Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Оценка экологического состояния почв урбанизированных территорий, загрязненных нефтепродуктами и тяжелыми металлами

ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)

Автореферат диссертации по теме "Оценка экологического состояния почв урбанизированных территорий, загрязненных нефтепродуктами и тяжелыми металлами"

005020177

На правах рукописи

Феоктистова Ирина Дмитриевна

ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВ УРБАНИЗИРОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЙ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ НЕФТЕПРОДУКТАМИ И ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ (НА ПРИМЕРЕ Г. ВЛАДИМИРА)

Специальность 03.02.08 - Экология (биология)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

5 А ЯР 2012

Владимир 2012

005020177

Работа выполнена на кафедре экологии факультета химии и экологии Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»

(ВлГУ)

Научный руководитель

Доктор биологических наук, профессор Трифонова Татьяна Анатольевна

Официальные оппоненты:

Доктор биологических наук, профессор, Российский государственный аграрный университет имени К.А.Тимирязева, зав. кафедрой земледелия и

агрометеорологии Мазиров Михаил Арнольдович

Доктор сельскохозяйственных наук МГУ им. М. В. Ломоносова, факультет почвоведения

ведущий научный сотрудник Карпова Дина Вячеславовна

Ведущая организация: ГНУ Владимирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Россельхозакадемии

Защита состоится 20 апреля 2012 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.025.07 во Владимирском государственном университете имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых по адресу: 600000, г. Владимир, ул. Горького, 87, кор. 1, ауд. 335.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ВлГУ. Автореферат разослан^ — 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, Я**

кандидат биологических наук, доцент ОЛ^] ' Н. В. Мищенко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. В настоящее время отмечается повышенный интерес к исследованию экологического состояния объектов окружающей среды урбанизированных территорий. Изучение почв и почвенного покрова в таких исследованиях занимает важное место.

Городские почвы это совершенно особые, до сих пор мало изученные биологические системы, отличные по ряду свойств от природных. Они характеризуются высокой мозаичностью и неравномерностью профиля, значительным уплотнением, щелочной реакцией среды, загрязнением различными токсическими веществами.

Почвы урбанизированных территорий несут повышенную антропогенную нагрузку. Вследствие этого происходит процесс деградации почвенных профилей, их нормальное функционирование становится невозможным. И в то же время почвы выполняют разнообразные экологические функции, главными из которых являются: пригодность для произрастания зеленых насаждений, способность сорбировать в толще загрязняющие вещества и удерживать их от проникновения в почвенно-грунтовые воды и т.д.

Анализ соответствующей литературы и документальных данных показывает, что в настоящее время при оценке экологического состояния территорий городов вопросы изменения комплекса показателей биологической активности почв, загрязненных нефтепродуктами, их самовосстанавливающая способность и загрязненность подвижными формами тяжелых металлов (ТМ) могут служить ранними диагностическими признаками, позволяющими заметить негативные изменения на начальных стадиях.

Изучение комплекса этих показателей позволит более точно понять направленность изменений, происходящих в городских почвах, а органам местного самоуправления принимать управленческие решения, направленные на устойчивое развитие урбанизированных территорий. Кроме того, следует учитывать, вопрос о безопасности для здоровья человека урожая, собранного в садах и огородах, находящихся на территории города.

Актуальность исследований обусловлена определением уровня загрязнения урболандшафтов с учетом их почвенных характеристик при комплексном загрязнении.

Таким образом, в настоящей работе представлены результаты исследований экологического состояния почв урбанизированных территорий

крупного промышленного центра (г. Владимира), имеющих разные антропогенные нагрузки на почвенно-растительный покров.

Цель и задачи исследований. Целью исследования явилось изучение экологического состояния городских почв, находящихся в зонах антропогенного воздействия автозаправочных станций, промышленных зонах и районах, прилегающих к основным автотранспортным магистралям.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

- определить основные показатели физико-химического состояния трансформированных почв, в их числе: активную кислотность, массовую долю нефтепродуктов, накопление тяжелых металлов;

- составить карту загрязнения почв территории г. Владимира ТМ;

- провести модельный опыт по оценке миграционных свойств ТМ;

- изучить микробиологическую активность почв урбанизированных территорий г. Владимира по содержанию представителей р. А2о1оЬас1ег и активность фермента уреазы;

- дать математическое описание дозо-ответной реакции активности фермента уреазы на комбинированное техногенное воздействие нефтепродуктов и ТМ.

Научная новизна работы. Впервые проведены комплексные исследования по оценке экологического состояния почв г. Владимира. Изучены изменения и составлены карты свойств почв, несущих повышенную антропогенную нагрузку в результате длительного воздействия на них химических веществ органического происхождения (нефтепродуктов) и тяжелых металлов в связи с функциональным использованием территорий. Установлены корреляционные зависимости между полученными показателями. Рассчитана математическая модель дозо-ответной реакции почв по параметру уреазной активности (УА, ч-1) в зависимости от содержания нефтепродуктов (Сн,, мг/кг) и суммарного показателя загрязнения почв тяжелыми металлами ^с,). Оценены значимость и последствия антропогенной деятельности, тенденция развития техногенного загрязнения почв урбанизированных территорий.

Основные положения, выносимые на защиту:

- повышенными значениями содержания нефтепродуктов характеризуются верхние слои почвы АЗС, находящихся в эксплуатации более 30 лет;

- наибольшим уровнем аккумуляции тяжелых металлов отличаются почвы промышленных зон и исторического ядра г. Владимира;

- рост активности азотобактера наблюдается в почве при повышенном и пониженном содержании нефтепродуктов;

- фермент уреаза играет существенную роль в процессе самоочищения городских почв, загрязненных нефтепродуктами и тяжелыми металлами.

Практическое значение работы.

В условиях г. Владимира проведено комплексное многокомпонентное исследование почв городских ландшафтов. Его результаты позволяют судить об изменении биологической активности почв урбанизированных территорий, что может служить теоретической основой для разработки мер по охране городских почв.

Доказано, что биоиндикационные исследования в совокупности с физико-химическими анализами являются информативными признаками для изучения экологической ситуации крупного промышленного центра.

Результаты работы могут быть использованы при оценке экологического состояния почв природоохранными, производственными и научными организациями в землепользовании, планировании градостроения. Особенно они важны в области экологической экспертизы и нормирования, в прогнозировании антропогенного воздействия на окружающую среду. Информационная база полученных результатов может использоваться при составлении почвенных карт-схем экологического атласа г. Владимира.

Апробация работы.

Основные положения диссертации докладывались на Международных научно-практических конференциях «Экология речных бассейнов» 2002, 2005, 2009, 2011 гг; Материалы ГУ-го Докучаевского общества почвоведов, 2004 г; 4th International Conference on Soils Urban Industrial, Traffic and Mining Areas, Nanjing, China, 2007г; III Юбилейной международной научно-практическая конференции «Экология регионов» 2010 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано девять работ, в том числе две статьи в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации.

Диссертация изложена на 160 страницах, состоит из введения, трех глав (литературный обзор, объекты и методы исследования, результаты исследований и их обсуждение) выводов и восьми приложений. Работа со-

держит 11 таблиц, 35 рисунков. Список литературы включает 150 источников, из них 25 работ зарубежных авторов.

Благодарности. Автор выражает особую признательность своему научному руководителю д. б. н., профессору Татьяне Анатольевне Трифоновой за пристальное постоянное внимание к работе, ценные советы и рекомендации. Автор признателен за поддержку и методическую помощь к. т. н., профессору Н. В. Селивановой, к. б. н., доценту О. Н. Сахно, к. т. н., доценту А. Н. Краснощекову, к. х. н., доценту JI. А. Ширкину, также благодарен всем сотрудникам кафедры экологии ВлГУ за помощь, оказанную в работе.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1. Литературный обзор

В главе рассматривается экологическая роль почв в городской среде. Изложены некоторые подходы к классификации городских почв (Н. С. Касимов, 1995; Н. В. Герасимова и др., 2003; М. Н. Строганова, 1997, 2005;). Дан обзор литературы, раскрывающий воздействие атмотехногенного загрязнения почв и почвенного покрова нефтепродуктами и тяжелыми металлами (Н. М. Исмаилов, 1988; М. А. Глазовская 1988; В. С. Гузеев, 1989; Е. М. Bridges, 1989; Г. В. Добровольский, 1997; С. Л. Давыдова, 2002, Д. С. Орлов, 2002 и др.)). Описано их воздействие на организм человека. Рассмотрены вопросы биологической диагностики и мониторинга состояния почв урболандшафтов (А. X. Мукатанов, 1980; Н. М. Исмаилов, 1988; А. В. Кураков, М. А. Глазовская, 1988, 1992; Б. М. Латыпов, 2000; С. А. Трифанов, 2000).

В этом загрязнении большую роль играют не только стационарные промышленные предприятия, но и мобильные источники, особенно автотранспорт, количество которого с увеличением размеров городов и их населения постоянно повышается. Если 15-20 лет назад атмосферу города загрязняли в основном отходы промышленности и энергетики, то сегодня «пальма первенства» перешла к «химическим фабрикам на колесах» - автотранспорту, на долю которого приходится до 90 % всех выбросов в атмосферу.

