Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Изменение свойств почв при загрязнении нефтепромысловыми сточными водами и в процессе рекультивации в Предуралье Республики Башкортостан

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Изменение свойств почв при загрязнении нефтепромысловыми сточными водами и в процессе рекультивации в Предуралье Республики Башкортостан"

ргз оа

1 / ДЗГ 2003

На правах рукописи

ХЛКИМОВ ВЛЛШ'ИИ ЮПЕРОВИЧ

измкшлпи-. аюйсгп почв при загрязнении нефтепромысловыми

(.точными водами и в ПРОЦЕССЕ гккультивации в лредуралье РКСПУЬЛИКИ нлп 1кортостан.

Оюшм.п.нос п> ()().() 1.03. - агропочноведение

лв'юрефнрлт

Дмсссрмшш ни соискание ученой степени кандидата сс.'п.икохсниисгценных паук

Уфа-2000

На правах рукописи

ХАКИМОВ ВАЛЕРИЙ ЮНЕРОВИЧ

ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ПОЧВ ПРИ ЗАГРЯЗНЕНИИ НЕФТЕПРОМЫСЛОВЫМИ СТОЧНЫМИ ВОДАМИ И В ПРОЦЕССЕ РЕКУЛЬТИВАЦИИ В ПРЕДУРАЛЬЕ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН.

Специальность 06.01.03. - агропочвоведеиие

АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Уфа-2000

Работа выполнена в Институте биологии Уфимского научного центра Российской Академии Наук

Научные руководители: Член-корреспондент АН РБ, доктор биоло-

гических наук, профессор Хазиев Ф.Х.

Кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Габбасова И.М.

Официальные оппоненты: Доктор биологических наук, профессор

Хабиров И.К.

Кандидат сельскохозяйственных наук, Абзалов Р.З.

Ведущая организация: Башкирский государственный университет

Защита состоится в й-.а заседании диссертационного сове-

та К. 120.87.03 при Башкирском государственном аграрном университете.

Отзывы на автореферат просим присылать в двух экземплярах по адресу: 450001, г. Уфа, ул. 50 лет Октября, 34, Ученому секретарю совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Башкирского государственного аграрного университета

Автореферат разослан « Ь » У^УоНФ_2000 г.

Ученый секретар1 диссертационного совета,

кандидат сельскохозяйственных наук -Уу £ Печаткин В.А.

/703.С % ^ 7?

ла ¡пЛГП

общая характеристика работы

Актуальность проблемы. В условиях возросшей в XX веке антропогенной на-■рузки на биосферу планеты, почва, являясь элементом природной системы и находясь ц динамическом равновесии со всеми другими компонентами, подвергается де-градационным процессам. В Республике Башкортостан по итогам инвентаризации сельскохозяйственных угодий в 1996 г в той или иной степени деградировано 9.5% найти или 445666 га. Из них по неполным данным более ¡,5 тыс. га нарушенных земель связано с добычей, транспортировкой и переработкой нефти, и прежде всего, загрязнением нефтью п нефтепромысловыми сточными водами (НСВ). Масштаб воздействий 11СВ из-за их высокой минерализации, часто более значительны, чем влияние собственно нефти. Эксплуатация большинства месторождений Предуратьского прогиба в Республике Башкортостан, и том числе Арланского, характеризуется высокой обводненностью нефти (более 90%). большим изношенным фондом добывающих и нагне тельных скважин, продуктопроводов.

В республике вопросы, связанные с воздействием НСВ на трансформацию комплекса свойств почв практически не изучены, а методы рекультивации несовершенны.

Цель и задачи работы. Целью исследований явилось изучение комплекса свойств почв при загрязнении нефтепромысловыми сточными водами для прогноза их изменений, устойчивости и поиска оптимальных методов восстановления утерянного плодородия.

В соответствии с целью исследований были поставлены следующие задачи:

1. Изучить влияние различных уровней засоления НСВ на агрохимические, физико-химические и биологические свойства чернозема типичного.

2. Изучить изменение физико-химических свойств и гумусного состояния серой лесной почвы и чернозема выщелоченного при воздействии НСВ и мелиоративных мероприятий (гипсования, промывки).

3. Изучить изменение морфологических, агрофизических и агрохимических свойств, особенное!и изменений почвенного поглощающего комплекса (ППК) и биогенное™ серых лесных почв под воздействием НСВ и после их рекультивации на территории Арланского нефтяного месторождения.

4. Дать оценку эффективности различных методов рекультивации, используемых на Арланском месторождении.

5. Выявить возможное 1 ь использования адсорбентов и ионообменных смол для ускорения процесса рассоления и рассолоицевания серой лесной почвы.

Научная новизна. Впервые в условиях Предуралья проведены комплексные исследования изменений свойств почв при техногенном засолении и осолонцевании.

Показано, что загрязнение высокоминерализованными НСВ является чрезвычайно мощным фактором техногенным (ТГ) - деградации почв, вызывающим радикальную перестройку ППК, ухудшение водно-физических свойств, нарушение гумусного состояния, питательного режима и биогенности почв. Установлено, что при ТГ - засолении наряду с ионообменными процессами имеет место сверхэквивалентное поглощение катионов НСВ.

Новым подходом в рекультивации сильнозасолеикых почв является предложение по отмыванию солей перед, а не после гипсования почв.

Защищаемые положения:

1. Уровень 'П'-деградации почв, степень их засоленности и осолонцеванности зависят в основном от количества поступивших НСВ, их состава, давности загрязнения, природно - климатических условий и типа почвы.

2. ТГ-засолснис и осолопневание сопровождаемся ухудшением всего комплекса свойств, определяющих плодородие почв.

3. Рекультивация нарушенных почв возможна с помощью комплекса агро1ехни-ческих и мелиоративных мероприятий, в том числе промывки, гипсования, внесения минеральных и органических удобрений, специальных адсорбентов, которые должны проводиться в определенном сочетании и последовательности.

Практическая значимость. На основе результатов исследований, проведенных совместно с БашНИПИнефти, разработан и внедрен Руководящий документ. «Проведение рекультивации техногенно нарушенных земель при добычи нефти» РД 3900147275-056-2000. Уфа, 2000. 102 с.

Апробация работы и публикации. Материалы диссертации доложены на научной конференции «Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан» (Казань, 1997), научно-практической конференции «Экологический императив сельского хозяйства Республики Башкортостан» (Уфа, 1998), VI Молодежной научной конференции «Актуальные проблемы биологии и экологии» (Сыктывкар, 1999), Всероссийской конференции «Почва, жизнь, благосостояние» (Пенза. 2000).

По теме диссертации опубликовано 6 работ, 2 находятся в печати.

Исходные материалы. В работе использованы результаты исследований и практических мероприятий, проведенных лабораторией охраны окружающей среды НГДУ «Арланнефть». а также собственные исследования, выполненные в лаборатории почвоведения Института биологии УНЦ РАН.

Объекты и методы исследований. Объектами исследований явились основные типы почв, сформированные на территории нефтяных месторождений Предуралья Республики Башкортостан.

Почвенные разрезы закладывали на участках с характерными признаками нару-шенности, проведенной рекультивации и фоновых аналогах. Образцы отбирали из основных генетических горизотов профилей почв. Для проведения модельных опытов использовали почвы: чернозем типичный, чернозем выщелоченный, серую лесную фоновую и заг| язненную. залегающие на месторождениях нефти в степной и лесостепной зонах.

Лабораторно-апатшические исследования образцов почв проводилось в cooiBei-ствии с обшеириняплми в почвоведении методами.

Структура и объем работы. Диссертации изложена на страницах машинописною lOKciu. состоит из введения. 6 глав, выводов, списка литературы, приложений. включая ^таблиц, (О рисунков. Ц фокмрафий. Список литературы включает наименований, в том числе иностранной - 2,£. .

Лвтр выражает признательность coi рудникам Института БашНИПИнефть В.М.Фердману и Д.М.Брилю, специалиаам НГДУ «Арланнсфть» - заместителю главного инженера по охране окружающей среды 'Г.И.Донцовой и инженеру группы охраны почв А.Н. Клейменовой, сотрудникам лаборатории почвоведения Института Сшолошн УНЦ РАН за помощь в сборе мак-риалов и аналитической работе.

СОДНРЖА1НШ РАБОТЫ

В главе 1 рассматривается современное состояние изученности проблемы влияния высокоминерализовапных вод на свойства почв и методы рекультивации загрязненных этими водами земель.

Минерализованные еючные воды, формирующиеся в процессе добычи нефш и поступающие на поверхность почвы влияют па весь комплекс морфологических, физических. физико-химических, агрохимических, биологических свойств почвы, определяющих ее плодородие, прежде всего происходит засоление и осолонцевапие почв (Персльман. 1975: Слмосопа. 1978; Солнцева, 1981а. б: Гайнутдинов, 1985; Ling J. el al.. 1995; Солнцева и др.. 1996: Садов, 1996: Габбасова и др., 1997: Солнцева, Садов. 1997; Гилязов. 1999 и др.). Характер возникающих изменений, их динамика осгаю1ся не постоянными. Имеет место направленность процессов изменения загрязненных почв, интенсивность и формы которых зависят от 1сохимической активности зшряз-пителя, количества и времени с момента его нооупления. геохимических свойств

почвы принявших техногенные потоки (Пиковский, 1981: Солнцева, 1981а, б; Габба-сова и др., 1997; Гилязов, 1999; и др.).

Для рекультивации почв загрязненных высокоминерализованными сточными водами необходимо их рассоление и рассолонцевание. В практике рекультивации таких почв используются приемы, принятые для освоения природных засоленных и осолон-цованных почв: химический, физический, биологический, гидротехнический, электротехнический методы мелиорации и их сочетание (Цуканова, 1964; Dhawan et а., 1964; Вадюнина, 1979; Гайнутдинов и др., 1982; Somani, 1985; Мзареулова, 1986; Гилязов, Рязанов, 1989; Кирюшин, Бойко, 1990; Sandu et al., 1990; Янтурин и др., 1994; Кружилин, Морозоо, 1990; Токарева, Кострюкова, 1991; Dzhafarov, 1992; Ling et al, 1995; Гилязов, 1999; и др.). Показано, что наиболее эффективным является комплексный подход к выбору методов рекультивации с учетом конкретных условий.

В главе 2 рассматриваются природные условия почвообразования Предуралья Республики Башкортостан, приводится характеристика климата, рельефа, растительности, почвообразующих пород и почвенного покрова региона.

Пространственная неоднородность экологических условий почвообразования обусловила сложный почвенный покров Предуралья. В районах нефтяных месторождений наиболее широкое распространение имеют типы серых лесных почв и черноземов. Сложность рельефа и разнообразие почвообразующих пород обусловливают различный характер распространения и геохимического воздействия ТГ потоков при авариях в нефтяной промышленности.

Климатические условия лесостепи с умеренно холодным полувлажным климатом способствуют более широкому пространственному распределению высокоминерализованных НСВ, естественному рассолению, но и осолонцеванию почв. В степи с умеренно теплым полузасушливым и засушливым климатом возможна большая концентрация загрязнителей, медленнее протекают процессы рассоления почв.

Глава 3 посвящена влиянию нефтепромысловых сточных вод (НСВ) на свойства чернозема типичного. В Прсдуралье природных условий, способствующих хлоридно-натрисвому засолению нет и для черноземов типичных этого региона засоление в целом не характерно, за исключением техногенных случаев. Исследования проводили в модельном опыте.

