Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Природные и техногенные факторы современного развития берегов восточной части Азовского моря

ВАК РФ 25.00.25, Геоморфология и эволюционная география

Автореферат диссертации по теме "Природные и техногенные факторы современного развития берегов восточной части Азовского моря"

На правах рукописи

ДИРИНА Евгения Николаевна

Разработка технологии получения биодобавок для роста растений и экспертного метода оценки их эффективности

Специальность: 03.00.23 — «Биотехнология»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва, 2006

Работа выполнена в лаборатории «Технологии промышленного биосинтеза» ОАО «ГосНИИсинтезбелок» н на кафедре «Компьютерные технологии и системы» Московского Государственного Университета Прикладной Биотехнологии.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор

Винаров Александр Юрьевич

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор

Эль-Регистан Галина Ивановна

доктор технических наук, профессор

Борисенко Евгений Георгиевич

Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский

институт лекарственных и ароматических растений (ВИЛАР)

Защита состоится «/9» 2006г. £р мин. на заседании

диссертационного совета ДМ 212.204.13 в Российском химико-технологическом университете им. Д.И. Менделеева по адресу: 125047, г. Москва, Миусская пл., д.9, ауд. 443.

С диссертацией можно ознакомиться в Информационно-библиотечном центре РХТУ им. Д.И. Менделеева.

Автореферат диссертации разослан « » (X с^Р 2006 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета ДМ 212.204.13

кандидат технических наук И.В. Шакир

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

В настоящее время, как у нас в стране, так и за рубежом, для интенсификации растениеводства широко используются биологически активные препараты на основе активной биомассы микроорганизмов и их метаболитов, регуляторов роста растений, микроэлементов. Значительное число научных публикаций и патентов, отечественных и зарубежных, свидетельствуют о большом интересе и практической значимости их получения и применения, как в качестве самостоятельных препаратов, так и совместно с традиционными органо-минеральными удобрениями (в виде биодобавок для роста растений). Это делает разработку биологически активных препаратов для роста растений важной научно-технической задачей. При этом одним из наиболее перспективных подходов к решению этой задачи является разработка биодобавок на основе консорциумов почвенных микроорганизмов и регуляторов роста растений.

Следует также отметить, что известные многочисленные исследования носят в основном прикладной характер по применению биодобавок и очень разрознены. На сегодняшний день практически отсутствуют систематизирующие и обобщающие исследования по разработке критериев оценки эффективности и принципа выбора рациональной биодобавки, что делает актуальной задачу разработки экспертного метода оценки эффективности различных биодобавок для роста растений.

Пет, и задачи исследования.

Целью диссертационной работы является изучение и разработка биотехнологии биодобавок на основе консорциума почвенных микроорганизмов и регуляторов роста растений, а также формирование экспертной системы оценки и выбора биодобавок.

Для реализации поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- провести анализ методов получения и применения, известных биодобавок для роста растений и предложить систему их классификации;

- разработать метод экспертной оценки различных классов биодобавок и предложить критерии оценки их эффективности;

- осуществить разработку двух новых биодобавок: на основе консорциума микроорганизмов (1) и на основе регуляторов роста растений (2);

- провести морфолого-физиолопгческие исследования штаммов, составляющих микробную биодобавку (1) и исследовать влияния применения микробной биодобавки на численность естественной почвенной микрофлоры;

- провести экспериментальное исследование кинетики роста микроорганизмов, входящих в состав микробной биодобавки, определить коэффициенты математической модели и рациональные технологические параметры процесса их выращивания;

- разработать и испытать в камеральном масштабе технологию получения и предложить технолого-аппаратурную схему производства микробной биодобавки с оценкой ее экономической эффективности;

- провести исследования по разработке компонентного состава и предложить новую биодобавку (2) на основе регуляторов (стимуляторов) роста растений и микроэлементов;

- провести биохимические исследования возможного воздействия стимулирующей рост биодобавки (2) на изменение показателей клеточного метаболизма растений;

- оценить эффективность применения новых биодобавок на различных растениях по результатам лабораторных и полевых испытаний (в специализированных организациях);

- провести экспертную оценку эффективности применения разработанных биодобавок и подготовить НТД для их производства.

Научная новизна.

На основе научно-технического анализа известных биодобавок для роста растений, методов их получения и применения предложена система их классификации в зависимости от действующего начала и состава биодобавок.

Разработан метод и алгоритм экспертной оценки биодобавок, основанный на впервые предложенных для оценки биодобавок критериях эффективности, учитывающих количественные, качественные и стоимостные показатели их применения для роста растений, а также обобщенного показателя (сумма баллов) для выбора оптимального варианта.

В результате проведения экспериментальных и теоретических исследований предложен оригинальный состав микробной биодобавки (1) для роста растений на основе консорциума почвенных бактерий Azotobacter chroococcttm, Beijerinckia fltonlnensis, Bacillus megaterium и Bacillus mucilaginosus. Изучена кинетика их культивирования, дано математическое описание роста клеток и определены коэффициенты кинетической модели, для каждой культуры. Показана возможность совместного выращивания Azotobacter chroococcum+Beijerinckia fluminensis ; Bacillus megaterium+Bacillus mucilaginosus.

Проведен анализ влияния внесения в почву микробной биодобавки на численность естественной почвенной микрофлоры и выявлена тенденция к увеличению численности почвенных бактерий и снижению численности грибов.

Разработана и экспериментально исследована новая стимулирующая рост растений биодобавка (2) на основе биологически активных веществ, регуляторов роста и комплекса микроэлементов.

С применением метода ВЭЖХ проведено изучение влияния применения биодобавки (2) на клеточный метаболизм кресс-салата и показано, что применение биодобавки не сказывалось иа изменении содержания фенольных соединений, характеризующих качественные отклонения в составе клеток растений.

Предложены экологически безопасные и экономически эффективные технологии получения разработанных биодобавок для роста растений, предусматривающие получение

биодобавок как в виде готовых форм, так и пролонгированного действия в виде адсорбированных клеток и биологически активных веществ на органических и неорганических носителях.

На основе полученных экспериментальных данных и разработанной экспертной системы впервые проведена оценка эффективности применения различных биодобавок, которая показала, в частности, преимущества предложенных биодобавок по сравнению с аналогами.

Новизна выполненных разработок по теме диссертации подтверждена 4 патентами РФ и международной заявкой РСТ.

Практическая значимость работы.

Экспериментально обоснована и предложена для практического применения микробная биодобавка (1) на основе подобранного консорциума микроорганизмов, а также биодобавка (2), включающая регуляторы роста и комплекс микроэлементов. Определены оптимальные технологические параметры получения биодобавок, разработаны и реализованы рациональные технологии и технолого-алпаратурные схемы установок для получения предложенных биодобавок.

Разработана и утверждена нормативно-техническая документация, включающая технологические регламенты и технические условия (ТУ) на получение биодобавок, рекомендации по применению предложенных биодобавок в виде готовых жидких и сухих форм, а также в составе биокомпостов и в макрокапсулах, что в настоящее время используются для их производства. Определена экономическая эффективность предложенных технологий и установок по производству биодобавок.

Наработаны опытные партии биодобавок и специализированными организациями проведены их полевые испытания, показавшие эффективность применения разработанных биодобавок для роста различных растений: при выращивании корнеплодов, лекарственных растений, кукурузы, газонных трав.

Разработана и практически реализована формализованная система экспертной оценки и алгоритм выбора биодобавок, который может быть использован как для сравнения и выбора из уже существующих биодобавок, так и для конструирования новых биодобавок.

Лпробаиия работы. Основные результаты диссертационной работы доложены на международной научной конференции «Биотехнология на рубеже двух тысячелетий» 2001г.; 1-ми 2-м международных конгрессах «Биотехнология - состояние и перспективы развития» 2002,2003гт, I -й международной конференции «Дождевые черви и плодородие почв» 2002г., 7-й и 10-й Путинской школах-конференциях молодых ученых «Биология - наука XXI века» 2003 и 2006 гг.

Публикаиии. Основные положения и результаты диссертационной работы изложены в 15 публикациях, в том числе 2 книгах, 1 монографии, 4 патентах РФ и 1 Международной заявке РСТ.

Структура и объем работы. Диссертация представлена на 155 стр. машинописного текста, содержит: введение, 5 глав, 29 рисунков, 27 таблиц, 4 приложения. Список цитируемой литературы включает 153 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулированы цель и задачи исследования, его научная и практическая значимость. Рассмотрена последовательная система анализа и выбора биодобавок для роста растений (рис. 1):

Рис. 1. Последовательность решения задач при системном подходе к выбору биодобавки.

РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПОВ КЛАССИФИКАЦИИ БИОДОБАВОК

Многочисленные биодобавки для роста растений, известные из научно-технической и патентной литературы и предлагаемые для использования, как правило, не систематизированы, или разделяются только по их составу, преимущественно на основе микробиологических или химических препаратов. Однако существующее разнообразие биодобавок нельзя описать только этими классами, в связи, с чем нами предложена более полная система их классификации (рис. 2), которая включает в себя следующие классы:

- биодобавки на основе микробной биомассы (I). Их можно подразделить на: биодобавки, содержащие активную клеточную биомассу микроорганизмов, отделенную от культуральной жидкости; фильтрат культуральной жидкости; кулыуральную жидкость с ин активированными клетками и кулыуральную жидкость с живыми клетками микроорганизмов.

