Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Оценка воздействия нефти и нефтепродуктов на агроценозы Центрального Черноземья и приемы их восстановления
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Оценка воздействия нефти и нефтепродуктов на агроценозы Центрального Черноземья и приемы их восстановления"

ии34/9248 На правах рукописи

Захаров Алексей Владимирович

ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ НА АГРОЦЕНОЗЫ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЧЕРНОЗЕМЬЯ И ПРИЕМЫ ИХ ВОССТАНОВЛЕНИЯ

03.00.16 - экология

8 ОКТ 20$

I

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

ВОРОНЕЖ - 2009

003479248

Работа выполнена на кафедре агроэкологии ФГОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет им. К.Д. Глинки»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Житии Ю.И.

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Жердев Владимир Николаевич доктор сельскохозяйственных наук, профессор Гурии Александр Григорьевич

Ведущая организация - ГНУ НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева РАСХН

Защита состоится 29 октября 2009 г. в ауд. 268 в 12 00 час. на заседании диссертационного совета Д 220.010. Об при ФГОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет им. К.Д. Глинки» по адресу: 394087, г. Воронеж, ул. Мичурина, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет им. К.Д. Глинки», электронный адрес сайта: www.vsau.ru/sciense/diss.

Автореферат разослан «25» сентября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук,

доцент

О.М. Кольцова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Ежегодная мировая добыча сырой нефти составляет свыше 2,5 млрд. т, причем спрос па нефть продолжает расти и увеличивается в год примерно на 8%, соответственно растет и добыча нефти - в среднем на 5% в год. Потери нефти и нефтепродуктов составляют около 50 млн. т в год. На нефтепромыслах России теряется до 3,5 % всей добываемой сырой нефти (около 16 млн. т/год).

Наблюдаемые в мире нефтяные загрязнения являются одними из основных, а порой и доминирующими антропогенными факторами комплексного характера, которые отрицательно воздействуют на все компоненты биосферы. Примерно половина их попадает в почвы и подземные воды, другая половина загрязняет поверхностный сток и акватории. По степени отрицательного влияния на экосистемы нефть, нефтепродукты и нефтесодержащие промышленные отходы занимают второе место после радиоактивного загрязнения. В России около 800 тыс. га нефтезагрязиенных земель, нуждающихся в очистке. Воздействие нефти на почву определяется региональными условиями, поэтому для каждой почвенно-климатической зоны необходимо проведение научных исследований (Славнина, 1984; Пиковский, 1988; Ми-лащенко, 2000).

Цель и задачи исследований. Цель работы - оценить воздействие нефти и нефтепродуктов на почвенно-биотический комплекс чернозема выщелоченного н разработать способы восстановления агроэкосистем.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- оценить воздействие нефти и нефтепродуктов (нефть, мазут, отработанные моторные масла (ООМ), бензин) на фитотоксичность и генотоксич-пость почвенно-биотического комплекса в зависимости от степени загрязнения почв;

- определить воздействие нефти и нефтепродуктов на водно-физические и агрохимические свойства почвы;

- разработать способы восстановления агроэкосистем, загрязненных нефтью и нефтепродуктами;

Научная новизна исследований заключается в том, что дана агроэко-логнческая характеристика нефтезагрязненному чернозему выщелоченному, определены механизмы и факторы его самоочищения от нефти и нефтепродуктов. Обоснованы наиболее эффективные приемы восстановления агроэкосистем.

Практическая значимость. Полученные результаты исследований позволяют прогнозировать темпы самоочищения нефтезагрязненного выщелоченного чернозема; определить размеры экологического ущерба от загрязнения и использовать наиболее эффективные сорбенты для восстановления агроэкосистем.

Защищаемые положении:

- из изучаемых нефтезагрязнителей наиболее длительное отрицательное воздействие на состав ПБК оказывают отработанные моторные масла;

- для более быстрого восстановления агроценозов целесообразно проводить обработку почвы и использовать сорбенты (свекловичный жом, глауконит, уголь); наиболее эффективной является комбинация свекловичный жом + глауконит;

- для фитомелиорации загрязненного нефтью и нефтепродуктов чернозема выщелоченного целесообразно использовать вику мохнатую (озимую).

Апробация работы. Результаты работы доложены и получили одобрение на научных и учебно-методических конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ВГАУ (2005-2009).

Публикации результатов исследований. По материалам исследований в соавторстве и лично опубликовано 4 научные работы.

Структура п объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, предложений производству, общим объемом 141 страница машинописного текста. Она содержит 29 таблиц, 2 рисунка. Список используемой литературы включает 213 наименований, в т.ч. 13 иностранных источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1 ВОЗДЕЙСТВИЕ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ НА ЭКОСИСТЕМЫ И ПРИЕМЫ ИХ ВОССТАНОВЛЕНИЯ (Обтор литературы)

Анализ литературы позволяет судить о том, что экологические последствия загрязнения ландшафта нефтью и нефтепродуктами зависят от их свойств и ландшафта.

В почвах нефть и нефтепродукты вызывают глубокие, необратимые изменения ее морфологических, физических, физико-химических и микробиологических свойств, а при сильной и очень сильной степени загрязнения могут провоцировать существенные изменения почвенного профиля и, как следствие, потерю плодородия и отторжение территории из сельскохозяйственного использованная (Пиковский, 1985; Демиденко, 1988; Шилова, 1988; Орлов, 1991; Ямалетдинова, 2001).

Наиболее эффективным методом рекультивации земель при свежем нефтяном загрязнении (до 12 месяцев после разлива) является внесение минеральных удобрений на фоне известкования и рыхления (Калачников, 1987; Оборин, 1988; Каплин, 2001).

Для ускорения процессов очищения почв от нефти и нефтепродуктов рекультивацию необходимо проводить с учетом характера землепользования, степени повреждения, местных почвенцо-климатических, физико-географических, гидрологических, ландшафтно-геохимических характеристик загрязненной территории, включая совокупность физико-химических и биологических свойств почв. На сильно загрязненных нефтыо участках для ускорения процесса биодеградацни могут вноситься биологические препараты, имеющие разрешение государственных служб к применению (Мотузова, 2007).

В Центральном Черноземье исследования по восстановлению нефте-загрязненных агроценозов до настоящего времени не проводились.

2 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальная работа выполнена в Воронежском ГАУ им. К.Д. Глинки в 2006-2009 гг. Полевые опыты проводились на полях опытной станции агроуниверситета, территория которой расположена в лесостепной части ЦЧР.

Климат места проведения исследований умеренно-континентальный с неустойчивым увлажнением. Среднегодовая температура воздуха + 5,4° С, минимальная (февраль) - 13,1° С, максимальная (июль) + 33,0° С; среднегодовая сумма осадков - 554 мм, из них в холодный период - 227 мм (41%), и в теплый период - 327 мм (59%).

Метеорологические условия в годы проведения опытов значительно различались. В весенне-летний период 2006 и 2007 гг. температурный режим превышал среднемноголетнпе данные при существенном дефиците осадков, а осенью выпадали обильные дожди при высокой температуре воздуха.

Весна и осень 2008 года характеризовались обильными осадками и повышенным температурным режимом, а лето было жарким с дефицитом осадков.

Весна 2009 года характеризовалась повышенным температурным режимом с недостаточным количеством осадков.

Почва опытного участка - чернозем выщелоченный, среднемощпый, малогумусные, тяжелосуглинистый, на лессовидном суглинке. Содержание гумуса 3,7-3,8%, рН солевой вытяжки 5,0-5,2, гидролитическая кислотность 3,20-3,35 мг-экв на 100 г почвы. Содержание подвижного фосфора 128 мг/кг, обменного калия 131 мг/кг.

В исследованиях применялись общепринятые в агроэкологии методики закладки и проведения опытов (Юдин, 1980; Доспехов, 1979; 1985; Яшин , 2000; 2001).

Объектами исследований служили почвенно-биотический комплекс (ПБК), нефть, мазут, отработанные моторные масла (ОММ), бензин, вика озимая - сорт Глинковская .

Трехфакторный опыт был заложен по схеме:

Фактор 1. Нефтепродукты:

1. Фон - незагрязненная почва

2. Нефть - 20 л/м2

3. Мазут -20 л/м2

4. ОММ-20 л/м2

5. Бензин - 20 л/м2

Фактор 2. Обработка почвы:

1. Без обработки

2.С обработкой

Фактор 3. Влияние сорбентов:

1. Контроль (без использования сорбентов);

2. Уголь - 5 т/га

3. Глауконит - 5 т/га

4. Свекловичный жом - 40 т/га

5. Свекловичный жом - 40 т/га + уголь - 5 т/га

6. Свекловичный жом — 40 т/га + глауконит - 5 т/га

Опыты были заложены по методу расщепленных делянок, размещение вариантов - систематическое. Учетная площадь делянки - 2м2. Повторность четырехкратная.

Нефть и нефтепродукты вносились в мае 2006 года из расчета 20 л/м2. Сорбенты вносились спустя два месяца согласно схеме опыта, с последующей обработкой почвы. Посев вики озимой проводили 10 сентября 2008 года. Технология возделывания вики озимой рекомендованная в ЦЧР.

Образцы почвы и растений отбирали согласно требованиям агроэколо-гического мониторинга (Черников, 2000).

В образцах почвы определяли содержание фосфора и калия по методу Чирикова в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26204-91).

Определение общего азота согласно ГОСТ 26107-84.

Определение ферментативной активности (активности каталазы) проводили методом Галстяна (1984).

Токсичность почвы определяли методом биотестирования в водных вытяжках (Минеев, 1990).

Для определения агрофизических свойств почвы использовали агро-экологическую оценку основных свойств почвы (Круглов, 2002).

Содержание нефтепродуктов в почве гравиметрическим методом согласно ПНДФ 16.1.41-04

Урожай массы вики мохнатой убирали вручную с последующим взвешиванием зеленной массы.

В зеленой массе вики озимой определяли содержание азота по ГОСТ 13496,4-93, органического углерода по ГОСТ 27980-88.

Математическую обработку результатов исследований проводили методами корреляционного, дисперсионного анализов на ПК (Доспехов, 1985).

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Динамика изменения содержания нефти и нефтепродуктов в почве п ее биологической активности

Проведенные исследования позволяют судить о том, что нефть и нефтепродукты вызывают практически полную депрессию функциональной активности флоры и фауны. Разрушают пастбищную и детритную пищевые сети.

Наибольшей фитотоксичностыо (100%) на первых этапах загрязнения характеризуется бензин, который содержит легкие фракции и быстро мигрирует по почвенному профилю. Его концентрация снижалась в слое 10-20 см всего лишь на 6,9%, а в слое 20-30 см на 25,6%.

Также хорошей проникающей способностью обладает отработанное моторное масло (ОММ), содержание которого уменьшалось в горизонте 1020 см на 16,9%, в слое 20-30 см на 34,9%, при этом фитотоксичность колебалась в пределах 92,9-100,0%.

Самым неподвижным нефтепродуктом является мазут (при обычной температуре являются полутвердыми, вязкими субстанциями), так как в его состав входит большое количество парафинов и асфальтенов. При попадании в почву задерживается в ее верхних горизонтах и спустя время теряет способность к миграции, поэтому на данном варианте его содержание в слое почвы 10-20 см уменьшалось в 2,2 раза, а в слое 20-30 см - в 3,4 раза. Наблюдалась тенденция к снижению фитотоксичности на 9,3%.

Нефть в отличие от бензина, отработанных моторных масел и мазута является природным раствором, состоящим из большого числа углеводородов разнообразного строения и высокомолекулярных смолисто-асфалыеновых веществ, вследствие этого при попадании в почву фракционирование и диффузия идет по принципу хроматографической колонки, т.е. в верхних слоях почвы адсорбируются тяжелые фракции, а в более глубокие горизонты проникают легкие фракции нефти. Поэтому ее концентрация в слое 10-20 см снижалась на 25,1% , а в слое 20-30 см на 84,1%, но фитотоксичность колебалась в пределах 93,6-100,0%.