В последнее десятилетие во всем мире интерес к тяжелым металлам как загрязнителям окружающей среды возрос. Прежде всего, это связано с

фактами острых токсикозных эффектов, вызванных попаданием в организм человека ТМ.

Глава 2. Объекты и методы исследований

Исследования были проведены на почвах г. Владимира, являющегося крупным промышленным и культурным центром ЦФО России. Население города около 360 тыс. чел.; в поселках, входящих в городскую черту, проживает до 13 тыс. чел. Площадь города 7940 га, в том числе территория городской застройки 6880 га; селитебная зона - 2030 га. Город расположен на границе двух различных природных районов - лесной Мещеры и Ополья.

Основные почвы области и города трансформированные светлосерые лесные и дерново-подзолистые. Почвы характеризуются небольшой мощностью дернового горизонта, сравнительно низким содержанием гумуса и питательных веществ. Они бедны валовыми запасами и подвижными формами азота и фосфора. В центре Владимира почвы формируются на мощном культурном слое - наследии прошлых эпох, а на окраинах, в районах нового строительства, почвообразование развивается на свежих насыпных или перемешанных грунтах.

Естественный почвенный покров на большей части городских территорий уничтожен и сохранился лишь островками в городских лесопарках. Характерны отсутствие генетических горизонтов и наличие различных по окраске и мощности слоев искусственного происхождения. В промышленных зонах преобладают химически загрязненные индустриземы, вокруг АЗС формируются интруземы, пропитанные масляно-бензиновыми жидкостями, а в районах новостроек - почвоподобные тела (реплантоземы).

Город Владимир - крупный промышленный центр (свыше 50 крупных и средних предприятий), поэтому на его территории сложилось несколько функционально промышленных зон.

Объектами исследования послужили почвы города в местах расположения автозаправочных станций на магистральных потоках и федеральной трассе Москва - Казань, а также территорий, находящихся под воздействием промышленных предприятий. В качестве контрольных образцов была использована необрабатываемая огородная почва в экологически чистом районе. Анализировались верхние горизонты (1-й слой - 0 - 10 и 2-й -10-20 см).

Отбор проб почвы проводился в соответствии с ГОСТ 17.4.4.02-84 "Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа". Точечные пробы отбирались из поверхностных горизонтов методом конверта, по диагонали.

Для проведения исследований было отобрано более 400 почвенных проб, проведено около 2000 анализов.

Активную кислотность определяли методом потенциометрии на универсальном иономере «Электрон-001». Определение массовой доли нефтепродуктов в почвах проводили на анализаторе жидкости «Флюорат-02-2М» по ПНДФ 16.1.21-98. Рентгенофлуоресцентное определение содержания тяжелых металлов проводили на приборе спектроскан «МАКС G».

При исследовании биологической активности городских почв оценивали численность индикаторных бактерий рода Azotobacter на безазотистой среде Эшби методом почвенных комочков (Кутузова Р. С. Микробиологическая трансформация, 1994). Ферментативную активность исследуемых почв определяли по активности фермента уреазы экспресс-методом (Аристовская Т. В. Экспресс-метод определения, 1989).

Многофакгорный регрессионный анализ по мониторинговым данным почв города осуществлен в среде Mathcad с применением метода наименьших квадратов и алгоритма оптимизации Левенберга-Маркварда.

Расчет верхней оценки концентрации ТМ произведен на основе теоремы Шеннона как верхней оценке границы концентрации.

Статистическую обработку результатов проводили с использованием программ Excel с последующим транспонированием. Результаты анализировались в программах Statistica, Maplnfo.

Глава 3. Результаты исследований и их обсуждение

3.1. Активная кислотность исследуемых почв. Активная кислотность (рН) является одной из наиболее важных характеристик при исследовании деградационных изменений почв урбанизированных территорий. Несмотря на простоту определения, значение рН зависит от множества взаимодействующих природно-техногенных факторов и служит информативным показателем возможного содержания питательных веществ в почве, пригодности ее для произрастания растений и т.п.

рн

Результаты наших исследований показали, что реакция почв повышенная по отношению к контролю. Среднее значение рН составило 7,41, максимальное - 8,18; минимальное - 6,64 (рис. 1).

В основном наблюдается следующая закономерность: верхний горизонт почвы отличается от нижнего более высокой щелочностью, что подтверждает техногенное загрязнение почв. Подщелачиваемый эффект достигается в результате попадания в почву через поверхностный сток и

А 1 Ил

11

111!!! И!

1 2 3 4 6 6 7 8 9 1011 1213141516171819202122232425

№ АЗС

■ верхний ^нижний

Рис. 1. Активная кислотность в исследуемых почвах

дренажные воды хлоридов кальция и натрия, а также других солей, которые используют для посыпания тротуаров и дорог в зимнее время года. Другой причиной могут быть соединения кальция, которые высвобождаются под действием кислотных осадков, из обломков строительного мусора, цемента и кирпича, имеющих щелочную среду; щелочные пылевые выпадения, а также временное складирование отходов производства.

Выявлена четкая корреляционная зависимость активной кислотности в почвенных слоях (рис.2). Это способствует депонированию загрязнителей в верхнем слое, поэтому при рекультивации целесообразно снимать верхний слой загрязненной почвы.

Рис. 2. Корреляционная зависимость активной кислотности в почвенных слоях

3.2. Загрязнение почв нефтепродуктами. Это особый вид загрязнения, который приводит к глубокому изменению практически всех основных характеристик почвы, а нередко и к формированию новых свойств. Основная причина - химический состав нефти, которая представляет собой смесь нескольких десятков индивидуальных веществ.

Особенностью нефтяного загрязнения в условиях городских экосистем является его стационарное состояние, поэтому мы можем рассматривать такое понятие как концепция критических нагрузок, которая основана на биогеохимических принципах и предполагает определение того уровня поступления поллютантов, когда начинается их вредное воздействие на экосистемы. Содержание нефтепродуктов в исследованных почвах АЗС колебалось в пределах от 40 до 4961 мг/кг почвы (рис. 3).

Повышенные концентрации нефтепродуктов выявлены в почвах АЗС, находящихся в эксплуатации длительное время (более 30 лет) (№ 4, 11, 15, 16, 21, 25).В целом, выявлена следующая зависимость содержания нефтепродуктов в почвенных горизонтах: в верхнем - содержание массовой доли нефтепродуктов больше, чем в нижнем.

Исключение составляют АЗС, на которых проведена рекультивация: удаление верхнего, наиболее загрязнённого слоя почвы, его захоронение и нанесение на загрязнённую почву слоя чистой плодородной земли мощностью до 10 см.

Полученные нами результаты позволяют отнести почвы г. Владимира по содержанию массовой доли нефтепродуктов: к незагрязненным и сла-

бозагрязненным - 25 % (почвы АЗС, прошедшие санитарно-гигиеническую

55000

и

г-4500 О

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 600 0

Л

л

!

Л

А \

А В

щ

12 3 4 5 6 7 8 9101112131415161718192021222324252627

№ АЗС

Яверхний Инижний

Рис. 3. Массовая доля нефтепродуктов

в исследованных почвах АЗС (т. 26 и 27 - территория парковой зоны)

обработку); к средней степени загрязнения - 50 % и к сильнозагрязненным - 25 %.

Также отмечается закономерность, что при высоких значениях рН содержание нефтепродуктов наибольшее в обоих исследуемых слоях почвы.

3.3. Загрязнение городских почв тяжелыми металлами.

Были исследованы образцы почв на содержание тяжелых металлов всех трех классов опасности {Хп, Си, №, МпО, Ре203, РЬ, Сг, Ав, Бг, ТЮ2, V, Со) (рис. 4). В почвах города создается положительный баланс тяжелых металлов, в результате чего практически повсеместно имеет

Рис. 4 Карта отбора проб место превышение их фонового содержания и верхней оценки границы концентрации (табл. 1).

Таблица 1

Содержание тяжелых металлов в почвах г. Владимира (слой 0-10 см),мг/кг

Зона Свинец Цинк Медь Кобальт Хром Никель

Фон 14,9 47,3 - 4,6 84,0 35,0

Верхняя оценка границы концентрации 46,8 71,9 17 16,7 101,8 113,5

Превышение (%) от общего количества проб к 57,5 77,5 84,5 24,0 7,0 0,05

верхней оценке границы

Цинк является приоритетным загрязнителем исследуемой территории по отношению к верхней оценке границы концентрации (77,5 %). Наи-

.. -у

Условные обозначения

ф Места отбора проб

И Здания

И Автомагистрали ■¡Водоемы

более отчетливо дифференциация функциональных зон по распределению цинка выражена в местах размещения отходов (гальваношламов) на территориях промышленных предприятий.

Содержание свинца превышает примерно в 5 раз фоновое значение на территории с интенсивным воздействием промышленных факторов и зон транспортных магистралей. Различия между отдельными функциональными зонами незначительны. Исключение составляют естественные ландшафты, расположенные за пределами интенсивного влияния техногенных факторов.

