Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Оценка состояния загрязненных мазутом почв по биологическим показателям

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Оценка состояния загрязненных мазутом почв по биологическим показателям"

На правах рукописи 004690123

Ротина Елена Николаевна

ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ЗАГРЯЗНЕННЫХ МАЗУТОМ ПОЧВ ПО БИОЛОГИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ

03.00.16 - экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Ростов-на-Дону - 2010

1 ДПР да

004600123

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

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Колесников Сергей Ильич

Официальные оппоненты: доктор биологических наук

Приваленко Валерий Владимирович

доктор биологических наук, доцент Минкина Татьяна Михайловна

Ведущая организация: Институт биологии Уфимского НЦ РАН

Защита диссертации состоится 30 апреля 2010 г. в 13.30 на заседании диссертационного совета Д 212.208.32 по биологическим наукам при Южном федеральном университете (344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Б.Садовая, 105, ЮФУ, зал заседаний, e-mail: denisova777@inbox.ru, факс: (863)2638723).

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

Автореферат разослан 26 марта 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного сове; кандидат биологических наук

Денисова Т.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Мазут является достаточно распространенным загрязняющим веществом. К источникам загрязнения окружающей среды мазутом относятся места его хранения, транспортировки и использования, в частности, широко распространенные котельные, работающие на мазутном топливе.

Известны многочисленные исследования влияния на свойства почвы загрязнения нефтью (Звягинцев и др., 1987; Исмаилов, 1988; Хазиев и др., 1988; Трофимов и др., 2000; Киреева и др., 2002; Пиковский и др., 2003; Колесников и др., 2007, и др.). Встречаются работы, посвященные загрязнению почв бензином, соляркой, керосином (Frankenberger et al., 1982, Та-тосян, Колесников, 2003), топливным маслом (Рора, 1999, 2000), продуктами окисления нефти (Киреева и др., 1998), полициклическими ароматическими углеводородами, флуораном и бенз(а)пиреном, полихлорирован-ными бифенилами (Исмаилов, 1988; Геннадиев и др., 1990; Wilke, 1997; Wilke, Koch, 1998). А вот экологические последствия загрязнения почв мазутом практически не изучены. Недавно на кафедре экологии и природопользования ЮФУ были проведены исследовании по влиянию загрязнения мазутом на биологические свойства некоторых почв Юга России в условиях лабораторных модельных опытов (Гайворонский, Колесников, 2008). В настоящем исследовании изучены последствия загрязнения мазутом в естественных полевых условиях.

Один из крупных очагов мазутного загрязнения расположен под г.Майкоп, где в течение длительного времени сбросы из котельной конденсата с мазутом, а периодически и самого мазута привели к катастрофическому загрязнению прилегающей территории. При всем негативном воздействии на окружающую среду, загрязненный участок стал ценным полигоном для изучения последствий мазутного загрязнения почв и экосистем в естественных условиях и для отработки путей ликвидации мазутных загрязнений.

В настоящем исследовании главное внимание уделено биологическим свойствам почвы, поскольку именно они первыми реагируют на загрязнение.

Цель и задачи исследования. Цель работы — дать оценку экологического состояния загрязненных мазутом чернозема выщелоченного слитого и бурой лесной почвы по биологическим показателям.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

1.Установить закономерности воздействия загрязнения мазутом на биологические свойства чернозема слитого и бурой лесной почвы, такие как численность микроорганизмов, ферментативная активность, фитоток-сичность почв, а также содержание гумуса и реакция среды.

2.Сравнить последствия загрязнения почв мазутом в лабораторном модельном опыте и в естественных полевых условиях.

3.Провести сравнительный анализ возможности и целесообразности использования различных биологических показателей в целях оценки экоч логического состояния почв, загрязненных мазутом.

4.Разработать и апробировать методику оценки эффективности рекультивации загрязненных мазутом почв по биологическим показателям.

Основные положения, выносимые на защиту.

1.Загрязнение мазутом чернозема слитого и бурой лесной почвы не вызывает катастрофического ухудшения их состояния: и под старой коркой мазута, и под свежим его слоем почва сохраняет достаточно высокую биологическую активность.

2.Негативные последствия загрязнения почв мазутом в большей степени проявляются в лабораторном модельном опыте, чем в естественных полевых условиях. В полевых условиях содержание в почве загрязняющего вещества является не единственньм экологическим фактором, находящимся не в оптимуме, соответственно и разница в значениях биологических показателей между загрязненной и незагрязненной почвой затушевывается.

3.Для оценки экологического состояния почв, загрязненных мазутом, рекомендуется, в первую очередь, использовать такие биологические пока-

затели как активность каталазы и дегидрогеназы, обилие бактерий родц Аг^оЬайег, всхожесть.

4.Если до рекультивации разница значений интегрального показателя биологического состояния (ИПБС) между загрязненной и незагрязненной (фоновой) почвой составляет менее 10%, рекультивацию проводить не целесообразно. Если разница между значениями ИПБС рекультивированной и незагрязненной почв составляет менее 10 %, значит рекультивация проведена эффективно.

Научная новизна работы. Впервые в естественных условиях установлены закономерности воздействия загрязнения мазутом на биологические и другие свойства чернозема слитого и бурой лесной почвы. Сопоставлены последствия загрязнения почв мазутом в лабораторном модельном опыте и в естественных полевых условиях. Проведен сравнительный анализ применимости различных биологических показателей в целях оценки экологического состояния почв, загрязненных мазутом. Разработана и апробирована методика оценки эффективности рекультивации загрязненных мазутом почв по биологическим показателям. Дана оценка эффективности технического и биологического этапов рекультивации почв «Майкопского полигона».

Практическая значимость. Результаты исследования могут быть использованы при оценке воздействия на окружающую среду, мониторинге и диагностике состояния загрязненных почв, оценке риска природных и антропогенных катастроф, проведении экологической экспертизы, разработке региональных нормативов содержания мазута в почвах, рекультивации загрязненных мазутом почв и в других природоохранных и производственных мероприятиях.

Результаты исследования были использованы при научно-техническом сопровождении ликвидации мазутного загрязнения территории под г. Майкопом с разработкой технологических схем технического и биологического этапов рекультивации и оценкой эффективности рекультивации по биологическим показателям.

Материалы исследования используются в учебном процессе при преподавании экологии, почвоведения, природопользования и охраны ок-

ружающей среды, экологической экспертизы, мониторинга и биоиндикации, нормирования качества окружающей среды и в других дисциплинах Южного федерального университета.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на Международной научной конференции «Экология и биология почв» (Ростов-на-Дону, 2007); Международной научно-практической конференции «Экологические проблемы. Взгляд в будущее» (Абрау-Дюрсо-Ростов-на-Дону, 2008); I Всероссийской научно-практической конференции «Фундаментальные достижения в почвоведении, экологии, сельском хозяйстве на пути к инновациям» (Москва, 2008); V Всероссийском съезде общества почвоведов им. В.В. Докучаева (Ростов-на-Дону, 18-23 августа 2008 г.); The Eurosoil Symposium (Austria, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, объемом 2,2 п.л., из них 1 статья в издании, рекомендованном ВАК. Доля участия автора в публикациях составляет 50 % (1,1 п.л.).

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 143 страницах печатного текста. Состоит из введения, 7 глав, выводов, списка литературы. Содержит 22 таблицы и 11 рисунков. Список литературы включает 187 источников, из них 27 на иностранных языках.

Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (гранты № 07-04-00690-а, № 07-04-10132-к, № 08-04-10080-к), Федерального агентства по науке и инновациям (грант № МД-3155.2007.4), ФЦП «Развитие сети федеральных университетов» (договора № К-07-Т-46, № К-08-Т-19), ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы (государственные контракты № П169 и № П1298), ООО МП «Экология» (хоздоговор № 3756).

Автор глубоко признателен за помощь в работе своему научному руководителю — заведующему кафедрой экологии и природопользования ЮФУ, д.с.-х.н., профессору С.И. Колесникову и всем сотрудникам кафедры.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА 1. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ

ПОЧВ И ЭКОСИСТЕМ НЕФТЬЮ И НЕФТЕПРОДУКТАМИ

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

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРРИТОРИИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Район исследования — «Майкопский полигон» — территория военной части в Майкопском районе Республики Адыгея. Источником загрязнения территории мазутом является котельная военной части.

