиональной научно-практической конференции «Экологические и социально-экономические аспекты развития предгорной зоны Северного Кавказа» (Белореченск, 2005, 2007); Международной научно-практической конференции «Экологические проблемы. Взгляд в будущее» (Ростов-на-Дону— Абрау-Дюрсо, 2006, 2007, 2008); Всероссийской научной конференции «Черноземы России: экологическое состояние и современные почвенные процессы» (Воронеж, 2006); Международной научной конференции «Проблемы устойчивого функционирования водных и наземных экосистем» (Ростов-на-Дону, 2006); The World Congress of Soil Science (Philadelfia, USA,

2006); Международной научно-практической конференции «Экология биосистем: проблемы изучения, индикации и прогнозирования» (Астрахань,

2007); Международной научно-практической конференции «Ноосферные изменения в почвенном покрове» (Владивосток, 2007); III Международной научно-практической конференции «Эволюция и деградация почвенного покрова» (Ставрополь, 2007); V Всероссийском съезде Общества почвоведов им. B.B. Докучаева (Ростов-на-Дону, 2008).

Заключение Диссертация по теме "Экология", Азнаурьян, Диана Карповна

ВЫВОДЫ

1. Загрязнение почв Юга России нефтью, как правило, ведет к снижению численности аммонифицирующих бактерий, микроскопических грибов и бактерий рода Azotobacter, каталазной, инвертазной и целлюлозолитической активности, ухудшению показателей прорастания и начального роста растений. Степень снижения эколого-биологических показателей зависит от содержания в почве нефти и генетических свойств почвы, определяющих ее устойчивость к загрязнению.

2. По степени устойчивости биологических свойств к загрязнению нефтью почвы Юга России располагаются следующим образом: черноземы обыкновенные >= дерново-карбонатные почвы = черноземы южные >= черноземы выщелоченные > бурые лесные почвы >= серопески. Более устойчивыми к загрязнению нефтью оказались черноземы и дерново-карбонатные почвы, а бурые лесные почвы и серопески — более чувствительными. Черноземы и дерново-карбонатные почвы отличаются хорошей оструктуренностыо, окислительными условиями и высокой биологической активностью, что способствует их большей устойчивости к нефтезагрязнению, и, в частности, большей скорости разложения нефти.

3. По степени информативности (по тесноте корреляции между показателем и содержанием в почве загрязняющего вещества) при загрязнении нефтью исследованные биологические показатели располагаются следующим образом (в среднем по типам почв): обилие бактерий рода Azotobacter >= активность каталазы >= активность инвертазы >— целлюлозолитическая способность > численность микромицетов > численность аммонифицирующих бактерий.

4. По степени чувствительности (по степени снижения значений) к загрязнению нефтью исследованные биологические показатели располагаются следующим образом (в среднем по дозам): целлюлозолитическая способность > численность микромицетов > численность аммонифицирующих бактерий активность каталазы > обилие бактерий рода Azotobacter > активность инвертазы.

6. Проведенное исследование подтвердило необходимость разработки региональных нормативов содержания нефти в почвах с учетом их эколого-генетических особенностей. Экологически безопасной концентрацией нефти в черноземах обыкновенных, выщелоченных и южных является 1,2 %, в дерново-карбонатных почвах — 1,1 %, в серопесках — 1,0 %, в бурых лесных почвах — 0,6%.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Азнаурьян, Диана Карповна, Ростов-на-Дону

1. Абрамян С.А. Изменение ферментативной активности почв под влиянием естественных и антропогенных факторов // Почвоведение. 1992. № 7. С. 70-82.

2. Александрова JI.H. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. Л.: Наука. Ленингр. отд-ние, 1980. 288 с.

3. Алещенко М.Г. Минералогический и химический состав илистой фракции предкавказских карбонатных черноземов // Вестник МГУ, 1973. № 1. С. 17-25.

4. Алиев С.А., Гаджиев Д.А. Влияние загрязнения нефтяным органическим веществом на активность биологических процессов почв // Изв. АН АзССР Сер. биол. наук. 1977. № 2. С. 46-19.

5. Андресон Р.К., Вьюниченко Т.Ф. К вопросу охраны окружающей среды от загрязнения нефтью // Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности. 1977. № 10. С. 22-25.

6. Андресон Р.К., Мукатанов А.Х., Бойко Т.Ф. Экологические последствия загрязнения нефтью // Экология. 1980. № 6. С. 21-25.

7. Андресон Р.К., Телин А.Г., Галимзянова Н.Ф., Агафонова Я.М., Багаутдинов Ф.Л. Бойко Т.Ф., Гарипов Т.Т. Биологическая рекультивация почвы, загрязненной нефтью, в промысловых условиях // Защита от коррозии и охрана окружающей среды. 1997. № 4-5. С. 21-23.

8. Антоненко A.M., Занима О.В. Влияние нефти на ферментативную активность аллювиальных почв Западной Сибири // Почвоведение. 1992. № 1.С. 38-43.

9. Аристовская Т.В., Чугунова М.В. Экспресс-метод определения биологической активности почвы // Почвоведение. 1989. № 11. С. 142-147.

10. Артемьева Т. И., Штина Э. А. Экологические последствия загрязнения почв нефтью // Бактериальный фильтр Земли: Тез. докл. семинара, 30-31 мая 1985 г. Пермь, 1985. Т. 1. С. 28-29.