- биодобавки на основе регуляторов роста растений (П). Данный класс включает: биостимуляторы растительного происхождения (например, экстракт пихты сибирской); биостимуляторы, полученные микробиологическим синтезом (например, гиббереллиновые кислоты); биостимуляторы, полученные химическим синтезом (например, этилен).

- биодобавки на основе минеральных компонентов (III), в состав которых входят микроэлементы в легкодоступной для растений форме. В силу того, что микроэлементы вносят в почву в гомеопатических дозах, зачастую в биодобавки на их основе вносят наполнитель в виде солей таких макрокомпонентов как азот, фосфор, калий и др.

Кроме описанных выше трех основных классов биодобавок можно выделят, еще четыре комплексных:

- биодобавки на основе регуляторов роста и минеральных компонентов (IV);

- биодобавки на основе микробной биомассы и минеральных компонентов (V);

- биодобавки на основе микробной биомассы и регуляторов роста растений (VI); -биодобавки, включающие в свой состав микробную биомассу, минеральные компоненты и регуляторы роста растений (VII).

Рис. 2. Схема классификации биодобавок по основному действующему началу.

Широкое разнообразие биодобавок для роста растений, отраженное приведенной выше схемой классификации, обуславливает проблему выбора оптимального варианта биодобавки для выращивания конкретных сельскохозяйственных культур в определенных условиях. С этой целью нами проведена разработка экспертной системы выбора биодобавок.

РАЗРАБОТКА МЕТОДА ЭКСПЕРТНОЙ ОЦЕНКИ И ВЫБОРА БИОДОБАВОК1

Разработка процедур экспертной оценки, основанных на принципах системного анализа и логико-математического моделирования, позволяет связать биотехнологические показатели биодобавок с агротехнологическимн и экономическими параметрами их применения и таким образом превратить процедуру выбора в обоснованное решение на основе объективного сравнения различных функциональных свойств биодобавок. Этот подход делает возможным создание экспертной системы выбора из множества известных оптимальной биодобавки, а также дает возможность составить рекомендации по разработке новых биодобавок с прогнозируемыми свойствами для заданных условий.

' Научный консультант раздела - д.т.н., проф., заведующий кафедрой «Компьютерные технологии в системы» Московского Университета Прикладной Биотехнологии Ю.А.Ивашкик

Общий алгоритм выбора биодобавок для роста растений, с использованием предложенной экспертной системы, включает в себя: ввод исходных данных, оценку условий выращивания растений в сравнении с эталонными значениями, выбор из уже существующих (из базы данных) или разработку оригинальной биодобавки. В первом случае после формирования критериев эффективности применения биодобавок система производит сравнительный их выбор по каждому критерию или по сумме баллов, прогнозирует эффективность применения биодобавок и в случае положительного прогноза выдает рекомендации по способу применения и нормам внесения выбранного препарата. Во втором случае система предлагает разработать оригинальную биодобавку, относящуюся к рекомендованному классу согласно разработанной системе классификации. При этом также формируются критерии ее эффективности и далее подбирается компонентный состав с последующей экспериментальной разработкой уточненной «рецептуры». Выбор предпочтительного варианта биодобавки осуществляется на основе разработанных критериев эффективности:

1 *

Количественный критерий: Ф'«.« =—У\ф',. Отражает непосредственный эффект от

повышения урожайности с/х культур при использовании биодобавки, за счет стимуляции роста растения в целом, повышения уровня стрессоустойчивосги растений и оказания биодобавкой ингибирующего воздействия на фитопатогенные микроорганизмы, снижающие урожайность. Критерий формируется из показателей нижнего уровня, выражения для определения которых приведены в табл. 1.

2 I

Качественный критерий: Ф"***** ——. Учитывает влияние биодобавок на

ь м

качественные характеристики продукции и почвы, экологическую безопасность, что отражено в показателях, представленных в табл. 2.

Критерий экономической эффективности (Фгази>н) отражает отношение стоимости биодобавки, вносимой при выращивании растений, к общей стоимости типовых удобрений,

применяемых, при возделывании данных растений (в %): - ** х100%, где с6ии -

Судовр

стоимость единицы биодобавки (руб/кг); к - расход биодобавки на единицу площади (кг/га); Судабр - общая стоимость удобрений (руб/га).

Однако различие физического смысла и численных значений данных критериев затрудняет использование обобщенного показателя эффективности в виде аддитивного критерия. Поэтому при заключительном выборе биодобавок нами предложено использовать суммарную оценку в баллах: Бг = 81+Бг+ Б} .(Б^ = 0—15).

В таблице 3 приведен пример определения баллов по расчетным значениям количественного критерия эффективности. Аналогичный расчет для других критериев приведен в диссертации.

Таблице 1

Показатели нижнего уровня количественного критерия эффективности._

Фактор эффективности Показатель Уравнение для расчета

«Урожайность»* Увеличение полезной массы растений X — X ф', =_£—--^.где X« и X, - полезная масса одного растения при выращивании с применением биодобавки и в контроле соответственно, г

Стрессоустой-чивость растений Увеличение количества растений перенесших: - заморозки -засуху •пересадки Фз +Ч>2 + Фз Ф) ---- 3 где Ф'г, ф'з, Ф'г -относительное увеличение количества растений по отношению к контролю, перенесших заморозки, засуху и пересадки и пр. ф'^У'-УТ.ФЧ-У'-УЧ Уг У. ФЧ^У'-У- у, Уо и уг - количество растений перенесших экстремальные условия при выращивании с применением биодобавки и в контроле соответственно, шт

Фунгистати-ческий эффект Снижение заболеваемости растений Ф'з = а' где а« и а, - количество здоровых растений при применении биодобавки в ходе выращивания и в контроле соответственно, шт.

* в расчет вводят только значимые для увеличения урожайности данного вида растений показатели. Например, да» корнеплодов при расчете этого фактора используют показатель увеличения массы корнеплодов, для салага - зеленой массы растений, для декоративных цветов - количества бутонов.

Таблица 2

Показатели нижнего уровня качественного критерия эффективности.

Фактор эффективности Показатель Уравнение для расчета

Качество с/х продукции* Изменение содержания нитратов ¡=1 Сахаров 1=2 витаминов ¡=3 крахмала ¡=4 сырого протеина ¡=5 клетчатки 1=6 где ре рк - содержание ¡-го компонента в растениях выращенных с применением биодобавки и без соответственно.

Качественные показатели почвы Изменение содержания в почве: -гумуса 11=1 -азота п=2 - фосфора п=3 -калия п=4 г "1 1 ы Л где & & - содержание п-го компонента почвы в прикорневом слое растений при использовании биодобавки и в контроле соответственно.

Экологическая безопасность Изменение содержания нефтезагрязнений 3=1 Изменение содержания фенольных загрязнений )-2 где Тег* — содержания загрязняющего^го компонента почвы в прикорневом слое растений при использовании биодобавки и в контроле.

* в расчет вводят только значимые для увеличения урожайности данного вида растений показатели. Например, для корнеплодов при расчете этого фактора исгюлъзуют показатель увеличения массы корнеплодов, для салата — зеленой массы растений, для декоративных цветов - количества бутонов.

Примечания к табл.1 и2: 1. В опыте и в контроле используют одинаковое количество

растений. 2.Рекомендуемая повторность опытов — трехкратная. 3. Выращивание растений в опыте и контроле необходимо проводить параллельно при прочих равных условиях.

Таблица 3

Пример определения баллов по расчетным значениям количественного критерия

э< >фективности.

Критерий эффективности Значение критерия Баллы

Количественный критерий (Ф'юлл) Менее 0,2 1

0,21-0,4 2

0,41-0,6 3

0,61-0,8 4

Более 0,8 5

Предложенный метод экспертной оценки был нами использован в работе для сравнительной оценки известных биодобавок и в качестве рекомендации по конструированию и последующей оценке новых биодобавок двух разных классов: на основе микробной биомассы (I), а также биодобавки на основе регуляторов (стимуляторов) роста растений и минеральных компонентов (IV).

КОНСТРУИРОВАНИЕ НОВОЙ МИКРОБНОЙ БИОДОБАВКИ

При конструировании новой биодобавки использовали ранее полученные экспериментальные данные, а также метод экспертной оценки, и с учетом которых был разработан состав новой биодобавки, включающий в себя консорциум почвенных бактерий: Azotobacter chroococcum ВКПМ В-8275, Beijerinckia fluminensis ВКПМ В-8276, Bacillus megaterium ВКПМ В-8279 и Bacillus mucilaginosus ВКПМ В-8280. Подбор указанных культур осуществлялся с учетом их агротехнологического эффекта, основанного на способности фиксировать атмосферный азот, разлагать силикаты, апатиты и фосфорные соединения почвы с образованием подвижного калия и водорастворимого фосфора, а также продуцировать ростовые вещества, что способствует увеличению урожайности и более полному использованию питательных компонентов традиционных удобрений. При этом учитывали условия их культивирования и устойчивость к стрессовым воздействиям.

1+1

Нг

Ин,

Ah

rf

ь

Рис.3. Накопление биомассы бактерий Azotobacter chroococcum и Beijerinckia fluminensis на различных источниках углерода: 1-маннит; 2-сахароза; 3-меласса; 4-ферментолизат крахмала.

Рис.4. Накопление биомассы бактерий Bacillus megaterium и Bacillus mucilaginosus на различных источниках углерода: 1-сахароза; 2-меласса; 3 -ферментолизат крахмала.