Район исследования расположен в предгорной холмистой части на высоте около 300 м над уровнем моря. Климат района — умеренно-теплый и влажный.

Растительность территории представлена разными группировками. Зональная растительность - буково-дубово-грабовый лес с примерно равными долями субдоминантов. Кроме того, отмечены клен, ясень и другие деревья. Лес в основном мертвопокровный, в слабовыраженном подлеске в основном угнетенный древесный подрост, травянистая растительность не выражена. Подстилки практически нет.

Посередине загрязненной территории вдоль ручья Мазутный проходит просека, заросшая в основном травянистой растительностью сложного состава. В верхней и средней частях полигона, в местах интенсивного воздействия бульдозерами образовалась рудеральная группировка, состоящая из донника, амброзии, пырея, вейника, подорожника, щавеля и др. Состояние растений, в основном, хорошее. Местами они образуют сомкнутый покров с высотой травостоя более 1,5 м.

Вблизи ручья Мазутного и в нижней части полигона образовались группировки влаголюбивых растений: тростник, рогоз и др.

Почвенный покров представлен двумя типами почв: в верхней половине склона — чернозем слитой сверхмощный, в нижней части территории — бурая лесная кислая. Необычно узкая граница перехода между этими двумя типами почв (не более 20-30 м) и инвертированная (обратная) вертикальная очередность их залегания представляют самостоятельные задачи для исследования, которые в настоящей работе не ставились.

В 2008 году территория «Майкопского полигона» была подвергнута рекультивации. Летом была проведена техническая рекультивация, которая заключалась в удалении мазута с поверхности почвы местами вместе с верхним пропитанным мазутом слоем почвы. Осенью была осуществлена биологическая рекультивация, включающая распашку участков, лишенных в ходе первого этапа растительности, и высева на них озимой пшеницы.

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Образцы почвы были отобраны до рекультивации (2007 год), после технического (2008 год) и биологического (2009 год) этапов рекультивации.

Образцы почв были отобраны как с незагрязненных (фоновых) участков, так и с участков, загрязненных мазутом в разной степени. До рекультивации почвенные образцы были взяты из различных генетических горизонтов, после рекультивации — из верхнего слоя почвы.

Лабораторно-аналитические исследования были выполнены на ка-1 федре экологии и природопользования Южного федерального университета с использованием общепринятых методов (Методы почвенной микробиологии и биохимии, 1991; Казеев и др., 2003). Активность каталазы измеряли по методике Галстяна, дегидрогеназы — по методике Галстяна в модификации Хазиева. Численность бактерий учитывали методом люминесцентной микроскопии, обилие бактерий рода Аг^оЬайег — методом комочков обрастания на среде Эшби. О фитотоксичности почв судили по изменению показателей прорастания семян (всхожесть, энергия прорастания, дружность прорастания, скорость прорастания) и интенсивности начального роста растений (длина корней, длина побегов). В качестве тест-

объекта использовали редис сорта «Корунд». Содержание гумуса определяли по методу Тюрина в модификации Никитина со спектрофотометриче-ским окончанием. Реакцию почвенной среды (рН) определяли потенцио-метрическим методом.

Интегральный показатель биологического состояния почвы (ИПБС) определяли на основе наиболее информативных и чувствительных показателей: активность каталазы и дегидрогеназы, обилие бактерий рода Аго1оЬас1ег и всхожесть. Бактерии рода Аго1оЬас1ег традиционно используют как индикатор химического загрязнения почвы. Каталаза и дегидро-геназа характеризуют протекание окислительно-восстановительных процессов. Они относятся к классу оксидоредуктаз, которые наиболее чувствительны к химическому загрязнению. Всхожесть семян позволяет судить об условиях прорастания растений.

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

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ МАЗУТОМ НА ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ПОЧВ ИССЛЕДУЕМОЙ ТЕРРИТОРИИ

Как показали проведенные исследования, не все исследованные показатели снижают свои значения при загрязнении почвы мазутом (табл. 1, 2). Во многих случаях наблюдалась стимуляция биологической активности почвы в результате загрязнения.

Активность окислительно-восстановительных ферментов — каталазы и дегидрогеназы — при загрязнении мазутом, как правило, снижается. Это объясняется тем, что мазутная корка ухудшает воздушный режим почвы, препятствуя проникновению воздуха в почву. Подобные закономерности были выявлены исследователями и ранее.

Таблица 1

Влияние загрязнения мазутом на эколого-биологические свойства черно-

зема слитого и бурой лесной почвы

Почва Генетический горизонт Глубина отбора образца, см Содержание органического вещества, % Я сх Активность каталазы, мл 02/г Активность дегидрогеназы, мгТГХ/Юг Обилие бактерий рода АгоюЬайег, % комочков обрастания Всхожесть, % Длина корней, мм Длина побегов, мм

Бурая лесная, фон А 0-10 3,0 7,0 3,5 4,4 15,0 80 23 31

АВ 15-25 1,6 7,2 2,5 4,9 21,5 68 39 31

BCg 60-70 1,1 6,4 0,5 2,7 23,0 81 54 34

Бурая лесная, под коркой мазута корка 2-0 11,3 6,5 2,1 1,8 21,5 60 68 36

А 2-10 7,9 7,3 7,8 2,4 13,5 83 66 37

АВ 20-30 2,4 7,3 4,9 2,6 24,5 89 60 33

40-50 1,7 7,1 5,6 2,9 12,5 77 64 34

Бурая лесная, под коркой мазута корка 1<2)-0 7,7 0,3 0,5 18,5 80 64 53

А 0-7 10,1 6,4 1,6 2,2 22,0 87 42 19

АВ 10-20 1,9 6,6 0,4 2,1 13,5 89 49 25

Чернозем слитой, фон А 0-10 7,3 7,0 6,5 7,3 16,5 75 29 27

20-30 3,2 7,4 4,0 3,0 23,0 93 . 15 25

35-45 1,0 7,2 2,3 2,2 21,5 95 49 35

50-60 2,0 6,2 0,7 2,7 8,0 84 48 30

70-80 1,8 6,0 1,6 5,5 18,5 76 51 37

90-100 1,7 6,1 1,6 3,5 16,5 76 39 27

140-150 0,3 7,6 3,0 4,9 13,0 72 54 32

170-180 0,2 7,9 4,2 3,1 18,5 88 45 32

Чернозем слитой, под коркой мазута А 0-10 12,7 7,2 4,7 5,6 22,0 73 39 37

А1 10-20 1,4 7,0 2,1 4,5 12,5 73 36 31

Чернозем слитой, под свежим мазутом А 5-15 6,8 6,9 1,2 2,8 18,5 84 59 38

Обилие бактерий рода АгоЮЬа^ег, в большинстве случаев увеличивается. Эта группа бактерий традиционно используется в биоиндикации химического загрязнения. Их хорошее состояние свидетельствует об отсутствии токсического воздействия на них мазута.

Наиболее устойчивыми к загрязнению проявили себя показатели фи-тотоксичности: всхожесть, длина корней и длина надземных побегов. Натурные наблюдения за состоянием растительности на загрязненном участке также свидетельствуют об отсутствии негативного воздействия мазута на растения.