Уровень загрязнения почв города медью также весьма значителен (84,5 % от общего количества проб). Максимальное содержание элемента характерно для промышленной зоны, где в среднем верхняя граница оценки концентрации превышена в восемь раз. Наибольший уровень аккумуляции, как и в случае с цинком, характерен для почв площадок размещения производственных отходов (гальваношламов). Значительное содержание отмечено в транспортной зоне с высокой интенсивностью движения.

Анализ данных по содержанию хрома в почвах города позволяет сделать вывод: максимальная аккумуляция элемента в промышленной зоне, наблюдается снижение в транспортной и близкое к фоновому содержание на других территориях. Уровень накопления элемента не высок, что связано с его слабой эмиссией от выбросов промышленных предприятий.

Повышенный уровень загрязнения почв города кобальтом отмечен более чем в 24 % исследованных проб. Аккумуляция элемента по сравнению с верхней границей оценки концентрации в среднем составила три раза.

В исследуемых урболандшафтах никель не является приоритетным загрязнителем. Максимальное содержание элементов никеля и кобальта (превышение почти в 10 раз) характерно для промышленной площадки на стыке машиностроительных предприятий.

Отмечено повышенное содержание мышьяка на большей части территории города (максимальное в 25 раз): одна - историческое ядро (Владимир один из древнейших городов России, в котором жили кузнецы, гончары и оружейники); другая - территории, примыкающие к промышленным предприятиям.

Данные наших исследований выявили повышенное содержание ванадия по отношению к фоновому значению (максимальное в 3 раза)

вдоль трассы Москва - Нижний Новгород, исторический центр города, а также район Доброго на производственных площадках, прилегающих к ТЭЦ.

Превышение содержания титана отмечено вдоль автотрассы Москва - Нижний Новгород, район завода «Электроприбор».

Повышенное содержание железа отмечено практически на всей территории г. Владимира. Превышение валового содержания железа имеется на ул. Добросельская, в районе тепличного хозяйства и др. Высокий уровень накопления элемента обусловлен, по-видимому, повышенной фоновой концентрацией для данной почвенно-геохимической ассоциации.

Марганец, как и железо не относится к токсичным загрязнителям. Анализ наших исследований показал, что содержание элемента по отношению к фоновому значению превышает этот показатель в историческом центре города, вдоль автомагистрали Москва - Нижний Новгород.

Превышение концентрации стронция обнаружено на промышленных территориях Тракторного завода и завода «Точмаш», Электромоторного завода, Владимирского завода керамических изделий.

Разработаны карты аккумуляции тяжелых металлов на исследуемой территории и выявлены зоны с повышенным фоновым значением и превышением верхней оценке границы концентрации.

На рис. 5 представлен суммарный показатель загрязнения почвы, характеризующий степень химического загрязнения обследуемых территорий, который зависит не только от набора и уровня содержания конкретных элементов, но и особенностей их взаимного воздействия на биоту. Рис. 5. Суммарный показатель загрязнения

почв г. Владимира тяжелыми металлами

Таким образом, на основе изучения содержания исследуемых тяжелых металлов в поверхностных горизонтах почв г. Владимира выявлено, что превышение фонового значения элементов отмечено практически на всей территории города. Наибольшая аккумуляция ТМ наблюдается на стыке промышленных зон, чему сопутствуют особенности характерной рельефной дисперсии.

Миграция и трансформация ТМ в почвенных образцах в различных физико-химических условиях. С целью исследования миграции ТМ в различных физико-химических условиях были поставлены модельные опыты на образцах почв, отобранных из верхнего генетического горизонта А.

В почвах урболандшафтов наблюдается повышенная активная кислотность. Но под влиянием кислотных выпадений рН почв неизменно уменьшается. Исследование миграции ТМ проводили на образцах почв гомогенного состава в различных физико-химических условиях: рН = 3 и рН = 5; ТМ в форме растворимых солей и гидроксидов. Кроме того, отдельно исследовалась миграция свинца.

Большая часть соединений металлов аккумулируется в верхнем слое почвенных образцов. Поэтому миграционную способность тяжёлых металлов наилучшим образом характеризуют результаты балансовых расчётов (табл. 2), где показано соотношение доли элемента, аккумулировавшегося верхним четырехсантиметровым слоем почвы (1-й слой) и доли этого элемента, прошедшей в нижележащие слои (2-й слой). Расчёт осуществлялся относительно дозы металла, внесённой в образцы почв.

Таблица 2

Результаты балансовых расчётов (процент от внесённого количества

металла)

рН Сг Со N1 Си РЬ

1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

5,0 3,0 44,3 37,9 55,7 62,1 100 71,2 0,0 28,8 11,9 7,5 88,1 92,5 9,9 7,7 90,1 92,3 10,0 6,5 90,0 93,5 3,4 16,2 96,6 83,8

Наибольшую миграционную способность во всех почвенных образцах проявляют медь, свинец и цинк, а наименьшую - кобальт. Эта тенденция выдерживается устойчиво независимо от состава почвенных образцов и рН промывных вод.

Сравнивая по относительной миграционной способности элементы в почвенных образцах, имеющих одинаковую плотность и средний диаметр частиц, но отличающихся по химическому составу, можно сделать вывод, что в верхних органогенных горизонтах скорость перераспределения тяжёлых металлов оказывается в целом ниже, чем в нижележащих суглинистых, содержащих мало органического углерода. Процессы миграции ТМ из растворов солей и гидроксидов качественно не отличаются.

Анализ результатов модельного опыта показал, что миграция тяжелых металлов при выпадении кислотных осадков будет происходить интенсивнее.

3.4. Микробиологическая активность исследуемых почв. Микробные сообщества почв города сохраняют некоторые природные экологические ниши и в то же время начинают осваивать возникшие новые микрозоны антропогенного характера.

Исследование биологической активности городских почв проводилось по двум показателям: численности индикаторных бактерий рода А2о1оЬас1ег и активности фермента уреазы.

Интенсивность развития АгоШЬайег сЬгоососсит на загрязненной нефтепродуктами почве демонстрируют снимки, полученные с применением пастполого электппниогп микпоскппа Опяг^а 9.00 ЯГ) (пис. 6 71

Рис. 6. Минеральная фракция контрольного почвенного образца (горизонт А)

Рис. 7. Компоненты коллоидной системы почвенного образца в присутствии Аго1оЬас1ег скгоососсит

Было установлено, что азотобактер распределен в почвах г. Владимира неравномерно как в пространстве, так и по почвенному профилю. Прослеживалась следующая тенденция содержания азотобактера: наибольшее его количество наблюдалось при слабом загрязнении почвы нефтепродуктами (до 1 ООО мг/кг); при среднем загрязнении (до 2000 - 2500 мг/кг) - значения содержания азотобактера опускались до минимума, а при повышенных содержаниях нефтепродуктов (более 2500 мг/кг) численность его опять начинала увеличиваться (табл. 3). Это связано с тем, что, по-видимому, в таких почвах увеличивается содержание легкодоступного органического вещества, что стимулирует рост и развитие азотобактера. Интенсификации азотфиксации способствует также слабощелочная реакция урбаноземов.

Таблица 3

Содержание нефтепродуктов и азотобактера в урбопочвах автозаправочных

станций

Нефтепродукты Количество колоний рН

Номер пробы 10-20 см, мг/кг азотобактера 10-20 см слой 10-20 см

1 38 49 7,3

2 210 45 7,5

3 220 48 7,6

4 350 48 7,5

5 710 48 7,3

6 107- 39 7,8

7 1160 38 7,8

8 1180 38 6,6

9 1550 45 7,9

10 1600 44 7.8

И 2780 48 7,2

12 3510 47 7,9

13 4780 50 7,4

Контроль 22 2 6,0

Выявлена корреляционная зависимость количества колоний азотобактера между нижним и верхним почвенными слоями на всей исследованной территории. На рис. 8 показана корреляционная зависимость между активной кислотностью почвы и количеством колоний азотобактера.

Рис. 8. Зависимость количества колоний азотобактера от активной кислотности

Очевидно, что количество колоний азотобактера увеличивается при подщелачивании среды, характерной для урбаноземов. Возможно, при определенных условиях загрязнения почв происходят перераспределение доминирования среди активно функционирующих в почве микроорганизмов, отбор устойчивых популяций азотобактера и установление нового динамического состояния.

Одним из диагностических критериев самоочищения почвы является ферментативная активность, так как, с одной стороны, она достаточно достоверно определяется в лабораторных условиях, а с другой - очень чутко реагирует на изменение внешних условий. Фермент уреаза обладает строгой специфичностью действия: расщепляет только мочевину и не воздействует на ее производные соединения. Активность уреазы в исследованных почвах неодинаковая: при слабом загрязнении почвы нефтепродуктами - минимальной, причем в некоторых случаях она оставалась неизменной в течение 9 ч; при среднем - скорость разложения мочевины была высокой, а

при сильном загрязнении (более 2000 мг/кг) - происходило постепенное снижение активности уреазы (рис. 9).