Нефть и нефтепродукты существенно снижали биологическую активность почвы. В частности активность каталазы на первых этапах деградации нефтепродуктов без обработки почвы в верхнем слое почвы не превышала 0,2 мл 02/г/мин (бензин, мазут, отработанные моторные масла) и 0,7 мл 02/г/мин (нефть), что ниже фона в 27,0 и 7,7 раза соответственно.

На варианте с отработанными моторными маслами наблюдалось максимальное угнетение по профилю почвы ее ферментативной активности. Возможно, предположить, что оно вследствие высокой поверхностной активности, обволакивает фермент и тем самым дезактивирует его свойства.

Обработка почвы на глубину пахотного горизонта (0-30 см) обеспечила снижение содержания нефтепродуктов на 10,7-12,5%, за исключением ОММ, но не оказала существенного влияния на фитотоксичность почвы в летне-осенний период 2006 года, независимо от состава нефтепродуктов, она колебалась в пределах 95,3-99,8 %. Использование сорбентов также не оказало существенного влияния на фитотоксичность почвы на первых этапах деток-снкации нефти и нефтепродуктов (табл. 1).

Таблица 1 - Фитотоксичность почвы, загрязненной нефтепродуктами, %

Сроки отбора образцов Сорбент Вариант опыта

Нефть Мазут ОММ Бензин

09.2006 г. Контроль 97,4 95,8 95,3 99,8

Уголь 96,8 95,2 94,8 99,7

Глауконит 97,2 95,6 95,1 99,8

Свекловичный жом 96,6 95,5 94,7 99,7

Свекловичный жом +уголь 96,4 95,3 94,3 99,7 99,7

Свекловичный жом+глауконит 96,7 95,4 94,5

09.2007 г. Контроль 67,4 73,9 78,3 63,8

Уголь 64,6 71,2 75,7 62,1

Глауконит 61,9 69,7 75,6 59,6

Свекловичный жом 60,3 68,6 73,1 58,8

Свекловичный жом +уголь 58,6 66,8 71,6 57,9

Свекловичный жом+глауконит 52,0 60,2 65,8 51,4

09.2008 г. Контроль 16,6 37,0 49,6 2,7

Уголь 10,3 30,8 43,7 1,1

Глауконит 2,2 25,9 74,1 0,8

Свекловичный жом 1,1 21,3 36,6 1,2

Свекловичный жом +уголь 1,7 18,8 33,3 0,5

Свекловичный жом+глауконит 1,1 17,2 27,3 0,2

Применение сорбентов для адсорбции поллютантов и снижения токсического воздействия на биоту почвы, положительно повлияло на скорость деструкции нефти и нефтепродуктов в почве (табл. 2).

Наиболее эффективным из изучаемых сорбентов является свекловичный жом, который уже на первых этапах снижал содержание бензина в почве на 9,1%, в то время как при применении активного угля данный показатель составлял лишь 5,3%, а при внесении глауконита - 4,0%. Подобная закономерность наблюдалась и на других вариантах опыта.

Активная деградация нефтепродуктов наблюдалась в весенне-летний период 2008 года, их содержание в сентябре на вариантах с обработкой поч-

вы уменьшилось при внесении бензина в 5,6 раза от первоначального содержания. В меньшей мере протекал процесс детоксикации на варианте с нефтью - в 3,4 раза, с мазутом - в 2,1 раза, с отработанным моторным маслом -в 1,7 раза.

Таблица 2 - Динамика содержания нефтепродуктов в почве, мг/кг

Сроки о тбора образцов Сорбент Варианты опы та

Нефгь Мазут ОММ Бензин

09.2006 г. Контроль 12458 15356 8991 10032

Угол]. 12344 15300 8983 9530

Глауконит 12485 15410 9037 9650

Свекловичный жом 11945 15128 8932 9199

Свекловичный жом +уголь 11847 15018 8883 9018

Свекловичный жом+глауконнт 11944 15136 8962 9119

09.2007 г. Контроль 8406 11601 7201 6330

Уголь 8145 11286 7067 5786

Глауконит 7856 11083 7073 5685

Свекловичный жом 7387 10615 6786 5341

Свекловичный жом +уголь 7124 10395 6637 5159

Свекловичный жом+глаукоипт 6924 10150 6579 5052

09.2008 г. Контроль 3698 7204 5172 1806

У т оль 2705 6380 4865 1289

Глауконит 2197 5794 4672 1021

Свекловичный жом 1698 5098 4162 626

Свекловичным жом +уголь 1351 4746 3891 442

Свекловичный жом+глаукошгг 788 4056 3666 82

Фигоксичность почвы на данных вариантах снижалась до 2,7%; 16,6%; 37,0% и 49,6% соответственно. Но биологическая активность почвы увеличивалась несущественно и была ниже контроля: на варианте с нефтью в 2,4 раза, мазутом - 3,1 раза, отработанными моторными маслами - 1,4 раза, бензином - 1,7 раза.

Обработка почвы и применение сорбентов (свекловичный жом + глауконит) обеспечивало наиболее быструю деструкцию нефти и нефтепродуктов.

При применении данной композиции осенью 2008 г содержание бензина в почве снижалось от первоначальной концентрации на 99%, нефти -93%, мазута - 73%, ОММ - 59%. Фитотоксичность уменьшалась до 0,2%; 1,1%; 17,2% и 27,3% соответственно, но ферментативная активность была ниже фона в 1,5; 1,6; 2,1 и 2,7 раза соответственно.

Установлено, что между содержанием нефтепродуктов в почве, их составом н фитотоксичностыо наблюдается тесная положительная взаимосвязь 0,879+0,016.

В меньшей мере наблюдалась деградация нефтепродуктов на вариантах без обработки почвы. К осени 2008 года содержание бензина снизилось в слое 0-10 см в 3,5 раза; 0-20 см в 2,6 раза и 0-30 см в 2,5 раза, а на варианте с

отработанными моторными маслами данный показатель составил соответственно 1,5; 1,3 и 1,2 раза; с мазутом - 1,4; 1,4 и 1,3 раза. При этом фитоток-сичность на данных вариантах колебалась в пределах 12,22-25,2 %; 58,575,0% и 59,6-69,1% соответственно.

3.2 Агроэкологнческая оценка водно-физических условий почвы

Установлено, что при контакте с почвой мазута, нефти и отработанных моторных масел происходит обволакивание почвенных частиц гидрофобной пленкой, что приводит к резкому снижению способности почвы удерживать влагу и как следствие, деформирует естественные закономерности передвижения почвенной влаги.

При этом рост гидрофобности почвенных частиц обусловлен наличием тяжелых фракций (смолы, парафины, асфальтены) в нефтепродуктах. Кроме гидрофобных свойств тяжелые фракции нефтепродуктов обладают хорошими склеивающими способностями в почве наблюдается процесс острукту-ривания. Почвенные частицы склеиваются и образуют новые структуры при этом данные почвенные отдельности в силу своих приобретенных свойств гидрофобности проявляют аномально высокую водопрочность, но надо отметить, что данная водопрочность агрегатов и процесс оструктуривапия почвы с агрономической точки зрения является негативным, так как почвенные агрегаты не водопроницаемы и не могут выполнять свои функции и их можно отнести к псевдоагрегатам. В наибольшей мере гидрофобизация почвенных частиц наблюдалась при загрязнении почвенного покрова мазутом, когда содержание агрегатов размером больше 10 мм достигало в слое 010 см 25,6%, а слое 10-20 см - 15,6%. Коэффициент структурности составил 2,8; 4,8, что ниже контроля в 16,6 и 8,9 раза. В то время как при загрязнении нефтыо данный показатель не превышал 3,5%; 1,6% и 2,4; 1,4 раза соответственно.

Необходимо отметить, что отработанные моторные масла по сравнению с нефтыо и мазутом меньше всего изменяют процентное содержание агрегатных фракций в почве, но больше всего гидрофобизируют почвенный профиль, благодаря высокому содержанию подвижной маслянистой фракции, которая в огличии он мазута и нефти при попадание в почву не так сильно теряет свою способность к миграции по почвенному профилю и относительно стабильное по сравнению с другими нефтепродуктами в химическом и физическом смысле.

Водопроницаемость почвы при загрязнении ПБК нефтыо уменьшалась в 2,7-3,7 раза и не превышала 1,9-10,5 мм/мин; мазутом в 2,3-28,0 раза и составила 0,2 -2,2 мм/мин. При этом минимальная водопроницаемость почвы наблюдалась в слое 0-10 см - 0,2 мм/мин. Данный факт обусловлен тем, что мазут слабо мигрирует по почвенному профилю и основная его масса сосредоточена в верхнем горизонте почвы. Отработанные моторные масла, кото-

рое более равномерно распределяется по слоям почвы, снижают водопроницаемость более равномерно, но в гораздо большей мере, чем нефть в 10,218,7 раза Влажность почвы при загрязнении нефтью уменьшалась в сравнении с фоном на 11,2-12,3%; мазутом на 17,3-18,4%; отработанным моторным маслом на 19,7 - 21,7% (табл. 3).

Бензин в отличие от вышеперечисленных нефтепродуктов не обладает гидрофобными свойствами, а наоборот увеличивает смачиваемость почвенных частиц в результате растворения липидных фракций гумуса, то есть не-специфнческих соединений, входящих в состав почвенного гумуса растворимых в спиртобензольиой смеси. Это жиры, воска, смолы — главным компонентам, входящим в их состав.

Использование сорбентов на первом этапе не оказало существенного влияния на содержание водопрочных агрегатов, водопроницаемость, а также Fia влажность почвы, что позволяет судить о том, что нефть и нефтепродукты нейтрализуют их действие путем абсорбции и адсорбции.

С течением времени в результате деструкции поллютаитов в почвенном профиле происходит деградация их способности склеивать и удерживать почвенные частицы вместе. Идет постепенное разрушение почвенных агрегатов образовавшихся в результате искусственного склеивания в почве. Поэтому без обработки почвы, на варианте с нефтью и мазутом происходило разрушение глыбистых фракций более 10 мм и рост пылевидной меньше 0,25 мм.

Коэффициент структурности к сентябрю 2007 г. снижался в почве загрязненной нефтью на 14,2-21,9%; отработанными моторными маслами -17,2-31,3%, а мазутом увеличивался на 29,2-94,4%. Содержание водопрочных агрегатов уменьшалось при загрязнении ПБК нефтью на 9,0-14,6 %; отработанным моторным маслом на 2,0-8,1 %; мазутом на 3,2-6,2 %, а водопроницаемость увеличилась лишь в слое 0-10 см в 1,3; 2,0; 2,5 раза соответственно. Минимальная влажность почвы наблюдалась на варианте с отработанными моторными маслами - 7,9-12,2%, что ниже фона на 15,2-16,5%, несколько выше она была при загрязнении мазутом 10,5-18,1%, а так же нефтью 15,2-21,1%. На варианте с бензином водопроницаемость почвы в сравнении с сентябрем 2006 года уменьшилась на 24,0-40,4%, но была выше фона на 4,0-6,4 %, а по влажности почвы превышение составило 4,3-10,7%.

В дальнейшем детоксикация нефти и нефтепродуктов в ПБК протекала существенно медленнее, чем в 2007 году и полное восстановление его не наблюдалось к сентябрю 2008 года ни на одном из вариантов.

При обработке почвы в сентябре 2007 г. содержание водопрочных агрегатов на варианте загрязненном нефтью снижалось до 66,4%. Водопроницаемость увеличивалась на 19,0%, а влажность почвы была ниже фона на 6,5%, в то время как в сентябре 2006 года разница составила 10,2%.