Таблица 2

Влияние загрязнения мазутом на эколого-биологические свойства чернозема слитого и бурой лесной почвы (верхний горизонт) и оценка экологического состояния почвы с использованием ИПБС почвы

Почва Содержание органического вещества, % К о. Активность каталазы, мл 02/г Активность дегидрогеназы, мгТТХ/10 г Обилие бактерий рода Д7.о!оЬлс1сг, % комочков обрастания Всхожесть, % Длина корней, мм Длина побегов, мм ИПБС*

Бурая лесная, фон 3,0 7,0 3,5 4,4 60 80 23 31 100

Бурая лесная, под коркой мазута 7,9 7,3 7,8 2,4 54 83 66 37 118

Бурая лесная, под коркой мазута 10,1 6,4 1,6 2,2 88 87 42 19 88

Чернозем слитой, фон 7,3 7,0 6,5 7,3 66 75 29 27 100

Чернозем слитой, под коркой мазута 12,7 7,2 4,7 5,6 88 73 39 37 95

Чернозем слитой, под свежим мазутом 6,8 6,9 1,2 2,8 74 84 59 38 70

Примечание: ИПБС рассчитан по показателям: активность каталазы, активность де-гвдрогеназы, обилие бактерий рода АгюЫзасЛег, всхожесть редиса

Таким образом, загрязнение мазутом исследованных почв не вызывает катастрофического ухудшения состояния почвы: и под старой коркой мазута, и под свежим его слоем почва сохраняет достаточно высокую биологическую активность. Следовательно, после удаления загрязненного мазутом слоя почвы (0-2 до 5 см), оставшаяся почва будет нормально выполнять свои экологические функции, что обеспечит нормальное функционирование всей экосистемы. Даже в случае неполного сбора мазута, как показали натурные и модельные лабораторные исследования, растительность не будет испытывать выраженного негативного воздействия и в последствие нефтепродукты подвергнутся естественной деградации почвенной микрофлорой.

Негативный эффект от загрязнения был более выражен на бурой лесной почве с более низким рН — 6,4. В то время как на бурой почве с рН 7,3 зафиксировано увеличение биологической активности.

Настоящее исследование не позволяет провести корректного сравнения чернозема слитого и бурой лесной почвы по степени их устойчивости к загрязнению мазутом. Решение этой задачи возможно только методом моделирования загрязнения почв заданными дозами мазута. Это было сделано в исследовании В.Г. Гайворонского и С.И. Колесникова (2008), которое показало, что большей устойчивостью обладает чернозем слитой. Это связано с его лучшей оструктуренностью, более окислительными условиями и более высокой биологической активностью.

ГЛАВА 5. СРАВНЕНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ МАЗУТА НА ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ПОЧВЫ В ЛАБОРАТОРНЫХ И ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЯХ

В работе было проведено сравнение воздействия мазута на свойства чернозема слитого и бурой лесной почвы в лабораторных и природных условиях.

Для этого были заложены лабораторные модельные опыты (Гайво-ронский, Колесников, 2008). В качестве объекта исследования были использованы те же чернозем слитой и бурая лесная почва, отобранные из верхнего 10-ти см слоя с прилегающей к району загрязнения незагрязненной территории.

Мазут вносили во влажную почву. Моделировали поверхностное за-, грязнение почвы. Исследовали концентрации мазута 0,25, 0,5, 1, 2,5, 5, 10, 25, 50 % от массы почвы. Почву инкубировали в вегетационных сосудах при комнатной температуре и оптимальном увлажнении в течение 30 суток после загрязнения. Определяли те же биологические показатели, что и в настоящем исследовании.

В результате было установлено, что в лабораторных условиях все исследованные показатели снижали свои значения и, как правило, пропорционально дозе загрязняющего вещества (Гайворонский, Колесников, 2008). В природных условиях результаты были не столь однозначны. Не все исследованные показатели уменьшали свои значения при загрязнении почвы мазутом (табл. 1, 2). Во многих случаях наблюдалась стимуляция биологической активности почвы в результате загрязнения.

При лабораторном загрязнении неблагоприятные экологические последствия зафиксированы при концентрации мазута в почве более 0,3% на черноземе слитом и более 0,1% на бурой лесной почве. В природных условиях экологически безопасная концентрация мазута в почве значительно выше.

ГЛАВА 6. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЗАГРЯЗНЕННЫХ МАЗУТОМ ПОЧВ ПО БИОЛОГИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ

Для оценки эффективности рекультивации почв, загрязненных мазутом, рекомендуется методика определения интегрального показателя биологического состояния (ИПБС) почвы, рассчитанного по наиболее информативным биологическим показателям. Целесообразно использовать такие биологические показатели как активность каталазы, активность дегидроге-назы, обилие бактерий рода Azotobacter и всхожесть.

Выбор именно этих показателей обусловлен следующими причинами. Для оценки состояния почвы при загрязнении следует использовать наиболее чувствительные и информативные показатели (Колесников и др.,' 2000). При этом под чувствительностью понимается степень снижения значений показатели в зависимости от содержания в почве загрязняющего вещества, а информативность — это теснота корреляции между содержанием в почве загрязняющего вещества и значением показателя.

Из результатов многочисленных исследований (Звягинцев и др., 1987; Исмаилов, 1988; Хазиев и др., 1988; Киреева и др., 1998; Трофимов и др., 2000; Пиковский и др., 2003; Колесников и др., 2007, и др.) следует, что из разнообразных показателей состояния почвы — физических, химических, физико-химических и др. — наиболее чувствительными являются биологические показатели. Только они реагируют уже на незначительное загрязнение почвы.

В свою очередь среди биологических показателей можно выделить более чувствительные и информативные при загрязнении почв мазутом. Как показали исследования В.Г. Гайворонского и С.И. Колесникова (2007, 2008), таковыми являются активность каталазы и дегидрогеназы, обилие бактерий рода Azotobacter, всхожесть, длина корней, длина надземных по-

бегов, целлюлозолитическая способность. Последний показатель целесообразно применять, если есть возможность заложить в почву полотна ткани на 30 дней экспозиции. Исследования М.Л. Татосян, Д.К. Азнаурьян и С.И. Колесникова (2003, 2007) показали, что микробиологические показатели численности аммонифицирующих и спорообразующих бактерий, ак-тиномицетов и микромицетов являются чувствительными, но не всегда информативными. Часто значения этих показателей при незначительном загрязнении нефтью и нефтепродуктами даже возрастают. В результате не наблюдается тесной корреляции между дозой загрязняющего вещества и показателем численности микроорганизмов. В то же время такой микробиологический показатель как обилие (численность) бактерии рода Аг^оЬайег, определяемый методом комочков обрастания, на фоне высокой чувствительности демонстрирует хорошую информативность. Однако в его применении есть ограничение — его невозможно использовать на почвах с низкой численностью азотобактера (кислых почвах).

Из показателей ферментативной активности при загрязнении почвы нефтью и нефтепродуктами, в частности, мазутом чувствительными и информативными являются окислительно-восстановительные ферменты (Колесников и др., 2007). Удобными для определения являются каталаза и де-гидрогеназа.

Важными показателями состояния загрязненных почв являются показатели фитотоксичности. Как показали предыдущие (Колесников и др., 2000, 2006) и настоящие исследования наилучшим сочетанием чувствительности и информативности обладает всхожесть.

Таким образом, при оценке состояния почв, загрязненных мазутом, рекомендуется рассчитывать ИПБС на основе следующих показателей: ак^ тивность каталазы, активность дегидрогеназы, обилие бактерий рода АгоЬЬа^ег и всхожесть.

ГЛАВА 7. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ЗАГРЯЗНЕННЫХ МАЗУТОМ ПОЧВ ПО БИОЛОГИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ

В табл. 3 представлено содержание мазута в фоновой (незагрязненной), незначительно и значительно загрязненной почве «Майкопского полигона».

Таблица 3

Содержание нефтепродуктов в верхнем горизонте (0-10 см) почв «Майкопского полигона»

Содержание Фон Незначительное Значительное

мазута загрязнение загрязнение

Чернозем слитой

визуально мазут отсутствует редкие отдельные пятна в виде корочки засохшего мазута мощностью до 1 см на поверхности почвы сплошной слой свежего мазута мощностью до 2 см на поверхности почвы

мг/г 0,13 0,26 0,32

% 0,013 0,026 0,032

Бурая лесная почва

визуально мазут отсутствует редкие отдельные пятна в виде корочки засохшего мазута мощностью до 1 см на поверхности почвы сплошной слой свежего мазута мощностью до 2 см на поверхности почвы

мг/г 0,14 0,18 0,21

% 0,014 0,018 0,021

В табл. 4-6 представлены результаты исследования изменения биологических свойств чернозема слитого и бурой лесной почвы в ходе рекультивации.

В табл. 6 представлен интегральный показатель биологического состояния почв, рассчитанный по наиболее чувствительным и информативным биологическим показателям: активность катаггазы, активность дегид-рогеназы, обилие бактерий рода АгоШЬа^ег, всхожесть редиса.