Целью опыта явилось определение воздействия различных уровней техногенного засоления от слабого до сильного характерного природным солончакам на агрохимические и биологические свойства чернозема типичного. Сухую почву (400 г), очищенную от корней и просеянную через сито диаметром 1мм, поместили в стаканы и внесли раствор НСВ с количеством солей, соответствующих слабому (0.5% - 15.55 мл НСВ), среднему (1% - 31.1 мл НСВ), сильному (2% - 62.2 мл НСВ), уровню засоления

и солончаку (4% - ! 24.4 мл НСВ). Продолжительность опыта составляла 60 суток. В течение опыта влажность почвы поддерживалась в пределах 60% от полной влагоем-кости. Контролем служила почва, залитая водой. Химический состав НСВ, отобранной на территории НГДУ Чекмагушнефть и используемой в опыте, характеризуется следующими показателями: общая минерализация - 57.16 г/л, удельный вес - 1.101 г/см ', катионы - Са2' - 330 мг-экв/л, - 250 мгэкв/л, - 450 мгэкв/л, анио-

ны - С!" - 983 мг-зки/л, 504' - 42 мг экв/л, НС03" - 5 мгэкв/л, рН-5.96, содержание нефтепродуктов - 25 мг/л. Агрохимические и биологические свойства изучали в динамике на 1,7, 15, 30 и 60 сутки.

Исследования показали, чго при загрязнении почвы НСВ происходит непрерывное изменение ее химических свойств, обусловленное уровнем засоления и временем, прошедшим с момс'1 та поступления НСВ в почву (табл. I).

Сразу после внесения НСВ и пропорционально его количеству произошло гюд-кисление реакции среды, которая к концу эксперимента выровнялась адекватно своим первоначальным значениям. Подкисление на начальном этапе загрязнения обусловлено рядом причин: более кислой реакцией НСВ, по сравнению с рНн2о чернозема типичного, перезарядкой почвенных коллоидов на фоне диффузии практически не сорбирующихся хлоридов (Пиковский, 1981; Карпачевский, 1997). В связи с высокой буферностыо чернозема типичного 60 суток эксперимента оказались недостаточными для значительной перестройки почвенного поглощающего комплекса. Это подтверждается и тем. что. несмотря на чрезвычайно высокую опасность осолонцевания при БАЯ НСВ равной 26,5 в составе обменных оснований больших изменений не происходит. Содержание обменного кальция и магния, несколько возросшее при уровнях 2 и 4% засоления почвы в начале эксперимента, далее в процессе инкубации существенно не меняется Обменный нагрий в составе почвенного поглощающего комплекса к концу эксперимента не обнаруживается даже при 4% содержании солей. Присутствие нарастающей концентрации солей загрязнителя в почве нарушает ее пищевой режим. Значения показателей общего гумуса увеличиваются на 7 и 15 сугки на 7-11% по сравнению с контролем, что обусловлено нривносом углерода с нефтью, присутствующей в небольших количествах в составе НСВ. Вследствие минерализации как привнесенного, так и собственного органического вещества в процессе инкубации содержание |-умуса несколько снижается, оставаясь все же на уровне более высоких показателей по сравнению с незагрязненной почвой. Содержание подвижного гумуса также увеличивается сразу после внесения НСВ в почву, почти пропорционально его количеству и поступившим нефтепродуктам. Дальнейшее увеличение содержания подвижного |-умуеа на 15 сутки, более выражено на высоких фонах засоления за счет минерализациоипых процессов и ослабления адсорбционных связей гуминовых ки-

в

слот с катионами в присутствии высокоминерализованного раствора. На усиление минерализации привнесенного органического вещества указывает возрастание эмиссии С02 из почвы мои 1,2 и 4% уровнях засоления на 7 день инкубации, тогда как в чистой и слабо засоленной почве интенсивность выделения С02 последовательно снижается. На 15 сутки, когда наиболее лабильная часть органического вещества минерализовалась и уровни засоления начиная со среднего, подавляют жизнедеятельность микроорганизмов, эмиссия С02 заметно снижается (на 0.4-0.6 мг С-С02/на кг почвы за час против 0.2 на контроле и при слабом засолении). При продолжении инкубации эта закономерность сохраняется и согласуется с изменением содержания подвижного гумуса. Корреляционный анализ показал наличие достоверной (11=0.83-0.92) линейной связи между этими показателями в изученных лимитах параметров, на контрольном варианте у(гумус подв.)=О.16+О.О08х(С-СО2) при К=0.87, на фоне 4% содержания солей у=0.142+0.06х при 11=0.83. На 60 сутки эксперимент эмиссия С02 из почвы при засолении выше слабого резко снижается, как и содержание подвижного 1умуса, которое уже не превышает концентрации сто в незагрязненной почве. Содержание подвижных минеральных форм азота выражается в резком смещении соотношения нитратных и аммонийных форм в пользу последних, чго проявляется в продолжении всего периода наблюдений, увеличиваясь под влиянием количества внесенного загрязнителя. Накопление а.ммонийно! о азота в загрязненных почвах связано, с одной стороны, с процессом разложения органического вещества, в том числе привнесенных с НСБ нефтепродуктов л торможением процесса нитрификации - другой. Подвижность фосфатов возрастает в условиях сдвига реакции среды в кислую сторону на начальных этапах эксперимента, однако к его концу содержание подвижного фосфора снижается и наиболее значительно на фоне 2 и 4% засоления. Независимо от степени засоления почвы НСВ содержание подвижного калия увеличивается, абсолютные значения которого превышают содержание в незагрязненной почве на 1214%.

Изучение активности ферментов двух классов, гндролаз (уреаза. инвертаза, фос-фатаза) и оксидоредуктаз (дегидрогеназа, каталаза) показало, что уровень засоления чернозема типичного но разному влияет па их активность (табл. 2). Наиболее последовательный ингибирующий эффект от возрастающих доз НСВ сразу после его внесения проявился в отношении уреазы. причем ее активность на протяжении всего опыта была ниже, чем в чистой почве в пределах 10% при 0.5% засолении, на 10-15% при 1%, на 15-20% при 2% и 20-25% при 4% содержании солей. Активность инверта-зы. в отличие от уреазы, в первые 30 дней инкубации выражено слабее. На всех уровнях засоления снижение ее активности не превышает 10-15%, а в динамике проявляется слабый стимулирующий эффект до 2% содержания солей. Однако на 60 сутки

Таблица 1

Физико-химические и агрохимические свойства чернозема типичного.

ГЧмус.. С/«а Са" N-1^4 Ы-Ы03 СО,

Вариант Сух. ост.. рН КС1 общ. подв. мг экв/100 г почвы мг/кг почвы мг С-СО,/кг час

% Сроки эксперимента (сутки)

7 60 7 60 7 60 7 60 7 60 0 60 7 60 7 60

1 ! 0.09 _5.75 5.68 4,75 4.70 0.18 0.17 41.7 41.7 8.7 8.7 2.7 0.0 20.2 58,6 2.16 1,48

2 0.71 5.80 5,66 4.83 4.70 0,19 0,16 41.7 41,7 8.7 9,4 3,8 0,0 21,0 43,7 1,76 1,48

3 1,13 5,80 5.65 5,15 4.75 0,20 0,16 41,7 42,4 9,1 9.8 6,4 4.9 20,7 32,5 2,03 1.08

4 2,20 5.75 5.76 5.25 4.81 0,23 0.17 42.3 42,9 9,3 10.9 7.0 17.8 20.7 18.9 1,89 0,94

5 3,61 5,75 5,84 5,28 4,87 0,24 0,17 | 42.7 43.4 9.7 1 12,6 7,1 21,7 21,1 18,1 1.89 0,81

Примечание. 1 - контроль. 2 - слабое засоление (0.5%). 3 - среднее засоление (1 %), 4 - сильное засоление (2%),

5 - солончак (4%)

Таблица 2 °

Динамика активносш ферментов в черноземе типичном.

Вариант Урсаза. мг N1^ на 1г почвы за 24 часа Инвертаза, мг глюкозы на 1г почвы за 1час Фосфатаза, мг фенолфталеина на ! г почвы за 1 час Дсгидрогсназа, мг ТФФ на 1г почвы за 24 часа Каталаза, мл 02 на 1 г почвы за мин

Сроки эксперимента (сутки)

0 30 60 0 30 60 0 30 60 0 30 60 0 30 60

1 0,55 0,52 0,35 Г 0.8 1 0,85 1,08 7,63 3.0 2,12 0,24 0,23 0,26 1,1 1,1 1,6

2 0,50 0.47 0,31 0.65 0,95 0.67 8,38 4.13 1.81 0,25 0,19 0,22 0,9 1,1 1,6

3 0,46 0.47 0,27 0.75 0,75 0.49 7,66 4.25 1.87 0,27 0.22 0,20 0,9 1.1 1,5

4 0,43 0.41 0,21 0.73 0,80 0.47 10,1 3,68 1,37 0,25 0,25 0,22 0,9 0,8 1,5

5 0,44 0.34 0,16 0,62 0,55 0.30 9.38 2,0 0,87 0,22 0,19 0.17 1,1 0.8 0,9

Примечание. 1,2.3,4.5 как в табл.!

активность инвертазы резко снижается и составляет 50% от контроля в слабо засоленной почве и только 20% при 4% содержании солей. Сразу после загрязнения активность фосфатазы повышается на всех фонах и при 2 и 4% засолении превышает контроль на 20-25%; через 7 суток снижается почти втрое и практически одинакова во всех вариантах опыта; на 15 сутки начинает проявляться заметный стимулирующий эффект солей 0.5 и 2% их содержания, усиливающийся до 40% превышения при 0.5 и 1% засолении на 30 сутки. И только к концу эксперимента активность фосфатазы в засоленных почвах всех уровней приобретает значения более низкие чем в чистой почве. Окислительно-восстановительные ферменты в отличие от гидролитических более устойчивы и меньше реагируют на содержание солей в почве. Динамика активности этих ферментов в целом аналогична и в отдельные периоды на всех уровнях засоления проявляется небольшой стимулирующий эффект. Следовательно, по степени подавления активности ферментов при засолении они располагаются в ряду: уреаза. инвергаза, фосфатаза, дегидрогеназа, катализа.

Целью исследований, изложенных в главе 4 явилось изучение изменений физико-химических свойств и гумусного состояния серой лесной почвы и чернозема выщелоченного при воздействии НСВ и последующей химической мелиорации и промывки пресной водой в условиях модельного опыта. При аварийных выбросах НСВ промачивают весь почвенный профиль, почвообразующие породы и соединяются с грунтовыми водами. При наличии водоупорных горизонтов, задерживающих НСВ. происходит постоянная подпитка почвы водорастворимыми солями. Для серых лесных почв и черноземов, обладающих выраженным иллювиальным горизонтом этот процесс весьма вероятен, особенно в период, когда испаряемость влаги выше количества поступающих осадков.

В пластиковые стаканы объемом I л поместили по 500 г воздушно-сухой почвы, пропущенной через сито диаметром 3 мм. В дне стаканов просверлили отверстия и проложили капроновые фильтры.

В течение опыта в первом варианте влажность почвы поддерживали на постоянном уровне дистиллированной водой. Контролем для обоих вариантов служила почва, залитая водой.

Через 2 месяца инкубации в половине стаканов провели промывку почвы водой в 4 такта. За каждый такт подавали 1 л воды. Отмывку проводили до отсутствия реакции на хлор и содержания сухого остатка, не превышающего 0,3%. В эту почву и оставшуюся неотмытой внесли расчетную дозу гипса с учетом содержания обменного натрия, что составило 2,4-6,0 г на 500 г почвы. После гипсования почву инкубировали при постоянной влажности 60% ПВ в течение 6 месяцев, после чего также отмыли водой. Состав НСВ (Арланнефть): общая минерализация - 193,01 т/л, катионы

(мг-экв/л) - Са"'-33(),0, Мз2' - 150,0, - 2864.09, анионы - СГ - 3332,0. НСО/ -

2,30, 80Г - 9,79. N0,- - пег, СО; ' - нет, рН - 6,15 Содержание нефтепродуктов - следы.