Таблица 3- Водопроницаемость и влажность почвы

Сроки отбора образцов Слои почвы, см Варианты опыта

Фон Нефть Мазут ОММ Бензин

Водопроницаемость почвы, мм/мин Влажность, % Водопроницаемость почвы, мм/мин Влажность, % Водопроницаемость почвы, мм/мин Влажность, % Водопроницаемость почвы, мм/мин Влажность, % Водопроницаемость почвы, мм/мин Влажность, %

09.2006 г. 0-10 5,6 24,2 1,5 11,9 0,2 6,9 0,3 4,5 7,3 31,1

10-20 5,3 27,3 1,7 15,1 0,5 8,9 0,4 6,0 6,4 35,9

20-30 5,1 29,5 1,9 18,3 2,2 11,9 0,5 7,8 6,2 39,7

09.2007 г. 0-10 5,0 22,1 1,7 13,6 0.2 9,0 0,4 6,6 5,2 26,4

10-20 4,8 26,2 1,8 17,2 0,7 13.6 0,4 8,8 5,0 32,4

20-30 4,7 29,2 2,0 21,0 2,8 16,5 0,7 11,1 5,0 36,9

09.2008 г. 0-10 4,7 21,6 1,9 16,4 0,2 12,1 0,6 9,4 3,7 23,4

10-20 4,5 24,6 2,0 19,3 0,8 18,5 0,5 11,6 3,9 28,1

20-30 4,4 26,4 2,2 22,0 3,3 20,1 0,9 13,8 4,1 30,9

Использование в качестве сорбента свекловичного жома с глауконитом позволило обеспечить коэффициент структурности соответствующий контролю (без загрязнения), снизить содержание водопрочных агрегатов до 51,8%, увеличить водопроницаемость на 28,0%.

Год спустя (в сентябре 2008 года) на данном варианте коэффициент структурности нефтезагрязнепной почвы составил 40,7; содержание водопрочных агрегатов - 39,8%; влажность почвы - 24,3%, что соответствует фону без загрязнения и даже несколько превышает его.

Дегоксикация почвы загрязненной мазутом проходила более медленно, чем при загрязнении ее пефтыо. Наиболее эффективным сорбентом является свекловичный жом, который к сентябрю 2007 года снижал содержание водопрочных агрегатов до 65,2 %, что ниже контроля на 9,4 %. При совместном использовании свекловичного жома и активного угля данный показатель снизился на 14,8 %. На варианте со свекловичным жомом водопроницаемость почвы превышала контроль (без использования сорбентов) на 26,7%, а при совместном применении сорбентов на 46,7 %. Но влажность почвы увеличивалась не существенно - до 17,7% и 18,3% , что ниже фона на 7,4% и 8,0 % соответственно.

В дальнейшем (сентябрь 2008 года) коэффициент структурности увеличивался несущественно до 16,5; 15,9, что ниже фона (без загрязнения) на 13,8-14,4 единиц. Содержание водопрочных агрегатов на данных вариантах достигало 52,1; 47,3.

При обработке почвы на варианте с отработанными моторными маслами водопроницаемость почвы в сентябре 2008 года была максимальной 2,0 мм/мин, при использовании свекловичного жома и активного угля, что ниже фона (без применения сорбентов) в 2,2 раза, а влажность почвы на 7,5%.

3.3 Агрохимические показатели нефтезагршнснного чернозема выщелоченного

Проведенные анализы позволяют судить о том, что максимальная аккумуляция нефти и мазута в слое 0-10 см обеспечивала повышение содержания гумуса на 0,82 и 1,03% соответственно.

Отработанное моторное масло и бензин существенно не повлияли на содержание органического вещества в почве.

Согласно Кахаткиной (1986), Гузеву (1989) в результате гидрофобиза-ции почвы под действием смол и асфальтенов нефти и нефтепродуктов органическое вещество почвы консервируется и становится недоступным для большей части почвенной микрофлоры, активность которой подавляется токсичностью и неблагоприятными условиями среды обитания, что приводит к биологической деградации почвы.

В дальнейшем содержание органического вещества в почве наиболее существенно снижалось лишь в слое 0-10 см при загрязнении ее мазутом - на 1,02%.

Обработка почвы не оказала существенного влияния на минерализацию гумуса. Лишь на вариантах загрязненных нефтыо и мазутом его содержание уменьшалось на 0,44 и 0,60% соответственно.

Из используемых сорбентов наибольшее положительное влияние на увеличение содержания органического вещества оказывал свекловичный жом. В частности при загрязнении почвы нефтью содержание гумуса увеличивалось на 0,73%; мазутом - на 0,76%; отработанными моторными маслами - на 0,78% и бензином на 0,81% и практически не изменялось в течение периода проведения исследований (табл. 4).

Загрязнение почвы нефтыо и нефтепродуктами не оказывало существенного влияния на содержание общего азота.

Что касается динамики данного элемента в период проведения исследований, то наиболее существенные потери данного элемента наблюдались на контрольном варианте - 28,0% (в слое 0-10 см). При загрязнении почвы нефтыо потери общего азота в верхнем горизонте почвы составили 17,2%; мазутом - 15,4%; отработанными моторными маслами - 10,7%; бензином -29,2%.

Таблица 4 - Влияние сорбентов на динамику содержания гумуса в почве, за-

грязненной нефтепродуктами, %

Сроки отбора образцов Сорбент Вариант опыта

Фон Нефть Мазут омм Пеншн

09.2006 г. Контроль 4,95 5,61 5,74 4,98 4,80

Уголь 4,91 5,59 5,73 4,97 4.76

Глауконит 4,96 5,62 5,75 4,99 4,77 1

Свекловичный жом 5,74 6,34 6,50 5,76 5.61

Свекловичный жом -(^толь 5,72 6,37 6,53 5,73 5,60

Свекловичный жом+глаукопит 5,71 Г 6,33 6,56 5,72 5,58

09.2007 г. Контроль 4,85 5,55 5,70 4,96 4,74

Уголь 4,81 5,52 5,68 4,95 4,70

Глауконит 4,85 5,55 5,70 4,96

Свекловичный жом 5,61 6,26 6,44 5,73 5,53

Свекловичный жом +уголь 5,57 6,27 6,46 5,68 5,51

Свекловичный жом+глаукопит 5,58 6,24 6,49 5,67 5,49

09.2008 г. Контроль 4,74 5,17 5,14 4,92 4,66

Уголь 4,69 5,44_ 5,62 4,90 4,62

Глауконит 4,73 5,46 5,63 4,92 4,63

Свекловичный жом 5,47 6,17 6,36 5,67 5,43

Свекловичный жом +уголь 5,45 6,16 6,37 5,62 5,60 5,41 5,38" ~

Свекловичный жом+глаукониг 5,47 6,13 6,39

Улучшение аэрации почвы способствовало уменьшению потерь азота в сравнении с необработанным вариантом на фоне на 10,2%. Последнее связано с замедлением процесса денитрификации. На вариантах загрязненных нефтыо и нефтепродуктами на контроле потери азота составили: нефтью -33,3%; мазутом - 22,7%; отработанным моторным маслом - 13,0%; бензином - 36,8%. Следовательно, чем медленнее восстанавливался пул микроорганизмов, тем меньшие потери азота наблюдались в процессе деструкции нефти и нефтепродуктов.

Внесение свекловичного жома увеличивало содержание азота при загрязнении почвы нефтыо на 17,8%, свекловичный жом + уголь - 25,0%, свекловичный жом + глауконит - 21,4%; мазутом - 33,3 ;25,9;33,3%; отработанными моторными маслами - 30,8, 25,9, 34,6%; бензином — 30,7, 30,7, 34,6% соответственно. При этом его потери за период проведения исследований составили при использовании свекловичного жома на вариантах загрязненных нефтыо - 37,5%; свекловичный жом+уголь - 45,8%; свекловичный жом+глауконит - 47,8%; мазутом - 28,5, 30,8, 33,3%; отработанными моторными маслами - 21,4, 21,4, 25,0%; бензином - 47,8, 47,8, 52,1% соответственно.

С динамикой азота тесно связана динамика подвижного фосфора. Установлено, что содержание фосфора при загрязнении почвы нефтыо, мазутом и отработанными моторными маслами снижалось в начале проведения исследований на 3,0-3,9%.

Уменьшение содержания данного элемента обусловлено образованием нефтяной пленки на почвенных частицах, которая препятствует полной экстракции фосфора в почвенную вытяжку.

За период проведения исследований содержание подвижного фосфора на фоне снижалось с среднем (в слое 0-30) см на 6,5%; при загрязнении почвы нефтыо - 13,5%; мазутом - 5,8%; отработанными моторными маслами 6,7%; бензином -21,9%.

Обработка почвы не оказала существенного влияния на содержание подвижного фосфора в почвенно-биотическом комплексе.

Внесение в почву активного угля увеличило содержание фосфора на фоне на 7,0%; при загрязнении нефтью - 7,0%; мазутом - 8,0%; отработанными моторными маслами - 5,6%; бензином - 7,9%. Возрастание содержания подвижного фосфора происходит в соответствии с количеством фосфора, присутствующего в самом активированном угле (14-17 мг/ 100г). Подсчитано, что внесение 1% активированного угля соответствует внесению примерно 0,6-1,1 кг/га Р205 (Стрижакова, 2004).

Использование в качестве сорбента свекловичного жома обеспечивало повышение содержания фосфора на 11,7%; на варианте с нефтыо - 12,8%; мазутом - 12,9%; отработанными моторными маслами - 9,5%; бензином -9,4%.

При совместном внесении свекловичного жома с активным углем и глауконитом содержание фосфора увеличивалось на фоне на 17,9%, 8,6%; при загрязнении нефтью - 21,6%, 9,6%; мазутом - 20,2%, 12,1%; отработанными моторными маслами - 19,0%, 11,9%; бензином - 16,5%, 11,8% соответственно (табл. 5).

Таблица 5 - Влияние сорбентов на содержание и динамику _ подвижного фосфора, мг/кг почвы_

Сроки от- Вариант опы т а

бора образцов Сорбент Фон Нефть Мазут ОММ Бензин

Контроль 128 125 124 126 127

Уголь 137 135 136 133 137

09.2006 г. Глауконит 129 126 124 125 127

Свекловичный жом 143 141 140 138 139

Свекловичный жом +уголь 151 152 149 150 148

Свекловичный жом+глауконит 139 137 139 141 142

Контроль 123 Г17 118 120 118

Уголь 132 126 129 128 127

09.2007 г. Глауконит 119 117 118 120 117

Свекловичный жом 138 131 132 132 128

Свекловичный жом +уголь 142 140 140 143 136

Свекловичный жом+глауконит 135 126 130 134 130

Контроль 121 99 105 111 98

Уголь 129 106 114 116 103

09.2008 г. Глауконит 117 96 102 108 93

Свекловичный жом 135 106 114 118 101

Свекловичный жом +уголь 138 113 120 126 107

Свекловичный жом+глаукошгг 132 100 ПО 118 101

Потери подвижного фосфора к сентябрю 2008 года на фоне составили 5,8%; при использовании в качестве сорбента активного угля - 6,2%; свекловичного жома 5,9%; и композиций на его основе 5,3-9,4%.

Более существенное снижение подвижного фосфора наблюдалось на вариантах загрязненных нефтью - на контроле 26,2 %; с активным углем -27,4%; свекловичным жомом - 33,0%; свекловичным жомом + углем -32,7%; свекловичным жомом + глауконитом - 37,0%; мазутом - 18,1,%; 19,3%; 22,8%; 24,6%; 35,5%; отработанными моторными маслами - 13,5%; 14,7%; 16,9%; 19,0%; 19,5%; бензином - 29,6%;33,0%; 37,6%; 38,3%; 40,6% соответственно.

Содержание обменного калия в наибольшей мере увеличивалось при внесении в почву свекловичного жома совместно с глауконитом, на варианте с нефтью на 20,1%; мазутом - 16,2%; отработанными моторными маслами -17,8%; бензином -22,7% (табл. 6).