Культивирование азотфикснрующих бактерий Azotobacter chroococcum н Beijerinckia fluminensis проводили на модифицированной нами среде Эшбн, а культур Bacillus megaterium и Bacillus mucilaginosus на среде Менкиной с добавлением натриевой соли рибонуклеиновой кислоты. Проведенное изучение роста культур на различных источниках углерода (рис.3,4), позволяло предложить в качестве субстрата сахарозу, а для производственной ферментации сахар-сырец или мелассу, как обеспечивающих хороший уровень накопления бактериальной биомассы и не требующих предварительной технологической подготовки.

Важным этапом исследования эффективности новой биодобавки было проведение анализа влияния внесения в почву консорциума почвенных бактерий биодобавки на численность естественной почвенной микрофлоры. Для проведения эксперимента в лабораторных условиях использовали садовую землю, которую помещали в вегетационные сосуды объемом 500 мл, поддерживая влажность почвы на уровне 70% и температуру воздуха 20-22°С.

Опыт проводили без выращивания растений.

Количество микроорганизмов учитывали

методом посева на плотные питательные

среды (метод Коха). Для учета численности

бактерий использовали агаризованный

дрожжевой экстракт (3%), для грибов - CA.

Действие биодобавки оценивали на фоне

компоста и без. Биодобавку вносили в почву

в виде водного раствора из расчета 300 и 900

мл концентрированной (10п-1012 кл/мл)

биосуспензии на 1 га. Компост вносили из

расчета 1 т/га. Высевы делали на 7-е и 18-е

(рис.5) сутки после внесения биодобавки. _ „ „ „ Рис. 5. Количество почвенных

В обоих случаях наблюдали устойчивую микроорганизмов на 18-е сутки после

тенденцию к увеличению численности внесения микробной биодобавки (1)

естественных почвенных бактерий и снижению количества грибов.

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА МИКРОБНОЙ БИОДОБАВКИ

Для определения параметров основного технологического процесса получения микробной биодобавки. - аэробной ферментации, была проведена большая серия опытов по выращиванию культур на качалке и в лабораторном ферментере объемом 5л с аэрацией и перемешиванием среды при уровне массообмена 4,0 jcrCtyM3 час.

□ бактерии

8.5 8 7.5 7 6,5

Шш

I ь

Исследование кинетики роста бактериальных культур.

Поскольку задачей процесса было получение максимальной плотности популяции клеток при отсутствии лимитирования по субстрату, для описания экспериментальных данных по

динамике роста бактерий использовали модель кинетики вида — = еХ -ßX2,

А

где Х-концентрацня биомассы, t- время, с, ß - кинетические коэффициенты модели.

На рис. б и 7 приведены усредненные данные экспериментов по изучению динамики накопления биомассы и расчетные кривые по модели с установленными (методом наименьших квадратов) значениями кинетических коэффициентов для каждой культуры:

Azotobacter chroococcum: е = 0,178 ч"1, ß = 0,02 л*ч"1*г"1; Beijerinckia fluminensis: е = 0,194 ч'1, р = 0,02 л*ч"'*г"1; Bacillus megaterium: е = 0,186 ч"', ß = 0,02 л*ч"'*г'!; Bacillus raucilaginosus: е = 0,175 ч"1, ß = 0,02 n*4"ur"'.

Рис.6. Данные эксперимента по накоплению биомассы бактерий АгогоЬас/ег сИгоососсит (х) и Веуеппскш¿¡итШпз1х (о) и расчетная кривая по кинетической модели.

Ряс. 7. Данные эксперимента по накоплению биомассы бактерий Bacillus megaterium (•) и Bacillus mucilaginosus (А) н расчетная кривая по кинетической модели.

Отклонение экспериментальных данных от расчетных по модели кривых составило 7-11%. Расчетное рациональное время аэробной ферментации составляет 24-26 ч.

Оптимизация нроиесса получения микробной биодобавки.

Близкое значение кинетических коэффициентов и одинаковый состав рекомендованных питательных сред позволил обосновать возможность и провести успешное совместное культивирование: Azotobacter chroococcum+Beijerinckia fluminensis; Bacillus megaterium+Bacillus mucilaginosus. При этом было показано, что и в том и в другом консорциумах культуры не ингибируют друг друга и развиваются параллельно. Для

получения комплексной бнодобавки консорциумы микроорганизмов смешивали в найденном оптимальном соотношении 2:1 азотфиксирующих и минералокисляющих бактерий соответственно.

С целью более эффективного применения разработанной биодобавки и получения пролонгированного эффекта ее действия было предложено использовать технологию получения адсорбированых клеток микроорганизмов и биологически активных веществ. Проведены эксперименты по испытанию различных минеральных и органических носителей, в том числе, перлит, керамзит, биокомпост и торф. Адсорбцию проводили используя полученную суспензию клеток при температуре 28-34°С при перемешивании. Для лучшего закрепления микробных клеток и продуктов их метаболизма на сорбенте, перед адсорбцией рН культуральной жидкости снижали на 1-2 ед. Далее насыщенный адсорбент подсушивали до остаточной влажности 25-50 % в зависимости от вида адсорбента. Разработка аппаратурно-техмологической схемы производства бнодобавки.

В опытных условиях (экспериментальный цех «ГосНИИсинтезбелок») отработана технология получения микробной биодобавки для роста растений, на основании которой предложена технолого-аппаратурная схема установки по производству биодобавки мощностью 1000 кг в год (рис.8). В диссертации (приложение 1) приведены характеристики основного технологического оборудования установки, расчет ее показателей, материальный баланс и режим работы. Ферментация осуществляется периодически в двух аппаратах с механическим перемешиванием и барботажом, объемом по 150 и 100л. В одном культивируется консорциум азотфиксирующих микроорганизмов, в другом -минералокисляющих.

Рис. 8. Принципиальная технолого-аппаратурная схема установки по производству биодобавок

Массообменная интенсивность биореакторов для получения биосуспензий с высокой платностью клеток (10® - 10м кл/мл) должна составлять 3,5- 4,0 кгОг/м'ч. По окончании

процесса ферментации (через 24-26 часов) суспензии азотфиксирующих и минералокисляющих микроорганизмов смешивают в установленном соотношении 2:1, получая готовую биодобавку для роста растений или непосредственно добавляют (распыляя) ее в биоорганические удобрения на основе компостов. Экономическая эффективность использования предложенной установки по производству микробной биодобавки для роста растений мощностью 1000кг в год составляет 2,52 млн рублей в год, а срок окупаемости - 2 года.

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ НОВОЙ БИОДОБАВКИ НА ОСНОВЕ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА И МИКРОЭЛЕМЕНТОВ

Следующая разработанная нами биодобавка (2) относится к классу биодобавок на основе регуляторов роста растений и минеральных компонентов. Ее компонентный состав, направленный на достижение ускоренного роста растений, был обоснован и экспериментально уточнен с применением экспертного подхода к выбору и конструированию биодобавок, с учетом критерия эффективности их применения.

Биодобавка (2) содержит комплекс стимулирующих рост растений веществ, в том числе янтарную, лимонную кислоты, природные гиббереллины, а также комплекс микроэлементов (в т.ч. бор, молибден, цинк, марганец, медь) для обеспечение ускоренного роста клеток растений. Кроме того, в состав биодобавки входит активный регулятор клеточного роста в виде >Г-трис-(2-гидроксилэтил) аммонийной соли ортохлорфенилоксиуксусной кислоты.

Биотехнология получения готовых форм биодобавки (2) предусматривает получение ее в порошкообразной форме, путем последовательного дозирования и смешения составляющих компонентов, либо в водной форме, путем приготовления водного раствора. Предусмотрена также стадия получения биодобавки (2) пролонгированного действия путем адсорбции компонентов биодобавки на органических (биокомпост) и минеральных (перлит) адсорбентах.

Учитывая, что использование даже в минимальных количествах регуляторов роста, входящих в состав биодобавок, может оказывать воздействие на состав и свойства растений неблагоприятно сказываться на их дальнейшем использовании как пищевых продуктов, нами совместно с лабораторией Органической химии и химической биологии Университета г.Турку (Финляндия) был проведен биохимический анализ накопления фенольных соединений в листьях тест растения - Ьер!сНит зайуит (кресс-салат), которые в контроле выращивали при поливе водой, а в опытных вариантах раствором биодобавки концентрацией 0,001%.

Изучение содержания фенольных компонентов в листьях кресс-салата проводили, учитывая, что они присутствуют во многих растениях, в том числе фруктах, овощах и характеризуют, в частности антиоксидантные свойства соединений в растениях.

В литературе практически отсутствуют сведения о количественном и качественном содержании фенольных компонентов в культуре кресс-салата, поэтому помимо изучения влияния применения биодобавки (2) на изменение содержания фенольных соединений, анализ их содержания в зеленой биомассе кресс-салата представлял собственный научный интерес.

Последовательность исследования:

По окончании вегетации листья растений были срезаны, немедленно заморожены в жидком азоте, лиофильно высушены при температуре -20°С в течение 48 часов и гомогенизированы до порошкообразного состояния. Экстракцию продуктов метаболизма вели полярными и неполярными растворителями с последующим разделением липофильной и полярной фракций и определением индивидуальных фенольных компонентов с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ).

Аналитическая система ВЭЖХ (Merck-Hitachi, Tokyo, Japan) состояла из насоса L-7100, диодного детектора L-7455, автоматического пробоотборника L-7250 и монитора D-7000, соединенного с персональным компьютером. В качестве адсорбента в хроматографической колонке использовали Superspher 100 RP-18 (75x4 мм Merck Germany). Элюцию вели двумя растворителями: 1% муравьиной кислотой и ацетонитрилом. Классификацию фенольных соединений проводили по их УФ спектрам и времени удерживания.