Как видно из табл. 6, проведение технического этапа рекультивации практически не повлияло на состояние чернозема слитого (ИПБС был 70%, стал 69 % от фона) и сильно ухудшило биологические показатели бурой лесной почвы (ИПБС был 88 %, стал 78 %). Это связано с тем, что вместе с мазутом был удален верхний слой бурой лесной почвы, где сосредоточены основные запасы гумуса. Это привело к резкому снижению ИПБС. В черноземе слитом гумус распределен по профилю почвы более равномерно, поэтому ИПБС практически не снизился.

Биологический этап рекультивации увеличил значения ИПБС и черноземе слитом с 69 % до 95 % от ИПБС незагрязненной почвы, и бурой лесной почвы с 78 % до 82 %.

Таблица 4

Изменение активности каталазы и дегидрогеназы в почвах «Майкопского

полигона» при его рекультивации

Год Нерекультивиро-ванная территория Рекультивированная территория НСР„} (между 1 и 2) НСР05 (между 1 и 3)

Фон Загрязнение (незначительное ) осталось Этапы рекультивации Загрязнение (значительное*) ликвидировано

1 2 3

активность каталазы, мл О/г почвы

Чернозем слитой

2007 6,5 4,7 До рекультивации 1,2 0,6 0,4

2008 7,7 7,3 После технической рекультивации 5,7 0,8 0,7

2009 8,6 9,3 После биологической рекультивации 11,8 0,9 1,0

НСРЮ 0,6 0,6 0,5

Бурая лесная почва

2007 3,5 7,8 До рекультивации 1,6 0,6 0,3

2008 8,9 8,8 После технической рекультивации 8,5 0,9 0,9

2009 5,2 5,1 После биологической рекультивации 5,1 0,5 0,5

НСР0, 0,5 0,6 0,4

активность дегидрогеназы, мг ТФФ/10 г!24 часа

Чернозем слитой

2007 7,3 5,6 До рекультивации 2,8 0,6 0,5

2008 7,8 8,2 После технической рекультивации 4,0 0,8 0,6

2009 7,4 7,9 После биологической рекультивации 4,4 0,8 0,6

НСР05 0,6 0,6 \ 0,3

Бурая лесная почва

2007 4,4 2,4 До рекультивации 2,2 0,3 0,3

2008 5,3 6,2 После технической рекультивации 2,8 0,6 0,4

2009 3,9 4,4 После биологической рекультивации 3,4 0,4 0,4

НСРВ5 0,4 0,3 0,2

Примечание: см. табл. 3.

Таблица 5

Изменение обилия бактерий рода АгоЮЬайег и всхожести редиса в почвах

«Майкопского полигона» при его рекультивации, % комочков обрастания

Год Нерекультивированная территория Рекультивированная территория НСР05 (между 1 и 2) НСР05 (между 1 и 3)

Фон Загрязнение (незначительное*) осталось Этапы рекультивации Загрязнение (значительное*) ликвидировано

1 2 3

обилие бактерий рода Лго^ЬаЫег, % комочков обрастания

Чернозем слитой

2007 66 88 До рекультивации 74 12 11

2008 46 51 После технической рекультивации 27 7 5

2009 25 28 После биологической рекультивации 21 4 3

НСР„, 7 8 б

Бурая лесная почва

2007 60 54 До рекультивации 88 9 и

2008 31 47 После технической рекультивации 23 6 4

2009 33 45 После биологической рекультивации 16 6 4

НСР0, 6 7 6

всхожесть редиса, %

Чернозем слитой

2007 75 73 До рекультивации 84 9 10

2008 82 76 После технической рекультивации 75 9 9

2009 91 90 После биологической рекультивации 89 11 11

НСРВ5 7 6 7

Бурая лесная почва

2007 75 83 До рекультивации 87 8 8

2008 82 89 После технической рекультивации 82 9 9

2009 91 89 После биологической рекультивации 81 9 8

НСР05 7 7 7

*

Примечание: см. табл. 3.

Таблица 6

Изменение ИПБС почв «Майкопского полигона» при их рекультивации,

% от фона

Год Нерекультивированная территория Рекультивированная территория Разница между 1и2 Разница между 1 иЗ

Фон Загрязнение (незначительное ) осталось Этапы рекультивации Загрязнение (значительное ) ликвидировано

1 2 3

Чернозем слитой

2007 100 95 До рекультивации 70 -5 -30

2008 100 101 После технической рекультивации 69 1 -31

2009 100 106 После биологической рекультивации 95 6 -5

Бурая лесная почва

2007 100 118 До рекультивации 88 18 -12

2008 100 116 После технической рекультивации 78 16 -22

2009 100 113 После биологической рекультивации 82 13 -18

Примечание: ИПБС рассчитан по показателям: активность каталазы, активность дегидроге-назы, обилие бактерий рода Azotobacter, всхожесть редиса; " см. табл, 3.

В результате обоих этапов рекультивации ИПБС чернозема слитого вырос с 70 % до 95 % от фона, а ИПБС бурой лесной почвы снизился с 88% до 82 %.

На участках где загрязнение исходно было не велико, и рекультивация не проводилась, ИПБС чернозема слитого вырос с 95 % до 106 %, а бурой лесной почвы относительно снизился со 118 % до 113 % от фона. Эти цифры свидетельствуют с одной стороны о стимулирующем эффекте малых доз мазута, с другой о правильности решения не проводить рекультивацию участков с незначительным мазутным загрязнением.

Работами С.И.Колесникова с соавт. (2000, 2002) показано, что снижение ИПБС более чем на 10 % сопровождается нарушением важных экологических функций почвы.

Соответственно, если значение ИПБС рекультивированной почвы и значение ИПБС незагрязненной (фоновой) почвы различаются менее чем на 10 %, значит рекультивация проведена эффективно. Если различия составляют более 10 %, то рекультивация не привела к должному эффекту.

Если до рекультивации разница ИПБС между загрязненной и незагрязненной почвой составляет менее 10 %, рекультивацию проводить не целесообразно, так как это потребует затрат, а эффект будет не велик, поскольку основные экологические функции почва выполняет и без рекультивации.

Как видно из табл. 6, рекультивацию чернозема слитого можно считать эффективной, так как разница ИПБС между фоновой и загрязненной почвой до рекультивации составляла 30 %, а после рекультивации — только 5 %, что меньше 10 %.

Что же касается рекультивации бурой лесной почвы, то вряд ли необходимо было проводить технический этап рекультивации. В ходе технической рекультивации вместе с мазутом был удален верхний самый плодородный слой почвы. Как видно из табл. 6 этот процесс практически не повлиял на ИПБС чернозема слитого (был 70 %, стал 69 % от фона), так как и нижние слои чернозема достаточно гумусированны, зато резко снизил ИПБС бурой лесной почвы (был 88 %, стал 78 % от фона). Биологический этап рекультивации несколько улучшил ее ИПБС (82 % от фона), но все равно не восстановил даже до значений предрекультивационного состояния (88 % от фона).

До рекультивации ИПБС загрязненной бурой почвы отличался от ИПБС незагрязненной почвы только на 12 %. Эта почва была загрязнена в меньшей степени, чем чернозем. Так как 12 % близко к 10 %, то более целесообразным было провести на бурой лесной почве только биологическую рекультивацию, тем более учитывая генетические свойства этой почвы, а именно — высокое содержание гумуса только в верхнем горизонте почвы.

20

ВЫВОДЫ

1. Не все исследованные показатели снижают свои значения при загрязнении почвы мазутом. Во многих случаях наблюдалась стимуляция биологической активности почвы в результате загрязнения. Активность ка-талазы и дегидрогеназы при загрязнении мазутом, как правило, снижалась. Это объясняется тем, что мазутная корка ухудшает воздушный режим почвы. Обилие бактерий рода АнЛоЬайег, в большинстве случат ев увеличивалось, что свидетельствует об отсутствии токсического воздействия на них мазута. Наиболее устойчивыми к загрязнению проявили себя показатели фитотоксичности: всхожесть, длина корней и надземных побегов. Натурные наблюдения за состоянием растительности на загрязненном участке также свидетельствуют о высокой устойчивости растений к загрязнению почвы мазутом.