11. Атлавините О.П. Оценка изучения биологической активности почвы в вегетационных сосудах / Биологическая диагностика почв. М.: Наука, 1976. С. 24-25.

12. Бабьева М.А., Зенова Н.К. Биология почв. М.: Изд-во МГУ, 1989. 336 с.

13. Батова В.М. Климат // Природные условия и естественные ресурсы. Ростов н/Д: Изд-во Рост, ун-та, 1986. С. 79-117.

14. Безуглова О.С. Гумусное состояние почв юга России. Ростов-на-Дону: Издательство СКНЦ ВШ, 2001. 228 с.

15. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем / Э. Вайнерт, Р. Вольтер, Т. Ветцель и др. Пер. с нем. М., 1988. 346 с.

16. Блажний Е.С. Почвенный очерк Таманского полуострова // Труды Куба-но-Черноморского НИИ. Вып. 75. 1926.

17. Блажний Е.С. Почвы дельты Кубани и прилегающих пространств. Краснодар, 1971. 220 с.

18. Блажний Е.С., Гаврилюк Ф.Я., Вальков В.Ф., Редькин Н.Е. Черноземы Западного Предкавказья // Черноземы СССР (Предкавказье и Кавказ). М.: Агропромиздат, 1985. С. 3-50.

19. Вальков В.Ф. Генезис почв Северного Кавказа. Ростов н/Д: Изд-во Ростовского университета, 1977. 159 с.

20. Вальков В.Ф. Системно-биологический подход при изучении почв // Научная мысль Кавказа. 1995. № 4. С. 6-10.

21. Вальков В.Ф., Казадаев А.А., Кременица A.M., Супрун В.А., Суханова В.М., Тащиев С.С. Влияние сжигания стерни на биоту чернозема // Почвоведение. 1996а. № 12. С. 1517-1522.

22. Вальков В.Ф., Колесников С.И., Казеев К.Ш. Почвы юга России: классификация и диагностика. Ростов н/Д: Изд-во СКНЦ ВШ, 2002. 168 с.

23. Вальков В.Ф., Штомпель Ю.А., Трубилин И.Т., Котляров И.С., Соляник Г.М. Почвы Краснодарского края, их использование и охрана. Ростов н/Д: Изд-во СКНЦ ВШ, 1996b. 192 с.

24. Веселовский В.А., Вшивцев B.C. Биотестирование загрязнения нефтью по реакции фотосинтетического аппарата растений // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М., 1988.

25. Витынь Я.Я. Почвы района табачных плантаций в Кубанской области и на Черноморском побережье Кавказа. 1914.

26. Габбасова И.М. Деградация и рекультивация почв Южного Приуралья: Автореф. дис. . д-ра с.-х. наук. М.: ТСХА. 2001. 45 с.

27. Гаврилюк Ф.Я. Мощность и запасы гумуса в почвах — показатель плодородия черноземов и каштановых почв Нижнего Дона и Северного Кавказа//Биологические науки. 1972. № 11. С. 123-125.

28. Гаврилюк Ф.Я. Черноземы Западного Предкавказья. Харьков: Изд-во Харьковского университета, 1955. 148 с.

29. Гаврилюк Ф.Я., Вальков В.Ф., Клименко Г.Г. Почвы // Природные условия и естественные ресурсы. Ростов н/Д: Изд-во Рост, ун-та, 1986. С. 232-258.

30. Гайнутдинов М.З., Храмов И. Т., Гилязов М.Ю. Загрязнение слабовы-щелоченного чернозема нефтепромысловыми сточными водами // Почвоведение. 1986. № 2. С. 146-150.

31. Галиулин Р.В. Индикация загрязнения почв тяжелыми металлами путем определения активности почвенных ферментов // Агрохимия. 1989. №11. С. 133-142.

32. Галстян А.Ш. Дыхание почвы как один из показателей ее биологической активности // Сообщение лаборатории агрохимии АН АрмССР. Биологические науки. 1961. № 5. С. 69-74.

33. Галстян А.Ш. Об устойчивости ферментов почв // Почвоведение. 1982. №4. С. 108-110.

34. Галстян А.Ш. Унификация методов определения активности ферментов почв // Почвоведение. 1978. № 2. С. 107-114.

35. Галстян А.Ш. Ферментативная активность почв Армении. Ереван: Айа-стан, 1974. 275 с.

36. Гапонюк Э.И., Кобзев В.А. К оценке действия антропогенных загрязнений на функциональное состояние почвенной микрофлоры // Миграция и превращение пестицидов в окружающей среде. М. 1979. С. 47-52.

37. Гаузе Г.Ф., Преображенская Т.П., Свешникова М.А, Терехова Л.П., Максимова Т.С. Определитель актиномицетов. М.: Наука, 1983. 246 с.

38. Гельцер Ю.Г. Биологическая диагностика почв. М.: Изд-во МГУ, 1986. 80 с.

39. Геннадиев А.Н., Козин И.С., Шурубор Е.И., Теплицкая Т.А. Динамика загрязнения почв полициклическими ароматическими углеводородами и индикация состояния почвенных экосистем // Почвоведение. 1990. № 10. С. 75-85.

40. Гецен М.В., Груздев Б.И. Программный проект «Экология и охрана восточно-европейских тундр». Сыктывкар, 1992. 32 с.

41. Гилязов М.Ю. Изменение некоторых агрохимических свойств выщелоченного чернозема при загрязнении его нефтью // Агрохимия. 1980. №12. С. 72-75.