В зонах с высокой антропогенной нагрузкой активность уреазы была наибольшей, причем в некоторых случаях рН достигало максимального значения уже через 4 ч опыта. Мочевина также энергично разлагалась в контрольном образце.

В освоенной почве активность уреазы была невысокой, и процесс разложения мочевины развивался медленно, причем увеличение рН на 1 - 2 единицы (по отношению к исходному уровню 6,0) запаздывало на несколько часов по сравнению с контролем. С одной стороны, это связано с небольшим количеством органических веществ, а с другой - свидетельствует о низкой способности почв к самоочищению.

Оценка средних значений уреазной активности осуществлялась медианным методом. Среднее время нарастания составило 1,7 часа.

Для оценки отклика почв на комбинированное техногенное воздействие построена математическая модель дозо-ответной реакции по параметру уреазной активности (УА, ч^1) в зависимости от содержания нефтепродуктов (Си;, мг/г) и суммарного показателя загрязнения почв тяжелыми металлами (). Она имеет вид двухмерного параболического гиперболоида в логарифмических координатах (рис.10):

УА = а0 +а, 1пСк + а2 1п2с+Оз - И!2 Си +а4 ЛпСн-\а2с + а< 1п2 2с где а0, а/, а2, а3, а4, а5 - эмпирические коэффициенты.

■контроль И 1 почва а зоне влияния завода

почва в зоне влияния автодороги 1' 1 почва около АЗС Рис. 9. Уреазная активность почв г. Владимира

Область максимальных значений уреазной активности наблюдается при концентрациях нефтепродуктов от 44 до 5461 мг/кг и по показателю суммарного загрязнения тяжелыми металлами от 3 и до 11. При концентрациях ТМ, близких к фоновым, предельное значение концентрации нефтепродуктов составляет 253 мг/кг; превышение

этой величины приводит к угнетению уреазной активности. Для концентраций ТМ, соответствующих Ъо, = 11, предельное значение концентрации нефтепродуктов составляет 34910 мг/кг, при этом уреазная активность достигает наивысших значений, а за пределами указанных значений уреазная активность нелинейно убывает.

Быстрое нарастание активности уреазы и высокий уровень ее в загрязненных образцах свидетельствует о высокой устойчивости этого фермента к ингибирующим факторам; следует полагать, что этот фермент играет большую роль в самоочищении таких почв.

С одной стороны, невысокая активность уреазы и медленное ее нарастание в почвах с пониженной антропогенной нагрузкой, возможно, связано с небольшим количеством органических веществ, что неблагоприятно сказывается на функционировании данного фермента. С другой стороны, низкий уровень уреазы в почвах некоторых АЗС, возможно, свидетельствует о низкой способности почв к самоочищению.

Полученные нами данные позволяют говорить об изменениях функциональных (уреазная активность, активность азотобактера) характеристик микробных ценозов, о способности почв к самовосстановлению.

Влияние повышенных концентраций нефтепродуктов на биологическую активность. Для выявления влияния более высоких концентра-

П <0.9 □ <0,5 I I <0.1

Рис. 10. Вид поверхности доза-ответ для показателя уреазной активности почв в двухлгерном пространстве факторов

ций нефтепродуктов в почве на активность азотобактера и фермента уреазы был поставлен модельный опыт. Максимальное содержание нефтепродуктов в почвах отобранных образцов составило 5000 мг/кг. В качестве модельных образцов использовались окультуренная почва и почвы с повышенной антропогенной нагрузкой, в качестве модельных токсикантов -нефть Апшеронского месторождения (Азербайджан), нефть Тюменского месторождения и отработанные моторные масла.

Анализ результатов модельного опыта показал, что повышенные концентрации нефтепродуктов (10 и 20 кг/м2) не оказывают угнетающего влияния на рост и развитие бактерий рода АгойЬайег. Они остаются максимальными (100 %), а также не наблюдается изменений в нарастании уре-азной активности, следовательно, азотобактер является оперативным индикатором загрязнения почв нефтепродуктами даже в малых их дозах.

ВЫВОДЫ

1. Исследованные почвы имеют выраженный слабощелочной характер. Максимальный уровень рН отмечен в районе с наибольшей техногенной нагрузкой, что способствует депонированию загрязнителей в верхнем почвенном слое. Повышенные концентрации нефтепродуктов до 4961 мг/кг выявлены в почвах АЗС, находящихся в эксплуатации длительное время (более 30 лет).

2. Проведено зонирование городских почв Владимира по содержанию в них ТМ. Приоритетными загрязняющими веществами являются соединения меди, цинка и свинца. Наибольший уровень аккумуляции ТМ имеют почвы промышленных зон, где скопились отходы в виде гальваношламов. Почвы исторического ядра города характеризуются глубинным реликтовым загрязнением, в состав которого входят мышьяк, марганец, хром, никель.

3. Моделирование процесса миграции ТМ показало, что наибольшую миграционную способность во всех почвенных образцах проявляют соединения меди, свинца и цинка, а наименьшую - кобальта. Процессы миграции ТМ из растворов солей и гидроксидов качественно не отличаются.

4. Установлены следующие особенности содержания азотобактера в загрязненных почвах: наибольшее его количество наблюдалось при слабом загрязнении почвы нефтепродуктами (до 1000 мг/кг); при среднем загрязнении (до 2000 - 2500 мг/кг) значения содержания азотобактера опускались до минимума, а при повышенных содержаниях нефтепродуктов (более 2500

мг/кг) численность его опять начинала увеличиваться, что связано с повышением содержания легкодоступного органического вещества, стимулирующего рост и развитие азотобактера.

5. В загрязненных городских почвах активность уреазы значительно возрастает по сравнению с контролем. Следует полагать, что уреаза играет существенную роль в процессах их самоочищения.

6. Повышенные концентрации тяжелых металлов стимулируют нарастание уреазной активности в присутствии незначительных концентраций нефтепродуктов. Максимальные значения понижаются при повышении этих концентраций и по мере увеличения загрязненности почв ТМ.

7. Математическое моделирование дозо-ответной реакции по параметрам уреазной активности в зависимости от содержания нефтепродуктов и суммарного показателя загрязнения почв (Zc) позволило определить область ее максимальных значений. Повышенные концентрации TM (Zc от 3 до 11) в присутствии нефтепродуктов в количестве 253 мг/кг способствуют значительному повышению уреазной активности. Это свидетельствует о высокой устойчивости данного фермента к ингибирующим факторам. Низкий уровень уреазной активности в почвах может свидетельствовать о низкой способности почв к самоочищению и необходимости рекультивации.

8. Основные показатели физико-химического состояния трансформированных почв: активная кислотность, массовая доля нефтепродуктов и накопление тяжелых металлов в совокупности с биологической диагностикой могут служить ранними диагностическими признаками, позволяющими оценить процессы деградации в урболандшафтах на начальных стадиях.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Феоктистова, И. Д. Оценка экологического состояния почв урбанизированных территорий, загрязненных нефтепродуктами / И. Д. Феоктистова, О. Н. Сахно, А. Г. Журавлева // Известия Самарского научного центра РАН. -2011. -№ 1(5). - С. 1233.-ISSN 1990-5378.

2. Феоктистова, И. Д. Диагностика процессов цикла азота в оценке биологической активности городских почв / И. Д. Феоктистова, О. Н. Сахно, А. Г. Журавлева, // Экология урбанизированных территорий. - 2011. -№ 2. - С. 98. - ISSN 1816-1863.

3. Феоктистова, И. Д. Влияние загрязнения воды тяжелыми металлами на микроэлементный состав гидробионтов / И. Д. Феоктистова, Е. П. Гришина, А. Г. Ковалев // Экология речных бассейнов : тр. II Междунар. науч.-практ. конф. - Владимир, 2002. - С. 296.

4. Чеснокова, С. М. Экологическая оценка почв городских ландшафтов, загрязненных нефтепродуктами / С. М. Чеснокова, И. Д. Феоктистова // Почвы - национальное достояние России : материалы 4-го Докучаевского общества почвоведов. - Новосибирск : Наука-Центр, 2004. - С. 649.

5. Феоктистова, И. Д. Микробиологическая и ферментативная активность нефтезагрязненных почв урбанизированных территорий / И. Д. Феоктистова, О. Н. Сахно // Экология речных бассейнов : тр. III Междунар. науч.-практ. конф. - Владимир, 2005. - С. 516.

6. Feoktistova, Irina. Urban soils technogenic pollution in the petrol station affecting areas. 4th International Conference on Soils Urban Industrial, Traffic and Mining Areas. - Nanjing. China, 2007. - C. 183.

7. Феоктистова, И. Д.Оценка загрязнения почв урбанизированных территорий нефтепродуктами (на примере г. Владимира) / И. Д. Феоктистова // Экология речных бассейнов : тр. IV Междунар. науч.-практ. конф. - Владимир, 2009. - С. 280. - ISBN 978-5-93907-039-3.

8. Феоктистова, И. Д. Оценка активной кислотности почв городских ландшафтов (на примере г. Владимира) / И. Д. Феоктистова // Экология региона: тр. III Юбилейной междунар. науч.-практ. конф. - Владимир, 2010. - С. 79.