Загрязнение почв НСВ приводит к быстрому и весьма существенному изменению их физико-химических свойств. Эти изменения обусловлены прежде всего ионообменными процессами, протекающими между почвенным поглощающим комплексом и поступающими высокоминерализованными водами и в некоторой степени необменным поглощением последних по адсорбционному механизму.

Исследования показали (рис.1), что почвы засоляются сразу после промачивания достигая максимального содержания солей (7,2-13,0%) через 4 недели. Такой уровень засоления превышает характерный для природных солончаков почти на порядок и в 3-4 раза выше последней градации общепринятой шкалы по степени засоления. В черноземе выщелоченном накапливается солей на 1,5-2,0% больше, чем в серой лесной почве, а при постоянном подпитывании - на 3,8-4,4% больше, чем при одноразовом промачивании. Тип засоления, в соответствии с составом НСВ - хлоридно-натриевый.

Засоление почв приводит к перестройке ППК - снижается емкость катионного обмена, в составе поглощенных катионов, уже через несколько часов после загрязнения уменьшается содержание кальция за счет внедрения натрия. Содержание обменного натрия постоянно возрастает, достигая максимума на 3-4 неделе, затем несколько убывает и к концу второго месяца стабилизируется на уровне 25% от ОКО при промачивании и 60% ог емкости катионного обмена (ЕКО) в условиях постоянного подпитывания независимо от тина почвы. Содержание магния при этом также возрастает. что обусловлено явлением сверхэквивалентного обмена вследствие высокой концентрации НСВ и сильного набухания почвы. Несмотря на насыщенность ППК натрием, в присутствии высокой концентрации солей осолонцевание почв не развивается. Внедрение натрия в ППК сопровождается повышением гигроскопичности и удельной поверхности почв.

При промывании почвы до допустимого содержания солей (0,2%) в 4 такта в первую очередь вымываются хлориды натрия, кальция и магния. После их удаления образуются шдрокаре жаты и вторичная сода, вследствие чего промывная вода приобретает слабощелочную реакцию. С промывными водами удаляется часть коллоидной и илистой фракции почв, растворенные органические вещества, что приводит к резкому снижению максимальной гигроскопичности (МГ) и удельной поверхности (УП) почв, а также содержания общего и подвижного гумуса.

I

НСВ (М=193 г/л)

■0т Т

№ —1 - -

•ШГ-В-'Ч:*'.

Рис. 1 Изменение свойств почв при воздействии НСВ в условиях одноразового промачивания (1), последующего подпитывания (2) и в процессе их рекультивации (* - чернозем выщелоченный; *нет - серая лесная почва или величины одинакоьые для обеих почв).

После отмывание почвы от ле!корастворимых солей развивается осолонцеваине почв: ЕКО снижается на 5-6 мгзкв/ЮО г почвы, содержание обменного натрия возрастает до 40-70% от ЕКО, реакция среды подщелачивается на 2.3-2,5 ед. до рНнгО 7,6-8,2. Следует отметить, что при инкубации почв с НСВ показатели обменной и ак-тухтыюй кислотности очень близки по абсолютной величине. В отличие от актуарной кислотное ги, несколько возрастающей на начальном этапе, обменная кислотность при загрязнении НСВ существенно не меняется и к 8 неделе инкубации даже несколько нейтрализуется, что более выражено в условиях постоянного подпитывания обеих почв. По всей видимости, это связано с тем, что НСВ будучи нейтральным раствором нейтрхчьном соли (ЫаС1) вытесняет ионы Н' и А13+ аналогично 1н раствору КО, используемом) при определении обменной кислотности. Следовательно, близость значений рМн2о и рНцп может служить диагностическим признаком засоленности почвы нейтральными солями.

Гипсование отмытых почв приводит к снижению содержания обменного натрия ниже допустимых величин (5% Ыа от ЕКО) через 2 месяца после его внесения, нормализуется рН почвенного раствора, последующая промывка не оказывает существенного влияния па эти показатели и необходимость в ней отпадает. Гипсование же без предварительной промывки от солей малоэффективно, даже через 6 месяцев содержание обменного натрия остается очень высоким (13,4-14,6% при промачивании и 24.3-28,6% при подпитывании) и последующее промывание, хотя и рассоляет почву, не приводит к ее расеолонисваншо.

Гумусное состояние незагрязненной сером лесной почвы характеризуется средним содержанием 1умуса, высокой степенью гумификации и гуматно-фульватны.м типом пмуса. Для чернозема выщелоченного характерно высокое содержание 1уму-са, очень высокая степень гумификации и гуматный тип гумуса.

Через 8 недель инкубации почв с НСВ заметно возросла подвижность гумуса, в варианте с примачиванием количество подвижного гумуса увеличилось с 0,26 до 0.29%. в черноземе с 0.15 до 0,22%, а при постоянном подпитывании до 0,36% и 0,39% соответственно, что согласуется с уровнем насыщенности ПГ1К натрием и снижением поглощенного кальция. Как отмечает Л.Н. Александрова (1980), поливалентные катионы, например кальцин, выполняют функции связующих звеньев между органическим веществом почв и поверхностью почвенных частиц. В результате так называемых мостиковых связей образуются органоминеральные соединения, которые разрушаются при поглощении почвами ионов натрия и других щелочных металлов. В засоленных н осолоццованных почвах снижалось также количество общего гумуса. По сравнению с контролем, его убыль в серой лесной почве составила 1,0-1,30, а в черноземе выщелоченном 0.9-1,30% по абсолютной величине.

Анализ фракционного и группового состава гумуса серой лесной почвы через 8 недель инкубации с НСВ показал, что содержание свободных гуминовых кислот 1 фракции (ГК-1) несколько возросло, а 2-й (ГК-2) и 3-й (ГК-3) фракций, связанных соответственно с кальцием и глинистой фракцией почвы - снизилось, что свидетельствует об увеличении подвижности гуминовых кислот в процессе засоления и осолои-цевания. Содержание фульвокислот фракций ФК-la и ФК-1 изменилось незначительно, а содержание фульвокислот фракции ФК-2 снизилось. В целом изменения, происходящие во фракционно-групиовом составе гумуса серой лесной ночвы, в варианте с насыщением почвы НСВ выражены сильнее, чем при однократном промачивании НСВ.

После внесения гипса в эту почву тенденции изменения фракционного состава гуминовых кислог приобрели противоположный характер. Резко снизилось содержание ГК-1: с 16,6 до 3.1% в варианте с промачиваписм и с 18 до 7,4% при насыщении. Содержание ГК-2 наоборот возросло приблизительно в 2 раза, а содержание ГК-3 возвратилось на исходный уровень.

Гипсование способствовало также увеличению содержания негидролизуемого остатка, величина которого показывает не только прочность связи гумуса с минеральной частью почвы, но и то количество гумуса, которое связано в наиболее прочный комплекс. Следовательно, гипсование привело к закреплению iy.viyca в почве и в целом - стабилизации гумусного состояния.

Изменения фракционно-группового состава гумуса чернозема выщелоченного аналогичны изменениям, происходящим в серой лесной почве. Различия между этими почвами наблюдаются в основном в изменении содержания фульвокислот 1-й и 2-й фракций. Эти фульвокислоты изменяются гак же, как и гуминовые кислоты соответствующих фракций. Кроме того, в отличие от серой лесной почвы, фракционно-групповой состав чернозема выщелоченного в результате рассолонцевания приблизился к исходному.

В главе 5 рассматриваются изменения свойств серых лесных почв при загрязнении НСВ и их последующей рекультивации на территории Арланского нефтяного месторождения.

При полевом обследовании состояния почвенного покрова на территории месторождения были выявлены участки, загрязненные НСВ и рекультивированные различными способами.

В районе КНС-У порыв водовода привел к за|рязненшо серой лесной почвы на площади около 1 га. Рекультивация заключалась в снятии гумусово-аккумулятивного горизонта (до 20-30 см) и насыпанин привозного грунта (смесь песка и серой лесной почвы). Через 2 года после этих мероприятий самозарастания на этом участке не на-

блюдалось. Анализ насыпного слоя показал наличие почти 25% от ЕКО N8, щелочную реакцию среды (рНн2о=8,28), низкую гумусированность (1,9%), очень низкое содержание подвижного фосфора (2,14 мг/100 г почвы) и аммиачного азота (1,1 мг/кг почвы) при отсутствии нитратной формы (разрез 4-97).

На отдельных участках после снятия загрязненного верхнего слоя почвы и соответственно понижения гипсометрического уровня поверхности наблюдается застой паводковых вод до середины июля. Сюда также стекают паводковые и дождевые воды с загрязненных участков, которые дополнительно привносят растворенные соли и нефтепродукты. В почве разреза 5-97 накопилось свыше 20% привнесенного углерода нефтепродуктов, при содержании сухого остатка солей выше 5%, количество Ыа составило 49% от ЕКО, то есть серая лесная почва после за1"рязнения нефтепромысловыми сточными водами и неправильной рекультивации превратилась в 'ГГ - сильно-эродированный, переувлажненный, нефтезагрязненный высоконатриевый солонец-солончак.

Вблизи КНС-7 ППН «Шушиур» из-за порыва коллектора скв.1379 в 1992 году произошло загрязнение НСВ серой лесной почвы (рис.2). Наиболее сильное засоление отмечалось вблизи места порыва коллектора. Водорастворимые соли из пахотного горизонта па еле 1уюший год после загрязнения были в значительной степени вымыты в подпахотный слой, где их концентрация оказалась в 2-3 раза выше. Вместе с тем в верхнем 0-20 см слое был больше уровень осолйнцованности. Содержание обменного натрия вблизи места порыва достигло 61.1 % огЕКО. Вниз по склону величина сухого остатка и насыщенность ППК № снижаются. В почве нижнего края загрязненного участка степень засоленности пахотного слоя характеризуется как средняя, подпахотного - слабая, но осолонцеванность остается очень высокой. Почвы загрязненного участка приобретают нейтральную и слабощелочную реакцию среды (в фоновых - средпекислая), ч то характерно для осолонцованных почв. В составе водной вытяжки доминируют ионы СГ и изменение их количества с глубиной и по пятну загрязнения аналогично величине сухого остатка.

В конце мая этою же года на распаханную часть был внесен поверхностно фос-фогипс из расчета 10 т/га. Наблюдения за динамикой содержания водорастворимых солей и Ха в последующие годы показали, что со временем происходило постепенное рассоление почв загрязненного участка с некоторыми колебаниями в связи с различным количеством осадков по годам и неравномерной вертикальной и радиальной миграцией солей. Процесс снижения общего содержания солей сопровождался уменьшением количества ионов СГ и в составе водной вытяжки. В процессе рассоления происходит миграция солей вниз по склону и профилю почвы. Так, в нижней части склона засоленность постепенно возрастала и па 4 год после загрязнения достигла

1993 год Т. 208

0-20 см 20-40 си

0-20 см 20-40 см

Т. 210

Т. 210

XI

0-20 см 20-40 см

ОС)-, мг жв/100 г почвы ■Сухой остаток,% ОЫа,мг жв/100 г почвы

0-20 см 20-40 см

□С1-, мг экв/100 г почаы ■Сухой оста ток,% СШа,нг эха/100 г почвы

Рис.2 Схема расположения почвенных разрезов и точсас бурения вблизи КНС-7. Содержание хлора, сухого остатка и обменного натрия на различных участках загрязнения НСВ и после рекультивации.

среднего уровня, в ,о время как в центральной части уже через 2 года снизилась до слабого. На глубине 20-40 см количество солей в этих частях возросло до сильной степени засоления.