42. Гиляров М.С. Зоологический метод диагностики почв. М., 1965. 275 с.

43. Гиляров М.С. Особенности почвы как среды обитания и ее значение в эволюции насекомых. М.-Л., 1949. 247 с.

44. Гончарова Л.Ю., Безуглова О.С., Вальков В.Ф. Сезонная динамика содержания гумуса и ферментативной активности чернозема обыкновенного карбонатного // Почвоведение. 1990. № 10. С. 86 -93.

45. Горникова С.В., Середина В.П. Влияние нефти на физико-химические свойства почв нефтегазоносных районов Томского Севера. Томск, 1985. 34 с.

46. ГОСТ 17.4.1.02—83. Охрана природы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения.

47. ГОСТ 17.4.3.06—86 (СТ СЭВ 5301—85). Охрана природы. Почвы. Общие требования к классификации почв по влиянию на них химических загрязняющих веществ.

48. Григорян К.В. Экологическая оценка компоненте биоценоза по активности ферментов почв в условиях техногенного загрязнения: Автореф. дис. . д-ра биол. наук. М.: МГУ, 1990. 32 с.

49. Григорян К.В., Галстян А.Ш. Влияние загрязненных промышленными отходами оросительных вод на ферментативную активность почв // Почвоведение. 1979. № 3. С. 130-138.

50. Григорян К.В., Галстян А.Ш. Оценка степени загрязненности почвы по активности инвертазы // Методы и проблемы экотоксикологического моделирования и прогнозирования. Пущино: ОНТИ НЦБИ АН СССР. 1979. С. 164-165.

51. Гришина JI.A. Гумусообразование и гумусное состояние почв. М., 1986. 243 с.

52. Громыко Е.П. Микроорганизмы черноземов СССР // Черноземы СССР. Т. 1.М.: Колос, 1974. 560 с.

53. Гроссгейм А.А. Растительный покров Кавказа. М., 1948.

54. Гузев B.C., Кураков А.В., Бондаренко Н.Г., Мирчинк Т.Г. Действие извести и минеральных удобрений на микробную систему дерново-подзолистой почвы // Микробиология. 1984а. Т. 53. № 4. С. 669-675.

55. Гузев B.C., Кураков А.В., Бондаренко Н.Г., Мирчинк Т.Г. Инициированное микробное сообщество почвы при действии минерального азота // Микология и фитопатология. 1984b. № 18. С. 3-18.

56. Гусев М.В., Коронелли Т.В. Микробиологическое разрушение нефтяного загрязнения //Изв. АН СССР. Сер. биол. 1981. № 6. С. 835-844.

57. Джогман Р.Г.Г., Тер Браак С.Дж.Ф., Ван Торгерен О.Ф.Р. Анализ данных в экологии сообществ и ландшафтов. М.: РАСХН, 1999. 306 с.

58. Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении. М.: Изд-во МГУ, 1995. 320 с.

59. Добровольский Г.В., Урусевская И.С. География почв. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1984.416 с.

60. Долгова Л.Г. Биохимическая активность почвы при загрязнении // Почвоведение. 1975. № 4. С. 113-118.

61. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1979. 416 с.

62. Дядечко В.Н., Толстокорова JI.E., Гашев С.Н., Гашева М.Н., Соромотин А.В., Жданова Е.Б. О биологической рекультивации нефтезагрязненных лесных почв Среднего Приобъя // Почвоведение. 1990. № 9. С. 148-151.

63. Евдокимова Г.А., Кислых Е.Е., Мозгова Н.П. Биологическая активность почв в условиях аэротехногенного загрязнения на Крайнем Севере. JL: Наука, 1984. 120 с.

64. Жегневская JI.B. Барахнина В.Б. Изучение биодеградации углеводородов нефти // Матер. 47 науч.-тех. конф. студ., аспирантов и молодых ученых Уфимского гос. нефт. ун-та. Уфа. 1996. Т. 1. С. 124.

65. Захаров С.А. Почвоведение на Кавказе за время Советской власти // Почвоведение. 1946. № 4. С. 21-28.

66. Захаров С.А. Почвы Предкавказья // Почвы СССР. Т. 3. М.,1939.

67. Захаров С.А. Почвы Северо-Кавказского края // Природные условия Северо-Кавказского края. Ростов н/Д, 1925.

68. Звягинцев Д. Г., Гузев B.C., Левин С. В. Изменения в комплексе почвенных микроорганизмов при антропогенных воздействиях // Успехи почвоведения: Советские почвоведы к XIII Международному конгрессу почвоведов. Гамбург. 1986. М., 1986. С. 64-68.

69. Звягинцев Д.Г. Биологическая активность почв и шкалы для оценки некоторых ее показателей //Почвоведение. 1978. № 6. С. 48-54.

70. Звягинцев Д.Г. Почва и микроорганизмы. М.: Изд-во МГУ, 1987. 256 с.

71. Звягинцев Д.Г. Успехи и современные проблемы почвенной микробиологии//Почвоведение. 1987. № 10. С. 44-52.

72. Звягинцев Д.Г., Голимбет В.Е. Динамика микробной численности, биомассы и продуктивности микробных сообществ в почвах // Успехи микробиологии. 1983. Вып. 18. С. 215-231.