2. Загрязнение мазутом исследованных почв не вызывает катастрофического ухудшения их состояния: и под старой коркой мазута, и под свежим его слоем почва сохраняет достаточно высокую биологическую активность. После удаления загрязненного мазутом слоя почвы (0-2, до 5 см), оставшаяся почва может нормально выполнять свои экологические функции, что обеспечивает нормальное функционирование всей экосистемы.

3. Негативные последствия загрязнения почв мазутом в большей степени проявляются в лабораторном модельном опыте, чем в естественных полевых условиях. По-видимому, это связано с тем, что в лабораторном опыте создаются условия для протекания почвенных процессов близкие к оптимальным и разница в степени ухудшения свойств почвы между контролем и загрязненной почвой становиться более выраженной. При этом в полевых условиях содержание в почве загрязняющего вещества является не единственным экологическим фактором, находящимся не в оптимуме, соответственно и разница в значениях биологических пока-' зателей между загрязненной и незагрязненной почвой затушевывается.

4. Проведенное исследование показало целесообразность использования биологических показателей в целях оценки экологического состояния почв, загрязненных мазутом. В первую очередь рекомендуется исполь-

зовать такие биологические показатели как активность каталазы, активность дегидрогеназы, обилие бактерий рода Azotobacter, всхожесть.

5. Для оценки эффективности рекультивации почв, загрязненных нефтью или нефтепродуктами, может быть использована методика определения интегрального показателя биологического состояния (ИПБС) почвы,' рассчитанного по наиболее информативным биологическим показателям. Если значения ИПБС рекультивированной почвы и незагрязненной (фоновой) почвы различаются менее чем на 10 %, значит рекультивация проведена эффективно. Если различия составляют более 10 %, то рекультивация не привела к должному результату. Если до рекультивации разница значений ИПБС между загрязненной и незагрязненной почвой составляет менее 10 %, рекультивацию проводить не целесообразно.

6. Рекультивацию чернозема слитого «Майкопского полигона» можно считать эффективной, так как разница ИПБС между фоновой и загрязненной почвами до рекультивации составляла 30 %, а после рекультивации — только 5 %, что меньше 10 %. При рекультивации бурой лесной почвы не следовало проводить технический этап рекультивации, чтобы вмести с мазутом не удалять верхний гумусированный слой почвы, что привело к резкому снижению ИПБС. Поскольку до рекультивации разница ИПБС между загрязненной и незагрязненной почвами составляла лишь 12 %, то более целесообразным было бы ограничиться только биологической рекультивацией.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статья в издании, рекомендованном ВАК:

Х.Ротина E.H., Колесников С.И. Оценка экологического состояния загрязненных мазутом почв по биологическим показателям // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. науки. 2008. № 5. С. 102-104. (90 % 0,3 пл.). Статьи и тезисы в других изданиях: 2.Ротина E.H., Колесников С.И. Влияние загрязнения мазутом на эколого-биологические свойства чернозема выщелоченного слитого и бу-

рой лесной почвы // Экология и биология почв. Мат-лы Междунар. научной конф. Ростов н/Д: Ростиздат, 2007. С. 193-195. (90 % 0,2 п.л.).

3. Гайворонский В.Г., Ротина E.H., Жаркова М.Г., Кутузова И.В., Колесников С.И. Моделирование загрязнения чернозема слитого мазутом с целью установления экологически безопасной концентрации // Экологические проблемы. Взгляд в будущее. Сб. Тр. 5-й Междунар. научно-практ. конф. ЗАО «Ростиздат», Ростов-на-Дону, 2008. С. 119-123. (20 % 0,1 п.л.).

4. Ротина E.H., Гайворонский В.Г., Молчанова Е.В., Колесников С.И. Оценка экологического состояния загрязненных мазутом чернозема слитого и бурой лесной почвы по биологическим показателям // Экологические проблемы. Взгляд в будущее. Сб. Тр. 5-й Междунар. научно-практ. конф. ЗАО «Ростиздат», Ростов-на-Дону, 2008. С. 407-411. (25 % 0,1 п.л.).

5. Ротина E.H., Колесников С.И. Оценка экологического состояния почв, загрязненных мазутом по биологическим показателям // Тезисы докл. I Всероссийской научно-практич. конф. «Фундаментальные достижения в почвоведении, экологии, сельском хозяйстве на пути к инновациям». М.: МАКС Пресс. 2008. С. 256-258. (90 % 0,2 п.л.).

6. Ротина E.H., Кутузова И.В., Молчанова Е.В., Зубков Д.А. Определение способа рекультивации за1рязненной мазутом территории по биологическим параметрам состояния почвы // Материалы V Всероссийского съезда общества почвоведов им. В.В. Докучаева, 18-23 августа 2008 г. / ЗАО «Ростиздат». Ростов-на-Дону, 2008. С. 306. (70 % 0,1 п.л.).

7. Rotina E.N., Kolesnikov S.I. Pollution effect by black oil on biological properties of soils // Abstracts of The Eurosoil Symposium. Vienna. Austria. 2008. P. 208. (90 % 0,1 п.л.).

8. Ротина E.H., Колесников С.И. Влияние загрязнения мазутом на ферментативную активность чернозема выщелоченного слитого и бурой лесной почвы И Материалы II Международной научно-практической конференции «Экология биосистем: проблемы изучения, индикации и прогнозирования». Астрахань. 2009. С. 120. (90 % 0,1 п.л.).

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ИПБС — интегральный показатель биологического состояния почвы ,

НСР — наименьшая существенная разность

Подписано в печать 22.03.2010 г. Формат 60*84 /16. Объем 1,0 пл. Набор компьютерный. Гарнитура Times New Roman. Бумага офсетная. Тираж 100 экз. Заказ № 60.

Отпечатано в копировально-множительном отделе Южного федерального университета 344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Большая Садовая, 105/42, тел (863) 263-82-91.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Ротина, Елена Николаевна

введение.i.

глава 1. экологические последствия загрязнения почв и экосистем нефтью и нефтепродуктами.

1.1 .СОСТАВ И СВОЙСТВА НЕФТИ И МАЗУТА.

1.2. ПОВЕДЕНИЕ И ТРАНСФОРМАЦИЯ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ В ПОЧВЕ.

1.3. ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ НЕФТЬЮ И НЕФТЕПРОДУКТАМИ НА СВОЙСТВА ПОЧВЫ И ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ.

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

1.3.2. Состояние почвенной биоты при загрязнении нефтью и нефтепродуктами.

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

1.3.4. Влияние загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами на растения, животных и человека.

1.4. ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ НЕФТЬЮ И НЕФТЕПРОДУКТАМИ.

1.5. ЕСТЕСТВЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ В ПОЧВЕ.

1.6. ОХРАНА ПОЧВ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ НЕФТЬЮ И НЕФТЕПРОДУКТАМИ.

1.6.1. Проблема нормирования загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами.

1.6.2. Методы санации и рекультивации земель, загрязненных нефтью и нефтепродуктами.

1.6.3. почвенно-экологический мониторинг нефтяного загрязнения.

1.7. ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ И РЕКУЛЬТИВИРОВАННЫХ ЗЕМЕЛЬ

глава 2. характеристика территории исследования.

2.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРРИТОРИИ.

2.2. РАСТИТЕЛЬНЫЙ ПОКРОВ ТЕРРИТОРИИ.

2.2.1. Характеристика растительного покрова просеки.

2.2.2. Характеристика лесной растительности.

2.3. ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ ТЕРРИТОРИИ.

2.3.1. Черноземы выщелоченные слитые.

2.3.2. Бурые лесные почвы.

глава 3. материалы и методы исследований.

3.1. МЕТОДОЛОГИЯ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВ ПО БИОЛОГИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ.

3.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВ.

3.3. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ.

глава 4. влияние загрязнения мазутом на экологическое состояние почв исследуемой территории до рекультивации.

4.1. АКТИВНОСТЬ КАТАЛАЗЫ.

4.2. АКТИВНОСТЬ ДЕГИДРОГЕНАЗЫ.