Анализ полученных соединений показал, что липофильная фракция содержит следовые количества фенольных компонентов и может не учитываться при дальнейшем анализе фенольных соединений, которые сосредоточены в полярной фракции.

0)

0.3 0J-

ï «

I.

. uJll

lA

Врамн удвржммния (№), мин йрмм удяржнмнш* (14). мин

Рис. 9. ВЭЖХ кресс-салата, выращенного с применением биодобавки (слева) и без (справа).

Установлено, что до 50% всех фенольных веществ кресс-салата как при выращивании растений с применением биодобавки, так и в контрольных вариантах приходится на производные оксикоричных кислот, апигенина и оксибензойные кислоты (рис. 9,10).

оксикоричиых кислот, 3 - производное шшггашш - флавоноид-С-гликозид, 4 - оксибензойная кислота.

Оставшиеся 50% представлены комплексом фенольных соединений, содержание которых не превышало 1-2% от общего количества фенольных веществ кресс-салагга. Применение биодобавки во всех трех концентрациях, как показал анализ хроматограмм, не влияло значимо на изменение количественного содержания основных фенольных соединений в зеленой биомассе (рис.9).

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ БИОДОБАВОК

Наработанные согласно предложенной технологии опытные образцы разработанных биодобавок прошли успешные испытания во Всероссийском институте удобрений и агропочвоведения им.Прянишникова и Всероссийском институте лекарственных и ароматических растений (ВИЛАР). Отчеты испытаний с полученными результатами приведены в приложениях 2,3 диссертации.

Было установлено, что применение микробной биодобавки (1) обеспечивает прибавку урожайности кресс-салата -18%; увеличение урожайности корнеплодов редиса составило 28%, при снижении содержания нитратов на 44%. Рекомендованная норма внесения биодобавки (1) составляет 200-500 мл концентрированной суспензии на 1 га.

Опыты в ВИЛАР показали, что предпосевная обработка семян лекарственных растений раствором биодобавки (2) позволяет ускорить прорастание, повысить всхожесть на 8-14%, а дополнительная двукратная обработка вегстирующих растений раствором биодобавки способствует увеличению площади ассимилирующей поверхности вегетирующих растений до 62-95%. Расходная норма биодобавки(2) составляет 10 гЛООм 2 при корневой подкормке.

Для сравнительной оценки разработанных биодобавок с известными аналогами был реализован метод экспертной оценки и проведено сравнение эффективности их применения. Суммарные оценки (сумма баллов), определенные на основании расчетных критериев эффективности применения биодобавки (1) и биодобавки (2) равны соответственно 9 и 10. в то время как их известные аналоги, БТУ [Е.И.Андреюк и др. 1999] и «Вермистим» [Колесник НМ. и др.,2002], имеют аналогичные оценки (сумма баллов) равные соответственно 6 и 7.

На разработанные биодобавки была подготовлена и утверждена в установленном порядке научно-техническая документация: ТУ, ТИ (приложение 4 диссертации). В настоящее время

биодобавки (1) и (2) под торговыми марками «Микрокорневит почвенный» и «Биогидропон» выпускаются для обогащения биокомпосгов (торговые марки «Пикса-люкс» и «Биокомпосг обогащенный»), а также применяются в технологии макрокапсулирования семян.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. По результатам проведенного анализа научной и патентной литературы предложена новая система классификации биодобавок для роста растений по их действующему началу, охватывающая биодобавки на основе микробной биомассы, биостимуляторов роста растений, минеральных компонентов, а также комплексные препараты, включающие перечисленные классы.

2. Разработан метод и алгоритм экспертной оценки выбора биодобавок для роста растений на основе предложенных количественного, качественного и экономического критериев эффективности применения биодобавок и обобщенного экспертного показателя (сумма баллов).

3. Разработан состав новой микробной биодобавки для роста растений, включающей консорциум почвенных бактерий Azotobacter chroococcum, Beijerinckia fluminensis, Bacillus megaterium и Bacillus mucilaginosus. Изучены морфолого-физнологические свойства используемых штаммов и кинетика раздельного и совместного (2 консорциума) культивирования бактерий в аэробных условиях на подобранных минеральных средах. Для описания кинетики роста предложенных бактериальных культур рассмотрена

математическая модель вида — = ех-рхг, и определены численные значения кинетических

dt

коэффициентов для каждой культуры. Рассчитано оптимальное время ферментации исследованных бактериальных штаммов, составляющее 24-26 ч.

4. Исследовано взаимодействие предложенной микробной биодобавки с естественной почвенной микрофлорой и установлено, что при внесении микробной биодобавки в почву наблюдается увеличение численности почвенных бактерий и снижение почвенных грибов.

5. В опытных условиях (экспериментальный цех «ГосНИИсиктезбслок») отработана технология и разработана технолого-аппаратурная схема промышленной установки для получения микробной биодобавки (1) производительностью 1000 кг/год, которая обеспечивает выпуск биодобавки для обогащения 200 тонн компоста. Определен экономический эффект (2,52 млн рублей в год) и срок окупаемости установки, составляющий 2 года.

6. Разработаны рецептура и технология получения стимулирующей биодобавки (2) на основе регуляторов роста растений и комплекса микроэлементов. Проведенный биохимический анализ влияния применения разработанной биодобавки (2) на метаболизм фенольных соединений в клетках растений показал, что качественный и количественный состав

фенольных компонентов растений, выращенных с применением биодобавки значимо не отличается от контрольного.

7.0трабсггаяа методика получения биодобавок пролонгированного действия в виде адсорбировнных клеток и биологически активных веществ на органических и минеральных носителях, в том числе в составе макрокапсул семян.

8. Проведенные специализированными организациями испытания наработанных биодобавок показали устойчивое положительное их влияние на скорость роста и качественные показатели развития растений, а выполненная экспертная оценка подтвердила преимущества предложенных биодобавок по сравнению с аналогами, что явилось основанием для их практического применения в составе ряда выпускаемых бикомпостов.

9. На основании проведенных исследований и разработанной технологии были разработаны и утверждены в установленном порядке комплекты НТД и разрешающей документации (ТУ, ТИ, рекомендации по применению) для выпуска биодобавок (наименование торговых марок: биодобавка (1) - «Микрокорн евит почвенный», биодобавка (2) - «Биогидропон»)

10. Выполненные разработки защищены 4 патентами РФ и международной заявкой РСТ.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1. Дирина ЕЛ., Ипатова Т.В., Винаров А.Ю. Исследование эффективности применения биодобавок к удобрениям// Материалы международной научной конференции «Биотехнология на рубеже двух тысячелетий». Саранск, 2001, с.87-88.

2. Винаров AJO., Кухаренко А-А., Семенцов А.Ю., Ипатова Т.В., Дирина Е.Н. Микроудобрения и биодобавки для роста и развития растений. - М.: Изд-во «Россельхозакадемия», 2002. - 86 с.

3. Дирина Е.Н., Винаров АЛО. Биодобавки для улучшения плодородия почв и роста растений// Сборник тезисов 7-й Путинской шкоды-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века». Пущино-2003, с.98

4. Винаров AJO., Семенцов А.Ю., Ипатова Т.В., Дирина ЕЛ. Интенсификация производства экологически чистой продукции с применением микроудобрений// ж. «Новые технологии», М., 2003, №3, с.49-54

5. Винаров А.Ю., Ипатова Т.В., Дирина ЕЛ., Семенцов AJO. Биодобавки и микроудобрения нового поколения//ж. «Агрохимический вестник», №2 - 2003,с.38-40

6. Винаров А.Ю., Ивашкин ЮЛ., Дирина Е.Н. Формирование интеллектуально-информационной системы выбора биодобавок для роста растений// ж. «Новые технологии», М., 2005, №5, с.39-42

7. Дирина ЕЛ., Винаров AJO., Ивашкин Ю.А. Разработка базы данных и экспертной системы для выбора биодобавок для роста растений// Сборник тезисов 10-й Путинской школы-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века». Пущнно-2006, с.367.

8. Винаров А.Ю., Дирина E.H., Ивашкин ЮЛ, Разработка экспертной системы по выбору биодобавок для роста растений - М.: Изд-во «Россельхозакддемия», 2006. - 56 с.

9. Винаров А.Ю., Дирина Б.Н., Челноков В.В. Биодобавки для роста растений и рекультивации почв. Экспертный подход к выбору и применению (научное издание) - М.: изд-во «ДеЛи Принт». 2006.-150 с.

10. Дирина Б.Н. Системный анализ и разработка биодобавки для роста растений// Сборник тезисов всероссийской молодежной школы-конференции «Современная биотехнология — защите окружающей среды». Пущино-2006, с.26-28.

11. Патент RU №2183602; Минерально-органическая добавка для роста и развития растений// Винаров А.Ю., Сидоренко Т.Е., Робышева З.Н., Ипатова Т.В., Дирина E.H.; Заявлено 2001.07.17; Опубл. 2002.06.20.

12. Патент RU №2200723; Способ получения минерально-органического удобрения пролонгированного действия// Винаров А.Ю., Сидоренко Т.Е., Ипатова Т.В., Ерина Т.Э., Дирина E.H.; Заявлено 2001.12.26; Опубл. 2003.03.20.

13. Патент RU №2205816; Минерально-биоорганическая добавка для роста и развития растений //Винаров АЛО., Семенцов А.Ю., Ипатова Т.В., Сидоренко Т.Е., Дирина E.H.; Заявлено 2002.07.11; Опубл. 2003.06.10.