Таблица б - Влияние сорбентов на содержание и динамику __обменного калия, мг/кг почвы_

Сроки от- Вариант опыта

бора образцов Сорбент Фон Нефть Мазут ОММ Бензин

Контроль 137 134 136 135 132

Уголь 138 138 134 135 136

09.2006 г. Глауконит 148 145 148 145 146

Свекловичный жом 159 158 156 154 157

Свекловичный жом +уголь 156 156 155 156 158

Свекловичный жом+глаукопит 165 161 158 159 162

Контроль 136 128 132 132 !25

Уголь 138 132 129 131 129

09.2007 г. Глауконит 148 138 142 141 138

Свекловичный жом 159 150 150 149 148

Свекловичный жом +уголь 156 147 149 151 149

Свекловичный жом+глаукошп' 165 152 151 153 152

Контроль 134 116 123 125 112

Уголь 138 119 120 124 115

09.2008 г. Глауконит 148 123 131 133 121

Свекловичный жом 159 133 137 140 130

Свекловичный жом +уголь 156 130 136 140 130

Свекловичный жом+глауконпт 165 133 137 142 132

Его потери за период проведения опытов составили 21,1; 15,3; 11,9; 22,7% соответственно. В то время как на фоне его содержание практически не изменилось.

3.4 Развитие и продуктивность посевов вики мохнатой

В первые годы исследования посев яровой пшеницы, ячменя, сорго, кукурузы, вики мохнатой на нефтезагрязненных почвах не увенчался успехом, то есть не были получены даже всходы культур. Весной 2008 года из изучаемых культур лишь вика мохнатая (озимая) сформировала небольшую биомассу, но полевая всхожесть не превышала 25-30%.

При посеве в сентябре 2008 года ее полевая всхожесть на фоне колебалась в пределах 80,3 - 85,1%. На нефтезагрязненной почве максимальной была при использовании в качестве сорбента свекловичного жома и глауконита она составила - 84,4%; а минимальной - 61,3% на варианте, который не обрабатывался до посева. Существенно ниже полевая всхожесть была на варианте загрязненном мазутом: при использовании в качестве сорбента свекловичного жома и глауконита - 82,0%, а без обработки почвы - 42,4%. На варианте с отработанными моторными маслами данный показатель составил 65,6 и 37,6%; а бензином - 83,2 и 77,2% соответственно.

Первыми появились всходы растений вики мохнатой на фоне с использованием свекловичного жома и глауконита - 21 сентября 2008 года; 24 сентября - на почве загрязненной нефтью и бензином; 25 сентября - мазутом; и 28 сентября - отработанными моторными маслами.

Максимальное число побегов у растений вики мохнатой в осенний период формировалось на фоне при внесении свекловичного жома и глауконита - 5,3 шт./раст, что превышает контроль на 8,1%, а данный вариант, загрязненный нефтью или бензином - 17,7%; мазутом - 20,5%; отработанными моторными маслами - 51,4%.

Существенная разница наблюдалась также по высоте растений культуры. Наибольшей она была также на варианте с использованием свекловичного жома и глауконита 9,4 см, что превышает контроль и данный вариант, загрязненный нефтью или бензином на 16,0%; мазутом - 20,5%; отработанными моторными маслами - 49,2%.

Максимальную зимостойкость имели растения вики мохнатой на фоне при внесении свекловичного жома и глауконита 92,7%, что превышает контроль на 11,9%, а данный вариант, загрязненный нефтью - 11,7%; мазутом -15,1%; бензином - 13,9%; отработанными моторными маслами - 30,5%.

В весенний период 2009 года, который характеризовался повышенным температурным режимом и существенным дефицитом осадков, для развития растений вики мохнатой сложились крайне неблагоприятные условия. В результате урожайность зеленой массы культуры сформировалась довольно невысокой (табл. 7).

Максимальная продуктивность посевов формировалась на фоне с использованием свекловичного жома и глауконита 168,3 ц/га, что выше контроля на 18,8%. На данном варианте, загрязненном нефтью урожайность зеленой массы вики мохнатой снижалась на 18,1%; бензином -31,4%; мазутом - 37,5%; отработанными моторными маслами - 67,9%.

Таблица 7 - Урожайность зеленой массы озимой вики (фаза цветения), ц/га (2009 г.)

Вариант опыта Фон Нефть Мазут ОММ Бсшнн

Контроль - без обработки почвы 143,8 49,6 15,8 10,9 96,0

С применением сорбентов

Контроль - с обработкой почвы 141,7 89,4 50,2 22,2 106,4

Уголь 142,1 108,8 62,8 30,5 96,7

Глауконит 148.4 126,8 66,5 32,0 116,5

Свекловичный жом 160,5 130,2 80,0 38,1 122,1

Свекловичный жом н уголь 163,2 127,1 87,4 43,8 119,1

Свекловичный жом+глаукопит 168,3 134,0 122,4 62,8 128,1

МСРо.,5 5,9 9,1 14,2 7,6 6,3

Содержание азота на контроле при загрязнении нефтью и нефтепродуктами снижалось несущественно (табл. 8).

Таблица 8 - Химический анализ зеленой массы вики озимой, % (2009 г.)

1 1ока щтель качества Азот Сорбент Вариант опыта

Фон Нефть Мазут ОММ Бензин

Контроль 3,62 3,50 3,48 3,52 3,51

Свекловичный жомНлауконнт 4,09 3,87 3,79 3,75 3,81

Органический углерод Котроль 44,26 13.50 43,12 43,40 43,22 43,25 43,02

Свекловичный жом+глауконнт 42,17 42,98 42,75

При внесении свекловичного жома и глауконита содержание азота увеличивалось при загрязнении почвы нефтью на 0,37%; мазутом -0,31%; ОММ - 0,23%; бензином - 0,30%.

Содержание органического углерода изменилось незначительно. При этом соотношение углерода к азоту колебалась в пределах 11,1-12,5, что является оптимальным для использования зеленой массы вики мохнатой в качестве сидерата.

4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

Расчет экономической эффективности возделывания вики мохнатой позволяет судить о том, что наибольший чистый доход получен на варианте без загрязнения 11876,0 руб/га. При загрязнении агроценозов бензином данный показатель снижался на 5357,5 руб/га, а на варианте с нефтью - 1586,9 руб/га. На почве загрязненной мазутом и отработанным моторным маслом производство вики озимой убыточно.

Применение свекловичного жома с глауконитом для детоксикации нефти обеспечило чистый доход - 10289,1 руб/га, что ниже контроля на 13,4%. На варианте с бензином данный показатель не превышал 4109,0 руб/га, а на варианте с мазутом лишь 2865,6 руб/га. При загрязнении почвы отработанными моторными маслами использование сорбентов экономически не выгодно.

Наибольший выход энергии с урожаем - 24,8 ГДж/га обеспечивает использование свекловичного жома с глауконитом для детоксикации нефтезаг-рязненной почвы, но при этом коэффициент энергетической эффективности сравнительно низкий - 1,26. При использовании данного сорбента на почве загрязненной бензином данный показатель увеличивался до 2,28. На вариантах без использования сорбентов загрязненных нефтью, мазутом, отработап-

ными моторными маслами окупаемость затрат колебалась в пределах 0,360,58, то есть энергетическая эффективность отсутствовала. Высокая энергетическая эффективность - 5,53 получена лишь на незагрязненной почве.

ВЫВОДЫ

1. Наибольшей фитотоксичностьго (100%) на первых этапах загрязнения характеризуется бензин, способный к быстрой миграции по почвенному профилю. Отработанные моторные масла оказывают устойчивое угнетение ферментативной активности почвы по всему ее профилю.

2. Между содержанием нефтепродуктов в почве, их составом и фито-токсичностью наблюдается тесная положительная взаимосвязь 0,879±0,016.

3. Обработка почвы и применение сорбентов (свекловичный жом + глауконит) обеспечивает наиболее быструю деструкцию нефти и нефтепродуктов. При применении данной композиции осенью 2008 г содержание бензина в почве снижалось от первоначальной концентрации на 99%, нефти -93%, мазута - 73%, ОММ - 59%. Фитотоксичность уменьшалась до 0,2%;

I,1%; 17,2% и 27,3% соответственно, но ферментативная активность была ниже фона в 1,5; 1,6; 2,1 и 2,7 раза соответственно.

4. В наибольшей мере гидрофобизация почвенных частиц наблюдалась при загрязнении почвенного покрова мазутом, когда содержание агрегатов размером больше 10 мм достигало в слое 0-10 см 25,6%, а слое 10-20 см -15,6%. Коэффициент структурности составил 2,8; 4,8, что ниже контроля в 16,6 и 8,9 раза. Водопроницаемость почвы уменьшалась в 2,3-28,0 раза и составила 0,2 -2,2 мм/мин, а влажность почвы - на 17,3-18,4%.

5. Использование сорбента свекловичного жома с глауконитом позволило к сентябрю 2008 года полностью восстановить водно-физические свойства чернозема выщелоченного. На почве загрязненной мазутом, отработанными моторными маслами, бензином водно-физические свойства полностью не восстанавливались.

6. Внесение свекловичного жома увеличивало содержание азота при загрязнении почвы нефтью на 17,8%, свекловичного жома+уголь - 25,0%, свекловичного жома+глаукоиит-21,4%; мазутом - 33,3; 25,9; 33,3%; отработанным моторным маслом - 30,8; 25,9; 34,6%; бензином - 30,7; 30,7; 34,6% соответственно.

7. При использовании свекловичного жома с активным углем и свекловичного жома с глауконитом содержание подвижного фосфора увеличивалось при загрязнении почвы нефтью - на 21,6 и 9,6%; мазутом - 20,2 и 12,1%; отработанным моторным маслом - 19,0 и 11,9%; бензином - 16,5 и

II,8% соответственно.

8. Содержание обменного калия в наибольшей мере увеличивалось при внесении в почву свекловичного жома совместно с глауконитом, на варианте

с нефтью на 20,1%; мазутом — 16,2%; отработанным моторным маслом -17,8%; бензином - 22,7%.

9. Наиболее благоприятные условия для роста и развития вики мохнатой на пефтезагрязненных почвах складываются при использовании в качестве сорбента свекловичного жома с глауконитом. Максимальная продуктивность вики мохнатой формировалась на почве загрязненной нефтью - ¡68,3 ц/га, а минимальная - отработанными моторными маслами 62,8 ц/га.

10. Соотношение углерода к азоту 11,1-12,5 в зеленой массе вики мохнатой позволяет ее использовать в качестве сидерата на всех нефтезагрязнен-ных вариантах.

11. Максимальный чистый доход - 10289,1 руб/га и выход энергии с урожаем вики мохнатой - 24,8 ГДж/га получены при использовании в качестве сорбента свекловичного жома с глауконитом для детокснкации нефте-загрязненной почвы.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Для детокснкации чернозема выщелоченного, загрязненного нефтью или нефтепродуктами следует использовать в качестве сорбента свекловичный жом 40 т/га совместно с 5 т/га глауконита. В качестве фитомелиоранта целесообразно использовать вику мохнатую (озимую) с нормой высева 2,5 -3 млн/га всхожих семян.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. *Жигин 10. И. Динамика изменения токсичности почвы загрязненной лефтыо и нефтепродуктами /Ю. И. Житии, A.B. Захаров// Аграрная наука.-2009. -№ 5.-С. 12.

2. Захаров A.B. Детоксикация ПБК, загрязненного нефтепродуктами /A.B. Захаров// Вклад молодых ученых в решение проблем аграрной науки: Материалы межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых. - Воронеж, 2005.-Ч.2.-С. 113- 116.

3. Захаров A.B. Влияние нефти и нефтепродуктов на водные свойства почвы /A.B. Захаров, Ю.И. Житин// Вестник Воронежского государственного аграрного университета - Воронеж, 2008. — №1(16). — С. 25-28.

4. Захаров A.B. Динамика изменения токсичности нефти и нефтепродуктов в почве /A.B. Захаров, Ю.И. Житин// Вестник Воронежского государственного аграрного университета. - Воронеж, 2008. -№3 (18). - С. 22-24.

* - публикация в списке рекомендованном ВАК

Подписано в печать 24.09. 2009 г. Формат 60x84 1/16. Гарнитура «Times New Roman». Печать офсегная. Бумага офсетная. Объем 1,0 п. л. Тираж 100 экз. Заказ № 676.

Отпечатано в полном соответствии с качеством предоставленного оригинал-макета.