4.3. ФИТОТОКСИЧНОСТЬ.

4.4. ОБИЛИЕ АЗОТФИКСИРУЮЩИХ БАКТЕРИЙ.

глава 5. сравнение воздействия мазута на экологическое состояние почвы в лабораторных и природных условиях.

глава 6. методика оценки экологического состояния загрязненных мазутом почв по биологическим показателям.

глава 7. методика оценки эффективности рекультивации загрязненных мазутом почв по биологическим показателям. выводы. литература.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Оценка состояния загрязненных мазутом почв по биологическим показателям"

Актуальность исследования. Мазут является достаточно распространенным загрязняющим веществом. К источникам загрязнения окружающей среды мазутом относятся места его хранения, транспортировки и использования, в частности, широко распространенные котельные, работающие на мазутном топливе.

Известны многочисленные исследования влияния на свойства почвы загрязнения нефтью (Звягинцев, 1987; Исмаилов, 1988; Хазиев и др., 1988; Киреева и др., 1998; Трофимов и др., 2000; Пиковский и др., 2003; Колесников и др., 2007, и др.). Встречаются работы, посвященные загрязнению почв бензином, соляркой, керосином (Frankenberger et al., 1982, Татосян, Колесников, 2002), топливным маслом (Рора, 1999, 2000), продуктами окисления нефти (Киреева и др., 1998), полициклическими ароматическими углеводородами, флуораном и бенз(а)пиреном, полихлорированными бифенилами (Исмаилов, 1988; Геннадиев и др., 1990; Wilke, 1997; Wilke, Koch, 1998). А вот экологические последствия загрязнения почв мазутом практически не изучены. Недавно на кафедре экологии и природопользования ЮФУ были проведены исследовании по влиянию загрязнения мазутом на биологические свойства некоторых почв Юга России в условиях, лабораторных модельных опытов (Гайворонский, Колесников, 2008). В настоящем исследовании изучены последствия загрязнения мазутом в естественных полевых условиях.

Один из крупных очагов мазутного загрязнения расположен под Майкопом, где в течение длительного времени сбросы из котельной конденсата с мазутом, а периодически и самого мазута привели к катастрофическому.' загрязнению прилегающей территории. При всем негативном воздействии на окружающую среду загрязненный участок стал ценным полигоном для изучения последствий мазутного загрязнения почв и ' » экосистем в естественных условиях и для отработки путей ликвидации мазутных загрязнений.

В настоящем исследовании главное внимание уделено биологическим свойствам почвы, поскольку именно они первыми реагируют на загрязнение.

Цель и задачи исследования. Цель работы — дать оценку экологического состояния загрязненных мазутом чернозема выщелоченного слитого и бурой лесной почвы по биологическим показателям.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

1.Установить закономерности воздействия загрязнения мазутом на биологические свойства чернозема выщелоченного слитого и бурой лесной почвы, такие как численность микроорганизмов, ферментативная активность, фитотоксичность почв, а также содержание гумуса и реакция среды.

2.Сравнить последствия загрязнения, почв мазутом в лабораторном модельном опыте и в естественных полевых условиях.

3.Провести сравнительный анализ возможности и целесообразности использования различных биологических показателей в целях оценки экологического состояния почв, загрязненных мазутом.

4.Разработать и апробировать методику оценки эффективности рекультивации загрязненных мазутом почв по биологическим показателям.

Основные положения, выносимые на защиту.

1 .Загрязнение мазутом чернозема слитого и бурой лесной почвы не вызывает катастрофического ухудшения их состояния: и под старой коркой мазута, и под свежим его слоем почва сохраняет достаточно высокую биологическую активность.

2.Негативные последствия загрязнения почв мазутом в большей степени проявляются в лабораторном модельном опыте, чем в естественных полевых условиях. В полевых условиях содержание в почве загрязняющего вещества является не единственным экологическим фактором, находящимся не в оптимуме, соответственно и разница в значениях биологических показателей между загрязненной и незагрязненной почвой затушевывается.

3.Для оценки экологического состояния почв, загрязненных мазутом, рекомендуется, в первую очередь, использовать такие биологические показатели как активность каталазы и дегидрогеназы, обилие бактерий рода Azotobacter, всхожесть.

4.Если до рекультивации разница интегрального показателя биологического состояния (ИПБС) между загрязненной и незагрязненной (фоновой) почвой составляет менее 10 %, рекультивацию проводить не целесообразно. Если значение ИПБС рекультивированной почвы и значение ИПБС незагрязненной почвы различаются менее чем на 10 %, значит рекультивация проведена эффективно.

Научная новизна работы. Впервые в естественных условиях установлены закономерности воздействия загрязнения мазутом на биологические и другие свойства чернозема слитого и бурой лесной почвы. Сопоставлены последствия загрязнения почв мазутом в лабораторном модельном опыте и в естественных полевых условиях. . Проведен сравнительный анализ применимости различных биологических показателей в целях оценки экологического состояния почв, загрязненных мазутом. Разработана и апробирована методика оценки эффективности рекультивации загрязненных мазутом почв по биологическим показателям. Дана оценка эффективности технического и биологического этапов рекультивации почв «Майкопского полигона».

Практическая значимость. Результаты исследования могут быть использованы при оценке воздействия на окружающую среду, мониторинге и диагностике состояния загрязненных почв, оценке риска природных и антропогенных катастроф, проведении экологической экспертизы, разработке региональных нормативов содержания мазута в почвах, рекультивации загрязненных мазутом почв и в других природоохранных и производственных мероприятиях.

Результаты исследования были использованы при научно-техническом сопровождении ликвидации мазутного загрязнения территории под г. Майкопом с разработкой технологических схем технического и биологического этапов рекультивации и оценкой эффективности рекультивации по биологическим показателям.

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

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на Международной научной конференции «Экология и биология почв» (Ростов-на-Дону, 2007); Международной научно-практической конференции «Экологические проблемы. Взгляд в будущее» (Ростов-на-Дону, 2008); I Всероссийской научно-практической конференции «Фундаментальные достижения в почвоведении, экологии, сельском хозяйстве на пути к инновациям» (Москва, 2008); V Всероссийском съезде общества почвоведов им. В.В. Докучаева (Ростов-на-Дону, 18-23 августа 2008 г.); The Eurosoil Symposium (Austria, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, объемом 2,2 п.л., из них 1 статья в изданиях, рекомендованных ВАК. Доля участия автора в публикациях составляет 50 % (1,1 п.л.).

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 144 странице печатного текста. Состоит из введения, 7 глав, выводов, списка литературы. Содержит 22 таблицы и 11 рисунков. Список литературы включает 187 источников, из них 27 на иностранных языках.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Ротина, Елена Николаевна

ВЫВОДЫ

1. Не все исследованные показатели снижают свои значения при загрязнении почвы мазутом. Во многих случаях наблюдалась стимуляция биологической активности почвы в результате загрязнения. Активность каталазы и дегидрогеназы при загрязнении мазутом, как правило, снижалась. Это объясняется тем, что мазутная корка ухудшает воздушный режим почвы. Обилие бактерий рода Azotobacter, в большинстве случаев увеличивалось, что свидетельствует об отсутствии токсического воздействия на них мазута. Наиболее устойчивыми к загрязнению проявили себя показатели фитотоксичности: всхожесть, длина корней и надземных побегов. Натурные наблюдения за состоянием растительности на загрязненном участке также свидетельствуют о высокой устойчивости растений к загрязнению почвы мазутом.

2. Загрязнение мазутом исследованных почв не вызывает катастрофического ухудшения их состояния: и под старой коркой мазута, и под свежим его слоем почва сохраняет достаточно высокую биологическую активность. После удаления загрязненного мазутом слоя почвы (0-2, до 5 см), оставшаяся почва может нормально выполнять свои экологические функции, что обеспечивает нормальное функционирование всей экосистемы.

3. Негативные последствия загрязнения почв мазутом в большей степени проявляются в лабораторном модельном опыте, чем в естественных полевых условиях. По-видимому, это связано с тем, что в лабораторном опыте создаются условия для протекания почвенных процессов близкие к оптимальным и разница в степени ухудшения свойств почвы между контролем и загрязненной почвой становиться более выраженной. При этом в полевых условиях содержание в почве загрязняющего вещества является не единственным экологическим фактором, находящимся не в оптимуме, соответственно и разница в значениях биологических показателей между загрязненной и незагрязненной почвой

•i, * I затушевывается.