14. Положительное решение по заявке на патент РФ № 2004115192; Препарат для гидропонного выращивания растений// Винаров А.Ю., Джафаров ШЛ, Ипатова Т.В., Дирина E.H.; Заявлено 16.11.2004

15. International patent: PCT/RU2004/000453. WO 2005/112607 AI; Preparation for hydroponic plant growth/ Vinarov A., Dzhafarov Sh., Ipatova Т., DirinaE. International filling date 2004,11.16.

Отпечатано в ООО «Компания Спугник+» ПД № 1-00007 от 25.09.2000 г. Подписано в печать 09.11.06 Тираж 100 экз. Усл. пл. 1,13 Печать авторефератов (095) 730-47-74,778-45-60

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Востриков, Антон Владимирович

Введение.

1 Краткий обзор истории изучения берегов Азовского моря.

2 Общая физико-географическая характеристика береговой зоны восточной части Азовского моря.

2.1 Географическое положение и основные сведения о районе.

2.2 Особенности геологического строения.

2.3 Рельеф дна и отложения.

2.4 Климат.

3 Общая характеристика ветро-волнового и уровенного режима. Течения.

3.1 Ветровой режим и течения.

3.2 Волновой режим.

3.3 Уровенный режим.

3.4 Ледовый режим.

4 Типология берегов восточной части Азовского моря, основные элементы строения и современной динамик.

4.1 Основные типы берегов исследуемого района.

4.2 Основные черты строения и современной динамики.

5 Современные процессы абразии берегов восточной части Азовского моря (на примере Шиловского участка).

5.1 Основные элементы динамики рассматриваемого района.

5.2 Математическая модель абразии берега Шиловского участка.

6 Основные черты развития и эволюции косы Тузла до и после восстановления ее коренной части.

6.1 Общая характеристика косы Тузла.

6.2 Динамика косы Тузла.

6.3 Общая характеристика работ по восстановлению коренной части косы Тузла.

7 О причинах деградации Ясенской косы и о возможных мерах по ее восстановлению.

8 Прогноз развития берегов восточной части Азовского моря в условиях подъема уровня Мирового океана.

9 Прикладные аспекты защиты берегов восточной части Азовского моря.

9.1 Опыт берегозащитных работ в восточной части Азовского моря.

9.2 Опыт защиты берегов с помощью прерывистых волноломов.

9.3 Общие рекомендации по защите берегов Азовского моря.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Природные и техногенные факторы современного развития берегов восточной части Азовского моря"

Актуальность темы исследования. В последние десятилетия берега восточной части Азовского моря испытывают все возрастающее разрушение вследствие негативного развития природных и техногенных процессов. Резко активизировалась абразия, особенно на участках, где нет пляжей или их ширина недостаточна для гашения энергии штормовых волн. В результате подрезки основания береговых обрывов из лессовидных суглинков широкое развитие получили оползни, обвалы и осыпи. Крутые участки береговых склонов подвержены эрозии, физическому выветриванию и др. Размыву подвергаются пляжи и аккумулятивные формы в виде пересыпей и кос.

Общий рост техногенного воздействия усиливает негативное развитие береговых процессов. Из-за загрязнения моря неочищенными хозяйственными и коммунальными стоками существенно снизился объем воспроизводства раковинного материала, который является важнейшей составляющей баланса наносов береговой зоны. Подъем уровня Мирового океана в значительной степени ускоряет темпы разрушения берегов.

До настоящего времени отсутствуют публикации по количественной оценке скорости абразии коренных берегов Азовского моря, основанных на математическом моделировании абразионного процесса. В данной работе предпринята попытка восполнить этот пробел.

Степень обоснованности. Прикладные аспекты диссертации связаны с разработкой научных рекомендаций по рациональному освоению, использованию и защите берегов восточной части Азовского моря от абразии и размыва. Отсутствие крупных обобщений в этой области явилось причиной существенного отставания науки от требований практики. Это относится, прежде всего, к проведению берегозащитных мероприятий. В течение многих десятилетий эту проблему пытались решить путем строительства различных типов гидротехнических сооружений (подпорные и волноотбойные стенки, буны и т.п.). Это не привело, однако, к решению проблемы.

Необходимость коренного пересмотра прежних подходов к защите морских берегов отражена в ряде постановлений директивных органов, в частности, постановлении Правительства Российской Федерации от 02.01.1992 года № 02 "О неотложных мерах по защите берегов Черного и Азовского морей от разрушения и улучшению экологического состояния прибрежных курортных зон". В решении этих вопросов большое значение имеют современные теоретические разработки по регулированию береговых процессов, использованию метода природных аналогов, моделированию морских берегов по принципам "геоники", искусственному пляжеобразованию и др.

Цель работы заключаются в установлении современных тенденций и количественной оценке динамики и развития берегов восточной части Азовского моря, прогнозу их будущих изменений в условиях новейшей трансгрессии Мирового океана. Особое внимание уделено выявлению причинно-следственных связей, ускоряющих разрушение коренных берегов и аккумулятивных форм.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. На основе обобщения имеющихся литературных и фондовых материалов, а также результатов собственных натурных и теоретических исследований автора показать роль в современном развитии береговой зоны восточной части Азовского моря природных и техногенных факторов.

2. Изучить причины ускорения темпов абразии коренных берегов и размыва пляжей и аккумулятивных форм.

3. Выявить особенности современной динамики и развития кос «азовского типа» (на примере Ясенской косы).

4. Провести анализ развития косы Тузла в естественном режиме, а также ее современного состояния после восстановления коренной части.

5. На основе математической модели абразионного процесса дать количественную оценку скорости отступания коренных берегов восточной части Азовского моря.

6. Предложить современные методы и технологии инженерной защиты абразионных берегов из легкоразмываемых пород и их природных аналогов.

Объектом исследования является береговая зона восточной части Азовского моря.

Предметом исследования выступают процессы и модели абразионных берегов, а также подходы к защите аккумулятивных берегов Азовского моря.

Методы исследования. Для характеристики современного состояния берегов использованы литературные и фондовые источники, а также материалы генеральных схем инженерной защиты берегов Азовского моря (Гипрокоммунстрой, 1982; ЦНИИП градостроительства, 1992 и др.); отчеты о научно-исследовательских работах и экспедициях 40 ЦНИИС (в настоящее время НИЦ "Морские берега"), географического факультетов Московского и Ростовского университетов, Южного отделения Института океанологии РАН, Кубанской устьевой станции Роскомгидромета, материалы инженерно-геологических и гидрологических изысканий ОАО «Кубаньводпроект», ГУСНПГТ «Краснодарберегозащи-та». Использованы также результаты собственных геоморфологических наблюдений на различных участках восточного побережья Азовского моря (2001-2006 гг.).

Для количественной оценки изменений берегов использованы данные повторного нивелирования пляжей и промеров глубин, съемки береговой линии разных лет, результаты гранулометрического анализа проб береговых и донных наносов, крупномасштабные карты и аэрофотоснимки, а также материалы режимных наблюдений Кубанской устьевой станции и Ростовского университета (19741978 гг.), результаты математического моделирования и расчет параметров волн на глубокой воде и в зоне обрушения. Для прогнозных оценок эволюции берегов использован палинологический анализ позднеголоценовых толщ лиманно-дельтовых отложений, выполненный географическим факультетом МГУ.

В ходе работы над диссертацией проведены поисковые исследования и обобщение отечественного и зарубежного опыта защиты абразионных берегов из легкоразмываемых пород. Дано обоснование выбора Шиловского участка берега в качестве природного аналога для разработки типовых инженерных решений по защите абразионных берегов Азовского моря от волнового разрушения и обвально-оползневых процессов.

По полученным данным проведена верификация существующих и разработаны модели переформирования аккумулятивных форм и пляжей при ожидаемом подъеме уровня моря с учетом геолого-геоморфологических и гидродинамических условий. Новизна такого подхода предполагает взаимную корректировку результатов, полученных разными авторами. Это позволяет разработать на основе материалов натурных и теоретических исследований модель эволюции аккумулятивных форм.

Методологической основой работы является понимание ведущей роли в современной динамике и развитии берегов Азовского моря процессов абразии и биогенной аккумуляции, волнений и течений, а также колебаний уровня моря нагонного характера. Все эти процессы в зависимости от местных условий определяют масштаб и интенсивность береговых процессов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Качественная и количественная оценка современной динамики и развития берегов восточной части Азовского моря.

2. Прогнозная модель развития абразионных и аккумулятивных азовских берегов в условиях трансгрессии Мирового океана.

3. Количественная оценка скорости абразии коренных берегов восточной части Азовского моря (на примере Шиловского участка).

4. Основные факторы развития и эволюции косы Тузла до и после восстановления ее коренной части.

5. Основные методы и технологии инженерной защиты берегов от волнового разрушения и обвально-оползневых процессов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Впервые для данного региона уточнены современные темпы абразии и денудации коренных берегов, сложенных слабоустойчивыми грунтами.

2. Построена модель переформирования рельефа и контура береговой линии в условиях техногенных нарушений экосистемы восточной части Азовского моря.

3. Выявлены причины низкой эффективности укрепления берегов Азовского с помощью сооружений жесткого типа (подпорные и волноотбойные стенки, бу-ны и т.п.).

4. Предложены современные методы и технологии защиты абразионных берегов.

Практическая значимость. Полученные результаты исследований могут получить применение в решении ряда теоретических и прикладных задач, в частности, по организации мониторинга береговых процессов, при разработке природоохранных мероприятий; выработки общей стратегии хозяйственного и рекреационного освоения восточного побережья Азовского моря, научном обосновании технических решений по защите разрушаемых участков в условиях прогнозируемых изменений уровня Мирового океана. Весьма актуальной является выработка мер по снижению рисков хозяйственного освоения прибрежных районов.