Типография ФГОУ ВПО ВГАУ 394087, г. Воронеж, ул. Мичурина, 1 Телефон (4732) 53-77-28

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Захаров, Алексей Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

1 ВОЗДЕЙСТВИЕ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ НА ЭКОСИСТЕМЫ И ПРИЕМЫ ИХ ВОССТАНОВЛЕНИЯ (Обзор литературы).

2 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Климат и метеорологические условия.

2.2 Почвы и их агроэкологическая характеристика.

2.3 Растительность.

2.4 Методика проведения исследований.

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Динамика изменения содержания нефти и нефтепродуктов в почве и ее биологической активности.

3.2 Агроэкологическая оценка водно-физических условий почвы.

3.3 Агрохимические показатели нефтезагрязненного чернозема выщелоченного.

3.4 Развитие и продуктивность посевов вики мохнатой.

4 ЭНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.

ВЫВОДЫ.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Оценка воздействия нефти и нефтепродуктов на агроценозы Центрального Черноземья и приемы их восстановления"

Актуальность проблемы. Ежегодная мировая добыча сырой нефти составляет свыше 2,5 млрд. т, причем спрос на нефть продолжает расти и увеличивается в год примерно на 8%, соответственно растет и добыча нефти - в среднем на 5% в год. Потери нефти и нефтепродуктов составляют около 50 млн. т в год. На нефтепромыслах России теряется до 3,5 % всей добываемой сырой нефти (около 16 млн. т/год).

Наблюдаемые в мире нефтяные загрязнения являются одними из основных, а порой и доминирующими антропогенными факторами комплексного характера, которые отрицательно воздействуют на все компоненты биосферы. Примерно половина их попадает в почвы и подземные воды, другая половина загрязняет поверхностный сток и акватории. По степени отрицательного влияния на экосистемы нефть, нефтепродукты и нефтесодержащие промышленные отходы занимают второе место после радиоактивного загрязнения. В России около 800 тыс. га нефтезагрязненных земель, нуждающихся в очистке. Воздействие нефти на почву определяется региональными условиями, поэтому для каждой почвенно-климатической зоны необходимо проведение научных исследований (Славнина, 1984; Пиковский, 1988; Ми-лащенко, 2000).

Цель и задачи исследований. Цель работы — оценить воздействие нефти и нефтепродуктов на почвенно-биотический комплекс чернозема выщелоченного и разработать способы восстановления агроэкосистем.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- оценить воздействие нефти и нефтепродуктов (нефть, мазут, отработанные моторные масла (ОММ), бензин) на фитотоксичность и генотоксич-ность почвенно-биотического комплекса в зависимости от степени загрязнения почв;

- определить воздействие нефти и нефтепродуктов на водно-физические и агрохимические свойства почвы;

- разработать способы восстановления агроэкосистем, загрязненных нефтью и нефтепродуктами;

Научная новизна исследований заключается в том, что дана агроэко-логическая характеристика нефтезагрязненному чернозему выщелоченному, определены механизмы и факторы его самоочищения от нефти и нефтепродуктов. Обоснованы наиболее эффективные приемы восстановления агроэко-систем.

Практическая значимость. Полученные результаты исследований позволяют прогнозировать темпы самоочищения нефтезагрязненного выщелоченного чернозема; определить размеры экологического ущерба от загрязнения и использовать наиболее эффективные сорбенты для восстановления аг-роэкосистем.

Защищаемые положения:

- из изучаемых нефтезагрязнителей наиболее длительное отрицательное воздействие на состав ПБК оказывают отработанные моторные масла;

- для более быстрого восстановления агроценозов целесообразно проводить обработку почвы и использовать сорбенты (свекловичный жом, глауконит, уголь); наиболее эффективной является комбинация свекловичный жом + глауконит;

- для фитомелиорации загрязненного нефтью и нефтепродуктами чернозема выщелоченного целесообразно использовать вику мохнатую (озимую).

Апробация работы. Результаты работы доложены и получили одобрение на научных и учебно-методических конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ВГАУ (2005-2009).

Публикации результатов исследований. По материалам исследований в соавторстве и лично опубликовано 4 научные работы.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, предложений производству, общим объемом 136 страниц машинописного текста. Она содержит 30 таблиц, 2 рисунка. Список используемой литературы включает 213 наименований, в т.ч. 13 иностранных источников.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Захаров, Алексей Владимирович

выводы

1. Наибольшей фитотоксичностью (100%) на первых этапах загрязнения характеризуется бензин, способный к быстрой миграции по почвенному профилю. Отработанные моторные масла оказывают устойчивое угнетение ферментативной активности почвы по всему ее профилю.

2. Между содержанием нефтепродуктов в почве, их составом и фитотоксичностью наблюдается тесная положительная взаимосвязь 0,879±0,016.

3. Обработка почвы и применение сорбентов (свекловичный жом + глауконит) обеспечивает наиболее быструю деструкцию нефти и нефтепродуктов. При применении данной композиции осенью 2008 г содержание бензина в почве снижалось от первоначальной концентрации на 99%, нефти - 93%, мазута -73%, ОММ - 59%. Фитотоксичность уменьшалась до 0,2%; 1,1%; 17,2% и 27,3% соответственно, но ферментативная активность была ниже фона в 1,5; 1,6; 2,1 и 2,7 раза соответственно.

4. В наибольшей мере гидрофобизация почвенных частиц наблюдалась при загрязнении почвенного покрова мазутом, когда содержание агрегатов размером больше 10 мм достигало в слое 0-10 см 25,6%, а слое 10-20 см - 15,6%. Коэффициент структурности составил 2,8; 4,8, что ниже контроля в 16,6 и 8,9 раза. Водопроницаемость почвы уменьшалась в 2,3-28,0 раза и составила 0,2 — 2,2 мм/мин, а влажность почвы - на 17,3-18,4%.

5. Использование сорбента свекловичного жома с глауконитом позволило к сентябрю 2008 года полностью восстановить водно-физические свойства чернозема выщелоченного. На почве загрязненной мазутом, отработанными моторными маслами, бензином водно-физические свойства полностью не восстанавливались.

6. Внесение свекловичного жома увеличивало содержание азота при загрязнении почвы нефтью на 17,8%, свекловичного жома+уголь - 25,0%, свекловичного жома+глауконит - 21,4%; мазутом - 33,3; 25,9; 33,3%; отработанными моторными маслами — 30,8; 25,9; 34,6%; бензином — 30,7; 30,7; 34,6% соответственно.

7. При использовании свекловичного жома с активным углем и свекловичного жома с глауконитом содержание подвижного фосфора увеличивалось при загрязнении почвы нефтью - на 21,6 и 9,6%; мазутом - 20,2 и 12,1%; отработанными моторными маслами — 19,0 и 11,9%; бензином — 16,5 и 11,8% соответственно.

8. Содержание обменного калия в наибольшей мере увеличивалось при внесении в почву свекловичного жома совместно с глауконитом, на варианте с нефтью на 20,1%; мазутом - 16,2%; отработанным моторным маслом - 17,8%; бензином - 22,7%.

9. Наиболее благоприятные условия для роста и развития вики мохнатой на нефтезагрязненных почвах складываются при использовании в качестве сорбента свекловичного жома с глауконитом. Максимальная продуктивность вики мохнатой формировалась на почве, загрязненной нефтью - 168,3 ц/га, а минимальная - отработанными моторными маслами 62,8 ц/га.

10. Соотношение углерода к азоту 11,1-12,5 в зеленой массе вики мохнатой позволяет ее использовать в качестве сидерата на всех нефтезагрязненных вариантах.

11. Максимальный чистый доход - 10289,1 руб/га и выход энергии с урожаем вики мохнатой — 24,8 ГДж/га получены при использовании в качестве сорбента свекловичного жома с глауконитом для детоксикации нефтезагрязненной почвы.

Для детоксикации чернозема выщелоченного, загрязненного нефтью или нефтепродуктами, следует использовать в качестве сорбента свекловичный жом 40 т/га совместно с 5 т/га глауконита. В качестве фитомелиоранта целесообразно использовать вику мохнатую (озимую) с нормой высева 2,5 — 3,0 млн/га всхожих семян.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата сельскохозяйственных наук, Захаров, Алексей Владимирович, Воронеж

1. Абросимов А.А. Исследование, разработка и внедрение методов повышения уровня экологической безопасности нефтеперерабатывающего производства: Автореф. дис. д-ра техн. наук.— М.: МНПЗ, ГАНГ им. И. М. Губкина, 1998. 44 с.

2. Абросимов А.А. Экологический мониторинг окружающей среды НПЗ /А.А. Абросимов, Ю.Ю. Ерохин// Нефтепереработка и нефтехимия. -1997. Ч. 1. - № 2 - С. 44-45.

3. Абросимов А.А. Экология переработки углеводородных систем/А.А. Абросимов, М.Ю. Доломатов, Э.Г. Теляшева.- М.: Химия, 2002 608 с.

4. Агрометеорологический бюллетень по Воронежской области. Воронеж: Воронежский обл. центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, 2005 -2009 гг.

5. Адерихин П.Г. Почвы Воронежской области, их генезис, свойства и краткая агропроизводственная характеристика /П.Г. Адерихин. Воронеж: Изд-во ВГАУ, 1963. - 264 с.

6. Александрова Л.Н. Перегнойные вещества и процессы их взаимодействия с минеральной частью почвы: Автореф. дис. д-ра с.-х. наук.- Л., 1953. — 38 с.

7. Андерсон Р.К. Экологические последствия загрязнения почв нефтью /Р.К.Андерсон, А.Х. Мукатонов, Т.Ф. Бойко// Экология-1980 №2. - С. 256-263.

8. Аристовская Т. В. Эволюция микробиоценозов и ее влияние на почвообразовательный процесс /Т.В. Аристовская// Изв. АН СССР. 1984 - № З.-С. 325-336.

9. Аристовская Т.В. Микроорганизмы как трансформаторы и стабилизаторы биосферы /Т.В. Аристовская//Почвоведение.-1988.-№ 7 — С. 76-82.

10. Аристархов А.Н. Оптимизация питания растений и применения удобрений в агроэкосистемах /А.Н.Аристархов.- М.: ЦИНАО, 2000. 524 с.

11. Аскинази Д.Л. Известкование как фактор мобилизации фосфорной кислоты в подзолистой почве / Д.Л. Аскинази, С.С. Ярусов.- М.:МГУ ВСНХ СССР,1928.-59с.

12. Аскинази Д.Л. Фосфатный режим и известкование почвы с кислой реакцией/ Д.Л. Аскинази. М.: Изд-во АН СССР, 1949.- 216с.

13. Ахтырцев Б.П. Почвенный покров Среднерусского Черноземья / Б.П. Ах-тырцев, А.Б. Ахтырцев. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1993. - 216 с.

14. Бабьева И.П. Участие дрожжевых грибов из степных биогеоценозов в биодеструкции органических веществ /И.П. Бабьева, М.Е. Виноварова// Микробиологическая деструкции органических остатков в биогеоценозе. -М., 1987. С. 8-11.

15. Барановская В.А. Оптимизация гумусного состояния почв /В.А. Барановская// Почвенно-экологические проблемы в степном земледелии. — Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 1992. С. 79-87.

16. Барановский В.Д. Охрана окружающей среды нефтедобывающей промышленностью/В. Д. Барановский, Г.С. Кесельман, Н.Е. Любимова, С.М. Рохлин, И.И. Рыженков. М.: ВНИИОЭНГ, 1985. - 245 с.

17. Батовская Е.К. Влияние антропогенных загрязнителей на состояние почвенных биоценозов различных природно-климатических зон Европейской части России: Автореф. дис. д-ра биол. наук.-Астрахань, 2007.-25с.

18. Бачарникова Е.Д. Влияние нефтяного загрязнения на свойства серо-бурых почв Апшерона и серых лесных почв Башкирии: Автореф. дис. канд. биол. наук. -М., 1990. -29с.

19. Белоусова Л.В. Способы повышения переноса энергии в агроэкосистемах: Автореф.дис. канд.с.-х. наук-Воронеж, 2005.-28 с.