9. Феоктистова, И. Д. Ферментативная активность как один из показателей диагностического мониторинга загрязнения почв урболандшафтов / И. Д. Феоктистова II Экология речных бассейнов : тр. VI Междунар. науч.-практ. конф. - Владимир, 2011. - С. 190. - ISBN 978-5-93907-063-8.

Подписано в печать 16.03.2012 Отпечатано в ООО «Рекламное агентство «Петра 4» 600020, г. Владимир, ул. Б. московская, д. 61 Заказ 46170. Тираж 100. Печать цифровая, бумага офсет 80 г/см2.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Феоктистова, Ирина Дмитриевна

Введение

Глава 1. Литературный обзор l.l. Городские почвы

1.1.1. Горизонты и индексы городских почв

1.1.2. Классификация почв

1.1.3. Структура и функции почв

1.2. Загрязняющие вещества городских почв

1.2.1. Загрязнение нефтепродуктами

1.2.2. Загрязнение урболандшафтов соединениями тяжелых металлов

1.2.3. Техногенное загрязнение почв автотранспортом

1.3. Биологическая диагностика и мониторинг состояния

1.4. Методы исследования биологической активности почвы

Глава 2. Объекты и методы исследования

2.1. Общая характеристика г. Владимира и его территории

2.2. Методы исследования

2.2.1. Отбор проб почв

2.2.2. Определение активной кислотности

2.2.3. Флуориметрический метод определения массовой доли нефтепродуктов

2.2.4. Рентгенофлуоресцентное определение содержания тяжелых металлов

2.2.5. Обнаружение свободноживущих азотфиксирующих микроорганизмов рода Аго1;оЬай:ег

2.2.6. Экспресс-метод определения определение 69 ферментативной активности почвы

Глава 3. Результаты исследований и их обсуяедение

3.1. Определение активной кислотности

3.2. Определение концентрации нефтепродуктов в пробах 75 почв флуориметрическим методом

3.3. Определение тяжелых металлов

3.4. Миграция и трансформация соединений ТМ в 95 почвенных образцах в различных физико-химических условиях (модельный опыт)

3.5. Обнаружение свободноживущих азотфиксирующих 98 микроорганизмов рода АгоШЬа^ег

3.5.1. Модельный опыт по определению количества 102 микроорганизмов рода А^о1;оЬас1ег

3.6. Экспресс-метод определения ферментативной 104 активности почвы

3.6.1. Модельный опыт определения ферментативной 105 активности почвы

3.7. Математическая модель дозо-ответной реакции почв 106 по параметру уреазной активности в зависимости от содержания нефтепродуктов и суммарного показателя загрязнения почв тяжелыми металлами

Выводы к главе

Выводы

Список используемых источников

Введение Диссертация по биологии, на тему "Оценка экологического состояния почв урбанизированных территорий, загрязненных нефтепродуктами и тяжелыми металлами"

Актуальность исследований.

В настоящее время отмечается повышенный интерес к исследованию экологического состояния объектов окружающей среды урбанизированных территорий. Изучение почв и почвенного покрова в таких исследованиях занимает важное место.

Городские почвы это совершенно особые, до сих пор мало изученные биологические системы, отличные по ряду свойств от природных. Они характеризуются высокой мозаичностью и неравномерностью профиля, значительным уплотнением, щелочной реакцией среды, загрязнением различными токсическими веществами.

Почвы урбанизированных территорий несут повышенную антропогенную нагрузку. Вследствие этого происходит процесс деградации почвенных профилей, их нормальное функционирование становится невозможным. И в то же время почвы выполняют разнообразные экологические функции, главными из которых являются: пригодность для произрастания зеленых насаждений, способность сорбировать в толще загрязняющие вещества и удерживать их от проникновения в почвенно-грунтовые воды и т.д.

Анализ соответствующей литературы и документальных данных показывает, что в настоящее время при оценке экологического состояния территорий городов вопросы изменения комплекса показателей биологической активности почв, загрязненных нефтепродуктами, их самовосстанавливающая способность и загрязненность подвижными формами тяжелых металлов (ТМ) могут служить ранними диагностическими признаками, позволяющими заметить негативные изменения на начальных стадиях.

Изучение комплекса этих показателей позволит более точно понять направленность изменений, происходящих в городских почвах, а органам местного самоуправления принимать управленческие решения, направленные на устойчивое развитие урбанизированных территорий. Кроме того, следует учитывать, вопрос о безопасности для здоровья человека урожая, собранного в садах и огородах, находящихся на территории города.

Актуальность исследований обусловлена определением уровня загрязнения урболандшафтов с учетом их почвенных характеристик при комплексном загрязнении.

Таким образом, в настоящей работе представлены результаты исследований экологического состояния почв урбанизированных территорий крупного промышленного центра (г. Владимира), имеющих разные антропогенные нагрузки на почвенно-растительный покров.

Цель и задачи исследований.

Целью исследования явилось изучение экологического состояния городских почв, находящихся в зонах антропогенного воздействия автозаправочных станций, промышленных зонах и районах, прилегающих к основным автотранспортным магистралям.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

- определить основные показатели физико-химического состояния трансформированных почв, в их числе: активную кислотность, массовую долю нефтепродуктов, накопление тяжелых металлов;

- составить карту загрязнения почв территории г. Владимира ТМ;

- провести модельный опыт по оценке миграционных свойств ТМ;

- изучить микробиологическую активность почв урбанизированных территорий г. Владимира по содержанию представителей р. АгоШЬа^ег и активность фермента уреазы;

- дать математическое описание дозо-ответной реакции активности фермента уреазы на комбинированное техногенное воздействие нефтепродуктов и ТМ.

Научная новизна работы.

Впервые проведены комплексные исследования по оценке экологического состояния почв г. Владимира. Изучены изменения и составлены карты свойств почв, несущих повышенную антропогенную нагрузку в результате длительного воздействия на них химических веществ органического происхождения (нефтепродуктов) и тяжелых металлов в связи с функциональным использованием территорий. Установлены корреляционные зависимости между полученными показателями. Рассчитана математическая модель дозо-ответной реакции почв по параметру уреазной активности (УА, ч-1) в зависимости от содержания нефтепродуктов (Сн^ мг/кг) и суммарного показателя загрязнения почв тяжелыми металлами Оценены значимость и последствия антропогенной деятельности, тенденция развития техногенного загрязнения почв урбанизированных территорий.

Основные положения, выносимые на защиту: повышенными значениями содержания нефтепродуктов характеризуются верхние слои почвы АЗС, находящихся в эксплуатации более 30 лет;

- наибольшим уровнем аккумуляции тяжелых металлов отличаются почвы промышленных зон и исторического ядра г. Владимира;

- рост активности азотобактера наблюдается в почве при повышенном и пониженном содержании нефтепродуктов;

- фермент уреаза играет существенную роль в процессе самоочищения городских почв, загрязненных нефтепродуктами и тяжелыми металлами.

Практическое значение работы.

В условиях г. Владимира проведено комплексное многокомпонентное исследование почв городских ландшафтов. Его результаты позволяют судить об изменении биологической активности почв урбанизированных территорий, что может служить теоретической основой для разработки мер по охране городских почв.

Доказано, что биоиндикационные исследования в совокупности с физико-химическими анализами являются информативными признаками для изучения экологической ситуации крупного промышленного центра.

Результаты работы могут быть использованы при оценке экологического состояния почв природоохранными, производственными и научными организациями в землепользовании, планировании градостроения. Особенно они важны в области экологической экспертизы и нормирования, в прогнозировании антропогенного воздействия на окружающую среду. Информационная база полученных результатов может использоваться при составлении почвенных карт-схем экологического атласа г. Владимира.

Заключение Диссертация по теме "Экология (по отраслям)", Феоктистова, Ирина Дмитриевна

выводы

1. Исследованные почвы имеют выраженный слабощелочной характер. Максимальный уровень рН отмечен в районе с наибольшей техногенной нагрузкой, что способствует депонированию загрязнителей в верхнем почвенном слое. Повышенные концентрации нефтепродуктов до 4961 мг/кг выявлены в почвах АЗС, находящихся в эксплуатации длительное время (более 30 лет).

2. Проведено зонирование городских почв Владимира по содержанию в них ТМ. Приоритетными загрязняющими веществами являются соединения меди, цинка и свинца. Наибольший уровень аккумуляции ТМ имеют почвы промышленных зон, где скопились отходы в виде гальваношламов. Почвы исторического ядра города характеризуются глубинным реликтовым загрязнением, в состав которого входят мышьяк, марганец, хром, никель.

3. Моделирование процесса миграции ТМ показало, что наибольшую миграционную способность во всех почвенных образцах проявляют соединения меди, свинца и цинка, а наименьшую — кобальта. Процессы миграции ТМ из растворов солей и гидроксидов качественно не отличаются.

4. Установлены следующие особенности содержания азотобактера в загрязненных почвах: наибольшее его количество наблюдалось при слабом загрязнении почвы нефтепродуктами (до 1000 мг/кг); при среднем загрязнении (до 2000 — 2500 мг/кг) значения содержания азотобактера опускались до минимума, а при повышенных содержаниях нефтепродуктов (более 2500 мг/кг) численность его опять начинала увеличиваться, что связано с повышением содержания легкодоступного органического вещества, стимулирующего рост и развитие азотобактера.