Личный вклад автора. Автор осуществил сбор и обобщение литературных и фондовых материалов по современной динамике и развитию берегов восточной части Азовского моря за последние 50 лет. Автором разработана и апробирована математическая модель развития абразионных берегов в условиях подъема уровня Мирового океана. Дана прогнозная оценка переформирования берегов восточной части Азовского моря под влиянием природных и техногенных факторов. Предложены основные методы и технологии инженерной защиты азовских берегов от волнового разрушения и обвально-оползневых процессов.

Апробация работы. Основные результаты исследований были представлены на научно-практических конференциях: «Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем Южных регионов России и сопредельных территорий» -XVII Межреспубликанская научно-практическая конференция (Краснодар, 23 апреля 2004 г.), «Рельеф и природопользование предгорных и низкогорных территорий» - Материалы международной научно-практической конференции (Барнаул, 3-7 октября 2005 г.), «Вестник Краснодарского регионального отделения Русского географического общества» (Краснодар 2005 г.), «Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем южных регионов России и сопредельных территорий» - Материалы XIX межреспубликанской научно-практической конференции (Краснодар, 21 апреля 2006 г.), «Международные и отечественные технологии освоения природных минеральных ресурсов и глобальной энергии» - Материалы юбилейной V международной научно-практической конференции (Астрахань, 27-29 сентября 2006 г.), «Вулканизм, биосфера и экологические проблемы» - IV международная научная конференция (Туапсе 2006 г.).

По теме диссертации опубликовано 5 работ.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, 9 глав, заключения и списка использованных источников, насчитывающего 123 наименования, в том числе 14 иностранных. Работа проиллюстрирована 42 рисунками и 8 таблицами. Объем работы - 142 страницы.

Заключение Диссертация по теме "Геоморфология и эволюционная география", Востриков, Антон Владимирович

Выводы

1 Попытки защитить берега с помощью «пассивного» метода в большинстве случаев оказались неудачными. Использование сооружений жесткого типа приводит лишь к сокращению ширины пляжей и даже к их полному исчезновению. Такой метод зарекомендовал себя не лучшим способом при укреплении берега в районе хут. Морозовский, на Ейской косе, в Приморско-Ахтарске, Таганроге и др.

2 Опыт строительства подпорных стенок откосного типа и гравитационных бун свидетельствует о низкой эффективности этих сооружений для защиты абразионных берегов из-за местного размыва дна и просадочных явлений.

3 Применение каменных набросок в виде дамб требует большого объема карьерного материала, что приводит к резкому удорожанию берегоукрепительных работ.

4 Строительство сооружений откосного типа с гладкими гранями в условиях дефицита песка ведет лишь к сокращению ширины существующих пляжей или к полному их исчезновению. Это обычно становится причиной деформации самих сооружений и снижения срока их службы.

5 Применение бун традиционного типа для защиты абразионных берегов восточной части Азовского моря и его природных аналогов не рекомендуется из-за большой материалоемкости и высокой удельной стоимости. Кроме того, заполнение межбунных отсеков при отсутствии местных источников материала потребует крупных разовых капиталовложений для образования искусственного пляжа, а также эксплуатационных затрат.

6 Применение берм из бетонных блоков с экологической и эстетической точек зрения не приемлемо для участков берега, которые используются в рекреационных целях.

7 Применение прерывистых волноломов из каменной наброски для защиты протяженных участков абразионных берегов потребует больших объемов карьерного материала. По предварительной оценке на 1 пог. км берега необходимо будет уложить около 10 тыс. м камня средним размером 0,8-1 м. При отсутствии местных источников карьерного материала, его необходимо будет доставлять из удаленных карьеров, что потребует больших средств. При этом для укладки карьерного материала в тело каждого прерывистого волнолома потребуется создавать, а затем разбирать подъездной путь с суши с подготовкой верхней части для проезда автотранспорта (строительство указанных волноломов морским путем практически исключается из-за мелко-водности дна и др.).

8 В общем случае строительство прерывистых волноломов не может дать необходимого эффекта для защиты абразионных берегах Азовского моря из-за острого дефицита пляжных и донных песков.

9 Искусственные песчаные пляжи под прикрытием прерывистых волноломов не обеспечат защиту абразионных берегов от разрушения во время сильных штормов с нагонами.

Заключение

Береговая зона Азовского моря является сложной природной системой, сформированной в последний геологический период со времени повышения уровня около 2 тыс. лет назад. Составляющие ее геоморфологические области, районы и участки представляют относительно самостоятельные, но взаимосвязанные системы меньшего порядка. Основой их развития является поступление обломочного материала, его дифференциация, перемещение и аккумуляция в зависимости от количества волновой энергии и параметров потоков наносов.

На современном этапе развития восточные берега Азовского моря подвержены интенсивному волновому разрушению и склоновым процессам. Этому способствует слабая устойчивость береговых пород к механическому и физическому воздействию внешней среды. Из-за загрязнения моря неочищенными стоками снижается объем воспроизводства раковинного материала, который является важнейшей составляющей баланса наносов береговой зоны.

Основную роль в разрушении берега играет абразия, особенно на участках, где нет пляжей или их ширина недостаточна для гашения энергии штормовых волн. В результате подрезки основания берегового обрыва из лессовидных суглинков широкое развитие получили обвалы и осыпи. Наряду с абразией, на обнаженной поверхности коренного берега активно протекают эрозия, физическое и химическое выветривание и др. Размыву подвергаются пляжи и аккумулятивные формы в виде пересыпей и кос. Подъем уровня Мирового океана вследствие «парникового эффекта» в значительной степени ускоряет процесс деградации берегов.

Названные природные и техногенные процессы в береговой зоне Азовского моря приводят к весьма негативным последствиям для социально-экономического развития прибрежных регионов. Отступание береговой линии и размыв пляжей приводит к разрушению объектов промышленного и сельскохозяйственного назначения. При этом теряются ценные сельхозугодья и селитебные земли. Нарушаются нормальные условия освоения береговой полосы в хозяйственных и курортных целях и др. Скудость пляжей снижает рекреационный потенциал восточной части побережья Азовского моря. Поэтому использование результатов научных исследований и долгосрочных прогнозов поведения прибрежно-морских экосистем позволит достичь высокого уровня комплексного и рационального использования береговой зоны моря.

Исследования эволюции аккумулятивных и абразионных берегов Азовского моря в позднем голоцене позволяют на качественно новом уровне прогнозировать возможные сценарии переформирования берегов в условиях повышения уровня Мирового океана и на этой основе разработать основные принципы устойчивого развития морских побережий.

При выборе основных направлений берегозащитного строительства в условиях острого дефицита наносов и повышения уровня моря необходимо учитывать не только природные особенности восточной части Азовского моря, но и перспективы хозяйственного и рекреационного строительства, требования охраны окружающей среды и экономические показатели.

Полученный в ходе исследований материал может быть использован для разработки общей стратегии и принципиальных положений инженерной защиты берегов восточной части Азовского моря. Они заключаются в следующем. Исходя из технико-экономических соображений, защита берегов с помощью капитальных сооружений допускается только в пределах населенных пунктов и важных народнохозяйственных объектов. Для снижения темпов абразии коренных клифов целесообразно использовать волногасящие наброски из природного камня в сочетании с конструктивными элементами из синтетических материалов. В зонах рекреации, вполне целесообразным может быть строительство искусственных пляжей.

Для многих участков восточного побережья Азовского моря, в случае повышения уровня даже по среднему сценарию, оптимальным решением будет «отступание» с потенциально опасных территорий, прекращение строительства новых и эксплуатации существующих капитальных сооружений.

Представленные в диссертации материалы позволяют лучше понять особенности эволюции аккумулятивных и абразионных берегов восточной части Азовского моря в позднем голоцене, а также оценить современный ход береговых процессов. Это дает возможность с большей вероятностью прогнозировать возможные изменения рельефа и контура берегов в условиях новейшей трансгрессии Мирового океана и на этой основе сформулировать стратегию устойчивого развития прибрежных районов. Такого рода исследования проводятся впервые и их результаты имеют большое значение не только для берегов Азовского моря, но и их природных аналогов, которые испытывают абразию и размыв в результате негативного проявления процессов природного и техногенного характера. Поэтому полученные результаты имеют общетеоретическое значение и могут быть полезными для решения практических задач.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Востриков, Антон Владимирович, Краснодар

1. Абих Г.В. Геологический обзор полуостровов Керчи и Тамани // Западный Кавказ. Отделение Русского географ, общ-ва. 1873. Кн. 8. С. 140-145.

2. Александров А.И. Естественно-историческое описание дельты р. Кубани // Тр. Азово-Черноморской научной рыбохозяйственной станции. Вып. 7. Ростов н/Д, 1930. - С. 21-49.

3. Андрусов Н.И. Геологические исследования на Таманском полуострове // Материалы для геологии России. Т. 21. - № 2. - СПб: Изд. Императ. минерал, общ-ва. 1904. - С. 255-381.

4. Андрусов Н.И. Палеогеографические карты Черноморской области в верхнеплиоценовую и послетретичную эпохи // Бюллетень Моск. общ-ва испытателей природы. 1926. - Т. IV. - № 3-4. - С. 185-188.