4. Проведенное исследование показало целесообразность использования биологических показателей в целях оценки экологического состояния почв, загрязненных мазутом. В первую очередь рекомендуется использовать такие биологические показатели как активность каталазы, активность дегидрогеназы, обилие бактерий рода Azotobacter, всхожесть.

5. Для оценки эффективности рекультивации почв, загрязненных нефтью или нефтепродуктами, может быть использована методика определения интегрального показателя биологического состояния (ИПБС) почвы, рассчитанного по наиболее информативным биологическим показателям. Если значение ИПБС рекультивированной почвы и значение ИПБС незагрязненной (фоновой) почвы различаются менее чем на 10 %, значит рекультивация проведена эффективно. Если различия составляют более 10%, то рекультивация не привела к должному результату. Если до рекультивации разница ИПБС между загрязненной и незагрязненной почвой составляет менее 10 %, рекультивацию проводить не целесообразно.

6. Рекультивацию чернозема слитого «Майкопского полигона» можно s ' ! считать эффективной, так как разница ИПБС между фоновой и загрязненной поЧвами до рекультивации составляла 30 %, а после рекультивации — только 5 %, что меньше 10 %. При рекультивации бурой лесной почвы не следовало проводить технический этап рекультивации, чтобы вмести с мазутом не удалять верхний гумусированный слой почвы, что привело к резкому снижению ИПБС. Поскольку до рекультивации разница ИПБС между загрязненной и незагрязненной почвами составляла лишь 12 %, то более целесообразным было бы ограничиться только биологической рекультивацйей.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Ротина, Елена Николаевна, Ростов-на-Дону

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

2. Александрова Э.А. Влияние буровых растворов на содержание тяжелых металлов в почвах / Э.А. Александрова, И.И. Сидорова, В.И. Терпелец // тез. докл. IV Всероссийской конф. «Экоаналитика-2000 г.» с междунар. участием. — Краснодар: КГАУ, 2000.

3. Алексеева Т.А., Теплицкая Т.А. Спектрофлуориметрические методы анализа ароматических углеводородов в природных и техногенных средах. Л.: Гидрометеоиздат, 1981, с.69 - 75.

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

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

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

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

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

9. Ю.Бабьева М.А., Зенова Н.К. Биология почв. М.: Изд-во МГУ, 1989. 336 с.11 .Биоиндикация загрязнений наземных экосистем // Э. Вайнерт, Р. Вольтер, Т. Ветцель и др. Пер. с нем. М., 1988. 346 с.

10. Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Методология исследования биологической активности почв на примере Северного Кавказа,// Научная мысль Кавказа. Изд-во СКНЦВШ. 1999. № 1. С. 32-37.

11. Вельков В.В. Биоремедиация: принципы, проблемы, подходы // Биотехнология. 1995. № 3-4. С. 20-27.

12. Вергунова, Е.А. Полевые исследования влияния загрязнения территории нефтью на флору высших растений / Е.А. Вергунова // ЭИ Нефтепромысловое строительство. 1985. - №8. - С.17-18.

13. Веселовский В.А., Вшивцев B.C. Биотестирование загрязнения нефтью поч ' >реакции фотосинтетического аппарата растений // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М., 1988.

14. Влияние отработанных буровых растворов на загрязнение почв / М.Ю. Ежов, В.И. Терпелец, В.Ю. Шеметов и др.; ВНИИКРнефть. М., 1986. -10 с. - Деп. в ВНИИТЭИагропром, 1987, №175 ВС-86.

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

16. Гайворонский В.Г., Колесников С.И. Моделирование загрязнения чернозема слитого и бурой лесной почвы мазутом с целью установления его экологически безопасной концентрации // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. науки. 2008. № 4. С. 86-88.

17. Гайнутдинов М.З., Самосова С.М., Артемьева Т.И. и др. Рекультивация нефтезагрязненных земель лесостепной зоны // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М.: Наука, 1988. С. 177-197.

18. Галиулин Р.В. Индикация загрязнения почв тяжелыми металлами путем определения активности почвенных ферментов // Агрохимия. 1989. № 11.v 4 |1. С. 133-142.

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

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

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

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

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

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

25. Гилязов М.Ю. Агроэкологическая характеристика и приемы рекультивации нефтезагрязненных черноземов республики Татарстан //

26. М.Ю. Гилязов, И.А. Гайсин; Акад. наук Респ. Татарстан. — Казань: Фэн, 2003.-227 с.

27. Гилязов М.Ю. Агроэкологическая характеристика нарушенных при нефтедобыче черноземов и приемы их рекультивации в условиях Закамья Татарстана / М.Ю. Гилязов; Сарат. гос. аграр. ун-т им. Н.И. Вавилова. -Саратов, 1999.-43 с.

28. Гилязов М.Ю. Изменение некоторых агрофизических свойств выщелоченного чернозема при загрязнении товарной нефтью в условияхv ' I

29. Татарстана//Почвоведение. 2002. № 12. С. 1515-1519.

30. Гилязов М.Ю. Изменение некоторых агрохимических свойств выщелоченного чернозема при загрязнении его нефтью // Агрохимия.1980. № 2. С. 72-75.

31. Голиков С.Н. Общие механизмы токсикологического действия / С.Н. Голиков, И.В. Саноцкий, JI.A. Тиунов. Л.: Медицина, 1986. - 280 с.

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

33. ГОСТ 10585—99. Топливо нефтяное мазут. Технические условия.

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

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

36. Гришина Л.Г., Копцик Г.Н., Сапегина И.В. Биологическая активность почв и скорость деструкционных процессов // Влияние атмосферного загрязнения на свойства почв. М.: Изд-во МГУ, 1990а. С. 81-94.

37. Гришина Л.Г., Макаров М.И., Недбаев Н.П., Окунева P.M., Костенко А.В. Изменение свойств почв в условиях промышленного загрязнения // Влияние атмосферного загрязнения на свойства почв. М.: Изд-во МГУ, 1990b. С. 22-64.

38. Гришина Л.Г., Макаров М.И., Сапегина И.В. Влияние промышленного загрязнения на органическое вещество почв // Влияние атмосферного загрязнения на свойства почв. М.: Изд-во МГУ, 1990с. С. 95-137.

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

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

41. Гумеров, Р.С. Борьба с нефтяным загрязнением окружающей среды (состояние проблемы) / Р.С. Гумеров, Р.З. Абзалов, Р.А. Мамлеев // Обзор, информ. ВНИИОЭНГ. Сер. Борьба с коррозией и защита окружающей среды. М., 1987. - Вып.6. - 53 с.

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

43. Давыдова C.JL, Тагасов В.И. Нефть как топливный ресурс и загрязнительокружающей среды. — М.:Изд-во РУДЫ,2004.

44. Демурджан, В.М. Изменение свойств нефтезагрязненных черноземов и пути восстановления их плодородия / В.М. Демурджан // Повышение эффективности исследования удобрений и плодородности почв в УССР: тез. докл. — Харьков, 1985. С.8-9.

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

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

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

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

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

50. Исмаилов Н. М. Нефтяное загрязнение и биологическая активность почв. -М.: Наука, 1991.

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

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

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

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

55. Исмаилов, Н.М. Биодинамика загрязненной нефтью почвы / Н.М. Исмаилов, Ю.И. Пиковский // тр. / III Всесоюз. совещ.: 'Миграциязагрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах Л., 1985. -С.185-191.

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

57. Даденко Е.В., Казеев К.Ш. Геостатистический анализ ферментативной активности чернозема «Персиановской степи» Экология и биология почв юга России. Вып. 2. Ростов н/Д: Изд-во ЦВВР, 2003. С. 87-90.

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

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

60. Киреева Н.А. Микробиологические процессы в нефтезагрязненных почвах. Уфа, 1994. 171 с.л

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

62. Киреева Н.А., Галимзянова Н.Ф. Влияние загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами на численность и видовой состав микромицетов //1 I

63. Почвоведение. 1995. № 2. С. 211-216.