В почве лесопосадки содержание солей в слое 0-20 см колебалось в диапазоне слабого-среднего уровней, а в 20-40 см - сильного-среднего. Существенное рассоление этой почвы произошло только через 5 лет после загрязнения.

Данные по изменению содержания № свидетельствуют, что естественного рассо-лонцевания почвы не происходит, по крайней мере в первые 5 лет. Более того, даже после гипсования количество Ыа, особенно в нижней части пятна загрязнения, последовательно возрастало. Это явление связано, видимо, с рядом причин. Во-первых, при рассолении, в связи с интенсивным вымыванием Са'* на начальном этапе в почвенном растворе возрастает концентрация что способствует замещению им катионов ППК. В летний период в условиях превышения испарения над осадками Ыа* подтягивается к пахотному слою в составе солей из нижних горизонтов. Кроме того, отсутствие рассолоицевания в центральной части, где было проведено гипсование, обусловлено, прежде всего, недостаточной дозой гипса.

В связи с этим, в 1996 году было проведено дополнительное гипсование. Для обработки 40 см слоя почвы средняя доза фосфогипса составила 57 т/га. На участок пашни вблизи места порыва коллектора был также внесен навоз (из расчета 200 т/га), который разбросали поверх прогипсованного слоя.

Для изучения эффективности проведенных мероприятий в 1997 году нами было заложено четыре почвенных разреза.

Анализ морфологических свойств серых лесных почв показывает, что заметная трансформация почвенного профиля отмечается до глубины НСВ. Окраска верхних горизонтов загрязненной НСВ почвы и после внесения фосфогипса более светлая, при наличии перерытости - неоднородная, при внесении навоза - темно-серая.

Незагрязненная серая лесная почва характеризуется преобладанием комковатой структуры по всему почвенному профилю. В загрязненной НСВ почве более чем в 1.5 раза увеличивается содержание глыбистой фракции и почти в два раза снижается количество мпкроагрегатов, что обусловливает снижение коэффициента структурности, до 0,92 против 1.33 в незагрязненной почве, уменьшается водопрочность агрегатов с 0,73 до 0,53. После внесения фосфогипса без навоза в серой лесной почве заметно увеличивается количество глыбистой фракции (на 8%). снижается содержание агрономически цепных фракций и микроагрегатов; ухудшается коэффициент структурности. Благоприятная в агрономическом отношении структура складывается при внесении навоза после гипсования. Содержание макроагрегатов в пахотном слое достигает

60%, коэффициент етрукп рпости составляет 1,54, агрегаты обладают хорошей водо-прочностыо.

Попадание ПСЗ приводи! к радикальному изменению фшико-хшшческих свойств гючвы. Даже чере! 5 ле! после загрязнения (разрез 9-97) верхние горизонты содержат высокое количество водорастворимых солей, соошетствующее среднему уровню засоленности. Количество Ка в пахотном слое достигает 41,2% от ГКО, а Са-снижаегся почти в 3 раза (шбл.З). Вследствие осолонцованносги почвенного профиля подщелачивается реакция почвенного раствора, уменьшается ГКО. С глубиной содержание водорастворимых солен постепенно снижается и только гючвообразуюшая порода остается незаселенной. Насыщенность ППК № с ¡дубиной также постепенно убывает, но слабая степень осолонцованносги отмечается на глубине 120-150 см н горизоше С .

Внесение фоефопшеа как отдельно (разрез 10-97). так и совместно с навозом (разрез 8-97) способствовало существенному улучшению физико-химических свойств загрязненной почвы. Количество водорастворимых солей в пахотных горизонтах уменьшилось соответственно до 0.30 и 0,19% против 0.70% в нерекультивированной почве. Содержание Ыа в пахотном слое после гипсования снизилось более чем в два раза, а при внесении иаво<а - в 3 раза, что составляв среднюю степень осолонцован-ности. В соответствии со снижением № в составе ППК несколько увеличилось количество Са. СЧшеовеннос снижение насыщенности натрием ППК исследованных почв не привело к иодкисленшо почвенного раствора. Реакция среды остается слабощелочной. Это обусловлено в значительной степени изменением буферных свойств осо-лонцованных почв. Незагрязненная серая лесная почва характеризуется пониженной буферностыо в кислотном интервале и более высокой - в щелочном. После загрязнения НСВ и внедрения N¡1 н ППК до уровня 41.2% от ЕКО в горизонте А„.,ч площадь буферное™ в кислотном интервале резко возрастает, а в щелочном - снижается. После внесения фосфогипса в соответствии с уменьшением содержания Ка до 17.6% 01 ЕКО площадь буферное™ в кислотном интервале снижается с 18,2 до 1 1.4 см", а щелочном возрастает с 4,2 до 10.4см". Внесение навоза на фоне гипсования способствует увеличению буферное™ почв как в щелочном, так и кислотном интервале.

Сравнение рассматриваемых методов рекультивации показывает, что наиболее благоприятные условия но гумуснроваппости (табл.3) складываются в почве после обработки фосфогпнсом и внесения высоких доз навоза. Содержание валового гумуса в пахотном слое возросло и составило 8.99%. а подвижного — 1.04%.

Содержание минерального азота невелико и представлен он преимущественно аммонийной формой. При загрязнении ПСВ обеспеченность почвы доступным азотом ухудшается. Гипсование почвы не вносит существенных корректив и только внесение

Таблица 3

Физико-химические и агрохимические свойства серых лесных почв.

Горизонт и глубина,см Сухой остаток % рН Н* | Саг* | | | ЕКО N3, % от ЕКО Гумус. % Ы-Ы03 | N-N44 Р205 | К20

КС1 | Н20 мг-экв/ЮО г почвы общ. подв. мг/кг почвы мг/100 г почвы

Разрез 8-97 (НСВ, фосфогипс, навоз)

Ли. 0-28 0,19 6,47 6,84 0,67 20,0 4.0 3,4 32,7 10,4 8,99 1,04 26,9 75,4 35.57 >400

А| 28-43 0,18 7,24 7,77 0,20 12.3 4,9 2,8 18,7 14.9 2,24 0,08 4,5 24,0 10,84 >400

ЛВ 43 - 56 0,12 7,17 7,65 0,31 16,5 3,9 0,2 20,0 1,0 1,07 0,02 12,0 9,1 13,17 75

В 56- 113 0.09 7,24 7,51 0.41 14,5 4,9 0.9 20,5 4,4 0,71 0,01 11.9 11,5 6,89 54

С 113 - 130 0,09 6,18 7.25 - 6,8 3,9 - - - 0,19 0,005 21,8 8,5 9,37 58

Разрез 9-97 (НСВ. без рекультивации)

А„ 0 - 22 0,70 6,68 7,11 0.25 8,7 4.8 10.5 25,5 41,2 1,81 0,05 7.7 15,2 10,94 79

АВ 22 - 44 0,50 5,79 7,44 0.51 10,5 4.8 6.2 20.9 29,7 0,70 0,02 7.5 11,3 5,09 42

В 44- 120 0,32 5,60 7,05 0,51 13,0 3,0 3,4 19,0 17,9 0,37 0,001 4,6 10,0 12,79 55

С 120- 150 0,12 5,78 6,95 - 10,4 3,9 - - 5,7 0,36 0,001 5,2 6,3 13,46 59

Разрез 10-97 (НСВ, фосфогипс)

Л„ 0 - 22 0,30 5,48 7,91 0,93 16,9 3,8 7,9 27,9 17,6 1,65 0,34 0,7 12,1 13,03 152

Л, 22-42 0,58 5,54 7,06 1,08 10,7 3,9 5,4 22,4 24,1 2,14 0,39 0,7 28,9 11,13 244

В 42- 120 0,31 5,26 7,05 0,62 14,0 4,0 2,2 22,9 9,6 0,61 0,03 1,5 6,1 11,22 72

С 120- 150 0,12 5,56 7,04 0,46 7,0 4,0 0,2 22,7 1,6 0,27 0,02 3,7 18,4 10,56 47

Разрез 11-97 (фон)

А„ 0 - 22 0,10 5,55 6,49 1,23 22,5 5,8 нет 30,1 нет 2,34 0,23 0,4 1 28,6 10,60 64

А, 22-34 0,13 5,45 6,50 1,23 15,0 5,0 » 31,6 » 2,31 0,23 3,9 16,7 12,26 73

А|В 34 - 43 0,09 5,38 6,48 0,82 17,0 4,0 » 30,2 » 0,69 0,02 нет 7,2 12,83 66

В 43 - 120 0,09 5,73 6,9 0,46 15,0 4,0 » 15,6 | » 0,15 0,001 нет 17,4 12,50 60

навоза после гипсования способствует обогащению всего профиля почвы минеральным азотом и благодаря улучшению структуры и воздушного режима в составе азога появляется заметное количество его нитратной формы.

Содержание подвижного фосфора в фоновой серой лесной почве характеризует ся как среднее. После рекультивации обеспеченность этим элементом увеличивается до повышенного вследствие применения фосфогипса и очень высокого - при дополнительном внесении навоза. В этих почвах наблюдается также накопление валового фосфора.

По содержанию обменного калия фоновая почва характеризуется низким уровнем обеспеченности. В загрязненных и рекультивированных почвах содержание подвижного калия возрастает, что связано с его нривносом с НСВ и навозом.

В качестве показателей биологической активности серых лесных почв изучалась активность ферментов класса гидролаз (инвертаза, урсаза, фосфатаза) и оксидоредук-таз (дегидрогеназа и каталаза). Исследования показали, что ферменты этих классов по разному реагируют на техногенное засоленис и осолонцеванне почв.

При загрязнении почвы 11СВ наблюдается сильное ингибирование фосфатазы и инвертазы. активность которых в пахотном слое снижается в 3.7 и 2,1 раза еоотвеici -венно. Подавление уреазы в пахотном слое незначительно. С глубиной активное]!, всех гидролитических ферментов резко снижается. После обработки почвы фосфгип-сом и внесения навоза активность ферментов класса гидролаз возрастает но всему профилю, причем на фоне гипсования активность уреазы и инвертазы несколько выше, чем в незагрязненной почве, а на фоне навоза уреазная активность возрастает в 10 раз.

В отличие от гидролитических ферментов, оксидоредуктазы слабо реагируют на загрязнение НСВ. Их реакция на внесение фосфогипса также незначительна. Только на варианте с навозом наблюдается возрастание дегидрогеназной активности более чем в 2 раза, каталазы — в полтора раза.

Учитывая реакцию изученных ферментов на загрязнение почв НСВ, их можно расположить и следующий ряд по возрастанию ингибирующего эффекта: каталаза. дегидрогеназа, урсаза, инвертаза, фосфатата. Следовательно, в качестве диагностического показателя загрязненности почвы НСВ можно использовать активность гидролитических ферментов - фосфатазы и инвертазы.

В главе 6 рассмотрена возможность использования адсорбентов при мелиорации ТГ солончаков-солонцов.

В модельном опыте в качестве адсорбентов испытывались активированный уголь, глауконитовая глина, ионообменная смола КУ 8-2. Ионообменную смолу КУ-8-2 перевели в fT форму путем обработки 1,0 к I ICI.

Капроновые пакетики с адсорбентами и ионообменной смолой (по 5 г) поместили в стаканы с 200 г серой лесной почвы, загрязненной НСВ, на фоне гипсования и без пего. Расчетную дозу гипса (1,5 г) равномерно распределили в увлажненной до 60 % от полной влагоемкосги почве. Влажное и, поддерживали па постоянном уровне в течении 2 недель проведения опыта. Повторпосгь опытов четырехкратная.