20. Берестецкий О.А. Содержание грибов-продуцентов фитотоксических веществ в почве при бессменном выращивании в севообороте /О.А. Берестецкий, С.П. Надкеречный// Фитотоксические свойства почвенных микроорганизмов. Л.: ВНИИСХМ, 1978. - С. 94-104.

21. Бетехтин А.Г. Курс минералогии/ А.Г. Бетехтин, Б.И. Пирогов, Б.Б. Шкур-ский.-М., 2008.-736 с.

22. Блохин В.Н. Этапы исследований при минимальном загрязнении нефтью и нефтепродуктами /В.Н. Блохин//Актуальные проблемы экологии и сельскохозяйственного производства на современном этапе М., 2003. — Вып. 2.-С. 12-13.

23. Большаков В.А. Загрязнение почв и растительности тяжелыми металлами /В.А. Большаков. М., 1978. - 244 с.

24. Бурлака В.А. Способы восстановления плодородия земель, загрязненных нефтью ООО «Экопром» /В.А. Бурлака, М.Ю. Шинкевич// Экология и промышленность России. -2003,-№6. С. 12-13.

25. Вадюнина А.Ф. Методы исследования физических свойств почв/А.Ф. Ва-дюнина, З.А. Корчагина. М.: Агропромиздат, 1986. - 416 с.

26. Вершинина JL К. О соотношениях снегозапасов в поле, в лесу и в ов-ражно-балочной сети на речных водосборах /Л.К. Вершинина// Тр. ГГИ.-1972. Вып. 194. - С. 93 - 118.

27. Веселовский В.А. Биотестирование загрязнения среды нефтью по реакции фотосинтетического аппарата растений /В.А. Веселовский, B.C. Вшивцев// Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М.: Наука, 1988.- С. 99-112.

28. Возняковская Ю.М. Взаимоотношения растений с микроорганизмами ризосферы ;и филлосферы /Ю.М. Возняковская// Агрономическая микробиология. Л.: Колос, 1976. - С. 144 - 179.

29. Воробьев Ю.Л. Предупреждение и ликвидация чрезвычайных ситуа-ций/Ю.Л. Воробьев. М., 2002. - 327 с.

30. Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем/ Под ред. М.А. Глазовской. М., 1988. - 254 с.

31. Габбасова И.М. Оценка состояния почвы с давними сроками загрязнения сырой нефтью после биологической рекультивации /И.М. Габбасова, Ф.Х. Хазиев, P.P. Сулейманов//Почвоведение-2002-№ 10.-С.87-96.

32. Галстян А.Ш. Ферментативная активность почв /А.Ш. Галстян// Проблемы и методы биологической диагностики и индикации почв. М.: Изд-во МГУ, 1984.-С. 46-54.

33. Галстян А.Ш. Ферментативная активность почв Армении /А.Ш. Гал-стян.- Ереван: Айастан, 1974. С. 54-68.

34. Гарин В.М. Обращение с опасными отходами /В.М. Гарин, Г.Н. Соколова.- М.: ТК Велби, 2005. 284 с.

35. Гашева М.Н. Состояние растительности как критерий нарушенности лесных биоценозов при нефтяном загрязнении /М.Н. Гашева, Н.С. Гашев, А.В. Соромотин// Экология. 1990. - № 2. - С. 77-78.

36. Гетманец А.Я. Азот в земледелии Черноземной зоны /А.Я. Гетманец// Агрохимия. 1977. -№ 10. - С. 27-48.

37. Глинка К.Д. Геология и почвы Воронежской губернии /К.Д. Глинка. Воронеж: Ком. Наркозема Средне-Черноземной обл., 1921. - 60 с.

38. Глазовская М.А. Проблемы и методы оценки эколого-геохимической устойчивости почв и почвенного покрова к техногенным воздействия / М.А. Глазовская// Почвоведение. 1999. - № 1. — С. 114-124.

39. Голдовская Л.Ф. Химия окружающей среды / Л.Ф. Голдовская. М.: Мир, 2007. - 295 с.

40. Горбунова Г.П. Глаукониты юрских и нижнемеловых отложений центральной части Русской платформы /Т.П. Горбунова// Труды ИЭМ, 1950 .- Вып. 114.- 148 с.

41. Горланов С.А. Основы рыночных отношений в сельском хозяйстве /С.А. Горланов, Н.Т. Назаренко, Ю.Ю. Попов. Воронеж: ВГАУ - УКЦ, 1996. -320 с.

42. Горлов В.Д. Биолого-экологические критерии рекультивации земель и их эффективность /В.Д. Горлов, И.Н. Лозановская// Почвоведение. — 1984. -№ 10.-С. 67-79.

43. Гузев B.C. Роль почвенной микробиоты в рекультивации нефтезагрязненных почв /B.C. Гузев, С.В. Левин, Г.И. Селецкий// Микроорганизмы и охрана почв. -М.: Изд-во МГУ, 1989.-С. 121-150.

44. Давыдова И.Ю. Моделирование восстановления нефтезагрязненных почв лесостепи /И.Ю. Давыдова// Экологическая безопасность и устойчивое развитие регионов: Тез. докл. Межрегиональной научно-практической конференции. Рязань, 1999. - С.27-28.

45. Демиденко А .Я. Изучение питательного режима почв, загрязненных нефтью /А.Я. Демиденко, В.М. Демурджан, А.Д. Шеянова// Агрохимия. — 1983.-№9. -С. 100-103.

46. Демиденко А.Я. Пути восстановления нефтезагрязненных почв черноземной зоны Украины /А.Я. Демиденко, В.М. Демуран// Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем -М.: Наука, 1988.-С.197-206.

47. Денисов В.В. Промышленная экология / В.В. Денисов. М.: ИКЦ «МарТ», 2007. - 720 с.

48. Добровольский В.В. Тяжелые металлы: загрязнение окружающей среды и глобальная геохимия. Тяжелые металлы в окружающей среде /В.В. Добровольский. М., 1980. - 311 с.

49. Добровольский Г.В. Структурно-функциональная роль почвы в устойчивости наземных экосистем /Г.В. Добровольский. — Пущино, 1998. — Т. 1. — 315 с.

50. Доклад об использовании природных ресурсов и состоянии окружающей среды Воронежской области в 2004 году. — Воронеж: Воронежский государственный университет, 2004. 143 с.

51. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) /Б.А. Доспехов М.: Колос, 1979. -416 с.

52. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта /Б.А. Доспехов. М.: Агро-промиздат, 1985. -351 с.

53. Емельянов В.Е. Все о топливе. Автомобильный бензин /В.Е. Емельянов. — М., 2003.-79 с.

54. Ермашова Н.А. Исследование влияния утечек нефтепродуктов из нефтехранилища и АЗС на загрязнение геологической среды /Н.А. Ермашова, М.П. Огнетова. С.В. Лушникова, В.М. Волкова// Экология и промышленность России. 2004. - №12. - С. 39-45.

55. Етеревская Л.В. Изменения свойств почвы в связи с загрязнением их при разведке и добыче нефти и газа /Л.В. Етеревская, П.Д. Шеянова// Агрохимия и почвоведение. -1975. Вып. 29. — С. 3-7.

56. Етеревская Л.В., Яранцева Л.Д. О влиянии на растения загрязнений почвы при бурении и разведке на нефть и газ /Л.В. Етеревская, Л.Д, Яранцева// Растения и промышленная среда. Киев: Наукова думка, 1976. - С. 73-75.

57. Ефремова Т.Т. Гумус и структурообразование в лесных торфяных почвах Западной Сибири: Автореф. дис. д-ра биол. наук. Новосибирск, 1990. — 39 с.

58. Жданович В.П. особенности возделывания озимой вики на семена и зеленый корм в условиях Гомельской области: Автореф. дис. С.-х. наук. -Жодино, 1974.-25 с.

59. Житии Ю.И. Агроэкологический мониторинг /Ю.И. Житин, Л.В. Проко-пова. Воронеж, 2004 .- 154 с.

60. Житии Ю.И. Детоксикация ПБК загрязненного нефтью и нефтепродуктами /Ю.И. Житии, Л.В. Белоусова// Экологические проблемы сельскохозяйственного производства: материалы международной научно-практической конференции. Воронеж: ВГАУ, 2004. - С. 246-251.

61. Житин Ю. И. Динамика изменения токсичности почвы загрязненной нефтью и нефтепродуктами /Ю. И. Житин, А.В. Захаров// Аграрная наука. -2009. -№5.-С.11-12.

62. Житин Ю.И. Вика озимая мохнатая в Центральном Черноземье России: Автореф. дис. д-ра с.-х. наук. Воронеж, 1992 - 33 с.

63. Жученко А.А. Адаптивное растениеводство /А.А. Жученко. Кишинев: Штиица, 1990. - 432 с.

64. Загвоздкин В.К. Результаты испытаний технологий восстановления неф-тезагрязненных земель на опытных участках в 2001 2003 гг. /В.К. Загвоздкин, В.В. Муляк, В.Н. Лукашов// Экология и промышленность. -2004. - №4. - С.24-32.

65. Захаров А.В. Влияние нефти и нефтепродуктов на водные свойства почвы /А.В. Захаров, Ю.И. Житин// Вестник Воронежского государственного аграрного университета.- Воронеж, 2008. №1(16). - С. 25-28.

66. Захаров А.В. Детоксикация ПБК, загрязненного нефтепродуктами /А.В. Захаров// Вклад молодых ученых в решение проблем аграрной науки: Материалы межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых. Воронеж, 2005. - Ч. 2. - С. 113- 116.

67. Захаров А.В. Динамика изменения токсичности нефти и нефтепродуктов в почве /А.В. Захаров, Ю.И. Житин// Вестник Воронежского государственного аграрного университета. Воронеж, 2008. - №3 (18). - С. 22-24.

68. Захаров С.А. Курс почвоведения /С.А. Захаров// Под ред. Г.А Ржановско-го. М.: Селькохозизд., 1931. - 550 с.

69. Звягинцев Д.Г. Диагностические признаки различных уровней загрязнения почвы нефтью /Д.Г. Звягинцев, B.C. Гузев, С.В. Левин// Почвоведение. 1989. -№ 1.- С. 72-78.

70. Звягинцев Д.Г. Методы почвенной микробиологии и биохимии /Д.Г. Звягинцев.-М., 1991.-304 с.

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

72. Зезюков Н. И. Методические указания по расчету энергетической эффективности агротехнологий с использованием ПЭВМ/Н. И. Зезюков, А. В.

73. Дедов, Н. И. Придворев. Воронеж: Изд-во Воронеж, агроун-та, 1993. -45 с.

74. Зимонина Н.М. Использование метода альгоиндикации в диагностике почв, нарушенных при нефтедобыче/Н.М. Зимонина. — Киров, 1988. —17 с.

75. Зубайдуллин А.А. К вопросу рекультивации нефтезагрязненных земель на верховых болотах /А.А. Зубайдуллин// Биологические ресурсы и природопользование/ Сборник научных трудов. — Нижневартовск, 1998. — Вып. 2-С. 106-116

76. Зубкова Т.А. Структурная организация почв и устойчивость экосистем / Т.А. Зубкова. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 1998. - С. 42-50.

77. Измайлов Н.М. Рекультивация земель, загрязненных при добыче и транспортировке нефти и нефтепродуктов /Н.М. Измайлов, Ю.И. Пиковский// Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. — М.: Наука, 1988.-С. 220-230.

78. Илларионов С.А. Роль микромицетов в фитотоксичности нефтезагрязненных почв/ С.А. Иларионов. Пермь, 2003. - С. 341-346.

79. Ильин Н.Г. Наблюдение за самоочищением почв от нефти в средней и южной тайге /Н.Г. Ильин// Добыча полезных ископаемых и геохимия природных экосистем. М., 1982. - 235 с.

80. Исмаилов Н.М. Биодинамика загрязненных нефтью почв /Н.М. Исмаилов, Ю.Ш. Паковский// Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах. — Л., 1985. С. 38-46.