5. В загрязненных городских почвах активность уреазы значительно возрастает по сравнению с контролем. Следует полагать, что уреаза играет существенную роль в процессах их самоочищения.

6. Повышенные концентрации тяжелых металлов стимулируют нарастание уреазной активности в присутствии незначительных концентраций нефтепродуктов. Максимальные значения понижаются при повышении этих концентраций и по мере увеличения загрязненности почв ТМ.

7. Математическое моделирование дозо-ответной реакции по параметрам уреазной активности в зависимости от содержания нефтепродуктов и суммарного показателя загрязнения почв ('Ъс) позволило определить область ее максимальных значений. Повышенные концентрации ТМ от 3 до 11) в присутствии нефтепродуктов в количестве 253 мг/кг способствуют значительному повышению уреазной активности. Это свидетельствует о высокой устойчивости данного фермента к ингибирующим факторам. Низкий уровень уреазной активности в почвах может свидетельствовать о низкой способности почв к самоочищению и необходимости рекультивации.

8. Основные показатели физико-химического состояния трансформированных почв: активная кислотность, массовая доля нефтепродуктов и накопление тяжелых металлов в совокупности с биологической диагностикой могут служить ранними диагностическими признаками, позволяющими оценить процессы деградации в урболандшафтах на начальных стадиях.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Феоктистова, Ирина Дмитриевна, Владимир

1. Агаджанян H.A., Торшин В.И. Экология человека. СПб.: ММП Экоцентр, КРУК, 1994. - 150 с.

2. Агаркова М.Г., Строганова М.Н., Скворцова И.Н. Биологические свойства почв урбанизированных территорий // Вестник Московского ун-та, 1994, №1.

3. Алиев С. А., Гаджиев Д. А. Влияние загрязнения нефтяным органическим веществом и активность биологических процессов в почве. //Изв. АН АзССР. Биолог. Науки, 1977, №2, с. 12-23.

4. Аммосова Я. М., Галев М. Ю. Влияние на спектральную отражательную способность дерново-подзолистых поч.// Почвоведение, 1998, №3, с.31-34.

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

6. Ахтырцев Б.П., Джувеликян Х.А., Сушков В.Д. Влияние промышленных выбросов на почвы в районе крупных индустриально-городских комплексов// Химия, физика и мелиорация почв. Воронеж, 1980.

7. Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв.-М.:Изд-во Моск.ун-та, 1989.336 с.

8. Баринова Л.Д., Кейзер JI.C. Экологические аспекты концепции приемлемого риска развития транспортных объектов.// Безопасность жизнедеятельности, 1997. -№1. -С.7-9.

9. Безуглова О.С., Орлов Д.С. Биогеохимия циклов тяжелых металлов: Учебник для ВУЗов Рн/Д.: 2000. с.248-278.

10. Бериня Д.Ж., Калвиня Л.К., Карелина Л.В. Изменение химического состава почв под влиянием Са-содержащей пыли// Загрязнение природной среды Са-содержащей пылью. Зинатне, 1985. С.15-32.

11. Беттен Л. Погода в нашей жизни. М.: Мир, 1985. 223 с.

12. Богдановский Г. А. Химическая экология. М.: Издательство Московского университета, 1994. - 220 с.

13. Бойер В. В., Колесников И. Е., Шабалин А. М. Применение микроорганизмов для восстановления нефтезагрязненных земель //Микроорганизмы и охрана почв. М., Изд-во МГУ, 1989, с.3-4.

14. Большаков В. А. Энергодисперсионный рентгенофлуоресцентный метод анализа почв. Методические указания. М.: Панитет, 1978. - 511 с.

15. Веселовский В.А., Вшивцев B.C. Биотестирование загрязнения нефтью по реакции фотосинтетического препарата растений// Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М.,1988, с.68.

16. Воронин H.H. Владимир, Боголюбово, Суздаль, Юрьев-Польской. Книга-спутник по древним городам Владимирской земли. М.: Искусство, 1974. 4-еизд.-с. 113-118.

17. Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов 1-1V групп: Справ, изд./А.Л. Бандман, Г.А. Гудзовский, Л.С. Дубейковская и др.; Под. ред. В.А. Филова и др. Л.: Химия, 1988, - 512 с.

18. Вредные химические вещества. Неорганические соединения У-УШ групп: Справ, изд./А.Л. Бандман, Н.В. Волкова, Т.Д. Грехова и др.; Под. ред. В.А. Филова и др. Л.: Химия, 1989. - 592 с.

19. Габбасова И. М., Хазиев Ф. X., Сулейманов Р. Р., Ферман В. М. Система мероприятий по рекультивации нефтезагрязненной серой лесной почвы //Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения. Тез.докл. Всерос. конф. М.,1998, с. 119-121.

20. Гантимуров И.И. О почвах и зеленых насаждениях в черте городов и вокруг них// Вопросы охраны природы Западной Сибири. Вып.2.1960.

21. Гантимуров И.И. К вопросу о метаморфозе почв городов по данным наблюдений в г.Новосибирске// Охрана природы на Урале. Вып.У. 1966. Свердловск С.45-52.

22. Геохимия окружающей среды// Сает Ю.Е. и др. М.: Недра, 1990.335с.

23. ГоСТ 17.4.3.03.85. Охрана природы. Почвы. Общие требования к методам определения загрязненных веществ.

24. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов. -М.:Высш.шк., 1988.-328 с.

25. Голодяев В. П. Способ биологической очистки почв от нефтепродуктов и предотвращение дальнейшего распространения загрязнения //Роль мелиорации в природопользовании. Матер. Всесоюз. Совещ. Владивосток, 23-25 апреля 1991.4.2 -Владивосток, 1990, с.218-219.

26. Гришина Е.П., Ковалев А.Г., Феоктистова И.Д. Влияние загрязнения воды тяжелыми металлами на микроэлементный состав гидробионтов. Труды 2-ой Междунар. научно-практической конференции, ВлГУ, 2001, 296 с.

27. Гузеев B.C., Левин C.B., Селецкий Г.И. и др. Роль почвенной микробиоты в рекультивации нефтезагрязненных почв. Микроорганизмы и охрана почв // Под ред. Д.Г. Звягинцева. М.: Изд-во МГУ, 1989.С. 129-150.

28. Давыдова С.Л., Тагасов В.И. Тяжелые металлы как супертоксиканты XXI века: Учеб. Пособие. М.: Высшая школа, 2002. - 140 с.

29. Добровольский Г.В. Биосферные циклы тяжелых металлов и регуляторная роль почвы // Почвоведение. 1997. № 4. с. 78-82.

30. Добровольский Г.В. География почв с основами почвоведения: Учебник для ВУЗов. М.: ВЛАДОС, 1999, с.384.

31. Добровольский Г.В., Гришина Л.А. Охрана почв. М.: изд. МГУ, 1985. 124 с.

32. Деградация и охрана почв/ Под общей ред. Акад. РАН Г.В.Добровольского. М.:Изд-во МГУ, 2002. 654с.

33. Дмитриев Ю.А., Дятлова Н.И., Савинова. Р.Ф. Улицы Владимира. -Ярославль: Верх.-Волж. кн. изд-во, 1989. 326 с.

34. Евгеньев И.Е., Каримов Б.Б. Автомобильные дороги в окружающей среде. -М.: ООО «Трансдорнаука», 1997. 204 с.

35. Евдокимова Г.А. Эколого-микробиологические основы охраны почв Крайнего Севера. Апатиты: Кольск. научн. Центр РАН, 1995. 272 с.

36. Звягинцев Д.Г. Биология почв и их диагностика. Проблемы и методы биологической диагностики и индикации почв. М.: Наука, 1976. С. 175-189.

37. Звягинцев Д.Г. Биологические методы индикации загрязнения почв. М. 1989.

38. Земляницкий JI.T., Полтавская А.И., Желдакова Г.Г. Подготовка городских почво-грунтов для озеленения. М., 1962. 30 с.

39. Золотов Ю.А., Дорохова E.H., Фадеева В.И. и др. Основы аналитической химии.// В 2 кн. Кн. 2 Методы химического анализа. М.: Высш.шк.; 2000.494 с.

40. Исмаилов Н.М. Микробиология и ферментативная активность нефтезагрязненных почв// Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М.: Наука,1988.С.42-57.

41. Кавтарадзе Д.Н. Конструктивно-экологические аспекты сохранения биосферы и урбанизированные регионы// Автореф. докт. дисс. М.: МГУ, 1993, 45 с.

42. Кавтарадзе Д.Н., Николаева Л.Ф., Поршнева Е.В., Фролова Н.Б. Автомобильные дороги в экологических системах (проблемы воздействия). М.: ЧеРо, 1999. -240 с.

43. Калинин Б.Д. Экологический контроль тяжелых металлов в объектах окружающей среды//ЭКиП, 2001. №5, с.32-34.