73. Звягинцев Д.Г., Дмитриев Д.А., Кожевин П.А. К люминесцентно-микроскопическому изучению почвенных микроорганизмов // Микробиология. 1978. Т. 47. Вып.4.

74. Звягинцев Д.Г., Добровольская Т.Г., Лысак JI.B. Вертикальный континуум бактериальных сообществ в наземных биогеоценозах // Журнал общей биологии. 1991. Вып.2. С. 162-171.

75. Звягинцев Д.Г., Зенова Г.М. Специфика распределения актиномицетов в наземных экосистемах // Почвоведение. 1998. №3. С. 48-56.

76. Илларионов С.А. Экологические аспекты восстановления нефтезагряз-ненных почв. Екатеринбург: УрО РАН, 2004. 194 с.

77. Ильин Н.П., Калачинкова И.Г., Каркишко Т.И. и др. Наблюдение за самоочищением почв от нефти в средней и южной тайге // Добыча полезных ископаемых и геохимия природных экосистем. М., 1982. С. 245258.

78. Исмаилов Н.М. Влияние нефтяного загрязнения на круговорот азота в почве // Микробиология. 1983. Т. 52. № 6. С. 1003-1007.

79. Исмаилов Н.М. Микробиология и ферментативная активность нефтезаг-рязненных почв // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М.: Наука. 1988. С. 42-56.

80. Исмаилов Н.М. Микробиология и ферментативная активность нефтезагрязненных почв // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М.: Наука. 1998. С. 42-46.

81. Исмаилов Н.М. Способ рекультивации нефтезагрязненных почв. Авт. спид. 1158258. СССР. Б. И. № 20. 1985. МКИ В 09 В 3/00; С 12 R1/72.

82. Исмаилов Н.М., Пиковский Ю.М. Современное состояние методов рекультивации нефтезагрязненных земель // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М.: Наука. 1988. С. 222-230.

83. Кабиров P.P., Манибаев Р.Г. Влияние нефти на почвенные водоросли // Почвоведение. 1992. № 1. С. 86-91.

84. Казакова Е.Н., Калачникова И.Г., Маеливец Т.А. Биодеградация углеводородов в нефтезагрязненной почве северной тайги // Влияние промышленных предприятий на окружающую среду. Всесоюзн. школа, Звенигород, 4-8 дек. 1984: Тез. докл., Пушино, 1984. С. 84-85.

85. Казеев К.Ш. Изменение биологической активности почв предгорий Северо-Западного Кавказа при антропогенном воздействии // Дисс. . канд. биол. наук. Ростов н/Д, 1996. 133 с.

86. Казеев К.Ш., Колесников С.И. Биологическая характеристика почв Краснодарского края // Проблемы почвенной зоологии: Материалы докладов I Всероссийского совещания. Ростов н/Д: Изд-во облИУУ, 1996. С. 50-51.

87. Казеев К.Ш., Колесников С.И., Вальков В.Ф. Биологическая диагностика и индикация почв: методология и методы исследований. Ростов н/Д: Изд-во Рост, ун-та, 2003. 204 с.

88. Казеев К.Ш., Синчин А.Г., Колесников С.И., Вальков В.Ф. Биологические особенности черноземов разных фаций // Известия ВУЗов. СевероКавказский регион. Естественные науки. 2002. №1. С. 89-92.

89. Калинина К.В., Кожевин П.А., Звягинцев Д.Г., Судницин И.И. Особенности микробных сукцессий в зависимости от уровня влажности // Почвоведение. 1997. №4. С. 518-521.

90. Каретникова Е.А., Жиркова А.Д. Миграция я-алканов дизельного топлива по трофической цепи: бактерии-инфузории // Изв. РАН. Сер. биол. 2005. № 3. С. 375-379.

91. Касимов Н.С., Гребенюк В.Б., Королева Т.В., Проскуряков Ю.В. Поведение компонентов ракетного топлива в почвах, водах и растениях // Почвоведенеие. 1994. № 9. С. 110-120.

92. Кахаткина ММ., Середина В.П., Изерская JI.A. Изменение свойств почв под влиянием загрязнения нефтью // Проблемы охраны окружающей среды в районах с интенсивно развивающейся промышленностью. Кемерово, 1982. С. 66-67.

93. Киреева Н.А. Микробиологические процессы в нефтезагрязненных почвах. Уфа: Башк. гос. ун-т, 1994. 172 с.

94. Киреева Н.А., Водопьянов В.В., Мифтахова A.M. Влияние нефтяного загрязнения на целлюлазную активность почв // Почвоведение. 2000. № 6. С. 748-753.

95. Киреева Н.А., Галимзянова Н.Ф. Влияние загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами на численность и видовой состав микромицетов // Почвоведение. 1995. № 2. С. 211-216.

96. Киреева Н.А., Митрофанова A.M., Кузяхметов Г.Г. Влияние загрязнения нефтью на фитотоксичность серой лесной почвы // Агрохимия. 2001а. № 5. С. 64-69.

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

98. Киреева Н.А., Новоселова Е.И., Онегова Т.С. Активность каталазы и де-гидрогеназы в почвах, загрязненных нефтью и нефтепродуктами // Агрохимия, 2002а. № 8. С. 64-72.

99. Киреева Н.А., Новоселова Е.И., Хазиев Ф.Х. Активность карбогидраз в нефтезагрязненных почвах//Почвоведение. 1998. № 12. С. 1444-1448.