81. Исмаилов Н.М. Микробиологическая и ферментативная активность нефтезагрязненных почв /Н.М. Исмаилов// Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М., 1988. - С. 42-56.

82. Калачников И.Г. Влияние нефтяного загрязнения на экологию почв и почвенных микроорганизмов /И.Г. Калачников// Экология и популяционная генетика-микроорганизмов. Свердловск, 1987. — С. 24-31.

83. Каплин В.Г. Биоиндикация состояния экосистем /В.Г. Каплин. — Самара, 2001.-143 с.

84. Кауричев И. С. Почвоведение /И. С. Кауричев. -М.: Агропромиздат, 1989. -719с.

85. Кахаткина М.И. Состав гумуса пойменных почв, загрязненных нефтью /М.И. Кахаткина// Рациональное использование почв и почвенного покрова Западной Сибири. Томск, 1986. - С. 51-87.

86. Качинский Н.А. Физика почвы / Н.А. Качинский. — М.: Высшая школа, 1965.-4.1.-324с.

87. Качинский Н.А. Водно-физические свойства и режимы /Н.А. Качинский. — М., 1970.-325 с.

88. Керимов Ф.И. Численность азотфиксирующих микроорганизмов и азот-фиксаторов-биодеструкторов нефти в восточной части среднего и южного Каспия/Ф.И. Керимов. Баку: Изд-во. АН Азерб. ССР, 1985. - 114 с.

89. Кесельман Г.С. Защита окружающей среды при интенсификации добычи нефти /Г.С. Кесельман, В.Д. Барановский, А.А. Попов и др. М., 1983. — 179 с.

90. Киреева Н.А. Микробиологические процессы в нефтезагрязненных почвах / Н.А. Киреева. Уфа, 1974. - 85 с.

91. Киреева Н.А. Биологическая активность нефтезагрязненных почв / Н.А. Киреева, И.В. Водопьянов, A.M. Мифтахова. Уфа, 2001. - 134 с.

92. Киреева Н.А. Индикация загрязнения почв нефтью по состоянию комплекса микроскопических грибов /Н.А. Киреева, A.M. Мифтахова, Н.Ф. Галимзянова // Экология и промышленность России. — М., 2000 — №3 — С. 26-38.

93. Киреева Н.А. Интенсификация биодеструкции нефти в почве при использовании биопрепарата /Н.А. Киреева, Т.С. Онегова, Н.В. Жданова// Нефтяное хозяйство. 2004. - № 5. - С. 18-25.

94. Киреева Н.А. Комплексное биотестирование для оценки загрязнения почв нефтью /Н.А. Киреева,. М.Д. Бакаева, Е.М. Тарасенко// Экология и промышленность России. 2004. - № 10. - С. 37-45.

95. Киреева Н.А. Микромицеты почв, загрязненных нефтью, и их фитоток-сичность /Н.А. Киреева, A.M. Галимзянова, A.M. Мифтахова// Микология и фитопатология. 2000. - Т. 34. - Вып.1. - С. 36-41.

96. Кирюшин В.И. Экологические основы земледелия / В.И. Кирюшин. М., 1996.-367 с.

97. Колесников Б.П. Рекультивация техногенных ландшафтов /Б.П. Колесников// Человек и среда обитания. М.: Наука, 1974. — С. 220 - 232.

98. Колесников Н.В. Хранение и использование свекловичного жома / Н.В. Колесников- М.: Россельхозиздат, 1980. 155 с.

99. Колосов И.И. Поглотительная деятельность корневых систем растений /И.И. Колосов. М.: Изд.-во АНСС, 1962. - 387 с.

100. Кольцова О. М. Ферментативная активность чернозема выщелоченного как интегрированный показатель биологической активности /О. М. Кольцова, Н. В. Стекольникова //Агроэкологический вестник. — Воронеж, 2002.-№4.-С. 123-127.

101. Коренев Г.В. Вика мохнатая /Г.В. Коренев, В.М. Костромитин. М.: Колос, 1975. -96 с.

102. Коренев Г.В. Вика озимая. Люцерна /Г.В. Коренев, Ю.И. Житин, Д.И. Щедрина. Воронеж: Центр.-Черноз. Книжное изд-во, 1990. — 148 с.

103. Королев В.А. Водно-физические показатели плодородия черноземов Среднерусской лесостепи /В.А. Королев// Тез. Докладов 8 Всесоюзного съезда почвоведов. Новосибирск, 1989. — С.43.

104. Коринец В. В. Энергетическая эффективность возделывания сельскохозяйственных культур: Методические рекомендации /В. В. Коринец, А. Ф. Козловцев, Н. 3. Козенко и др. Волгоград, 1985. - 30 с.

105. Красильников Н.А. Микроорганизмы почвы высшие растения /Н.А. Кра-сильников. М., 1958. - 462 с.

106. Курочкина Г.Н. Физико-химические исследования почв, загрязненных компонентами ракетного топлива/ Г.Н. Курочкина// Почвоведение. 1999. -№ 3. - С. 59-69.

107. Кузнецова И.В. О некоторых критериях оценки физических свойств почв /И.В. Кузнецова// Почвоведение. 1979. - № 3. - С. 81-88.

108. Круглов Н.М. Агроэкологическая оценка основных свойств почвы /Н.М. Круглов, П.Б. Буданцев, Н.М. Тарасенко. — Воронеж: ВГАУ, 2002. — 180 с.

109. Ларионова Л.И. Корневые гнили вики мохнатой /Л.И. Ларионова// Защита растений. 1981. - №6. - С.26-21.

110. Ластовкина Г.А. Справочник нефтепереработчика/ Г.А. Ластовкина, Е.Д. Радченко, М.Г. Рудина. Л.: Химия, 1986. - 133 с.

111. Левинтер М.Е. Глубокая переработка нефти /М.Е. Левинтер, С.А. Ахме-тов. М.: Химия, 1992. - 224 с.

112. Легеня В.В. Физические и водно-физические свойства черноземов Воронежской области: Автореф.дис. канд. биол. наук. Воронеж, 1968. -24с.

113. Лозановская И.Н. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении /И.Н. Лозановская, Д.С. Орлов, Л.К. Садовникова. -М., 1998. 287 с.

114. Луканин В.И. Промышленно-транспортная экология /Луканин В.Н. М., 2001.-165 с.

115. Мазур И.И. Инженерно-экологические решения в практике строительства нефтегазовых объектов / И.И. Мазур. М., 1990. - 211 с.

116. Маркарова М.Ю. Использование углеводородокисляющих бактерий для восстановления нефтезагрязненных земель в условиях Крайнего Севера: Автореф. дис. канд. биол. наук. Пермь, 1999. - 26 с.

117. Марфенина О.Е. Микологический мониторинг почв: возможности и перспективы /О.Е. Марфенина// Почвоведение. 1994. -№ 1- С. 75-80.

118. Методика выполнения измерений массовой концентрации нефтепродуктов в пробах почв гравиметрическим методом. ПНД Ф 16.1.41.-04. М., 2004. - с. 24.

119. Милащенко Н.З. Устойчивое развитие агроландшафтов /Н.З. Милащенко, О.А. Соколов, Т. Брайсон, В.А. Черников// Экологическая безопасность и устойчивое развитие. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 2000. - Т.2 - 282 с.

120. Мильков Ф. Н. Эколого-географические районы Воронежской области /Ф. Н. Мильков, В. Б. Михно, В. И. Федотов. — Воронеж: Изд-во Воронеж, унта, 1996.-216 с.

121. Минаков В.В. Новые технологии очистки от нефтяных загрязнений /В.В. Минаков, С.М. Кривенко, Т.О. Никитина// Экология и промышленность России. 2002. - №5 - С. 24-28.

122. Минебоев В.Г. К вопросу охраны почвенного покрова в нефтедобывающих районах /В.Г. Минебоев. — Казань, 1986. — 89 с.

123. Минеев В.Г. Агрохимия и биосфера /В.Г. Минеев. М., 1984. - 286 с.

124. Минеев В.Г. Экологические проблемы агрохимии/В .Г. Минеев. М., 1988.-274 с.

125. Минеев В.Г. Агрохимия, биология и экология почвы /В.Г. Минеев, Е.Х. Ремпе. М.: Росагропромиздат, 1990. - 325 е.

126. Минеев В.Г. Изменение свойства дерново-подзолистой почвы и ее микро-боценоза при интенсивном антропогенном воздействии /В.Г. Минеев, Н.Ф. Гомонова, И.М. Скворцова // Почвоведение. 1999. -№ 4. - С. 455 -460.

127. Мирчинк Т.Г. Почвенная микология /Т.Г. Мирчинк. М., 1988. - 520 с.

128. Морозов А.Е. Экологические аспекты биорекультивации серой лесной почвы загрязненной нефтью и нефтепродуктами: Автореф. дис. канд. биол. наук. М., 2003. - 32 с.

129. Мотузова Г.В. Экологический мониторинг почв: учебник /Г.В. Мотузова, О.С. Безуглова. — М.: Академический Проект; Гаудеамус, 2007. — 237 с.

130. Мурыгина В.П. Сравнительная оценка эффективности применения методов стимуляции аборигенной микрофлоры и биоагументации для биоре-медиации загрязненных нефтью болотистых почв Западной Сибири /В.П. Мурыгина, С.В. Калюжный. М., 2001. - 231 с.

131. Мязин Н.Г. Влияние применения удобрений и мелиорантов на показатели почвенного плодородия / Н.Г. Мязин // Агрохимия. -1997. №2. - С. 26-30.

132. Невзоров В.М. О вредном воздействии нефти на почву и растения /В.М. Неврозов. -М.: Изд-во ТСХА, 1976. 165 с.

133. Новикова А.Ф. О мелиорации солонцов темно-каштановой подзоны Кус-танайской области /А.Ф. Новикова, А.В. Гололобова// Почвоведение. -1976.-№4. -С. 97-106.

134. Оборин А.А. Самоочищение и рекультивация нефтезагрязненных почв Предуралья и Западной Сибири / А.А. Оборин, И.Г. Калачникова, Т.А. Масливец// Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. -М., 1988.-С. 140-159.

135. Одум Ю. Экология /Ю. Одум. М., 1986. - Т.1.-328 с.

136. Орлов Д.С. Химическое загрязнение почв и их охрана /Д.С. Орлов, М.С. Малинина, Г.В. Мотузова. М.: Агропромиздат, 1991. - 303 с.

137. Орлов Д.С. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении /Д.С. Орлов, JI.K. Садовникова, И.Н. Лозановская. М., 2002. - 334 с.

138. Панин В.Ф. Экология для инженера / В.Ф. Панина М., 2001.- 247 с.

139. Перхуткин В.П. Справочник инженера (эколога) по охране окружающей среды / В.П. Перхуткин. М., 2005. - 864 с.

140. Петросян B.C. «Химический бумеранг» глобальная экологическая проблема МГУ им М.В. Ломоносова /B.C. Петросян// Экология и промышленность России. 2005. - №8. - С. 15-24.

141. Петербургский А.В. Агрохимия и физиология питания растений / А.В. Петербургский. -М., 1981.-485 с.

142. Пиковский Ю.И. Трансформация техногенных потоков нефти в почвенных экосистемах / Ю.И. Пиковский — М., 1988. 211 с.

143. Пиковский Ю.И. Экспериментальные исследования трансформации нефти в почвах /Ю.И. Пиковский// Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах. Л., 1985. - 154 с.

144. Пирогов С.В. Угледоводородное загрязнение пойм Десны и Снежети, его предотвращение: Автореф. дис. канд. с.-х наук . Брянск, 2004. -35 с.

145. Поконова Ю.В. Химия высокомолекулярных соединений нефти /Ю.В. По-конова. Л., 1980. - 172 с.

146. Помазкина Л.В. Воздействие техногенного загрязнения на функционирование агроэкосистем /Л.В. Помазкина, Л.Г. Котова, Е.В Лубнина// Проблемы экологии Новосибирск: Наука, 1995 - Т. 1. - С. 242-245.