44. Касимов Н.С., Перельман А.И. Геохимические принципы эколого-географический систематики городов// В кн.: Экогеохимия городских ландшафтов. М.: МГУ, 1995. С.6-12.

45. Касимов Н.С., Перельман А.И. Геохимическая систематика городских ландшафтов// Там же, 1995. С.13-19.

46. Каспаров С.В., Минько О.И., Паников Н.С., Первова Н.Е. К методам исследования газов и летучих органических веществ почвы.// Вестник Московского ун-та, 1987, №2,36с.

47. Киреева H.A., Юмагузина Х.А., Кузяхметов Г.Г. Рост и развитие растений овса на почвах, загрязненных нефтью //С-х биология, 1996, №5, с.48-54.

48. Концепция проекта закона города Москвы «О комплексном природопользовании в городе Москве», http://www.ecocity.ru.

49. Коронелли Т.В. Принципы и методы интенсификации биологического разрушения углеводородов в окружающей среде // Микробиология. 1996. № 6.С.579-585.

50. Коротяев А.И., Бабичев С. А. Медицинская микробиология, иммунология и вирусология. СПб., 1998. - 562 с.

51. Кочкина А.Н., Сахно О.Н. Микробиологическая индикация почв г. Владимира.// Экологическая безопасность как ключевой фактор устойчивого развития: Мат.7 Международная экологическая конференция студентов и молодых ученых. Москва, 2001, 177-178 с.

52. Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия. Утв. Минприроды РФ 30.11.92г.

53. Краснова Н.М. Микроэлементы в почвах и современные методы их изучения//Химия почв, М., 1985, с.26.

54. Кураков А. В., Попов А. И. Естественная трансформация нефти в почве //Почвоведение, 1992, №3, с.37-44.

55. Латыпов Б.М., Ситдиков Р.Н., Прочухан и др. Комплексный метод рекультивации почв и грунтов, загрязненных нефтью. //Отходы 2000: Материалы 2-ой Всерос. науч.-практ. конф., 22-24 ноября, Уфа, Ч-Ш, с. 222-228.

56. Левин C.B., Гузеев B.C., Асеева И.В. и др. Тяжелые металлы как фактор антропогенного воздействия на почвенную микробиоту. Микроорганизмы и охрана почв. М.: Изд-во МГУ, 1989. С. 3-46.

57. Лепнева О.М., Обухов А.И. Тяжелые металлы в почвах и растениях территории МГУ// Вестн.Моск.Ун-та, сер.7. Почвоведение, 1987. № 1, с.36-42.

58. Лозановская И.Н., Орлов Д.С., Садовникова Л.К. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. -М.:, Высшая школа, 1998. -214 с.

59. Лушников Е.К. Клиническая токсикология. М: Медицина, 1990. - 325 с.

60. Лысак Л.В., Сидоренко H.H., Марфенина O.E., Звягинцев Д.Г. Микробные комплексы городских почв. / Почвоведение.- 2000. №1, 80-85с.

61. Макаров O.A. Состояние почвы как объект экологического нормирования окружающей среды. Докт.дисс.- М.: МГУ, 2002.- 534 с.

62. Медицинская микробиология./ Под ред. Королюка A.M. Санкт-Петербург.: Элби-СПб, 2002. 267 с.

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

64. Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства (издание 2-е). Министерство с-х. РФ, ЦИНАО, М., 1992, с.61.

65. Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах: Труды V Всесоюз. совещ. Обнинск, 12-15 янв. 1987г. / Под ред. В.А.Борзилова, С.Г.Малахова.- Л.: Гидрометеоиздат, 1989,с.364.

66. Мищенко Н.В., Краснощекое А.Н., Трифонова Т.А. Оценка состояния почвенно-растительного покрова промышленного центра с применением геоинформационных технологий//Экология урбанизированных территорий, 2009, № 1, с.89-95.

67. МУ 2.1.7.730 99. Гигиеническая оценка качества воды населенных мест. Методические указания./ Почва, очистка населенных мест, бытовые и промышленные отходы, санитарная охрана почв.

68. Мукатанов А.Х. Ривкин П.Р. Влияние нефти на свойства почв //Нефтяное хозяйство, 1980, №4, с.53-54.

69. Муравьев А.Г., Каррыев Б.Б., Ляндзберг А.Р. Оценка экологического состояния почвы. Практическое руководство. / Под ред. А.Г.Муравьева. — СПб.: «Крисмас+», 2-е изд., перераб.и дополн., 2000.- 164 с.

70. Муравьева К.А. К вопросу об оптимизации городской среды// Человек в окружающей среде среде (вопросы рационального природопользования). М., 1978.

71. Невзоров В. М. О вредном воздействии нефти на почву и растения //Изв. вузов. Лесной журнал. 1976, №2, с. 15-24.

72. Нормативный документ. Определение нефтепродуктов в почве // Экологический вестник России. 2002, №7, с.44-52.

73. Обухов А.И., Кутукова Ю.Д. Состояние почв детских садов (на примере Ленинского района Москвы)// Экологические исследования в Москве и Московской области. М.: 19906. С. 212-241.

74. Обухов А.И., Лепнева О.М. Биогеохимия тяжелых металлов в городской среде//Почвоведение. 1989. №5.

75. Обухов А.И., Лепнева О.М. Состояние свинца в системе почва-растение в зонах влияния автомагистралей// Свинец в окружающей среде. М.: 1988. С. 149-166.

76. Обухов А.И., Лепнева О.М. Биогеохимия тяжелых металлов в городской среде//Почвоведение. 1989. №5.

77. Орлов Д.С., Аммосова Я.М., Бочарникова Е. А. Исследование метода измерения отражательной способности нефтезагрязненных почв при дистанционном мониторинге //Агрокосмические методы в почвоведении. М.,1989, с.48-52.

78. Орлов Д.С. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении: Учебное пособие для химико-технологических и биологических специализированных ВУЗов, М.: Высшая школа, 2002, с.334.

79. Парахонский Э.В., Парахонский М.Э. Основы экологической политики индустриального города. Вологда: ООО «Полиграфист», 1997.- 304 с.

80. Пиковский Ю. И. Природные и техногенные потоки углеводородов в окружающей среде. М.: Изд-во МГУ, 1993, с. 42-48.

81. Письмо МПР РФ «О проекте Методических рекомендаций по проведению комплексной оценки состояния окружающей природной среды в регионе» № 33-53/2489 от 01.10.02.

82. Попов В.В., Соловьев Г.А. Контроль загрязнения почв тяжелыми металлами//Химизация сельского хозяйства, 1991. №11, с.80-82.

83. Почва, город, экология. Под ред . акад. РАН Г.В.Добровольского.- М, 1997, с.320.

84. Попова A.A. Влияние минеральных и органических удобрений на состояние тяжелых металлов в почвах, М.: Агрохимия, 1991, №3.

85. Практикум по микробиологии./ Под ред. Егорова Н.С., М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1976, 307 с.

86. Пшеничников P.A., Закиров Ф.Н., Никитина Н.М. Микробиотест для оценки мониторинга загрязнения почв.// Экология, 1995, № 4, 332-334с.

87. Рентгенофлуоресцентный анализ объектов окружающей среды: учебное пособие / авт.-сост.: JI.A. Ширкин; Владим. гос. ун-т. Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та, 2009. - 65с.

88. Ромм А.П. Методика индивидуальной оценки земельных участков на основе массовой оценки городских земель.// Вопросы оценки, 1999.- №1. -с.39-46.

89. Сает Ю.Е., Сорокина Е.П. Основы геохимических методов контроля загрязнения урбанизированных территорий по техногенным аномалиям в почвах// Труды института экспериментальной метеорологии. 1985. Вып.13. с.35-46.

90. Сахно О.Н., Трифонова Т.А., Прунтова О.В. Возможность использования Azotobacter chrococcum для биоиндикации городских почв (урбаноземов)./ Теоретические и прикладные проблемы геоэкологии: Межд. научн. конф. Минск, 2001. С. 174-175.

91. Сахно О.Н., Феоктистова И.Д. Микробиологическая и ферментативная активность нефтезагрязненных почв урбанизированных территорий. Труды 3-ей Междунар. Научно-практической конференции «Экология речных бассейнов», ВлГУ, 2005, 516с.

92. Скворцова И.Н., Строганова М.Н., Николаева Д.А. Азотобактер в почвах г.Москвы.//Почвоведение, 1997, № 3. С. 384-391.

93. Солнцева Н. П., Пиковский Ю. И., Никифорова и др. Проблемы загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами: геохимия, экология, рекультивация //Док. симпоз. VI делегат. Съезда ВОП Ташкент, 9-13 сентября, 1985, с.96-103.

94. Строганова М.Н., Агаркова М.Г. Городские почвы: опыт изучения и систематики (на примере почв юго-западной части Москвы)// Почвоведение, 1992, №7. С. 16-24.

95. Строганова М.Н. Мягкова А.Д. Городские почвы: генезис, классификация, функци// Почва, город, экология. / Под редакцией Добровольского Г.В. М.: Мир, 1997. - 188 с.