100. Киреева Н.А., Новоселова Е.И., Хазиев Ф.Х. Использование активного ила для рекультивации почв, загрязненных нефтью // Почвоведение. 1996а. № 11. С. 1399-1403.

101. Киреева Н.А., Новоселова Е.И., Хазиев Ф.Х. Ферменты азотного обмена в нефтезагрязненных почвах // Известия АН. Серия биологическая. 1997а. № 6. С. 755-759.

102. Киреева Н.А., Новоселова Е.И., Хазиев Ф.Х. Фосфогидролазная активность нефтезагрязненных почв // Почвоведение. 1997b. № 6. С. 723-725.

103. Киреева Н.А., Новоселова Е.И., Ямалетдинова Г.Ф. Активность оксире-дуктаз в нефтезагрязненных и рекультивируемых почвах // Агрохимия. 2001b. №4. С. 53-59.

104. Киреева Н.А., Тарасенко Е.М., Бакаева М.Д. Детоксикация нефтезагрязненных почв под посевами люцерны (Meduugo saliva L.) // Агрохимии. 2004. № 10. С. 68-72.

105. Киреева Н.А., Юмагузина Х.А., Кузяхметов Г.Г. Рост и развитие растений овса на почвах, загрязненных нефтью // С.-х. биология. 1996b. № 5. С. 48-54.

106. Киреева Н.А., Ямалетдинова Г.Ф., Новоселова Е.И., Хазиев Ф.Х. Ферменты серного обмена в нефтезагрязненных почвах // Почвоведение. 2002b. № 4. С. 474-480.

107. Кислицина В.Л. Методика определения целлюлазной активности почв // Микробиологические биохимические исследования почв. Киев: Урожай. 1971. С. 111-115.

108. Колесников С.И., Казеев К.Ш., Вальков В.Ф. Биоэкологические принципы мониторинга и нормирования загрязнения почв. Ростов-на-Дону: Изд-во ЦВВР, 2001. 65 с.

109. Колесников С.И., Казеев К.Ш., Вальков В.Ф. Экологические последствия загрязнения почв тяжелыми металлами. Ростов-на-Дону: Изд-во СКНЦ ВШ, 2000. 232 с.

110. Колесников С.И., Казеев К.Ш., Татосян М.Л., Вальков В.Ф. Влияние загрязнения нефтью и нефтепродуктами на биологическое состояние чернозема обыкновенного // Почвоведение. 2006. № 5. С. 616-620.

111. Кононова М.М. Органическое вещество почвы. М.: АН СССР, 1963. 315 с.

112. Кононова М.М. Проблема почвенного гумуса и современные задачи его изучения. М., 1951. 392 с.

113. Контроль химических и биологических параметров окружающей среды. Энциклопедия «Экометрия». С.-Пб., 1998.

114. Коронелли Т.В. Принципы и методы интенсификации биологического разрушения углеводородов в окружающей среде (обзор) // Прикладная биохимия и микробиология. 1996. № 6. С. 579-585.

115. Корсакова М.П. Итоги стационарных работ по биодинамике почвы // Труды сельскохозяйственной микробиологии ВАСХНИЛ. 1929. Вып. 1.

116. Кочетков И.А., Лазарева И.О. Влияние некоторых загрязнителей на показатели биологической активности почвы // Вопросы экологии и охраны природы в лесостепной и степной зонах: Междунар. межвед. сб. науч. тр. Самара: СГУ, 1999. С. 160-165.

117. Красильников Н.А. Микроорганизмы почвы и высшие растения. М.: Изд-во АН СССР. 1958. 463 с.

118. Краснова Е.С. Экологические проблемы нефтедобычи на территории Самарской области и пути их решения // Экологические проблемы регионов России глазами государственных служащих региональных комитетов Госкомэкологии РФ. М.: Изд-во МНЭПУ, 1999. 308 с.

119. Краткая медицинская энциклопедия: В 3-х т. АМН СССР. М.: Советская энциклопедия. Т. 1. 1989. 624 с. Т. 2. 1989. 608 с. Т. 3. 1990. 560 с.

120. Краткий определитель бактерий Берги / Под ред. Дж. Хоупта. М.: Мир, 1980. 495 с.

121. Криволуцкий Д.А., Покаржевский А.Д., Сизова М.Г. Почвенная фауна в кадастре животного мира. Ростов н /Д, 1985. 96 с.

122. Криволуцкий Д.А., Тихимиров Ф.А., Федоров Е.А. Биоиндикация и экологическое нормирование. Докл. Всес. Симп. (Звенигород, 1985). М.: Наука, 1987. С. 18-27.

123. Крючков В.В. Рекультивация нарушенных земель на Севере // Журнал «Природа». М., 1985.- № 7.

124. Купревич В.Ф. Почвенная энзимология // Научные труды. Т.4. Минск: Наука и Техника. 1974. 404 с.

125. Купревич В.Ф., Щербакова Т.А. Почвенная энзимология. Минск: Наука и техника, 1966. 275 с.

126. Кутилин B.C., Смагина Т.А. Физико-географические особенности в системе экологической оценки природной среды региона // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 1996. С. 10-14.

127. Леднев А.В., Содержание элементов минерального питания в почве при загрязнении ее нефтью // Плодородие. 2005. № 4. С. 34-35.

128. Лесные экосистемы и атмосферные загрязнения. Л., 1990. 198 с.

129. Литвинов М.А. Определитель микроскопических почвенных грибов Л.: Наука, 1967. 303 с.