5. Арсланов Х.А. О возрасте голоценовых и верхнеплейстоценовых отложений Черноморского побережья Кавказа и Керченско-Таманского района. / Х.А. Арсланов, С.А. Герасимов, Я.А. Измайлов и др. // Бюллетень КИЧП. -1975.-№44.-С. 107-110.

6. Архангельский А.Д., Страхов Н.М. Геология и история Черного моря //Бюллетень Моск. общ-ва испыт. природы. 1938. - Т. X (1). - 226 с.

7. Артюхин Ю.В. Антропогенный фактор в развитии береговой зоны Азовского моря II Водные ресурсы. 1981. -№ 2. - С. 161-170.

8. Аксенов А.А. Морфология и динамика северного берега Азовского моря: Труды ГОИН, 1955. Вып. 29(41).

9. Аксенов А.А. Некоторые особенности абразии берегов Азовского моря. Труды ГОИН, 1957. Вып. 31(43).

10. Аксенов А.А. О биогенной аккумуляции в береговой зоне / В кн.: Экспериментальные и теоретические исследования процессов береговой зоны.-М., 1965.

11. Аксенов А.А. О рудном процессе в верхней зоне шельфа. М., 1972.

12. Андрусов Н.И. Геологическое строение дна Керченского пролива //Известия РАН. 1918.- №1.

13. Антюхов А.А. Закономерности формирования рельефа оползневых склонов на северном побережье Азовского моря // В кн.: Географические исследования на Северном Кавказе. М., 1974.

14. Артюхин Ю.В., Мамыкина В.А. Изменчивость поступления материала абразии в Азовское море // Известия СКНЦ ВШ. Естеств. науки. -1978.-№3.

15. Благоволин Н.С. Геоморфология Керченско-Таманской области. -М.: Изд. АН СССР, 1962. 191 с.

16. Благоволин Н.С. Происхождение и история развития Керченского пролива // Известия АН СССР. Сер. География. 1960. - № 2. - С. 17-22.

17. Богучарсков В.Т., Иванов А.А. Дельта р. Кубани. Ростов н/Д: Изд-во Рост, ун-та., 1979. - 105 с.

18. Балабанов И.П., Измайлов Я.А. Изменение уровенного и гидрохимического режима Черного и Азовского морей за последние 20 тыс. лет // Водные ресурсы. 1988. - № 6. - С. 45-62.

19. Благоволин Н.С., Победоносцев С.В. Современные вертикальные движения берегов Черного и Азовского морей // Геоморфология. 1973. - № 3. -С. 68-74

20. Болдырев B.JI. Процессы отмирания аккумулятивных береговых форм на примере Керченского пролива // Труды Института океанологии АН СССР.- 1958.-Т. 28.

21. Болдырев B.JI. Невеский Е.Н. Западный Темрюкский поток песчаных наносов // Труды ИОАН СССР. 1961. - Т. 48.

22. Болдырев B.JI. Подводные песчаные валы как индикаторы вдольбе-регового перемещения наносов // Труды ИОАН СССР. 1961. - Т. 48.

23. Буданов В.Н. Об образовании и развитии кос "азовского типа" // Труды океанографической комиссии АН СССР. 1956. - Т. 1.

24. Востриков А.В. Мероприятия по защите абразионных берегов восточной части Азовского моря (на примере Шиловского участка).- Астрахань, 2006.

25. Виноградов О.Н. Особенности строения и темпы роста азовских кое (на примере Бердянской косы) // Труды ИГ, АН СССР. 1960. - Т. 79.

26. Воробьев В.П. Бентос Азовского моря // Труды АзЧерНИРО. Ростов н/Д, 1949.-Вып. 13.-С. 14-19.

27. Визе В.Ю. Историческое прошлое наносных образований в Керченском проливе в особенности косы Тузлы // Известия Центр, гидромет. бюро. -1927.-Вып. 7.

28. Геворкян В.Х., Довгань Р.Н. О тектонических условиях размещения кос на северном побережье Азовского моря //Доклады АН УССР. 1964. - № 1.

29. Гидрометеорологические условия шельфовой зоны морей СССР. Азовское море. Л.: Гидрометеоиздат, 1986, - Т. 3. - 83 с.

30. Губкин Н.М. Разрушение восточных берегов Азовского моря и возможные меры борьбы с ним //Геоморфология. 1978. -№ 1.

31. Данилевский Н.Я. Исследования о Кубанской дельте // Зап. Рос. географ. общ-ва. 1869. - Т. 2.-123 с.

32. Есин Н.В., Савин М.Т., Жиляев А.П. Абразионный процесс на морском берегу. Л.: Гидрометеоиздат, 1980,-200 с.

33. Есин Н.В., Дмитриев В.А. Математическая модель эволюции береговой линии абразионного берега, ДАН СССР.- 1983. Т. 270. - № 1. - С. 34-39.

34. Ефремов Ю.В. Паводок начала 2002 г. в низовьях Кубани / Ю.В. Ефремов, В.М. Шереметьев, Нгуен Ба Нгок.: Сб. матер. 1-ой региональной науч.-практич. конф. Краснодар: АМСИТ, 2003. - С. 208-211

35. Ефремов Ю.В., Нгуен Ба Нгок. Водохозяйственный комплекс в низовьях р. Кубани: назначение, структура, проблемы // Докл. и сообщ. 17-го пленар. межвуз. координацией, совещ. по пробл. русловых и устьевых процессов. Краснодар, 2002. - С. 117-119.

36. Ефремов Ю.В., Чередниченко Л.И. Современное рельефо-образование в бассейне р. Кубань. Краснодар: Изд-во Флер, 1998. - 110 с.

37. Зенкович В.П. Берега Черного и Азовского морей. М., 1958. - 373 с.

38. Зенкович В.П. Динамическая классификация морских берегов //Труды ИО АН СССР. 1954. - Т. 10.

39. Зенкович В.П. Морфология и динамика советских берегов Черного моря. М., 1958. - Т. 1.

40. Зенкович В.П. Основы учения о развитии морских берегов. М.,1962.

41. Иванов А. А. Заносимость Кубанских лиманов // Труды ГОИН. 1978. Вып. 139.-С. 58-64.

42. Иванов А.А, Динамика наносов на взморье Кубани // Труды ГОИН. 1984.-Т. 172.-С. 41.

43. Иванов А.А. Динамика гидрографии и морского края дельты Кубани. Автореф. дис. . канд. геогр. наук. -М.: ГОИН, 1981. -24 с.

44. Лебедева H.JI. Континентальные антропогенные отложения Азово-Кубанского прогиба и соотношение их с морскими толщами // Труды Геол. ин-та. 1963. - Вып. 84. - 105 с.

45. Лобанов И. Н. О происхождении кос на северном побережье Азовского моря // Природа. 1940. - № 1.

46. Каплин П.А., Селиванов А.О. Изменения уровня моря и берега России: Прошлое, настоящее, будущее. М.: ГЕОС, 1999. - 298 с.

47. Клюева В.А., Дубняк. К вопросу о происхождении азовских кос / В кн: Географические проблемы изучения и освоения природных ресурсов Нижнего Дона и Северного Кавказа. Ростов н/Д, 1975.

48. Книпович Н. М. Гидрологические исследования в Азовском море // Труды Азово-Черноморской научно-промысловой экспедиции. 1932. -Вып. 5.

49. Куприн В. С. Процесс перемещения и отложения илистых наносов и его значение для заносимости морских каналов //Известия АН СССР. Сер. Географическая. 1956. - № 2.

50. Лилиенберг Д.А. и др. Карта современных вертикальных движений и морфоструктуры Кавказа // Проблемы современных движений земной коры. -М.: Наука, 1969.-С. 15-21.

51. Леонтьев O.K., Никифоров А.Г., Сафьянов Г.А. Основы геоморфологии морских берегов. М., 1975.

52. Лонгинов В. В, Динамика береговой зоны бесприливных морей. -М., 1963.

53. Маловицкий Я.П. Тектоника и история геологического развития: Азовского моря /В кн.: Молодые платформы, их тектоника и перспективы нефтегазоносности. М., 1965.

54. Мамыкина В.А. Береговые процессы и эффективность берегоукреп-лення побережья Азовского моря в районе Приморско-Ахтарска /В кн.: Географические исследования на Северном Кавказе и Нижнем Дону. Ростов н/Д, 1973.

55. Мамыкина В.А. Интенсивность современных процессов в береговой зоне Азовского моря //Известия ВГО. 1978. - Т. 110. - Вып. 4.

56. Мамыкина В.А. Типы берегов северо-восточной части Азовского моря и особенности их динамики // Труды океанографической комиссии АН СССР.-М, 1961.-Т. 8.

57. Мамыкина М.А. Современные процессы и защита берегов Азовского моря /В кн.: Географические проблемы изучения и освоения природных ресурсов Нижнего Дона и Северного Кавказа. Ростов н/Д, 1971.

58. Мамыкина В.А. Перемещение наносов у морского берега в районе г. Приморско-Ахтарска и его хозяйственное значение // Научные сообщения. -1964. Сер. Точные и естественные науки. Ростов н/Д, 1965.

59. Мамыкина В.А. Геологическое строение и рельеф побережья и дна Азовского моря / В кн.: Вопросы биогеографии Азовского моря и его бассейна.-Л, 1977.

60. Мамыкина В.А. Вдольбереговые течения и движения наносов в береговой зоне Азовского моря // Гидромеханика. 1976. - № 18.

61. Мамыкина В.А. Береговые процессы и эффективность берегоукреп-лення побережья Азовского моря в районе Приморско-Ахтарска / В кн.: Географические исследования на Сев.Кавказе и Ниж.Дону. Ростов н/Д, 1973.