147. Попов А.А. Новый метод определения загрязнения природных вод нефтепродуктами /А.А. Попов, С.А. Мензиков, О.В. Мензикова// Экология и промышленность России. — 2005. — №11 — С. 24-37.

148. Проскуряков В.А. Химия нефти и газа /В.А. Проскуряков, А.Е. Драбкин. — Л, 1981.-326 с.

149. Просянников Е.В. О значении некоторых неспецифических соединений гумуса в плодородии почвы /Е.В. Просянников// Науч. тр. Укр. СХА, 1975.-Вып. 146.-С. 127-130.

150. Протасьев М. С. Ресурсы поверхностных вод СССР /М. С. Протасьев. -Л.: Гидрометеоиздат, 1973. 459 с.

151. Роде А.А. Основы учения о почвенной влаге /А.А. Роде. Л., 1970. - Т.2. -254 с.

152. Розанов Б. Г. Морфология почв / Б.Г. Розанов. М., 1983. - 320 с.

153. Рудавина Е.В. Экологические и биологические особенности вики мохнатой / Е.В. Рудавина// Мат. Междунар. науч.- практич. конф. «Экология, окружающая среда и здоровье населения Центрального Черноземья». -Курск, 2005. 4.1.-С. 243-246.

154. Саввинов И. Н. Структура почвы и ее прочность на целине, перелоге и старопахотных участках / И.Н. Саввинов. — М., 1931. 45 с.

155. Самосова С.М. Изыскание путей стимуляции биодеградации нефти в почве /С.М. Самосова, В.М. Филипчикова// Микробиологические методы борьбы с загрязнением окружающей среды. — Пущино, 1979. 233 с.

156. Система ведения агропромышленного производства Воронежской области на 1996-2000 годы. Воронеж: Центрально-Черноземное кн. изд-во, 1996. - 4.1.-293 с.

157. Система земледелия Воронежской области. Воронеж: ЦентральноЧерноземное кн. изд-во, 1980. - 414 с.

158. Ситдиков Р.Н. Влияние нефтепромысловых поллютантов и рекультивации на агрофизические свойства почв Приуралья Республики Башкортостан: Автореф. дис. канд. с.-х. наук. — Уфа, 2002. — 24 с.

159. Славнина Т.П. Влияние загрязнения нефтью и нефтепродуктами на свойства почв /Т.П. Славнина. — Красноярск, 1984. 104 с.

160. Соколов О.А. Конструирование устойчивых агроэкосистем /О.А. Соколов, В.И. Кирюшин, Б.Н. Золотарева, JI.A. Головлева. — Пущино: ОНТИ ПНЦРАН, 1993.-34 с.

161. Соколов С.М. Особенности обустройства нефтепромыслов в болотистой местности /С.М. Соколов, Н.В. Табаков. М.: ВНИИОЭНГ, 1982. - 118 с.

162. Соромотин А.В. Влияние нефтяного загрязнения на мезофауну таежных лесов Среднего Приобья: Автореф. дис. канд. биол. наук. — Свердловск: Ин-т экологии раст. и животн., 1991. — 24 с.

163. Сухарев И.П. Регулирование и использование местного стока /И. П. Сухарев. -М.: Колос, 1967. 191 с.

164. Терещенко Н.Н. Особенности биологической рекультивации нефтезагрязненных и техногенно засоленных почв /Н.Н. Терещенко, СВ. Душников, Н.А. Митрофанова, СВ. Пилипенко //Экология и промышленность России. 2005. - №7 - С. 48-51.

165. Терещенко Н.Н. Рекультивация нефтезагрязненных почв /Н.Н. Терещенко, С.В. Лушников, Е.В. Пышьева// Экология и промышленность России, -2002.-№11-С. 18-23.

166. Тинели И. Поведение химических загрязнителей в окружающей среде /И. Тинели. М.: Мир, 1982 - 284 с.

167. Тиссо Б. Образование и распространение нефти /Б.Тиссо, Д. Вельте. — М.: Мир, 1981.-148 с.

168. Тишкина Е.И. Изменение биохимических и микробиологических параметров нефтезагрязненных почв /Е.И. Тишкина, Н.А. Киреева. — Ташкент, 1985.-69 с.

169. Трофимов С.С Особенности почвообразования в техногенных экосистемах /С.С. Трофимов, С.А. Таранов// Почвоведение.— 1987. № 11. - С. 9599.

170. Трофимов С.Я. Функционирование почв в биогеоценозах: подходы к описанию и анализу /С.Я. Трофимов, С.И. Седов// Почвоведение. -1997. № 6.-С. 74-78.

171. Ту ев Н.А. Микробиологические процессы гумусообразования /Н.А. Ту ев. М.: Агропромиздат, 1989. - 239 с.

172. Тюрин И.В. Органическое вещество почв / И.В. Тюрин. М.: Сельхозг-издат, 1937.-247 с.

173. Унгер Ф.Г. Фундаментальные аспекты химии нефти. Природа смол и ас-фальтенов/Ф.Г. Унгер, JI.H. Андреева. Новосибирск: Наука, 1995.-192 с.

174. Фарниев А.Т. Биологическая фиксация азота воздуха, урожайность и белковая продуктивность бобовых культур в Алании /А.Т. Фарниев, Г.С. По-сыпанов. Владикавказ, 1996. - 210 с.

175. Фокин А.Д. О роли органического вещества почве в функционировании природных и сельскохозяйственных экосистем /А.Д. Фокин// Почвоведение.- 1994. № 4. - С.40-45.

176. Флейман П.Е. Свекловичный жом и его использование/ П.Е. Флейман. -М.: ЦИНТИПП, 1984. С.20-37.

177. Фридланд В.М. Структура почвенного покрова /В.М. Фридланд. М.: наука, 1984. - 180 с.

178. Хазиев Ф.Х. Влияние нефтяного загрязнения на некоторые компоненты в экосистемы /Ф.Х. Хазиев, Е.И. Тишкина, Н.А. Киреева//Агрохимия. -1988.-№2.-С. 56-61.

179. Хазиев Ф.Х. Системно-экологический анализ ферментативной активности почв / Ф.Х. Хазиев. М.: Наука, 1982. - 145 с.

180. Халимов Э.Н Экологические и микробиологические аспекты повреждающего действия нефти на свойства почвы /Э.Н. Халимов, С.В. Левин, B.C. Гузев. Вестн. МГУ. - 1996. - Сер.17. - №.2. - С. 59-64.

181. Цуриков А.Т. Методические указания к учебно-полевой практике по почвоведению для студентов факультетов агрохимии и почвоведения, агрономии и землеустройства /А.Т. Цуриков, К.Д. Кирпиченко, М.И. Парахне-вич и др. — Воронеж, 1982 — 41 с.

182. Цыганов М.С. Почвы и условия почвообразования территории опытного поля полевой опытной станции ВСХИ / М.С. Цыганов, В.Ф. Куклинова. — Воронеж, 1954.-134 с.

183. Черников В.А. Агроэкология / В.А. Черников, И.Г. Грингоф, В.Т. Емцев. -М.: Колос, 2004.-398 с.

184. Черников В.А. Агроэкология / В.А. Черников, P.M. Алексахин, А.В. Голубев и др. // Под. ред. В.А. Черникова, А.И. Чекереса. М.: Колос, 2000. -536 с.

185. Черников В.А. Структурно-групповой состав как показатель трансформации ГК интенсивно используемой дерново-подзолистой почвы / В.А. Черников // Почвоведение. 1984. - № 5. - С. 48. - 52.

186. Черников В.А. Экологическая безопасность и устойчивое развитие. Устойчивость почв к антропогенному воздействию / В.А. Черников, Н.З. Милащенко, О.А. Соколов. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 2001. - 203 с.

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

188. Шилова И.И. Влияние загрязнения нефтью на формирование растительности в условиях техногенных песков нефтегазодобывающих районов Среднего Приобья /И.И. Шилова// Растения и промышленная среда. — Свердловск, 1978. Вып. 5. - С. 44-52.

189. Шилова И.И. Первичные сукцессии растительности на техногенных песчаных обнажениях в нефтегазодобывающих районах Среднего Приобья /И.И. Шилова// Экология. 1977. - № 6. - С. 5-15.

190. Шуйцев Ю.К. Деградация и восстановление растительных сообществ тайги в сфере влияния нефтедобычи /Ю.К. Шуйцев// Добыча полезных ископаемых и геохимия природных экосистем. М.: Наука, 1982. - С. 70-81.

191. Щербаков А.П. Вековая динамика, экологические проблемы и перспективы использования черноземов /А.П. Щербаков, И.И. Васенев. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1996. — 29 с.

192. Щербаков А.П. Плодородие почв, кругооборот и баланс питательных элементов /А.П. Щербаков, И.Д. Рудай. М.: Колос, 1983. - 48 с.

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

194. Юдин Ф.А. Методика агрохимических исследований /Ф.А. Юдин. М.: Колос, 1980. -366 с.

195. Юрьев Ю.Л. Древесный уголь/Ю.Л. Юрьев. Екатеринбург, 2007. -184 с.

196. Ямалетдинова Г.Ф. Диагностические критерии самоочищения почвы от нефти /Г.Ф. Ямалетдинова// Экология и промышленность России. 2001. - №5.-С.14-19.

197. Яшин И.М. Методология и опыт изучения миграции веществ /И.М. Яшин, Л.Л. Шилов, В.А. Раскатов. -М.: МСХА, 2001. -173 с.

198. Яшин И.М. Почвенно-экологические исследования в ландшафтах /И.М. Яшин, Л.Л. Шилов, В.А. Раскатов. М.: МСХА, 2000. - 560 с.

199. Лурье Н.Ю. Влияние техногенного загрязнения на структуру и функциимикробных ценозов черноземных почв Южного Урала: Автореф.дис.канд. биол. наук. М., 1986. — 23 с.

200. Baker J.M. Seasonal effects of oil pollution on salt marsh vegetation / J.M. Baker//Oikos. 1971.-V. 22.-№ l.-P. 106-110.

201. Burk С .J. A four year analysis of vegetation, following an oil spill in a freshwater marsh / С J. Burk // J. Appl. Ecol, 1977. V. 14. - № 2. - P. 515-522.

202. Bremer E. Dinitrogen fixation of lentie, field pea and fababea under druland conditions/E. Bremer, R. rennie// Carad. J. Soil sc. 1988/ - V/ 68/ - №3. - P. 553-562.

203. Cunningham S.D., Berti W.R., Huang J.W. Phytoremediation of con-taminated soils / S.D. Cunningham, W.R. Berti, J.W. Huang // Trends Bio-technol. -1995.- №9.-P. 393.-397.

204. Doff W., SteJof M. Snierung cines kontaminirTen bodens Baclerieller abbau von disolf / W. Doff, M. SteJof// Forsch actneil. 1989. - V.6. - P. 24-26.

205. Dzienia Y.S., Westlake D.W. Crude oil utilization by fungi / Y.S. Dzienia, D.W. Westlake., 1979. V. 24.

206. Gill H.S., Abrol J.P. Salt affected soils, their afforestation and its ame-liorating on fluency / H.S. Gill, J.P. Abrol // Internet. Tree Gropes J., 1991. № 6. - P. 239-260.

207. Jong E. The effect of subsurface hydrophobic layer on mater and salt movement / E. Jong // Canad. J. Soil Sc., 1983. V.63. - №1. - p.57. - 63.

208. McGrath D. Oil spillage on grassland effects on grass and soil / D. McGrath // Farm Food Res., 1988. T. 19. -№ 5. - P. 28-29.

209. Nyman J.A. Effect of Crude Oil and Chemical Additives on Metabolic Activity of Mixed Microbial Populations in Fresh Marsh Soils / J.A. Nyman // Microb. Ecol., 1999.-V. 37.-P. 152- 162.

210. Prichard T.Z. Soil amendments in altalta production / T.Z. Prichard // Proc. 121 California altalta symp. S. 1. 1991. - P. 85-91.

211. Kralovic Y. Role of potassium in physiological processus and in plant yield potential implementation //Agrochemia. 1994. - № 10. — C. 163-165