130. Логинов О.Н., Бойко Т.Ф., Костюченко В.П., Комаров С.И., Подцепихин А.К., Галимзянова Н.Ф. О биологической очистке технологических отвалов от нефтепродуктов // Почвоведение. 2002. № 4. С. 481-486.

131. Лозановская И.Н., Орлов Д.С., Садовникова Л.К. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении: Учеб. пособие. М.: Высш. шк. 1998. 287 с.

132. Масливец Т.А. Опыт математического описания трансформации ароматических углеводородов в почвах, загрязненных нефтью // Бактериальный фильтр Земли: Тез. докл. семинара, 30-31 мая 1985. Пермь, 1985. С. 35-37.

133. Методы почвенной микробиологии и биохимии / Под. ред. Д.Г. Звягинцева. М.: Изд-во МГУ, 1991. 304 с.

134. Мирчинк Т.Г. Почвенная микология. М.: Изд-во МГУ, 1988. 220 с.

135. Михновська А.Д., Тете Л.Г. Микрофлора почв, загрязненных нефтепродуктами // Агрохимия и почвоведение (Киев). 1980. № 40. С. 79-85.

136. Мишустин Е.Н. Микроорганизмы и плодородие почвы. М.: Изд-во АН СССР, 1956. 246 с.

137. Мишустин Е.Н. Микроорганизмы как компоненты биогеоценоза. М.: Наука. 1984. 161 с.

138. Мишустин Е.Н., Мирзоева В.А. Соотношение основных групп микроорганизмов в почвах разных типов // Почвоведение. 1953. № 6.

139. Мишустин Е.Н., Мирзоева В.А., Громыко Е.П. Микрофлора черноземных почв // Микрофлора почв северной и средней части СССР. М., 1966.

140. Назарюк В.М. Баланс и трансформация азота в агроэкосистемах. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002. 256 с.

141. Назарюк В.М., Кленова М.И., Калимуллина Ф.Р. Роль минерального питания в повышении продуктивности растений и регулировании пищевого режима почвы, загрязненной нефтью // Агрохимия. 2007. № 7. С. 6473.

142. Овчинникова М.Ф. Изменение каталазной активности дерново-подзолистой почвы под влиянием симазина // Химия в сел. хоз-ве. 1982. № 9. С. 56-59.

143. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. М.: Изд-во МГУ, 1990. 325 с.

144. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв. М.: Изд-во МГУ, 1974. 332 с.

145. Орлов Д.С., Аммосова Я.М. Методы контроля почв, загрязненных нефтепродуктами // Почвенно-экологический мониторинг. М., 1994.

146. Орлов Д.С., Малинина М.С., Мотузова Г.В., Садовникова JI.K., Соколова Т.А. Химическое загрязнение почв и их охрана. М.: Агропромиздат, 1991.303 с.

147. Паников Н.С., Афремова В.Д., Асеева И.В. Кинетика разложения целлюлозы в почве//Почвоведение. 1984. № 1. С. 56-63.

148. Панкратова К.Г., Щелоков В.И., Сазонов Ю.Г. Оценка загрязнения почв нефтепродуктами с использованием диффузной отражательной ИК-спектрометрии //Агрохимия. 2004. № 12. С. 51-58.

149. Паринкина О.М. Микрофлора тундровых почв. Л.: Наука. 1989. 160 с.

150. Пашков Г.Д., Зозулин Г.М. Растительность // Природные условия и естественные ресурсы. Ростов н/Д: Изд-во Рост, ун-та, 1986. С. 259-285.

151. Пиковский Ю.И. Природные и техногенные потоки углеводородов в окружающей среде. М.: Изд-во МГУ, 1993. 208 с.

152. Пиковский Ю.И. Трансформация техногенных потоков нефти в почвенных экосистемах // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М.: Наука. 1988. С. 7-22.

153. Плещева О. В. Морфологические нарушения фитоценоза растительных сообществ естественного формирования на участках нефтяных загрязнений почв // Бактериальный фильтр Земли: Тез. докл. семинара. 30-31 мая 1965. Пермь, 1985. С. 34-35.

154. Полянская Л.М., Гейдебрехт В.В., Степанов А.Л., Звягинцев Д.Г. Распределение численности и биомассы микроорганизмов по профилям зональных типов почв // Почвоведение. 1995. № 3. С. 322-328.

155. Почвенная карта Ростовской области / Отв. ред. Е.М. Цвылев. ГУГК СССР. 1988. 27 п.л.

156. Почвенная карта РСФСР / Отв. ред. В.М. Фринланд. ГУГК СССР. 1985.

157. Практикум по агрохимии / Под ред. В.Г. Минеева. М.: Изд-во МГУ, 1989.304 с.

158. Практикум по микробиологии / Под ред. Н.С. Егорова. М.: Изд-во МГУ, 1976. 307 с.

159. Практикум по почвоведению / Под. ред. И.С. Кауричева. М.: Агропром-издат, 1986. 336 с.

160. Прасолов Л.И. О черноземе приазовских степей // Почвоведение. 1916. № 1.

161. Рахимова Э.Р., Гарусов А.В., Зарипова С.К. Биологическая активность нефтезагрязненной почвы при засолении // Почвоведение. 2005. №4. С. 481-485.

162. Редькин Н.Е. Черноземы Краснодарского края и их плодородие. Краснодар, 1969. 61 с.