96. Сэги Й. Методы почвенной микробиологии.// Пер. с венг. Куренного И.Ф.; под ред Муромцева Г.С. М.: Колос, 1983. - 296 с.

97. Теппер Е.З., Шильникова В.К., Переверзева Г.И. Практикум по микробиологии. М.: Колос, 1993. 175 с.

98. Трифанов С.А., Амосова A.M., Орлов Д.С. и др. Влияние нефти на почвенный покров и проблемы создания нормативной базы по влиянию нефтепродуктов// Почвоведение, 2000, №2, с.30-34.

99. Трифонова Т.А. Развитие бассейнового подхода в почвенных и экологических исследованиях//Почвоведение, 2005, № 9, с. 1054-1061.

100. Трифонова Т.А., Краснощеков А.Н. Оценка экологической компоненты в кадастре земель урбанизированных территорий// Arcwiew, 2008, №4, с. 1718.

101. Трифонова Т.А., Мищенко Н.В., Будаков Д.А. Использование геоинформационных технологий в почвенно-экологических исследованиях // Почвоведение, 2007, №1, с.23-30.

102. Трифонова Т.А., Мищенко Н.В., Краснощеков А.Н. Геоинформационные системы и дистанционное зондирование в экологических исследованиях. Москва, Академический проект, 2005, 352 с.

103. Трифонова Т.А., Прокошев В.Г., Рощин C.B., Духанов A.B., Краснощеков А.Н. ГИС-технологии в адаптивно-ландшафтном земледелии. В сб.: «Экология Владимирского региона». Изд-во ВлГУ, г. Владимир, 2001, с.36-44.

104. Трифонова Т.А., Сахно О.Н. Биологическая активность почв Г.Владимира.// Экология речных бассейнов: Мат. 2-ой научно-практ. конф. Владимир «Экология речных бассейнов», 2002, с. 150-152.

105. Трифонова Т.А., Чеснокова С.М., Дюков В.В. Интегральная оценка состояния окружающей среды в г. Владимире методами биоиндикации и биотестирования. В сб.: «Экология Владимирского региона». Изд-во ВлГУ, г. Владимир, 2001, с. 66-71.

106. Трифонова Т.А., Ширкин JI.A., Селиванова Н.В. Техногенная трансформация и миграция токсичных компонентов металлосодержащих промышленных отходов в почвах Владимирского Ополья. Владимирский земледелец, № 1, 2001 г., с. 67-71

107. Трифонова Т.А., Ширкин JI.A., Селиванова Н.В. Эколого-геохимический анализ загрязнения ландшафтов. Владимир, 2007. 170 с.

108. Тяжелые металлы в почвах урбанизированных территорий// Экология и промышленность России. Балашова С.П. и др. 2001,- март, с.40-43.

109. Тяжелые металлы в системе почва-растение-удобрение// Под общей ред. акад. МАЭНМ.М. Овчаренко.- М.: «Пролетарский светоч», 1997.С.290.

110. Федеральный закон «Об охране окружающей среды». № 7-ФЗ от 10.01.2002.

111. Феоктистова И.Д. Оценка загрязнения почв урбанизированных территорий нефтепродуктами (на примере г. Владимира). Труды 5-ой Междунар. науч.-практ. конференции, ВлГУ, 2009,475 с.

112. Феоктистова, И. Д. Оценка экологического состояния почв урбанизированных территорий, загрязненных нефтепродуктами / И. Д. Феоктистова, О. Н. Сахно, А. Г. Журавлева // Известия Самарского научного центра РАН. -2011. — № 1(5).-С. 1233.-ISSN 1990-5378.

113. Харламов A.C. Биоиндикационная оценка состояния почвы селитебных территорий с использованием микробных тест-объектов.// Канд. дисс. -Калуга, 2000.

114. Харламов A.C. Использование микробных тест-объектов в мониторинге почв.// Всероссийская научная конференция «Экологические и метеорологические проблемы больших городов и промышленных зон». Тез.докл. С-Пб.; Изд-во РГТМУ, 1999, 167-168с.

115. Чеснокова С.М., Трифонова Т.А., Смотрова С.П. Экотоксикологический анализ объектов окружающей среды. ВлГУ, 1999.

116. Черных Н.А., Милащенко Н.З., Ладонин В.Ф. Экотоксикологические аспекты загрязнения почв тяжелыми металлами// М.: Агроконсалт, 1999. -176 с.

117. Чеснокова С.М., Феоктистова И.Д. Экологическая оценка почв городских ландшафтов загрязненных нефтепродуктами. Материалы 4-го Докучаевского общества почвоведов, Новосибирск, 2004, 649 с.

118. Adriano D.C., Chlopecka A., Kaplan D.I. Role of soil chemistry in soil remediation and ecosystem conservation.//Soil chem. and Ecosys. health. Ed. P.M. Huang. Soil Sci.Soc. Am. Madison, Wise. P. 261-386.

119. Amadi A., Dickson A.A.,Maate G.O., Remediation of oil polluted soils. I. Organic and inorganic nutrient supplements on the performance of Maize (Zea may L.).// Water, air and soil pollut. 1993. Vol. 66. No 1-2. P. 59-76.

120. Arbeitskrest der Deutschen Bodenrunndlichen Gesellschalt (Vorsitz: W. Burghardt) // Umweltbundesamt, Texte 18/89, 1989, Berlin, 162 p.

121. Atlas R.M., Bartha R. Hydrocarbon biodegradaition and oil spill bioremediation / Ed. By K.C. Marchall.// Adv. Microb. Ecol. 1992. Vol. 12. P. 278-338.

122. Blume H.-P. Classificaition of soils in urban agglomeraitions.// Catena. Vol. 16; 1989. P. 269-275.

123. Bockheim J.G. Nature and properties of highly disturbed urban soils.// Philadelphia, Pennsilvania. 1974. Paper presented before Div. S-5, Soil Science of America, Chicago, Illinois.

124. Bridges E.M. Soils in the urban jungle.// Geografical magaz., 1989. 61, P. 14.

125. Burghardt W. Soils in urban and industrial enviroments.// Z. Pflanzenernahr. Bodenkd. 157, 1994. P. 205-214.

126. Craul P.G. Urban soils and landscape design.// 1992. 396 p.

127. Ellis R., Adams R.S., Contamination of soils by petroleum gydrocarbons.// Adv. Agron. 1961. Vol. 13. P. 142-147.

128. Fanning D.S., Stein C.E. and Patterson J.S. Theories of genesis and classificaition of highly man-inffluenced soils.// 1978/Inter. Soil Sci. Soc., Edmonton, Alberta, June.

129. Feoktistova Irina Urban soils technogenic pollution in the petrol stationtiiaffecting areas 4 International Conference on Soils Urban Industrial, Traffic and Mining Areas, Nanjing, China, October 18-27, 2007, p. 183.

130. Final Report of FIG Commission 7 Years 1994-98. International Office of the Cadastre and Land Registry (OICRF). OICRF, Waltersingel 1, 7314 NK Apeldoorn, the Netherlands.

131. Ganster D., Bonnevie N., Gillis C., Wenning R. Assessment of Chemical Loadings to Newark 1991. // Ecotoxicology and environmental safety. 1993, Vol. 25. Iss.2.

132. Hollis J.M. Proposal of the classificaition, description and mapping of soils in urban areas.// Englich Nature, 1992, Peterborough, 41.

133. Hosterttler F. et al. Use of Geochemical biomarkers in bottom sediment to truck oil from a spill, San-Francisko bay, California.// Marine pollution bulletin. 1992. Vol. 24. Iss. 2.

134. Kabata-Pendias A. Behavioral properties of trace metals in soils.// Appl. Geochem. Suppl. 2. P. 3-9.

135. Krasnoshchekov Aleksei Ecologic Multiplier in urban territories cadastre 3rd International Science and Technology, Houston, Texas, USA, August 6-9, 2007.

136. Sakhno Olga, Zhuravleva Antonina Microorganisms of the nitrogen cycle as indicators of biological activity of soils 3rd International Science and Technology, Houston, Texas, USA, August 6-9, 2007.

137. Selivanova Nina, Shirkin Leonid Heavy metals soils pollution 3rd International Science and Technology, Houston, Texas, USA, August 6-9, 2007.

138. Mcgill W.W. Soil restoration following oil spills. Review.// J.Canad. petrol.Technol. 1977.Vol. 16. No 2. P. 60-67.

139. Soils in the Urban Environments, edd by P. Bullock and P.G. Gregory.// Blackwell Scientific publicaitions, Oxsford, 1991. P. 174.

140. Trifonova T.A., Zhuravleva Antonina, Sakhno Olga Microbiological• th •diagnostics of soils state in «Urbanired zones» 4 International Conference on

141. Soils Urban Industrial, Traffic and Mining Areas, Nanjing, China, October 18-27, 2007, p. 183.

142. Trifonova T.A., Romanov V.V. Soil-Landscape zoning of the Vladimir Opol'e Region//Eurasian Soil Science, Vol.33, № 9, 2000, pp. 913-918.

143. Vink A.P.A. Landscape ecology and Land used// London and New York, 1983, p. 264.