62. Мамыкина В.А. Современные процессы и защита берегов Азовского моря / В кн.: Географические проблемы изучения и освоения природных ресурсов Нижнего Дона и Северного Кавказа. Ростов н/Д, 1971. - С. 23-27.

63. Мамыкина В.А., Хрусталев Ю.П. Процессы абразии и аккумуляции в современном осадконакоплении Азовского моря // Океанология. 1966. -Вып. 3. - № 6. - С. 45-47.

64. Мамыкина В.А., Хрусталев Ю.П., Беляков С.И. Особенности абразии и дифференциации терригенного материала в береговой зоне Азовского моря / В кн.: Географические исследования на Северном Кавказе. Ростов н/Д, 1974.

65. Мамыкина В.А., Черноусов С.Я., Артюхин Ю.В. Роль биогенного и антропогенного факторов в динамике аккумулятивных форм Азовского моря (на примере косы Долгой): Тез. 1-го съезда советских океанологов. М., 1977. - Вып. 3.- С. 12-13.

66. Мамыкина В.А. Интенсивность современных процессов в береговой зоне Азовского моря //Известия ВГО. 1978. - Т. 110. - Вып. 4.

67. Мамыкина В.А., Хрусталев Ю.П. Береговая зона Азовского моря. -Ростов н/Д: Изд-во Рост, ун-та, 1980. 154 с.

68. Мищенко А.А. Палеогеография Восточного Приазовья в голоцене (по палинологическим данным). Дисс. канд. геогр. наук. Ростов н/Д, 2002. -190 с.

69. Невесский Е.Н. К вопросу о новейшей черноморской трансгрессии // Труды Ин-та океанологии АН СССР. 1958. - Т. XXVIII.

70. Панов Д.Г. История развития Азовского моря в голоцене // Океанология. 1965. - Т. 5. - Вып. 4.

71. Панов Д.Г., Хрусталев Ю.П. Об истории развития Азовского моря в голоцене //ДАН. 1966. - Т. 166. - № 2.

72. Панов Д.Г., Хрусталев Ю.П. Новейшие тектонические движения берегов и дна Азовского моря //ДАН. 1966. - Т. 166. - № 3.

73. Павлидис Ю.А. Новейшая история развития Темрюкского побережья Азовского моря // Труды ИО АН СССР. 1961. - Т. 49.

74. Павлидис Ю.А., Щербаков Ф.А. Формирование рельефа програда-ционного шельфа Таманского полоустрова // Геоморфология. 1998. - № 1. -С. 91-99.

75. Паромов Я. М. Главные дороги Таманского полуострова в античное время // Боспорские древности. М.: ИА РАН, 1998. - Вып. 1. - С. 216-225.

76. Пешков В.М. Морские берега. Краснодар, Изд-во Кубанский учебник, 2000. - 146 с.

77. Пешков В.М. Береговая зона моря. Краснодар. Изд-во «Лаконт», 2003.-350 с.

78. Пешков В.М. О восстановлении косы Тузла: Сб. трудов XXI Международной береговой конференции «Прибрежная зона моря: морфолитоди-намика и геоэкология». Краснодар: Изд-во КГУ, 2004. - С. 190-194.

79. Пешков В.М., Есин Н.В., Косьян Р.Д. и др. О влиянии Краснодарского водохранилища на литодинамические и геологические процессы в Азовском море. Краснодар: Наука Кубани. - Спец. вып. - 1999. - № 7. - С. 55-62.

80. Попов Г. И. О границе распространения морских отложений на восточном побережье Азовского моря /В кн.: Вопросы теоретической и прикладной геологии. М., 1947.

81. Рейнгард А.Л. К истории долины Кубани // Вестник Геологического комитета. 1929. - Т. IV. - Вып. 2. - С. 14-15.

82. Сафронов И. Н., Хрусталев Ю. П. Молодые и современные тектонические движения Азовского моря и смежных районов Западного Предкавказья//Известия СКНЦВШ. Естеств. науки.- 1973.-№ 1.-С. 147-171.

83. Сафьянов Г.А. Береговая зона океана в XX веке. М.: Мысль, 1978.264 с.

84. Соколов Н. А. О происхождении лиманов Южной России // Труды Геологического комитета. 1895. - Т. 10. - Вып. 4.

85. Симонов А. И. Гидрология устьевой области Кубани. Л., 1958.

86. Сокольников Ю. Н. Инженерная морфодинамика берегов и ее приложения. Киев, 1976. - 227 с.

87. Селиванов А.О. Изменения уровня Мирового океана в плейстоцене-голоцене и развитие морских берегов. М., 1996. - 267 с.

88. Соболев В.М., Поротов А.В., Леонтьев И.О., Пешков В.М. Разработка моделей устойчивого развития Российского побережья Азовского моря в условиях ожидаемых изменений климата и уровня моря // Наука Кубани. 1999. - Спец. вып. № 7. - С. 63-69.

89. Троицкий С.К. Кубанские лиманы. Краснодар, 1958. - 51 с.

90. Федоров П.В. Стратиграфия четвертичных отложений Крымско-Кавказского побережья и некоторые вопросы геологический истории Черного моря. М.: Изд. АН СССР, 1963.- 160 с.

91. Хрусталев Ю.П. Некоторые палеогеографическиё особенности развития северо-западной части Азовского моря в карангатское время // Океанология. 1966. - Вып. 6. - № 4.

92. Хрусталев Ю.П. Некоторые закономерности современного осадко-накопления во внутриконтинентальных морях юга СССР / В кн.: Палеогеография и отложения плейстоцена южных морей СССР. М., 1977.

93. Хрусталев Ю.П., Щербаков Ф.А. О балансе седиментационного материала в Азовском море // Океанология. 1968. - Т. 8. - Вып. 3.

94. Хрусталев Ю.П., Щербаков Ф.А. Позднечетвертичные отложения Азовского моря и условия их накопления. Ростов н/Д, 1974. - 112с.

95. Шаповалов П.Б. Заносимость Ейского канала. АзЧерморпуть. -Ростов н/Д, 1957.

96. Шаповалов П.Б. Заносимость Таганрогского канала. Азовморпуть. -Ростов н/Д, 1956.

97. Шамрай А.Н. Гавань и якорная стоянка античной Корокондамы // Боспор Киммерийский и варварский мир в период античности. Керчь. 2003. -С. 277-291.

98. Щербаков Ф. А. К истории развития северного и западного побережий Азовского моря в связи с образованием прибрежных россыпей // Труды океанографической комиссии. 1961. - Т. 12.

99. Шнюков Е.Ф., Аленкин В.М. Путь A.JI. и др. Керченский пролив. -Киев: Наукова думка, 1981. 157 с.

100. Bird E.C.F. Coastline Changes, A Global Review. John Wiley and Sons Ltd, 1985.-240 p.

101. Bruun P. Coastal development and coastal protection. Engineering progress at the University of Florida, 1955. Vol. IX, №11, Bulletin Series, - № 76. -P. 62-93.

102. Fried I. Protection by means of offshore breakwaters. In: Proc. Coastal Engin. Conf., Chapter 83. 1976. - P. 432-439.

103. Coastal Engineering Research Center. Shore Protection paper. U.S. Army Corps of Engineering, 1984. P. 345-370.

104. Kos'yan R.D., Peshkov V.M., Yesin N.V. Carbonate beaches of the Sea of Azov under anthropogenic impact. In.: Carbonate Beaches, Key Largo. -Florida, 2000. 64 p.

105. Peshkov V.M. Artificial gravel beaches in the coastal protection. In.: Coastlines of the Black Sea. -N.Y., ASCE, 1993. P. 82-102.

106. Peshkov V.N. Azov-Black Sea Coast Protection from Abrasion // Proc. of the First Int.Conf. on the Mediterranean Coastal Environment, Meadcoast 93. -Turkey, 1993.-Vol. 2.-P. 1075-1082.

107. Peshkov V.M. Artificial beach formation. A large Experiment Under Natural Conditions. Coastal Dynamics*94, Spain, Barselona, 1994. P. 143-146.

108. Peshkov V.M. The Influence of anthropogenic factor on the structure of nearshore-sea deposits // Proc. Int. Conf. «Coastal Change 95», Bordomer-JOC, Bordeaux, 195.-P. 573-580.

109. Peshkov V.M. Coastal Processes Cyclinity . In : California and the World Ocean*97. -N.Y., ASCE, 1997. Vol. 1. - P. 743-752.

110. Peshkov V.M. A practice of protection of the Russian Azov- Black sea coast from abrasion // Proc. Fifth Int. Conf. on Coastal and Port Engineering, South Africa, Cape Town, 1999. Vol. 2. - P. 972-982.

111. Pilarczyk K.M. Geotextile system in coastal engineering on overview. In: Proc. of the First Int.Conf. on the Mediterranean Coastal Environment, Meadcoast 93, - Turkey, 1993. - Vol. 2. - P. 2114-2123.

112. Yesin N.V., Ivanov A.A., Kos'yan R.D. Evolution of the Sea of Azov Eastern Coast Under the Influence of Anthropogenic Stress.// Proc. Int. Conf. "Coastal Change-95" Bordomer-IOC, Bordeaux, 1995, p. 463-468.

113. Toyoshima O. Proc. Coastal Eng. Conf., Design of a detached breakwater system, 1974.

114. Walker H.J. Artificial structures and shorelines : an introduction // Artificial structures and shorelines. Dordrecht-Boston-London: Kluwer Academic Puplishers, 1989, pp. 1-8.