163. Рубанова Н.А., Цхадая Н.Д. Экология нефти и газа. Системный подход. Ростов-на-Дону: Изд-во «ЗАО «Цветная печать», 2000. 254 с.

164. Рыбак В.К., Овчарова Е.П., Коваль Э.З. Микрофлора почвы, загрязненной нефтью // Микробиологический журн. 1984. Т. 46, № 4. С. 29-32.

165. Рыбакова З.П. Методы отбора микробов-стимуляторов по их влиянию на семена // Некоторые новые методы количественного учета почвенных микроорганизмов и изучения их свойств. Методические рекомендации. Ленинград, 1987. С. 32-40.

166. Рыбалкина А.В. Микрофлора почв Европейской части СССР. М.: Изд-во АН СССР, 1957.

167. Савицкая С.Н. и др. Изменение растительности и организация мониторинга в зоне Новогорского ПО «Азот» // Актуальные вопросы ботаники. Алма-Ата, 1988. С. 249-253.

168. Самосова С.М., Фильченкова В.И., Кипрова P.P. и др. Микрофлора черноземных почв и ее активность при загрязнении нефтью // Казанск. ин-т биол. Казан, фил. АН СССР. (Рукопись деп. в ВИНИТИ 15 ноября 1983 г., № 6073-83) Казань, 1983. 18 с.

169. Сафронов И.Н. Геоморфологическое районирование // Природные условия и естественные ресурсы. Ростов н/Д: Изд-во Рост, ун-та, 1986. С. 6973.

170. Славнина Т.П., Кахаткина М.И., Середина В.П., Изерская JI.A. Загрязнение нефтью и нефтепродуктами // Основы использования и охраны почв Западной Сибири. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1989. С. 186-207.

171. Смагина Т.А., Кутилин B.C. Природно-территориальные комплексы // Природа, население и хозяйство Ростовской области. Ростов н/Д: Изд-во облИУУ, 1994. С. 112-151.

172. Солнцева Н.П. Общие закономерности трансформации почв в районах добычи нефти (формы проявления, основные процессы, модели) // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М., 1988.

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

174. Справочник химика. Т. VI. Л.: Химия. Ленингр-е отд-е, 1967. 1012 с.

175. Стом Д.И., Потапов Д.С., Балаян А.Э., Матвеева О.Н. Трансформация нефти в почве микробиологическим препаратом и дождевыми червями //Почвоведение. 2003. № 3. С. 359-361.

176. Татосян M.JL, Бодня С.Н., Колесников С.И. Влияние загрязнения нефтью и нефтепродуктами на биологическую активность черноземов // Экология и биология почв Юга России. Вып. II. Ростов н/Д: Изд-во ЦВВР, 2003. С. 60-63.

177. Трофимов С.Я., Аммосова Я.М., Орлов Д.С., Осипова Н.Н., Суханова Н.И. Влияние нефти на почвенный покров и проблема создания нормативной базы по влиянию нефтезагрязнения на почвы // Вестн. Моск. унта. Сер. 17. Почвоведение. 2000. № 2. С.30-34.

178. Тульская Е.М., Звягинцев Д.Г. Сравнительное изучение каталазной и каталитической активности верхних горизонтов почв // Почвоведение. 1979. № 10. С. 92-97.

179. Тюремнов И.С. Почвы Северо-Кавказского края. Ростов н/Д, 1926. 121 с.

180. Тюрин И.В. Органическое вещество и его роль в почвообразовании и плодородии. M.-JL, 1937. 287 с.

181. Тюрин И.В. Органическое вещество почв и его роль в плодородии. М.,1965.319 с.

182. Хазиев Ф.Х. Методы почвенной энзимологии. М.: Наука, 1990. 189 с.

183. Хазиев Ф.Х. Системно-экологический анализ ферментативной активности почв. М.: Наука, 1982. 203 с.

184. Хазиев Ф.Х. Ферментативная активность почв. М., 1976. 180 с.

185. Хазиев Ф.Х., Багаутдинов Ф.Я. Углеводные компоненты органического вещества почвы. Уфа: БФ АН СССР, 1987. 146 с.

186. Хазиев Ф.Х., Тишкина Е.И., Киреева Н.А. Влияние нефтепродуктов на биологическую активность почв // Биол. науки. 1988а. № 10. С. 93-99.

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

188. Хазиев Ф.Х., Фатхиев Ф.Ф. Изменение биохимических процессов в почвах при нефтяном загрязнении и активация разложения нефти // Агрохимия. 1981. № 10. С. 102-111.

189. Химическая энциклопедия: В 5 т.: т. 3. М.: Большая Российская энцикл., 1992. 639 с.

190. Шилова И.И. Биологическая рекультивация нефтезагрязненных земель в условиях таежной зоны // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М.: Наука, 1988. С. 159-168.

191. Шилова И.И., Макаров Н.М. Культурфитоценозы на нефтезагрязненных землях таежной зоны (в полевом эксперименте) // Растения и промышленная среда. Свердловск, 1985.

192. Шматков Г.Г., Грицен Н.П. Методология и опыт оценки состояния фи-тоценозов техногенных территорий // Проблемы устойчивости биологических систем. Харьков, 1990. С. 91-92.

193. Шмук А.А. К биологии Кубанского чернозема // Труды Кубано-Черноморского НИИ. Т. 10. Вып. 1. 1923.199.