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

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

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

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

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

69. Киреева Н.А., Новоселова Е.И., Хазиев Ф.Х. Фосфогидролазная активность нефтезагрязненных почв // Почвоведение. 1997b. № 6. С.1723-725.

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

71. Киреева Н.А., Тарасенко Е.М., Бакаеева М,Д. Детоксикация нефтезагрязненных почв под посевами люцерны (Medicago sativa L.)// Агрохимия. 2004. №10. С. 68-72.

72. Киреева Н.А., Юмагузина Х.А., Кузяхметов Г.Г. Рост и развитие растений овса на почвах, загрязненных'нефтью // С.-х. биология. 1996b. № 5. С. 4854.

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

74. Киреева Н. А.,Водопьянов В.В., Мифтахова A.M. Биологическая активность нефтезагрязненных почв. Уфа: Гилем, 2001. 376 с.

75. Кислицина B.JI. Методика определения целлюлазной активности почв // Микробиологические биохимические исследования почв. Киев: Урёжай. 1971. С. 111-115.

76. Классификации и диагностике почв СССР. М.: Колос, 1977. 280 с.

77. Колесников С.И., К&зеев К.Ш., Вальков В.Ф. Влияние загрязйения тяжелыми металлами на эколого-биологические свойства чернозема обыкновенного // Экология. 2000а. № 3. С. 193-201.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

93. Михновська А.Д., Тете Л.Г. Микрофлора почв, загрязненных нефтепродуктами // Агрохимия и почвоведение (Киев). 1980. № 40. С. 7985.

94. Мотузова Г.В. Соединения микроэлементов в почвах: системная организация, экологическое значение, мониторинг. М., 1999.

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

96. Назарюк В.М., Кленова М.И., Калимуллина Ф.Р. Роль минерального питания в повышении продуктивности растений и регулировании пищевого режима почвы, загрязненной нефтью // Агрохимия. 2007. № 7. С. 64-73.

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

98. Озерова Н.А., Пиковский Ю.И., Мышьянов Н.Р., Добрянский JI.A., Груздева М.А. Ртуть как показатель участия мантийных флюидов в формировании месторождений природных газов // Сб. Нефтеобразование на больших глубинах. М., 1986. с. 507.

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

100. Орлов Д.С., Гришина JI.A. Практикум по химии гумуса. М.: Изд-во МГУ, 1981.271 с.

101. Отчеты о научно-исследовательской работе по хоздоговорной теме: «Исследование влияния буровых сточных вод на загрязнение почв и их плодородие». КСХИ, 1986; 1983-1987; 1995.-46 с.

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

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

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

105. Пиковский Ю.И., Геннадиев А.Н., Чернявский С.С., Сахаров Г.Н. Проблема диагностики и нормирования загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами //Почвоведение. 2003.№9. С. 1132-1140

106. Плещева О.В. Морфологические нарушения фитоценоза растительных сообществ естественного •формирования на участках ■ нефтяных загрязнений почв // Бактериальный фильтр Земли: Тез. докл. семинара. 3031 мая 1965. Пермь, 1985. С. 34-35.

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

108. Практикум по почвоведению // Под. ред. И.С. Кауричева. М.: Агропромиздат, 1986. 336 с.

109. Путане Б.Д. Предотвращение загрязнения окружающей среды при бурении и эксплуатации нефтяных и газовых скважин за рубежом / Б.Д. Путане // НТО ВНИИЭГазпром. 1981. - №3. - 67 с.

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

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

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

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

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

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

116. Солнцева Н.П. Добыча нефти и геохимия природных ландшафтов. М., 1998.

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

118. Солнцева Н.П. Особенности загрязнения почв при нефтедобыче / Н.П. Солнцева // тр. / Всесоюз. совещ. — JL: Гидрометеоиздат, 1985. — С.62-65.

119. Солнцева Н.П. Особенности загрязнения почв при нефтедобыче / Н.П. Солнцева, Ю.И. Пиковский // Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. - С.252.

120. Солнцева Н.П., Садова А.П. Закономерности миграции нефти и нефтепродуктов в почвах лесотундровых ландшафтов Западной Сибири // Почвоведение. 1998. № 8. С. 996-1008.

121. Стокер Х.С., Сигер С.М. Загрязнение органическими веществами (нефть,пестициды, ПАВ). // Химия окружающей среды. М.: 1982.

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

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

124. Татосян M.JI., Колесников С.И. Биомониторинг почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами // Материалы Межвузовского научного молодежного симпозиума «Безопасность биосферы —2001/02». Екатеринбург. 2002.

125. Тиноли И. Поведение химических загрязнителей в окружающей среде: пер. с англ. / И. Тиноли М.: Мир, 1982. - 280 с.

126. Тонконоженко Е.В. Микроэлементы в почвах Кубани и применение удобрений / Е.В. Тонконоженко. Краснодар, 1973. - 111 с.

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

128. Тульская Е.М., Звягинцев Д.Г. Сравнительное изучение каталазной и каталитической активности верхних горизонтов почв // Почвоведение. 1986. № 10. С. 92-97.

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

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

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

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

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

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

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

136. Чундерова А.И. Биохимическая деятельность микрофлоры и плодородие почвы // Агрономическая микробиология. JL: Колос. Ленингр. отд-ние. 1976. С. 47-82.

137. Шеметов В.Ю. Предупреждение загрязнения почв отработанными буровыми растворами / В.Ю. Шеметов, М.Ю. Ежов // Нефтяное хозяйство. 1989. - №1. - С.64-66.

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

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

140. Шматков Г.Г., Грицен Н.Й. Методология и опыт оценки состояния фитоценоз ов техногенных территорий // Проблемы устойчивости биологических систем. Харьков, 1990. С. 91-92.

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

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

143. Экспериментальные исследования трансформации нефти в почтах / Ю.И. Пиковский, И.Г. Калачникова, А.И. Оглоблина и др. // тр. / III Всесоюз. совещ.: Миграция загрязняющих веществ в почвах сопредельных средах: — Л., 1985. — С. 191-195.

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

145. Яшвили Н.Н., Бе'радже ' М.А. Влияние загрязнения нефтыЪ и нефтепродуктами на биологическую активность почв Колхидской низменности // Изв. АН ГССР. Сер. Биол. 1982. Т. 8. № 6. С. 413-418.

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

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

148. Brohon В., Gourdon R. Influence of soil microbial activity level on the determination of contaminated soil toxicity using Lumistox and Met 'Plate bioassays // Soil. Biol. Biochem. 2000. V. 32. P. 853-857.

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

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

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

152. Deni J., Penninckx M.J. Nitrification and autotrophic nitri fyinc bacteria in hydrocarbon-polluted soil // Appl. Environ. Progress. 1994. V. 13. P. 226-231.

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

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

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

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

157. Hodenberg V. Adelheid. Ermittlung von toxizitatis-Grenzwerten fur kuper, zink und blei in getreide, rotklee und ruben sowie aufklarung der toxizitatsschaden an feld pftanzen im Harzvorland. Inaug. Diss. Kiel, 1974. P. 171.

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

159. Lee E., Banks M.K. Bioremeditation of petroleum contaminated soil using vegetation :a microbial study // J. Environ. Sci. Health A. 1993. V. 28. №10. P. 2187-2198.

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

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

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

163. Mcgill W.W. Soil restoration following oil spills. Review // J. Canad. Petrol. Technol. 1977. Vol. 16. N2.

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

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

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

167. Riviere J., Gatellier C. Evolution de la microflore d'un sol empregne d'hydrocar-bures // Ann. Agron. 1976. V. 27. № 1. P. 85-99.

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

169. Thornton-Moning J.R., Jones D.D., Federle T.W. Effect of experimental manipulation of environmental factors on phenol mineralisation in soil // Environ. Toxicol. And. Chem. 1987. V. 6. № 8. P. 615-621.

170. Udo E.J., Fayemi A.A. The effect of oil pollution of soil on generation, growth and nutrient uptake of corn // Environ. Qual. 1975. V. 4. № 4. P. 537540.ч ' I

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

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