Через две недели мешочки с адсорбентами извлекли из почвы и определяли в них содержание обменного натрия (по Антшшву-Каратаеву и Мамаевой, 1961). В почве определяли общее содержание водорас торимых солей (сухой остаток), количество обменного натрия и рН водной суспензии.

Исследования показали (табл.4), что содержание обменного натрия в почве снизилось по всем вариантам опыта. Наибольшее снижение произошло при использовании катионига КУ-8-2 Н\ соответственно н мешочках с катионитом наблюдалось максимальное поглощение натрия, почти У0% которого закрепилось необменно. Минимальное снижение его содержания обнаружилось при использовании глауконито-вой глины, причем, на фоне низкого П01 лощения глауконитом обменного натрия, более половины его количества может переходить обратно в почву.

Таблица 4

Содержание обменного натрия, сухого остатка и рНцго. 8 почве.

Вариант Обменный натрий, мгэкв / 200 г Сухой остаток в почве, % рНн2о

Почва-контроль (Г1) 50,4 0.40 8,13

П+гипс 46,6 0,63 7,85

Г1+КУ-8-2 Н' 24,8 0,43 7,67

П+гипс+КУ-8-2 Н' 37,6 0,53 7,07

П+уголь 40,2 0,30 8,14

П+гипс+уголь 41,4 0,49 7,72

П+глаукопит ; 48,2 0,43 8,29

П+гипс+глаукопит | 47,8 0,62 7,85

Более перспективные результаты получены в вариантах с активированным углем, где содержание обменного натрия в почве снизилось на 20%, что вдвое меньше варианта с катионитом и почти н 5 раз выше, чем с глауконитовой глиной. При этом натрий прочно адсорбируется углем (90,2%).

Гипсование не привело к заметному рлссолонцеванию почвы и даже снизило эффективность адсорбепюв, особенно ионообменной смолы. Это связано, вероятно, с недостаточным временем взаимодействия и варианте без адсорбентов и некоторым поглощением самого гипса адсорбентами.

Содержание сух это остатка по всем вариантам опыта, кроме использования активированного угля без гипса, несколько увеличилось. По всей видимости водная вытяжка извлекает некоторую часть гипса и глауконита, слаборастворимых в воде. Для снижения засоления в таких случаях необходима промывка водой. И только активированный уголь способствовал снижению засоленности за счет связывания не только поглощенного натрия, но и других солей. В нашем опыте почва этого варианта перешла в категорию незаселенной почвы.

Анализ связи рН водной суспензии с содержанием обменного натрия в почве показывает наличие их прямой зависимости, т.е. с уменьшением количества натрия снижается щелочность почвенного раствора, и в лучшем случае в варианте с капюпи-том па фоне гипса реакция среды из щелочной становится нейтральной.

ВЫВОДЫ

1. В районах нефтедобычи сильнейшим фактором деградации почв является загрязнение высокоминерализованными НСВ, вследствие чего почвы засоляются и осо-лонцовываются. Уровень нарушенное™ зависит в основном от количества поступивших НСВ. их состава, давности загрязнения, природно-климатических условий и типа почвы.

2. Загрязнение чернозема типичного НСВ (М=57 г/л) до уровня 4% содержании солей в течение двух месяцев не приводит к существенной перестройке почвенного поглощающего комплекса и изменению ее физико-химических свойств. В то же время в зависимости от количества НСВ и длительности взаимодействия в почве увеличивается подвижность органического вещества, возрастает количество минеральною азота с преобладанием аммонийной формы, ингибируется процесс нитрификации, несколько снижается содержание подвижного фосфора и повышается - калия.

Наиболее существенное воздействие НСВ оказывают на биогенность почвы: подавляется интенсивность эмиссии СОг и ферментативная активность почв. По степени подавления активности ферментов при засолении они располагаются в следующий убывающий ряд: уреаза - инвертаза - фосфатаза - дегидрогеназа - каюлаза. Для ;ш-ашостики уровня техногенного засоления черноземов типичных наиболее целесообразно оценивать активность гидролитических ферментов, но не ранее 1-2 месяцев после аварийного выброса нефтепромысловых сточных вод.

3. При аварийных выбросах НСВ наиболее вероятны случаи сквозного промачи-вания и при наличии водоупорных горизонтов последующего длительного подпитывания почвенного профиля. В серой лесной почве и черноземе выщелоченном в этих условиях (Мнсв=193 г/л) накапливается 7,2-11.0 и 8,6-12,9% легкорастворимых солей

соответственно, чго вызывает существенную перестройку ППК: снижается содержание кальция, количество обменного натрия достигает 25-60% от ЕКО при некотором увеличении магния. Высокая концентрация НСВ и сильная набухаемость почв приводят к некоторому поглощению катионов по адсорбционному механизму, т.е. их сверхэквивалентному поглощению. Реакция среды существенно не меняется, близость значений актуальной и обменной кислотности может служить диагностическим признаком засоления почв нейтральными солями (ЫаС1).

4. Установлено, что при очень сильном засолении (>7%) промывку почв пресной водой целесообразно проводить перед гипсованием. При этом нормативное рассоление (0,3%) и рассолонцевание (<5% № от ЕКО) достигается через 2 месяца после проведения мелиоративных мероприятий: нормализуется рН почвенного раствора, стабилизируется гумусное состояние почв.

5. Показано, что загрязнение НСВ на территории Арланского нефтяного месторождения привело к трансформации серых лесных почв в техногенные солончаки-солонцы с соответствующим ухудшением комплекса их свойств, которое проявилось в осветлении гумусово-аккумулятивных горизонтов, увеличении плотности, ьчыби-стости структуры, снижении количества агрономически ценных микроагрегатов и их водопрочиости. Насыщение ППК натрием способствовало подщелачиванию реакции среды, уменьшению содержания поглощенных Са2* и резкому снижению бу-

ферное™ почвы в щелочном и возрастанию в кислотном интервале. Щелочной гидролиз органического вещества привел к уменьшению содержания общего и подвижного гумуса. Ухудшилась обеспеченность азотом и фосфором. В составе активных фосфатов почти в двое снизилось количество фосфатов полуторных окислов, отсутствуют легкоподвижные формы. Среди питательных элементов возрастает только обеспеченность обменными калием из-за его привпоса с 11СВ.

Из изученных классов ферментов наиболее чувствительными к зафязнению оказались гидролазы (инвертаза и фосфатаза).

6. Оценка эффективности различных методов рекультивации ТГ'-засоленных и осолопцеванных почв показала, что наиболее благоприятные условия на серых лесных почвах складываются при внесении эквивалентных доз гипса (57 т/га) и навоза (200 т/га). Рекультивация посредством отчуждения загрязненного 1умусово-аккумулятивного слоя с понижением гипсометрических отметок неприемлема.

7. Показано, что использование катионита КУ-8-2 Н* и активированного угля ускоряют процесс рассолонцеваиия заг рязненной серой лесной почвы, а активированный уголь способствует ее рассолению. Использование этих адсорбентов может представлять интерес при рекультивации почв, загрязненных НСВ на небольших площадях.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Влияние засоления нефтепромысловыми сточными водами на ферментативную активность почв // Тез. докл. III респ. научн. конф. «Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан». Казань, 1997. С. 181-182 (в соавт.).

2. Влияние рекультивации на структурно-агрегатный состав серых лесных почв // Тез. докл. научн.-практ. конф. «Экологический императив сельского хозяйства Республики Башкортостан» (24-26 ноября 1998 г), Уфа, 1998. С.82-83 (в соавт.).

3. Влияние загрязнения нефтепромысловыми сточными водами на ферментативную активность светло-серой лесной почвы // Тез. докл. Всеросс. сгуденч. конф. «Молодежные Докучаевские чтения-99» Почва, экология, общество. Санкт-Петербург, 1-4 марта 1999 г. С-Пб. 1999 . С. 132 (в соавт.).

4. Буферные свойства загрязненной нефтепромысловыми сточными водами светло-серой лесной почвы после ее рекультивации // Тез. докл. VI Молодежной науч. конф. «Ак"уальные проблемы биологии и экологии» (14-16 апреля 1999 г, Сыктывкар, Р.Коми) Сыктывкар, 1999. С.270-271 (в соавт.).

5. Руководящий документ. «Проведение рекультивации техногенно нарушенных земель при добычи нефти» РД 39-00147275-056-2000. Уфа, 2000. 102 с (в соавт.).

6. О возможности использования адсорбентов при мелиорации техногенных солонцов-солончаков // Сб. материалов Всеросс. конф. «Почва, жизнь, благосостояние», (29-30 марта 2000г.) Пенза. 2000. С.319-321 (в соавт.).

7. Влияние засоления нефтепромысловыми сточными водами на агрохимические свойства и биологическую активность чернозема типичного // Почвоведение 2000. (в соавт.). (в печати).

8. Влияние загрязнения нефтью и нефтепромысловыми сточными водами на буферные свойства почв // Тез. докл III съезда Общества почвоведов. Суздаль. 2000 (в соавт.). (в печати).

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Хакимов, Валерий Юнерович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ПРОБЛЕМЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВЫСОКОМИНЕРАЛИЗОВАННЫХ ВОД НА СВОЙСТВА ПОЧВ И МЕТОДЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЗАСОЛЕННЫХ И ОСОЛОНЦО-ВАННЫХ ПОЧВ

1.1 Изменение свойств почв

1.2 Методы рекультивации засоленных и осолонцован-ных почв

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2 Л Природные . условия, ^Предуралья Республики

Башкортостан

2ЛЛ Климат

2.1.2 Растительность

2Л.З Рельеф

2Л.4 Почвообразующие породы 2Л .5 Почвы

2.2 Объекты исследований

2.3 Методы исследований

ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ НЕФТЕПРОМЫСЛОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД НА СВОЙСТВА ЧЕРНОЗЕМА ТИПИЧНОГО

3.1 Физико-химические свойства почв

3.2 Агрохимические свойства почв

3.3 Ферментативная активность

ГЛАВА 4 ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ И ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО В ПРОЦЕССЕ ТЕХНОГЕННОГО ЗАСОЛЕНИЯ И ОСОЛОНЦЕ-ВАНИЯ И ПРИ РЕКУЛЬТИВАЦИИ

4.1 Физико-химические свойства

4.2 Гумусное состояние почв

ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ НЕФТЕПРОМЫСЛОВЫМИ СТОЧНЫМИ ВОДАМИ И РЕКУЛЬТИВАЦИИ НА СВОЙСТВА СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ НА ТЕРРИТОРИИ АРЛАНСКОГО НЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

5.1 Морфологические свойства почв

5.2 Структурно-агрегатный состав и водопрочность агрегатов

5.3 Физико-химические свойства почв

5.4 Агрохимические свойства почв

5.5 Ферментативная активность почв

ГЛАВА 6 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АДСОРБЕНТОВ ПРИ МЕЛИОРАЦИИ ТЕХНОГЕННЫХ СОЛОНЦОВ-СОЛОНЧАКОВ

ВЫВОДЫ

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Изменение свойств почв при загрязнении нефтепромысловыми сточными водами и в процессе рекультивации в Предуралье Республики Башкортостан"

Актуальность проблемы. В условиях возросшей в XX веке антропогенной нагрузки на биосферу планеты, почва, являясь элементом природной системы и находясь в динамическом равновесии со всеми другими компонентами, теряет свои природные свойства и деградирует. В Республике Башкортостан по итогам инвентаризации сельскохозяйственных угодий в 1996 г в той или иной степени деградирован > 9,5% пашни или 445666 га. Из них по неполным данным более 1,5 тыс. га нарушенных земель связано с добычей, транспортировкой и переработкой нефти, и прежде всего, загрязнением нефтью и нефтепромысловыми сточными водами (НСВ). Масштаб воздействия НСВ из-за их высокой минерализации, часто более значителен, чем влияние собственно нефти. Нефть большинства месторождений Предуральского прогиба в Республике Башкортостан, в том числе Арланском, характеризуется высокой обводненностью нефти (более 90%). Фонд добывающих и нагнетательных скважин, продуктопроводов изношен.

В республике вопросы, связанные с воздействием НСВ на трансформацию комплекса свойств почв практически не изучены, а методы рекультивации несовершенны.

Цель и задачи работы. Целью исследований явилось изучение комплекса свойств почв при загрязнении нефтепромысловыми сточными водами для прогноза направленности их трансформации, устойчивости и поиска оптимальных методов восстановления утерянного плодородия.

В соответствии с целью исследований были поставлены следующие задачи:

1. Изучить влияние различных уровней засоления НСВ на агрохимические, физико-химические и биологические свойства чернозема типичного.

2. Изучить изменение физико-химических свойств и гумусного состояния серой лесной почвы и чернозема выщелоченного при воздействии НСВ и мелиоративных мероприятий (гипсования, промывки).

3. Изучить изменение морфологических, агрофизических и агрохимических свойств, особенности трансформации почвенного поглощающего комплекса (ППК) и биогенности серых лесных почв под воздействием НСВ и после их рекультивации (на территории Арланского нефтяного месторождения). 5

4. Дать оценку эффективности различных методов рекультивации, используемых на Арланском месторождении.

5. Выявить возможность использования адсорбентов и ионообменных смол для ускорения процесса рассоления и рассолонцевания серой лесной почвы.

Научная новизна. Впервые в условиях Предуралья проведены комплексные исследования трансформации свойств почв при техногенном засолении и осолонцевании.

Показано, что загрязнение высокоминерализованными НСВ является чрезвычайно мощным фактором техногенной (ТГ) деградации почв, вызывающим радикальную перестройку почвенного поглощающего комплекса (ППК), ухудшение водно-физических свойств, нарушение гумусного состояния, питательного режима и биогенности почв. Установлено, что при ТГ -засолении наряду с ионообменными процессами имеет место сверхэквивалентное поглощение катионов НСВ.

Новым подходом в рекультивации очень сильнозасоленных почв является предложение по отмыванию солей перед, а не после гипсования почв.

Защищаемые положения:

1. Уровень ТГ-деградации почв, степень их засоленности и осолонцованности зависят в основном от количества поступивших НСВ, их состава, давности загрязнения, природно-климатических условий и типа почвы.

2. ТГ-засоление и осолонцевание сопровождается ухудшением всего комплекса свойств, определяющих плодородие почв.

3. Рекультивация нарушенных почв возможна с помощью комплекса агротехнических и мелиоративных мероприятий, в том числе промывки, гипсования, внесения минеральных и органических удобрений, специальных адсорбентов, которые должны проводиться в определенном сочетании и последовательности.

Практическая значимость. На основе результатов исследований, проведенных совместно с БашНИПИнефти, разработан и внедрен Руководящий документ:«Проведение рекультивации техногенно нарушенных земель при добыче нефти» РД 39-00147275-056-2000. Уфа, 2000. 102 с.

Апробация работы и публикации. Материалы диссертации доложены на научной конференции «Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан». (Казань, 1997), научно-практической конференции «Экологический 6 императив сельского хозяйства Республики Башкортостан» (Уфа, 1998), VI Молодежной научной конференции «Актуальные проблемы биологии и экологии» (Сыктывкар, 1999), Всероссийской конференции «Почва, жизнь, благосостояние» (Пенза. 2000).

По теме диссертации опубликовано 6 работ, 2 находятся в печати.

Исходные материалы. В работе использованы результаты исследований и практических мероприятий, проведенных лабораторией охраны окружающей среды НГДУ «Арланнефть», а также собственные исследования, выполненные в лаборатории почвоведения Института биологии УНЦ РАН.

Автор выражает признательность сотрудникам Института БашНИПИнефть В.М.Фердману и Д.М.Брилю, специалистам НГДУ «Арланнефть» заместителю главного инженера по охране окружающей среды Т.Н.Донцовой и инженеру группы охраны почв А.Н. Клейменовой, сотрудникам лаборатории почвоведения Института биологии УНЦ РАН за помощь в сборе материалов и аналитической работе. 7

Заключение Диссертация по теме "Агропочвоведение и агрофизика", Хакимов, Валерий Юнерович

115 ВЫВОДЫ

1. В районах нефтедобычи сильнейшим фактором деградации почв является загрязнение высокоминерализованными НСВ, вследствие чего почвы засоляются и осолонцовываются. Уровень нарушенности зависит в основном от количества поступивших НСВ, их состава, давности загрязнения, природно-климатических условий и типа почвы.

2. Загрязнение чернозема типичного НСВ (МНсв=57 г/л) до уровня 4% содержания солей в течение двух месяцев не приводит к существенной перестройке почвенного поглощающего комплекса и изменению ее физико-химических свойств. В то же время в зависимости от количества НСВ и длительности взаимодействия в почве увеличивается подвижность органического вещества, возрастает количество минерального азота с преобладанием аммонийной формы, ингибируется процесс нитрификации, несколько снижается содержание подвижного фосфора и повышается - калия.

Наиболее существенное воздействие НСВ оказывают на биогенность почвы: подавляется интенсивность эмиссии С02 и ферментативная активность почв. По степени подавления активности ферментов при засолении они располагаются в следующий убывающий ряд: уреаза - инвертаза - фосфатаза -дегидрогеназа - каталаза. Для диагностики уровня техногенного засоления черноземов типичных наиболее целесообразно оценивать активность гидролитических ферментов, но не ранее 1-2 месяцев после аварийного выброса нефтепромысловых сточных вод.

3. При аварийных выбросах НСВ наиболее вероятны случаи сквозного промачивания и при наличии водоупорных горизонтов последующего длительного подпитывания почвенного профиля. В серой лесной почве и черноземе выщелоченном в этих условиях (Мнсв=193 г/л) накапливается 7,211,0 и 8,6-12,9% легкорастворимых солей соответственно, что вызывает существенную перестройку ППК: снижается содержание кальция, количество обменного натрия достигает 25-60% от ЕКО при некотором увеличении магния.

116

Высокая концентрация НСВ и сильная набухаемость почв приводят к некоторому поглощению катионов по адсорбционному механизму, т.е. их сверхэквивалентному поглощению. Реакция среды существенно не меняется, близость значений актуальной и обменной кислотности может служить диагностическим признаком засоления почв нейтральными солями (№С1).

4. Установлено, что при очень сильном засолении (>7%) промывку почв пресной водой целесообразно проводить перед гипсованием. При этом нормативное рассоление (0,3%) и рассолонцевание (<5% Ыа от ЕКО) достигается через 2 месяца после проведения мелиоративных мероприятий: нормализуется рН почвенного раствора, стабилизируется гумусное состояние почв.

5. Показано, что загрязнение НСВ на территории Арланского нефтяного месторождения привело к трансформации серых лесных почв в техногенные солончаки-солонцы с соответствующим ухудшением комплекса их свойств, которое проявилось в осветлении гумусово-аккумулятивных горизонтов, увеличении плотности, глыбистости структуры, снижении количества агрономически ценных микроагрегатов и их водопрочности. Насыщение ППК натрием способствовало подщелачиванию реакции среды, уменьшению

2+ ^"Ь содержания поглощенных Са и М^ , резкому снижению буферности почвы в щелочном и возрастанию в кислотном интервале. Щелочной гидролиз органического вещества привел к уменьшению содержания общего и подвижного гумуса. Ухудшилась обеспеченность азотом и фосфором. В составе активных фосфатов почти вдвое снизилось количество фосфатов полуторных окислов, отсутствуют легкоподвижные формы. Среди питательных элементов возрастает только обеспеченность обменными калием из-за его привноса с НСВ.

Из изученных классов ферментов наиболее чувствительными к загрязнению оказались гидролазы (инвертаза и фосфатаза).

6. Оценка эффективности различных методов рекультивации ТГ-засоленных и осолонцованных почв показала, что наиболее благоприятные

117 условия на серых лесных почвах складываются при внесении эквивалентных доз гипса (57 т/га) и навоза (200 т/га). Рекультивация посредством отчуждения загрязненного гумусово-аккумулятивного слоя с понижением гипсометрических отметок неприемлема.

7. Показано, что использование катионита КУ-8-2 Н+ и активированного угля ускоряют процесс рассолонцевания загрязненной серой лесной почвы, а активированный уголь способствует ее рассолению. Использование этих адсорбентов может представлять интерес при рекультивации почв, загрязненных НСВ на небольших площадях.

118

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Хакимов, Валерий Юнерович, Уфа

1. Абрамян С.А., Галстян А.Ш. Состав поглощенных катионов и ферментативная активность почв //Экологические условия и ферментативная активность почв. Уфа, 1979. С.41-58.

2. Абрамян С.А., Галстян А.Ш. Формы натрия и активность ферментов почв Араратской равнины//Биол. ж. Армении 1981, 34, № 10. С.1009-1014.

3. Агрохимические методы исследования почв. М.: Наука. 1975. 656 с.

4. Айвазов A.M. Борисенко Ю.В., Петров В.М. Промывка засоленных земель на фоне многоярусного дренажа // Мелиорация и вод. хоз-во, 1990, Т. 6. С. 21-23.

5. Александрова JI.H. Органическое вещество почв и процессы его трансформации. JL: Наука, JI.O. 1980. 287 с.

6. Алешин С.Н. К теории образования солонцов и их биологической мелиорации // Изв. ТСХА, 1963, вып. 4. С.28-35.

7. Алисов Б.П. Климат СССР. М.: Изд-во МГУ, 1969. 128 с.

8. Анигбогу H.A., Лозановская И.Н., Селецкий Г.И. Влияние химического состава серно-кислотных промышленных отходов на водно-физические свойства содовых солонцов // Науч. докл. высш. шк. 1989, № 7. С. 99-104.

9. Антипов-Каратаев И.Н., Сабольч И., Дрегне X. Мелиорация незасоленных солонцовых и содовых засоленных почв // Мелиорация засоленных и солонцовых почв. М.: Наука, 1967. С. 14-30.

10. Аринушкина Е.В. Рук-во по химическому анализу почв. М., 1961. 491с.

11. Белкин A.A. Изменение агрофизических свойств и плодородия солонцевато-слитых почв под влиянием люцерны и химических мелиорантов // Пути повышения плодородия почв Северного Кавказа. Ставрополь, 1990. С.27-31.

12. Беспалов Н.Ф., Малабаев Н.И., Муратов A.A. Влияние Промывок засоленных земель на основе солевой съемки на равномерность рассоления почвы в условиях Каршинской степи. Ташкент, 1990. С. 11-12.119

13. Ближин П.Я. Влияние люцерны на изменение солевого режима почвы // Хлопководство, 1964, № 11. С. 24-27.

14. Бочкарев A.M., Кудеяров В.Н.Определение нитратов в почве, воде и растениях // Химия в сельском хозяйстве, 1982. №4. С.49-51.

15. Вадюнина А.Ф. Электромелиорация почв засоленного ряда. М.: Изд-во МГУ, 1979. 225 с.

16. Вамбольт Н.И. и др. Защитное лесоразведение-фактор повышения продуктивности солонцовых почв // Экол. аспекты агролесомелиор. в Зап. Сибири Тез. докл. к науч.-практ. конф. посвящ. 60 летию ЗСФ ВНИАЛМИ. Барнаул, 1989. С. 46-47.

17. Вахрушев Г.В. К истории развития ландшафтов Южного Урала и Предуралья в неогеновое и четвертичное время // Почвы Южного Урала и Поволжья / БФАН СССР. Уфа, 1960. Вып. 4. С. 33-46.

18. Владимирский A.A. Влияние засоления на физические и механические свойства солончаков. Ленинград. Изд-во ЛГУ, 1941. 81 с.

19. Волхова A.A. Сезонная динамика солей в растворах лугово-степных солонцов // КазССР Былым Акад. Хабарлары, Изв. АН КазССР. Сер. биол. н., 1964, Вып.З. С. 27-31.

20. Габбасова И.М., Абрахманов Р.Ф., Хабиров И.К., Хазиев Ф.Х. Изменения свойств почв и состава грунтовых вод при загрязнении нефтью и нефтепромысловыми сточными водами в Башкирии // Почвоведение, 1997, № 11. С.1362-1372.

21. Габдракипов Ф.Н., Азизов Ш., Шадманов Д. Промывные поливы засоленных земель на основе солевой съемки в условиях староорошаемой зоны Голодной степи// Тезисы. Ташкент, 1990. С. 50-51.

22. Гайнутдинов М.З., Гилязов М.Ю., Храмов И.Т. Изменение агрохимических свойств выщелоченных черноземов под влиянием нефтепромысловых сточных вод и их рекультивация // Агрохимия, 1982, №7. С. 111-116.120

23. Гайнутдинсв М.З., Храмов И.Т., Гилязов М.Ю. Загрязнение почв нефтепромысловыми сточными водами // Химия в сельском хоз-ве, 1985, Т. XXIII, №3. С. 68-70.

24. Галстян А.Ш. Об активности ферментов в солончаках // Докл. АН АрмССР, 1960, т.ЗО, №1. С.61-64.

25. Галстян А.Ш. Об активности карбогидраз в почве //Докл. АН АрмССР, 1962, т.32, №1. С. 101-104.

26. Галстян А.Ш. Изучение ферментативной активности засоленных почв Араратской равнины // Изв. АН АрмССР, 1964, т. 17, № 11. С. 3-11.

27. Галстян А.Ш. Ферментативная активность содовых солончаков // Материалы Междунар. симпоз. по мелиорации почв содового засоления. Ереван, 1971. С. 93-96.

28. Галстян А.Ш. Ферментативная активность почв Армении. Ереван: Айастан, 1974. 275 с.

29. Гапон E.H. Количественные закономерности в учении о поглотительной способности почв // Химизация социалистического земледелия. 1932, № 11-12. С.18-32.

30. Гилязов М.Ю., Гайсин И.А. О глубине проникновения нефти и нефтепромысловых сточных вод в почву // Тез. докл. III респ. науч. конф. "Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан", Казань, 1997. С. 183.121

31. Гилязов М.Ю. Агроэкологическая характеристика нарушенных при нефтедобыче черноземов и приемы их рекультивации в условиях Закамья Татарстана. // Автореф дисс .докт. с/х наук. Саратов. 1999. 44 с.

32. Грамматикати О.Г. Концепция мелиоративных севооборотов на засоленных землях (Опыты по биологическому рассолению) // Мелиорация и вод. хоз-во, 1993, Т.1. С. 29-30.

33. Гутина Б.С. Опыт освоения солонцовых почв Поволжья // Тр. конф. почвоведов Сибири и Дальн. Вост. Новосибирск, 1964. С. 393-397.

34. Джиндил А.Р. О влиянии орошения на состав и содержание гумуса и некоторые свойства южных черноземов Одесской области // Агрохимия, 1974, № 10. С.106-110.

35. Дрегне X, Волобуев В.Р., Пенман Ф. Методы мелиорации почв. // Мелиорация засоленных и солонцовых почв. М.: Наука, 1967. С.3-8.

36. Дрегне X., Ковда В.А., Волобуев В.Р., Пенман Ф. Культуры в период мелиорации // Мелиорация засоленных и солонцовых почв. М.: Наука, 1967. С. 73-90.

37. Егоров М.А. Подвижное органическое вещество как один из показателей степени окультуренности ее. // Зап. Харьковского СХИ. 1938. Вып.2. С.З.

38. Зайдельман Ф.Р. Мелиорация почв. М.: Изд-во МГУ. 1996. 322 с.

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

40. Кадильников И.П., Тайчинов С.Н. Условия почвообразования на территории Башкирии и его провинциальные черты // Почвы Башкирии. В 2 т. Уфа, 1973. Т. 1. С. 15-62.

41. Калачиков В.А., Суда О.М. Дестабилизация почвенного гумуса под влиянием длительного орошения слабоминерализованными сточными водами // Стр-во и эксплуатация мелиор. систем. Киев, 1989. С.83-87.122

42. Калашников К.Г. Влияние орошения минерализованными водами на плодородие карбонатного чернозема // Влияние орошения минерализованными водами на плодородие черноземов. М. 1989. С. 97-108.

43. Камнева Г.В., Ковалев К.Е., Крышина С.М. Применение александровского угля как адсорбента на солонцовых почвах Ростовской области. Новочеркасск. 1990. 13 с.

44. Карпачевский Л.О., Нариманидзе Э.И., Хаммад С.Х. Диффузия солей в почве. //Почвоведение, 1997, №5, С.583-591.

45. Келлерман В.В. Влияние солей натрия и магния на изменение светло-каштановых и черноземных почв // Мелиорация солонцов. М. 1972. 4.1. 123 с.

46. Кирюшин В.И., Бойко В.Я. Системы основной обработки солонцов степной зоны в полевых севооборотах // Солонцы Сибири, их свойства, мелиорация и с.-х. использ. Новосибирск, 1990. С. 34-41.

47. Кирюшин В.И., Лебедева H.H. Влияние засоления и солонцеватости черноземных почв Казахстана на состав гумуса и некоторые свойства гуминовых кислот // Почвоведение, 1975, № 4. С. 38-49.

48. Кокотов Ю.А., Золотарев П.П., Елькин Г.Э. Теоретические основы ионного обмена. Л.: Наука Л.О. 1986. 280 с.

49. Кравцов В.В. Биомелиоранты деградированных и засоленных земель (Сорта люцерны, житняка, пырея для улучшения природных лугов, создания культурных пастбищ в аридной зоне) // Кормопроизводство, 1993, № 4-6. С. 3738.

50. Кружилин И.П., Морозова A.C. Повышение плодородия солонцовых почв под влиянием комплекса мелиорирующих факторов при орошении // Динамика почв, процессов и плодородия орошаемых земель. Волгоград, 1990. С. 5-19.

51. Крутилина B.C., Гончарова H.A., Панов Н.П. Особенности кинетики и статики сорбции стронция цеолитами из мелиорантов // Почвы засушливой зоны и их изменение под влиянием мелиорации. Науч. тр. Почв, ин-та им. В.В. Докучаева. М. 1994. С. 115-124.

52. Купревич В.Ф., Щербакова Т.А. Почвенная энзимология. Минск, 1966. 275 с.123

53. Кучеров E.B. Ботанические экскурсии в Башкирии. Уфа. 1990. 174 с.

54. Личко Р.П., Буйлов В.В. Влияние солей на ферментативную активность Предкавказских черноземов // Почвоведение, 1983, № 5. С. 65-73.

55. Мелиорация солонцов СССР. М.: Изд-во АН СССР. 1953. 564 с.

56. Мзареулова Д.К. Опыт электромелиорации засоленных почв // Методы изучения и повышения плодородия засоленных почв. 1986. с. 76-83

57. Милюткин Улучшение физико-механических и технологических свойств солонцовых почв // Сб. науч. тр. ВИМ, Т. 120. 1990. С. 108-112.

58. Минашина Н.Г. Расчет допустимой минерализации вод для орошения почв // Почвоведение, 1970, №2. С.111-119.

59. Минашина Н.Г. Мелиорация засоленных почв. М.: Колос, 1978. 270 с.

60. Миронов Е.А. Закачка сточных вод нефтяных месторождений в продуктивные и поглощающие горизонты. М.: Недра. 1985. 168 с.

61. Мукатанов А.Х. Вопросы эволюции и районирования почвенного покрова Республики Башкортостан. Уфа: Гилем, 1999. 228 с.

62. Нестерова Г.С. Возможность использования соленых вод для орошения сельскохозяйственных культур. М.: Колос, 1972. 180 с.

63. Нестерова Г.С. Зарубежный опыт использования минерализованных вод для орошения // Использование минерализованных вод для орошения. М.: Колос, 1973. С. 23-38.

64. Низаметдинова Я.Ф., Музафарова И.А. Ферментативная активность светлых сероземов различающихся по уровню засоления //Узб. биол. ж. 1974, № 5.С. 1316.

65. Новикова А.Ф., Гололобова A.B. О мелиорации солонцов темно-каштановой подзоны Кусттнайской области // Почвоведение, 1976, № 4. С. 97-106.

66. Окорков В.В. Химическая мелиорация солонцов в Казахстане // Земледелие, 1991, Т. 10. С. 46-48.

67. Окорков В.В. Опыт химической мелиорации солонцов Северного Казахстана (Гипсование) // Вестн. с.-х. науки Казахстана, 1992, № 6-8. С. 71-79.

68. Окорков В.В. Использование гипса на солонцах. Суздаль, 1995. 282 с.

69. Орлов Д.С. Химия почв. М.: Изд. МГУ. 1992. 400 с.

70. Пакшина С.М. Об оценке удельной поверхности почв // Почвоведение, 1997; N5 С. 570-573.

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

72. Панов Н.П., Мамонтов В.Г., Кончиц В.А. Изменение гумусового состояния темно-каштановых почв при орошении слабоминерализованной водой (Херсонская обл.) // Изв. Тимирязев, с.-х. акад., 1994, вып. 2. С. 87-92.

73. Пачепский Я.А. Математические модели физико-химических процессов в почвах. М.: Наука. 1990. 187 с.

74. Перельман А.И. Геохимия ландшафтов. М.: Высш. Шк., 1975. 342 с.

75. Пертина М.Н., До долина В.Т. Мелиорация солонцов посредством навозной жижи // Докл. Моск. с.-х. акад. им. К.А. Тимирязева, 1963, вып. 94. С. 109-115.

76. Петров JI.H. Химическая мелиорация солонцовых почв Центрального Предкавказья // Изв. Сев.-Кавк. центра высш. шк. Сер. естеств. н. Ростов н/Д. 1990. 13 с.

77. Пиковский Ю.И. Геохимические особенности техногенных потоков в районах нефтедобычи // Техногенные потоки вещества в ландшафтах и состояние экосистем. М.: Наука, 1981. С. 134-148.

78. Пинский Д.Л. Ионообменные процессы в почвах. Пущино. 1997. 166 с.125

79. Пищейко J1.H. Влияние хлоридно-натриевых оросительных вод на некоторые физико-химические свойства черноземов Приазовья // Проблемы ирригации почв юга Черноземной зоны. М.: Наука, 1980. С. 102-117.

80. Пономарева В.В., Плотникова Т.А. О растворимости в воде препаратов гуминовых кислот, выделяемых из профилей чернозема, серой и бурой лесных почв // Почвоведение, 1975, № 9. С. 63-73.

81. Попова И.М. Влияние засоления на подвижность фосфатов в почве // Хлопководство, 1964, №3. С. 12-20.

82. Розанов Б.Г. К вопросу об эволюции орошаемых черноземов // Пробл. охраны, рац. использ. и рекультивации черноземов. М. 1989. С. 10-20.

83. Рыжова J1.B., Горбунов Н.И. Десорбция натрия, калия, кальция и магния из солонца при взаимодействии его с водой и гипсом // Почвоведение, 1975, №7. С.65-72.

84. Рябенко С.А., Матвеев В.М. Опыт химической мелиорации солонцов темно-каштановой подзоны Актюбинской области // Тез. докл. VIII Всесозн. съезда почвоведов (14-18 августа 1989 г., Новосибирск). Новосибирск, 1989. С. 166.

85. Сабитова З.Х. О фосфоре в засоленных почвах // Агрохимия, 1977, № 9. С. 37-40.

86. Сабольч И. Процессы засоления и осолонцевания почв // Моделирование процессов засоления и осолонцевания почв. М.: Наука, 1980. С. 9-36.

87. Садов А.П. Влияние сточных вод нефтегазоконденсатных промыслов на трансформацию тундрово-глеевых почв Севера Зап. Сибири // Тез. докл. II съезда Общества почвоведов (27-30 июня 1996 г., С-Петербург), СПб. 1996. С. 216.126

88. Самбур Г.М., Катеринич Т.Д., Рак A.I. Мелюративне значения буркуну та гшсування в полшшенш солонцевих грунт1в // Вюник сшьськогоспод. науки. 1964, №Ц. с. 48-54.

89. Саттаров У.Г. Некоторые результаты комплексных исследований по рекультивации земель в объединении "Татнефть" // РЖ "Нефтяная промышленность", Сер. "Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности". М. 1981, вып. 3. С. 29-31.

90. Сеидзаде O.A. Серная кислота мелиорант, ускоряющий рассолонцевание почвы // Эффективность минерал, удобрений и плодородие почвы. Кировабад, 1987. С. 20-22.

91. Семенова-Забродина С.П., Неред З.А. Пути окультуривания солонцов и каштановых солонцеватых почв юга Украины в неорошаемых условиях //Мелиорация солонцов в черноземной зоне Европейской части СССР. М.: Изд-во АН СССР, 1960. С. 220-262.

92. Сергиенко Л.И., Семенов Б.С., Бобылева Л.А. Орошение черноземных почв минерализованными сточными водами // Влияние орошения сточ. водами и навоз, стоками на плодородие почвы. М.: 1987. С. 64-72.

93. Соколовский А.Н. Сельскохозяйственное почвоведение. М.: Гос. изд-во с.-х. лит-ры. 1956. 335 с.

94. Солнцева Н.П. Геохимическая трансформация почв южной тайги под воздействием техногенных потоков (на примере нефтедобычи). Автореф. дисс. канд. геогр. наук. М. 1981а. 22 с.

95. Солнцева Н.П. Геохимическая трансформация дерново-подзолистых почв под влиянием потоков высокоминерализованных сточных и пластовых вод //127

96. Техногенные потоки вещества в ландшафтах и состояние экосистем. М.: Наука, 19816. С. 155-193.

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

98. Солнцева Н.П., Мотузова Г.В., Гончаренко О.Г. Устойчивость тундровых почв к техногенному химическому осолонцеванию // Тез. докл. II съезда Общества почвоведов (27-30 июня 1996 г., С-Петербург), СПб. 1996. С. 220221.

99. Солнцева Н.П., Садов А.П. Влияние сточных минерализованных вод на почвы в районе Уренгойского нефтегазоконденсатного месторождения (Зап. Сибирь) // Почвоведение, 1997, № 3. С. 322-329.

100. Степунина В.И., Личко Р.П. Влияние орощения на ферментативную активность чернозема южного. // Бюл. Почвенного ин-та им. В.В. Докучаева, 1979, вып.20. 0.48-52.

101. Тайчинов С.Н. Генезис и геграфия серых лесостепных почв Башкирии // Серые лесные почвы Башкирии. БФАН СССР. Уфа, 1963. С. 5-41.

102. Токарева Н.П., Кострюкова З.А. Комплексная технология восстановления плодородия засоленных солонцовых почв в Заволжье // Создание мелиоративных систем нового типа . Т.79. Саратов, 1991. С. 231-235.

103. Трубецкая А.П. Водный режим солонцов Барабы при их освоении. // Тр. Биол. ин-та. Сиб. отд. АН СССР, 1964, вып. 12. С. 147-150.

104. Фаткуллин P.A. Природные ресурсы Республики Башкортостан и рациональное их использование: Учеб.пособие. Уфа. Китап. 1996. 175 с.

105. Хабиров И.К. Экология и биохимия азота в почвах Предуралья. Уфа 1993. 205с.

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

107. Хазиев Ф.Х. Методы почвенной энзимологии. М.: Наука, 1990. 190с.128

108. Хазиев Ф.Х., Мукатанов А.Х., Хабиров И.К. и др. Почвы Башкортостана. Уфа: Гилем, 1995. Т. 1.383 с.

109. Хазиев Ф.Х., Кольцова Г.А., Рамазанов Р.Я. и др. Почвы Башкортостана. Уфа: Гилем, 1997. Т.2. 328 с.

110. Хамраев С.С., Юсупов З.И., Азимбаев С.А. Мелиорация такырно-луговых почв фосфогипсом (Опыты с хлопчатником в Узбекистане) // Почвоведение, 1993, № 10. С. 97-103.

111. Хисматов М.Ф. Территориальная организация производительных сил Башкирии и пути ее совершенствования. Уфа, 1987. 272 с.

112. Цуканова А.И. Мелиорация солонцов // Земледелие, 1964, № 9. С.40-43.

113. Чайко П.М., Ампилогова М.Н., Постоева Е.В. Теоретические основы фитомелиоративного окультуривания солонцовых почв, технологии и опыт внедрения // Теор. Основы мелиор. и опыт использ. почв./ Почв. ин-т. М., 1991. С. 148-151.

114. Чапко П.М. Фитомелиоративное окультуривание гидроморфных иполугидроморфных солонцовых почв. Автореф.д-ра с.-х. наук. Харьков,1989. 32 с.

115. Шаврыгин Ч.И. Влияние поглощенного магния на физические свойства почв //Почвоведение, 1935, № 2. С. 165-173.

116. Эгамкулов М. Энзиматическая активность почв юго-западных Кызылкумов. //В кн.: Физиология микроорганизмов. Ташкент, 1970. С. 198-204.

117. Юмашев Х.С. Эффективность выращивания однолетних трав на солонцовых почвах // Увеличение производства зерна и кормов на основе интенсификации земледелия. Челябинск, 1990. С. 124-126.

118. Яковлев В.Х. Влияние системы обработки в севооборотах на физические свойства и водный режим солонцовых комплексов // Сиб. вестн. с.-х. науки, 1988, Т. 5. С. 61-67.

119. Яковлева М.Е. Использование фосфогипса при химической мелиорации почв // Исслед. по использ. фосфогипса. М. 1989. С. 35-45.129

120. Янтурин С.И., Горская Т.Г., Миркин Б.М., Мукатанов А.Х. Опыт анализа фиторекультивационной сукцессии на засоленных почвах Зауралья Республики Башкортостан // УНЦ РАН; Сибайский филиал БГПИ. Уфа, 1994. 98 с.

121. Ayers Alvin D. The improvement of saline and sodic soils // Fumure potass, conditions mediterraneen, Potass, sympos. 1962, Berne, s.a., P. 259-270.

122. Blidaru V., Cismaru C., Blidaru E. L "amelioration-par drainage et lavages-des soils salines de la terre basse inonable des rivieres fruit-jijia // Докл. Междунар. науч. конф. "Мелиорация почв". София, 1989. С. 300-310.

123. Dhawan C.L., Mahajan Ved Parkash. Die Urbarmachung von Salz und Alkaliboden mittels verarbeiteter kohle (Feldversuche) // Kali-Briete, 1964, Fachgeb.4, № 32, 6 S,

124. Duarte C., Dzafarov I. Efectividad del lavado capital // Cienc. Suelo Riego Mecan, 1992, Vol. 2, №2. P. 33-42.

125. El-Shinnawi Maher M. Seifert Jaromir. Influence of salt concentration and moisture on microbial activities in allival soil. // Acta Univ. Carol Biol., 1975, v.l. P. 45-50.

126. Gill H.S., Abrol I.P. Salt affected soils, their afforestation and its ameliorating onfluence // Internat. Tree Crops J, 1991, T.6, №4. P. 239-260.

127. Gupta R.K., Singh R.R. A comparative evaluation of the efficiency of surface-concentrated versus internally incorporated calcium chloride and gypsum in an alkali soil // Soil Sc, 1988, T. 146, № 4. P. 277-283.

128. Gupta S.K. Water drainage techniques for reclamation of alkali soils // Indian Farmg., 1989, T. 39, № 6. P. 19-24.

129. Harker D.B., Mikalson D.E. Leaching of a highly saline-sodic soil in southern Alberta: A laboratory study // Canad. J. Soil Sc., 1990, T. 70, №3. P. 509-514.130

130. Hofmann Ed., Seegerer A. Der Fermentgehalt des Bodens als Masstab seiner biologischen Aktivat. Biochem. Z., Bd., 321, 1950. S.97.

131. Kanwar J.S., Chawla V.K. Comparative study of the effect of gypsum and pressmud on phisico-chemical properties of saline-alkali soils // J. Soil and Water Conservat. India, 1963, 11, № 3-4. P. 95-106.

132. Mallouhi N. Etude de la dynamique de la matiere organique (M.O.) dans les sols affectes par la salinite // Tropicultura, 1989, T. 7, № 3. P. 90-97.

133. Mallouhi N. Jacguin F. Mise en evidence des roles de la matiere organque sur les processus de desalinsation d"un sol salsodique // C.r. Acad. agr. Fr., 1983, 69, № 5. P. 299-307.

134. Miyamoto S., Enriques C. Comparative effect of chemical amendments on salt and NA leaching // Irrigat. Sc., 1990, T.l 1, №2. P.83-92.

135. Oprea C.V., Muresan Contrea Elena, Munteanu Emilia. Reziduu de furfurol (agrofurol), material non pentru ameliorarea solurilar saraturate // Probl. agric. (RPK), 1964, 16, № 9. P. 43-50.

136. Porter D. M., Adams F.J. Effect of sodic water and irrigation on sodium levels and the development of early leaf spot in peanuts // Plant Dis, 1993, Vol. 75, № 5. P. 480483.

137. Prendergast J.B., Rose C.W., Hogarth W.H. Sustainability of conjunctive water use for salinity control in irrigation areas: theory and application to the Shepparton region, Australia // Irrigat. Sc., 1994, Vol. 14, № 4. P. 177-187.

138. Prettenhoffer Impre. Kisertleti adatok a mesztelen szikesek forditasos melymuvelesi kerdesehez //Agrokem. es. talaj., 1964, 13, № 1-2. P. 51-72.

139. Prichard T.L. Soil amendments in alfalfa production // Proc/ /21 California alfalfa symp. S.l, 1991. P. 85-91.

140. Sandu G.; Nitu T.; Mladin M. Folosirea apelor demineralizate pentru ameliorarea si valorificarea intensiva a solurilor saline si alcalice // Probleme Agrofitotehn. teoret. apl. Fundulea, 1990; T.12. №2. p. 139-153.

141. Schofield N.J., Bari M.A. Valley reforestation to lower saline groundwater tables: Results from Stene "s farm, Western Australia // Austral. J. Soil. Res, 1991, T. Vol. 29, № 5. P. 635-650.

142. Shawhney J.S., Baddesha H.S. Effect of gypsum on properties of saline sodic soil and crop yield//J. Indian Soc.Soc. Soil Sc. 1989. T.37. №2. P. 418-420.

143. Skujins J.J. Extracellular enzymes in soil // Soil biochemistry. New-York, 1967, vol.1. P. 371-414.

144. Somani L.L. Electromelioration of saline-alkali soils // An. Edafol. Agrobiol, 1985; T. 44. N7-8. p. 1009-1014.

145. Varallyay G. Physical-hydrophysical limitation in solonetz soil // Problems propities utilization. Dedicated to the 75 anniversary of investigation on salt affected soils in Yugoslavia/ Proc. of the. S. 1, 1988. P. 202-213.