194. Щербакова Т.А. Почвенные ферменты, их выделение свойства и связь с компонентами почвы//Почвоведение. 1980. №5. С. 102-113.

195. Щербакова Т.А. Ферментативная активность почв и трансформация органического вещества: (В естественных и искусственных фитоценозах). Минск: Наука и техника, 1983. 222 с.

196. Щербакова Т.А. Галушко Н.А. Характеристика некоторых свойств активного белка, выделенного из почвы // Физиолого-биохимические основы повышения продуктивности растений. Минск: Наука и техни-ка.1974. С. 163-169.

197. Яковлев С.А. Почвы и грунты по линии Армавир-Туапсинской железной дороги. СПб, 1914.

198. Яшвили Н.Н., Берадже М.А. Влияние загрязнения нефтью и нефтепродуктами на биологическую активность почв Колхидской низменности // Изв. АН ГССР. Сер. Биол. 1982. Т. 8. № 6. С. 413-418.

199. Ammosova J.M., Golev M.J. Monitoring of soil degradation caused by oil contamination. Proceedings of the Conference "Towards Sustainable Land Use". Vol. 2, 31. Bonn. 1998.

200. Blankenship D.W., Larson R.A. Plant growth inhibition by the water extract of a crude oil // Water, Air and Soil Polut. 1978. V. 10. № 4. P. 471-473.

201. Burns R.G. Soil enzymology. Sci. Progr., 1977. V. 64. № 254.

202. Cerna M. Vliv organickych Latek a pomeru С : N па dehydrogenazovon acti-vitu v pude //Rostl. Vyroba. 1973. V. 19. № 9. P. 923-930.

203. Coulon F., Pellctier E. Louis R. S., Gourant L., De-lille D. Degradation of petroleum hydrocarbons in twosub-antarctic soils: Influence of an oleophilic fertilizer//Environ. Toxicol. Chem. 2004. V. 23. № 8. P. 1893-1901.

204. Deni J., Penninckx M.J. Nitrification and autotrophic nitrifyinc bacteria in hydrocarbon-polluted soil // Appl. Environ. Progress. 1994. V. 13. P. 226231.

205. I.Ellis R., Adams R.S. Contamination of soils by petroleum hydrocarbons // Adv. Agron, 1961. Vol. 13.

206. Frankenberger W.T., Johanson Jr., Johanson J.B. Influence of crude oil and refined petroleum products on soil dehydrogenase activity // J. Environ. Qual. 1982. V. 11. №4. P. 602-607.

207. Gresta J., Olszowskij. The effect of fertilization on the biological activity of the soil of former open casts. Ecol. pol. V. 22. №2. 1974.

208. Heider J., Spormann A.M., Beller H.R.? Widdel F. Anaerobic bacterial metabolism of hydrocarbons // Federation of Eur. Microbiol. Soc. Microbiol. Rev. 1999.V. 22. P. 459-473.

209. Hylemon P.B., Harder J. Biotransformation of monoterpenes, bile acids, and other isoprenoids in anaerobic ecosystems // Federation of Eur. Microbiol. Soc. Microbiol. Rev. 1999. V. 22. P. 475-488.

210. Lee E., Swindoll M. Bioventinc for in situ remediation //Hidrol. Sci. J. 1993. V. 24. P. 113-125.

211. Linkins A.E., Fetcher N. Effect of surface-applied prudhoe bay crude oil on vegetation and soil processes in tussock tundra // Perma frost: 4-th Int. Conf. Proc. Julv. 17-22 1983. Washington D.C., 1983. P. 723-728.

212. Margesin R., Zimmerbauer A., Schinner F. Monitoring of bioremediation by soil biological activities // Chemosphere. 2000. V. 40. P. 339-346.

213. Margesin R., Zimmerbauer A., Schinner F. Soil lipase activity — a useful indicator of oil biodegradation // Biotechnol. Techniq. 1999. V. 13. № 3. P. 859-863.

214. Mils S., Prankenberger W.T. Evaluation of phosphorus sources promoting bioremedintion of diesel fuel in soil // Bui. Environ. Contaminat. Toxicol. 1994. V. 53. P. 280-284.

215. Popa A. Activitatea dehidrogenazica in sol ca test ecotoxicologic pentru po-luanti anorganici si organici // Stud. Univ. Babes-Bolyai. Biol. 1999. V. 44. № 1-2. P. 169-178.

216. Popa A. Inductia enzymalica in sol ca lest ecotoxicolog-ic pentru poluanti anorganici si orsanici // Stud. Univ. Babes-Bolyai. Biol. 2000. V. l.№45. P. 129-138.

217. Skujins J. History of abiotic soil enzyme research // Soil Enzymes / Ed. Bums R.G. N. Y.: Academic Press Inc. 1978. P. 1-49.

218. Wilke B.-M. Effects of non-pesticide organic pollutants on soil microbial activity // Adv. GeoEcol. Reiskirchen. 1997. № 30. P. 117-132.

219. Wilke B.-M., Koch G. Combination effects of selected PAHs, PCBs and heavy metals on bacteria and dehydrogenase activity of sewage farm soils // Res. 16 Coner. Mondial Sci. Soil. Motpellier, 1998. V. 2. P. 685.

Информация о работе

Азнаурьян, Диана Карповна
кандидата биологических наук
Ростов-на-Дону, 2009
ВАК 03.00.16

Диссертация

Изменение эколого-биологических свойств почв юга России при загрязнении нефтью - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы