Рекультивация техногенно нарушенных земель южного Кузбасса с использованием нетрадиционных мелиорантов

Водолеев, Анатолий Сергеевич

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Рекультивация техногенно нарушенных земель южного Кузбасса с использованием нетрадиционных мелиорантов
ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Рекультивация техногенно нарушенных земель южного Кузбасса с использованием нетрадиционных мелиорантов"

ии^и57Э15

На правах рукописи

Водолеев Анатолий Сергеевич

РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ТЕХНОГЕННО НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ ЮЖНОГО КУЗБАССА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НЕТРАДИЦИОННЫХ МЕЛИОРАНТОВ

Специальности 06 01 02 — Мелиорация, рекультивация и охрана земель,

03 00 16-Экология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Барнаул - 2007

003057915

Работа выполнена на кафедре ботаники ГОУ ВПО «Кузбасская государственная педагогическая академия»

Научный консультант доктор географических наук, профессор Кочуров Борис Иванович

Официальные оппоненты доктор биологических наук, профессор

Соколова Галина Геннадьевна

доктор биологических наук, профессор Наплекова Надежда Николаевна

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Бурлакова Лидия Макаровна

Ведущая организация Институт водных и экологических проблем

(ИВЭП) СО РАН

Защита состоится 30 мая 2007 года в 9 00 часов на заседании диссертационного совета Д 220 002 03 при ФГОУ ВПО «Алтайский государственный аграрный университет», 656049, г Барнаул, пр Красноармейский, 98, факс (385-2) 62-83-96

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Алтайский государственный аграрный университет»

Автореферат разослан « /С?» апреля 2007 года

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук

С.В. Макарычев

Введение

Актуальность работы Экстенсивное развитие промышленности Кузбасса привело к острому кризису землепользования Не менее 70 % почвенного покрова равнинной части области в той или иной степени трансформировано, около 200 тыс га разрушено На 63531 га земель практически полностью уничтожен плодородный слой почвы Более 40 тыс. га земли занято под складирование отходов Угольные разрезы ежегодно изымают из оборота 1,5 тыс га сельскохозяйственных угодий

За время эксплуатации Кузнецкого угольного бассейна рекультивировано менее 20 % нарушенных земель (Баранник, Счастливцев, 1999) Половина из них (более 30 тыс га) осталась от закрытых и закрывающихся предприятий Вероятность их восстановления в ближайшие десятилетия минимальна Реальные затраты на восстановление плодородия одного гектара нарушенных земель составляют 200 тыс рублей Таким образом, предыдущая экономика оставила «экологический долг» почти в 6,5 млрд рублей (Березнев и др , 2005)

Основная причина долговременного кризиса в рекультивации земель - недостаточность научно обоснованных, экономически целесообразных технологий, обеспечивающих высокий экологический и социальный эффект Выбор способа снижения ущерба от нарушения территорий в значительной степени зависит от условий физико-химического состава субстрата и возможности его утилизации, способности ею к самозарастанию и от направления рекультивации Необходимость подобных экспериментальных исследований обусловлена современными экономическими, экологическими и социальными условиями

Цель работы заключается в разработке и экспериментальной апробации нетрадиционных мелиорантов при рекультивации отходов металлургической, угольной и энергетической отраслей производства Кузбасса, позволяющих при относительно небольших материальных затратах дать значительный экологический эффект

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи

- оценка обезвреживающего воздействия отходор черной металлургии на осадки сточных вод (ОСВ) городских очистных сооружений и почвоулучшаю-щего эффекта при использовании ОСВ и иловых образований из водозаборных ковшей тепловых электростанций в рекультивационных целях,

- анализ содержания тяжелых металлов в биомассе изучаемых растений, видовая и биометрическая оценка растительного материала, выявление корреляционной связи в травостое между развитием отдельных органов опытных растений и показателями влажности корнеобитаемого слоя почвы с учетом микроклиматических условий,

- изучение видового состава фауны на экспериментальных площадках и в окружающих их экосистемах, определение ее численности и жизненного состояния, оценка перспектив развития, животного населения по мере формирования культурфитоценоза,

- исследование микробоценоза и уровня ферментативной активности почвенной микрофлоры техноземов в сравнении с таковой природной, оценка участия микроорганизмов в корневом питании растений, в формировании культур-фитоценозов,

- экономический расчет преимущества новой рекультивационной технологии и оценка экологического эффекта мероприятий по биологической рекультивации нарушенных территорий Кузбасса по показателям риска здоровья населения

Положения, выносимые на защиту:

1 Новые рекультивационные технологии, основанные на использовании нетрадиционных мелиорантов (осадков сточных вод городских очистных сооружений, иловых образований водозаборного ковша) позволяют создать на нарушенных землях специфический растительный покров с изменяющейся динамикой видового состава растений, в дальнейшем - культурфиюценоз и культурную экосистему

2 Формирование техноземов при проведении рекультивационных мероприятий нарушенных земель определяется применением нетрадиционных поч-воулучшителей при участии почвенных микроорганизмов, травянистых и древесных растений

3 Затраты на проведение биологической рекультивации с использованием нетрадиционных почвоулучшителей существенно ниже по сравнению с таковыми, где применяются природные почвы

4 Проведение рекультивационных мероприятий на основе предложенных технологий дает возможность значительно улучшить состояние окружающей среды пригородных и городских территорий, повысить уровень здоровья населения

5 Использование нетрадиционных почвоулучшителей при рекультивации нарушенных земель возможно в различных зонах и регионах с учетом специфики почвенно-биоклиматических условий (экологически значимых факторов) содержания элементов питания в доступной форме, влагообеспеченности техногенного субстрата, температурного, светового и теплового режимов

Научная новизна работы заключается в том, что впервые в биологической рекультивации земель Кузбасса, нарушенных металлургической, угольной и энергетической отраслями промышленности, были использованы нетрадиционные почвоулучшители Их применение позволяет не только повышать плодородие нарушенных земель, но решать еще одну важную экологическую проблему - утилизировать отходы городских очистных сооружений и ковшевых иловых отложений предприятий энергетического комплекса Кузбасса

Разработана система проведения комплексного биомониторинга за рекультивированными опытными участками с использованием в качестве индикаторов — биологических объектов растений, животных и почвенных микроорганизмов

1 Следить за состоянием и развитием травостоя, отслеживать процесс восстановления плодородия нарушенных земель по агрохимическим и физическим показателям

2 Прогнозировать и направлять развитие су кцессио ¡того ряда на рекультивируемых территориях в наиболее целесообразном направлении

3 Рассчитать экологический и экономический эффект проводимых рекуль-тивационных работ

Накопленный положительный опыт по биологической рекультивации с применением нетрадиционных мелиорантов дает возможность тиражировать его на другие промышленные объекты с нарушенными землями, что с учетом меньших природно-ресурсных затрат и невысокими материальными издержками делает его весьма перспективным Материалы диссертации апробированы в теченне ряда лет и рекомендованы для использования в учебном процессе в ВУЗах Сибири для студентов эколого-биологического профиля при решении прикладных экологических задач в учебных курсах «Экология», «Экология растений» и др

Апробация работы. Результаты работы представлены на Всероссийском совещании-семинаре «Технологические решения актуальных экологических проблем Кузбасса» (Новокузнецк, 2000), на Международном совещании «Биологическая рекультивация нарушенных земель» (Екатеринбург, 2002), V Международной научно-практической конференции (Белово, 2004), Всероссийской научно-практической конференции «Организация самостоятельной работы студентов» (Оренбург, 2005), VIII Международной научно-практической конференции «Экология и жизнь» (Пенза, 2005), I Областном научно-практическом семинаре «Экологические проблемы Кузбасса прошлое, настоящее, будущее» (Кемерово, 2005) Материалы исследований представлялись на Кузбасской ярмарке «Экология Сибири» (Новокузнецк - 1999, 2001,2006, Новосибирск - 2006)

Личный вклад автора Диссертационная работа явилась результатом многолетних комплексных исследований, проводимых в рамках интеграционного проекта (К-1122) ФЦП «Интеграция», Международной программы «Roll» Все полевые и лабораторные исследования выполнялись при непосредственном руководстве и участии автора на базе лаборатории биомониторинга и агробио-станции Кузбасской государственной педагогической академии (КузГПА, г Новокузнецк), Западно-Сибирского испытательного центра (г Новокузнецк), лаборатории института почвоведения и агрохимии (ИПА) СО РАН (г Новосибирск)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано одна монография и 32 печатные работы, в том числе в пяти рецензированных изданиях общим объемом 20,2 п л, где доля автора составляет 10,4 п л

Структура работы. Диссертация представляет собой рукопись объемом 362 страницы, состоит из введения, 5 глав, выводов и приложений, включает 61 таблицу и 41 рисунок В списке литературы 255 отечественных и 89 зарубежных источников

Автор выражает глубокую благодарность научному консультанту, ведущему научному сотруднику института географии РАН (Москва), д г н , профессору Кочурову Б И, своим сподвижникам по работе ученому-агроному Степнову А А , зам директора по научной работе ИГТА СО РАН, д б н Андроханову В А , начальнику отдела УОП ОАО ЗСМК Кудашкиной С А , к б н , доценту КузГПА Ваничевой Л К Считаю приятной обязанностью принести искреннюю признательность зав кафедрой анатомии и физиологии человека и животных КузГПА, д б н , профессору Михайловой Н Н, принимавшей участие в разностороннем обсуждении результатов выполненной работы

Глава 1. Теоретические основы рекультивации нарушенных земель Необходимость проведения работ по рекультивации нарушенных земель была определена Постановлением Совета Министров СССР от 2 июня 1976 года № 407 «О рекультивации земель, сохранении и рациональном использовании слоя почвы при разработке месторождений полезных ископаемых и торфа, проведении геолого-разведочных, строительных и других работ» (Капелькина, 1993) Позже были приняты государственные стандарты и нормативно-конструктивные материалы, обеспечивающие работы по рекультивации нарушенных территорий

Нарушенные земли занимают в Кемеровской области большие площади За последние 15-20 лет накоплен практический и теоретический опыт их рекультивации и эффективного использования Многолетние исследования С.С. Трофимо-ва, Л.П Баранника, В М Курачева, Ф К Рагимзаде, В А Анд-роханова и других позволили отработать технологию лесной и сельскохозяйственной рекультивации вскрышных пород отвалов, хвостов обогащения железных руд Получены положительные результаты по лесной рекультивации вскрышных пород угледобывающих карьеров (Байдаевский, Листвян-ский в г Новокузнецке и др )

При выборе направления и способа рекультивации следует учитывать ряд факторов, среди которых наиболее важными являются стоимость работ и оценка ее эффективности

В рамках изменившейся экономической системы для предотвращения вредного воздействия на окружающую среду и консервации перспективного промышленного сырья (например, отходов железорудного обогащения) необходима разработка специальных технологий рекультивации, технологий, способных при сравнительно небольших материальных затратах дать заметный экологический эффект

Увеличение потребностей народного хозяйства в металле вызывает непрерывный рост добычи и переработки руд и связанное с этим увеличение количества отходов обогащения - хвостов (Гаджиев и др , 1992)

Одной из основных проблем хвостохранилищ остается ветровая эрозия В процессе ветровой эрозии происходит интенсивное перемещение и отложение материала хвостов при определенной скорости ветра Ветер уносит пыль со слабо задернованных участков почвы Естественная эрозия — это процесс, который протекает незаметно для человека, и как правило, компенсируется в природе процессом почвообразования (Заславский, 1979) Ускоренная эрозия, проявляющаяся в виде пыльных бурь, вызывается антропогенным фактором и, в результате, нарушением сложившихся закономерностей в природе

Снижение ущерба от промышленных отвалов могут обеспечить следующие мероприятия

1 Переработка - вторичное использование промышленных отходов в том же или других производствах

2 Реставрация - полное восстановление нарушенных земель путем нанесения почвенного покрова необходимой мощности и передача в землепользование

3 Консервация — сохранение техногенного месторождения с созданием на его поверхности плодородного слоя и последующим озеленением

За рубежом исследования по восстановлению отходов промышленности с применением осадков сточных вод стали впервые производиться в Польше, в Верхней Силезии (Daniels et all, 1989, 1995, Sop per, 1992) Программа исследований была реализована как проект «Силезия» с совместными усилиями Агентства по охране окружающей среды (США), правительство Польши и Управления по защите окружающей среды Катовицкого воеводства Полученные результаты позволили использовать восстановленные территории в сельском хозяйстве Использование ОСВ позволило значительно снизить затраты на создание питательного слоя и повысить эффективность биологической рекультивации отвалов Реализованный проект имеет отношение к фитомелиорации отходов горнодобывающей промышленности посредством осадков сточных вод

В Австрии ОСВ используется в составе минерально-органической смеси для герметизации оснований и боковых откосов полигонов и гидротехнических сооружений Известно, что при размещении ОСВ на золошлаковых отвалах дополнительным эффектом может стать уменьшение выщелачивания тяжелых металлов за счет стабилизации химических процессов (Krishoamohan et all, 1992)

В Швеции положительные результаты были получены при рекультивации железорудных отвалов с использованием смеси ОСВ и древесной коры (Borgegard et all, 1989)

В Германии запатентован способ почвенного размещения ОСВ для рекультивации свалок (Заявка 4142085 ФРГ, 1993) На основе ОСВ изготавливают искусственные породы с добавлением твердых промышленных отходов (зола,

шлак, горелая формовочная земля и пр ) Пористость за счет шлаков, а высокая водоудерживающая способность за счет ОСВ обусловливает способность таких минерально-органических грунтов противостоять эрозионным процессам даже при выпадении до 150 - 250 мм атмосферных осадков В этой стране ОСВ используют при выращивании сельскохозяйственных культур, причем удалось достичь более высоких урожаев сахарной свеклы, озимой пшеницы и других зерновых культур, а также снизить затраты на их выращивание (Офре!, 1994)

В крупных городах существует проблема размещения и полезного использования отходов городских очистных сооружений - ОСВ (Шевцов, 1988) Принятие решения о почвенном размещении ОСВ базируется на результатах тщательного изучения их состава и свойств Агрохимические свойства ОСВ, оцениваемые по физико-химическим показателям, характеризуются рН водной вытяжки 7,3 - 7,4, содержанием углерода 2 - 19 % и доступных для растений форм элементов, мг/100 г. ЫН/ - 3,5 - 12,3, Ш3" - 59 - 111, К20 - 13,7, Р205 - 20 - 40, что позволяет классифицировать эти отходы как органоминеральное азотно-фосфорное удобрение Кроме того, в процессе хранения в них происходит образование гуми-новых веществ, способствующих накоплению в листьях растений хлорофилла и более интенсивному росту корней (Евилевич, 1988) Кроме того, гуминовые вещества увеличивают емкость катионного обмена (ЕКО), ОСВ обладают высокой ЕКО - до 50 мгэкв/100 г Однако они могут содержать повышенное количество токсичных соединений, в частности, соли тяжелых металлов хлорорганические соединения, а также патогенную микрофлору

Гранулометрический состав ОСВ колеблется от супесчаного до среднесуг-линистого, что позволяет при использовании для целей рекультивации комбинировать водно-физические и физические свойства создаваемых органомине-ральных субстратов (техноземов) в широком диапазоне

Негативным в почвенно-экологическом отношении свойством ОСВ является их засоленность Фитотоксичность оценивается по шкале Н И Базилевича (1971) на уровне трех баллов Однако эта фитотоксичность обусловлена высокой концентрацией хлоридов - солей, легко вымываемых из корнеобитаемого горизонта и она в относительно небольшой степени влияет на перспективы использования ОСВ для целей рекультивации, особенно если эти мероприятия планируется проводить в регионе со значительным количеством осадков

На иловых картах городских очистных сооружений города Новокузнецка общей площадью 27,5 га накоплено не менее 300000 т ОСВ, то есть, существует проблема их размещения

Одной из основных проблем, возникающих при почвенном размещении ОСВ, является содержание загрязняющих веществ, среди которых можно выделить

1 Тяжелые металлы,

2 Патогенные микроорганизмы

Наряду с технологиями извлечения тяжелых металлов существуют способы предварительного обезвреживания ОСВ, предназначенных для почвенного разме-

щения Под обезвреживанием понимается снижение содержания токсичных для растений водорастворимых соединений тяжелых металлов В России и за рубежом накоплен определенный опыт по обезвреживанию ОСВ (Шевцов, 1988, Романов и др , 1991, Logan, Burnham, 1993, Korentajer, 1991, Henning, 1991) Из промышленных отходов для этого используется цементная пыль, зола каменного угля или бактериальная микрофлора, окисляющая токсические соединения в биологическом реакторе (Hanify et all, 1993, McPherson, Peverly, 1993)

Для обеззараживания ОСВ кроме термофильного сбраживания в метантен-ках, термической обработки, пастеризации и обработки гашеной известью применяют более современные методы, такие, как радиационный, используют также электронные носители После радиационной обработки в осадке практически отсутствуют сальмонелла, кишечная палочка и была достигнута полная его дегельминтизация (Chytil, 1986, Петряев и др, 1990) Сотрудники НПП «Эко-уголь» с 1995 года начали проводить обширные лабораторные и промышленные исследования по способам обезвреживания ОСВ из илонакопителя очистных сооружений г Новокузнецка В качестве обезвреживающих добавок использовались отходы Западно-Сибирского металлургического комбината (АО «ЗСМК»)

1 Аспирационная пыль цеха обжига известняка (ЦОИ),

2 Окалина блюминга

Проведенные эксперименты показали дезодорирующий эффект обезвреживающих добавок при их вводе в сырой осадок отмечалось исчезновение характерного запаха, особенно при использовании окалины блюминга

На основании данных о содержании питательных и токсичных веществ с учетом фона хвостохранилища рассчитаны дозы внесения ОСВ 100 т/га - для исходных и 30 т/га — для обезвреженных (вследствие повышенной щелочности) В 1996 году в НПП "Экоуголь" начат комплекс исследований, направленных на разработку способов, обеспечивающих утилизацию накопленных и образующихся ОСВ и в этом же году по инициативе и под руководством этого предприятия на хвостохранилище Абагурской аглофабрики заложен полевой опыт по использованию ОСВ для рекультивации В работе принимали участие Кузбасская государственная педагогическая академия (г Новокузнецк), институт почвоведения и агрохимии СО РАН (г Новосибирск), Западно-Сибирский испытательный центр (г Новокузнецк), ЗАО "Водоканал", ОАО КМК (г Новокузнецк) В экстремальных условиях эксперимента (засуха, фитотоксичность хвостов, ветровая эрозия) использование ОСВ позволило создать растительный слой на опытных участках на фоне полного отсутствия растительности на минеральном субстрате хвостохранилища

Глава 2 Объекты и методы исследований Экологический анализ изучаемых промышленных отходов В настоящее время три хвостохранилища Абагурской аглофабрики занимают площадь более 350 га юго-восточной части пригородной территории г Новокузнецка

Хвостохранилище №3 действующее Хвостохранилища №1 и №2 представляют собой два обособленных плато высотой до 20 метров общей площадью около 190 га Запас складированных в них хвостов оценивается примерно в 100 млн т По своему химическому составу и свойствам хвосты могут быть отнесены к промышленному сырью с широким спектром возможного применения В поч-венно-экологическом отношении материал отработанных хвостохранилищ характеризуется очень высокой неоднородностью по практически всем химическим, физико-химическим, агрофизическим и агрохимическим параметрам Эта неоднородность определяется спецификой технологии формирования гидроотвалов, которая дифференцирует материал как по их площади так и по толще Высокая плотность — 1,7 г/см3 и выше, делает этот субстрат практически корне-непроницаемым, резко снижает объем порового пространства, количество пор и водопроницаемость По этой причине при рекультивации хвостохранилищ необходимо введение специального технологического элемента, снижающего эту плотность, например, смешивание с другими менее плотными субстратами

Вследствие мелкофракционного состава и значительных масштабов занимаемой ими территории (350 га), субстрат хвостохранилищ практически полностью лишен растительности и подвержен ветровой эрозии, что оказывает негативное воздействие на биогеоценоз близлежащих территорий В районе пос Елань (2 км к востоку от хвостохранилища) годовое выпадение пыли составляет 409 г/м2, что более чем в 200 раз превышает фоновый показатель для лесостепной зоны (2 мг/м2) В радиусе 8 км вокруг Абагурской аглофабрики отмечено загрязнение почв, в том числе железом в 3 - 3,5 раза выше фона (Романенко, 1992) Среди жителей пос Елань отмечена высокая заболеваемость силикозом

Фитотоксичность пород (4 класс токсичности) в сочетании с их высокой плотностью - главная причина длительного существования техногенной пустыни Абагурского хвостохранилища

Недействующие золоотвалы Томь - Успнской ГРЭС находится в г Мысках Кемеровской области Они расположены на надпойменной террасе реки Томь между площадкой ГРЭС (960 м от главного корпуса) и близлежащей деревней Безруково Золошлаковый материал включает в себя фракции размером менее 0,25 мм - золу, более крупные относят к шлакам Котлован заполнен золой в 1963 г (начат в 1957 г) и представляет собой практически плоскую поверхность, сформированную гидронамывом золы от сжигания каменного угля Емкость котлована - 1,8 млн куб м Общая площадь нарушенной территории -39 га Поверхность золоотвалов приподнята над окружающей территорией на высоту 2 - 2,5 м Первоначальная обваловка золоотвалов сохранилась практически по всему периметру их захоронения

Золоотвалы ГРЭС являются постоянно действующим источником поступлений вредных веществ в окружающую среду по двум основным факторам воздействия

- выветривание пылевидных частиц в результате ветровой эрозии в атмосферу, на почву и в поверхностные водоисточники прилегающей территории,

- вымывание водорастворимых соединений в наземные и подземные водоносные потоки

При наличии твердых бытовых и промышленных отходов - ОСВ (г Мыски), донных отложений дренажных канав (Томь-Усинская ГРЭС) целесообразно исследовать их на пригодность для рекультивационных мероприятий Такие отходы, как правило, характеризуются низкой плотностью, высокой водонепроницаемостью и водоудерживающей способностью

Предлагаемая технология рекультивации обеспечивает -прекращение выветривания пылевидных частиц в результате ветровой эрозии за счет задернения пылящей поверхности,

-прекращение вымывания водорастворимых веществ в наземные водные объекты за счет задернения поверхности, подвергаемой водной эрозии,

-существенное сокращение миграции химических элементов и их соединений в подземные водоносные потоки в результате стабилизации физико-химических процессов в субстрате золоотвалов

Шламохранилшце ЗСМК является накопителем шламовых отходов предприятий, находящихся в промзоне Западно-Сибирского металлургического комбината и расположено на поверхности надпойменной террасы реки Томь После транспортировки шламов трубопроводами в шламонакопители происходит высыхание пульпы на солнце, что увеличивает сопротивление материала сдвигу и, в конечном счете, его пылеунос Наиболее важными с точки зрения охраны окружающей среды являются вопросы образования пыли, разрушение шламов под действием обезвоживания, устойчивость к различным естественным средам (водна?, ветровая эрозия) и возможность последующей рекультивации

Общая площадь составляет более 300 га при высоте около 25 м Со всех сторон шламохранилшце окружено дамбой, сложенной смесью крупнодисперсного отсева отходов углеобогащения и шлака конвертного производства Дамба представляет собой трапециевидное в разрезе сооружение, внешний склон которого террасирован Существует несколько вариантов создания слоя с необходимой плотностью субстрата перепахивание поверхности на заданную глубину, щелевание, отсыпка на переуплотненную поверхность более рыхлого субстрата, различные сочетания названных приемов и др Исследование эффективности перечисленных вариантов было введено в программу проводимых нами исследований

Реализация основных принципов полевого эксперимента потребовала закладки восьми вариантов опытных площадок (закладка и снятие результатов данного полевого опыта проводились под руководством научных сотрудников института почвоведения и агрохимии СО РАН, г Новосибирск)

1 Контроль - перепаханная на глубину 20 см поверхность террасы дамбы,

2 Нанесение не поверхность 10 см слоя ОСВ с последующим ее перепахиванием на глубину 20 см,

3 Нанесение на поверхность 20 см слоя ОСВ с последующим ее перепахиванием на глубину 30 см,

4 Нанесение на поверхность 10 см слоя ОСВ; перепахивание ее на глубину 20 см, нанесение второго слоя ОСВ мощностью 20 см и вторичное перепахивание на глубину 30 см,

5 Нанесение на поверхность 20 см суглинка, затем 20 см слоя ОСВ с последующим перепахиванием обоих слоев на глубину 30 см,

6 Нанесение на поверхность 30 см слоя суглинков, нанесение на суглинок 10 см слоя породы и последующее их перепахивание на глубину 30 см,

7 Нанесение на поверхность 20 см слоя ОСВ, обработанных известью, с предварительным щелеванием поверхности на глубину до 70 см с интервалом 2,5 м,

8 Снятие породы на глубину 40 см, перепахивание образовавшейся новой поверхности на глубину 20 см, отсыпка на нее слоя карбонатных суглинков, мощностью 20 см и ОСВ также мощностью 20 см, последующее перепахивание на глубину 30 см

Для закладки опытов потребовалась вывозка на дамбу 5 т суглинка, 20 т ОСВ, 2 т известковой пыли (для обезвреживания ОСВ по варианту 7) Подготовка, доставка материалов на дамбу и привлечение техники осуществлялась НПП «Экоуголь» Площадь опытной площадки - 10 м2, повторность трехкратная

До закладки площадок был выбран участок и проведено согласование с цехом гидротехнических сооружений ЗСМК, Комитетом охраны окружающей среды и природных ресурсов и санитарно - эпидемиологическим объединением г Новокузнецка

Методы исследований. Химический состав биомассы растений и почв исследовали в лаборатории Западно-Сибирского испытательного Центра (г Новокузнецк) методом спектрального анализа Микробиологический анализ почвенных субстратов выполнен в ИПА СО РАН в соответствии с общепринятыми методиками санитарно-микробиологических исследований почвенных образцов с учетом юстированных требований Исследовали видовой состав растительного, животного и микробиологического материала рекультивированных территорий (Определитель растений Кемеровской области , 2001, Флора Сибири , 1987 - 2003, Краткий определитель бактерий Берги, 1980) Биологическую активность техноземов и природных почв изучали по степени разложения целлюлозы с участием ферментов микробиологического происхождения (Галстян, 1974, Сэги, 1983, Методы почвенной микробиологии , 1991) Микроклиматические условия местообитаний по сравнению с таковыми на техногенном контроле и в природных условиях оценивали инструментально по температуре, влажности воздуха и инсоляции (Стернзат, Сапожников, 1978) Проводилась оценка экологической опасности и риска для здоровья населения от изучаемых промышленных отходов (Assessing the environmental , 1997) Оценку степени достоверности различий по критериям для малых выборок проводили по Мапп-Whytney для парных сравнений и Kruskal-Wallis - для множественных с помощью программы SX (Statistix) Математическую обработку данных по растительному материалу проводили методами вариационной статистики и дисперсионного анализа по Б А Доспехову (1979)

Глава 3. Рекультнвационный эффект использования осадков сточных вод

Почвенно-экологическую эффективность и, следовательно, перспективы разработки той или иной технологии рекультивации нарушенных земель определяют две крупные группы почвенно-экологических функций стабильные и динамические Стабильные почвенно-экологические функции это те, которые определяются механизмами функционирования с длительным характерным периодом трансформации Чаще всего комплекс стабильных функций контролируется формой техногенного рельефа, крутизной и экспозицией склонов, степенью каменистости пород, их петрографическим и химико-минералогическим составом, содержанием фракций физической глины и т д Динамические функции это те, которые сформированы главным образом биологическими механизмами Легко увидеть одно принципиальное различие этих двух групп функций механизмы, формирующие стабильные почвенно-экологические функции сравнительно просто «поддаются» технологическим приемам создания техноземов с заданным набором необходимых параметров, динамические хотя и сильно зависят от первых, но из-за своей биологической сущности практически не поддаются техногенному регулированию Однако, поскольку между названными группами почвенно-экологических функций существует тесная корреляционная связь в известной мере, вторые являются производными от первых, то, зная необходимые параметры одних, можно рассчитать и основные параметры других По этой причине способом оценки почвенно-экологической эффективности или экологической перспективы той или иной технологии рекультивации является расчет комплексного природного потенциала (КПП) Материалы, приведенные в итоговой таблице 1 (обозначения вариантов на 11 с ), показывают, что при использовании ОСВ (равно как и лессовидных карбонатных суглинков) в качестве почвоулучшителя на шламохранилище ЗСМК можно добиться увеличения биологической продуктивности технозема по сравнению с контролем более чем в 10 раз

Таблица 1

Надземная биомасса люцерны на техноземах террасы дамбы шламохранилища ЗСМК (2000 г )

№ варианта Сухое вещество, ц/га % от контроля

1 15,3 100,0

2 84,2 550,3

3 91,7 599,3

4 150,4 983,0

5 157,8 1031,4

6 194,1 1268,6

7 111,6 729,4

8 201,3 1315,7

При этом, чем большее количество ОСВ внесено в корнеобитаемый слой и чем лучше обработана поверхность, подстилающая этот слой, тем выше про-

дуктивность Однако из этого не следует, что нарастание продуктивности не имеет предела Необходимо принять во внимание, следующее обстоятельство В общеэкологическом плане биологическую продуктивность любого местообитания, в том числе и техногенного, можно считать стабильной только на климакс-ной стадии развития естественного фитоценоза И в агроценозах, и на промежуточных стадиях сукцессии естественных растительных сообществ уровень биологической продуктивности не является показателем стабильного функционирования экосистемы, поскольку, по существу, отражает активность растений с г — стратегией По этой причине, в конечном счете, после смены растений с г -стратегией на растения с к - стратегией биологическая продуктивность местообитания может снизиться и стабилизироваться на уровне, определяемом значениями КПП, достигнутыми на техногенном этапе формирования технозема и после развития биогенных динамических почвенно-экологических функций Однако, как показывают расчеты, и в что в этом случае биологическая продуктивность культурфитоценозов, сформированных на техноземах с использованием ОСВ, останется несоизмеримо выше, чем в местообитаниях на нерекульти-вированных территориях, в почвенном покрове которых преобладают инициальные эмбриоземы (Кандрашин, Баранник, 1992)

Ниже представлены результаты исследования свойств и режимов технозе-мов опытных площадок, заложенных в 1998 г. на Абагурском хвостохрани-лище по вариантам используемых технологических приемов Вариант А — поверхностное нанесение ОСВ,

Вариант Б - смешанное нанесение ОСВ без предварительной обработки, т е в исходном виде + хвосты,

Вариант В - смешанное нанесение ОСВ с добавкой 3% ( по массе) материала, взятого из гумусовоаккумулятивного горизонта ненарушенной зональной почвы + хвосты,

Вариант Г - смешанное нанесение ОСВ, обработанных известью, + хвосты, Вариант Д - перепаханная поверхность хвостов

На всех опытных площадках весной 1998 г произведен посев люцерны си-негибридной (норма высева - 15 кг/га) Практически на всех опытных площадках отмечается заметное снижение напряженности режимов функционирования сформированных культурфитоценозов При этом исследования показали, что наиболее эффективным оказалось снятие лимитирующего фактора по плотности и агрохимическим свойствам субстрата Абагурской аглофабрики В результате внесения ОСВ происходит улучшение питательного режима субстратов хвосто-хранилища по всему комплексу элементов зольного питания растений В то же время, как отмечалось ранее, ОСВ характеризуются повышенным содержанием хлоридов Хотя эти соли легко вымываются из разрыхленной части пород, однако, в связи с малым количеством осадков, выпавших в 1999 году, значительного снижения уровня засоления СГ и Б042" не произошло Вследствие того, что выбранная культура (люцерна синегибридная) хорошо переносит дефицит влаги и избыток солей в почве, она дала неплохой урожай В таблице 2 приведены

некоторые результаты определения запасов подземной биомассы выращиваемых растений

Таблица 2

Дифференциация подземной биомассы многолетних трав 2-го года вегетации в корнеобитаемом слое техноземов Абагурского хвостохранилища, ц/га (1999 г )

Глубина, см Вариант технозема

А-3 В-3

0-10 800±23,4 998±27,8

10-20 134±6,7 317±11,2

20-30 103±5,8 118±6,4

При смешивании субстрата ОСВ с породой хвостохранилища (вариант В) корневая система трав распределяется в толще технозема более равномерно, чем без смешивания (вариант А), что имеет существенное почвенно-экологическое значение Чем больше корневой массы формируется и чем ровнее она распределена в толще породы, тем интенсивнее и результативнее протекают в этой толще почвообразовательные процессы и, следовательно, развиваются почвенно-экологические функции

Для рекультивации недействующих золоотвалов Томь-Усинской ГРЭС рекомендуется использовать производственные отходы в водоподготовке илы из водозаборных ковшей водонасосных станций Томь-Усинской ГРЭС Иловые образования представляют собой органо-минеральный субстрат с зольностью 86,3-87,4 % Агрохимические свойства илов характеризуется рН водной вытяжки 5,9 — 7,2, содержанием углерода 5-12 %, что составляет основную массу органических веществ Валовое содержание основных элементов питания для растений составляет азот - 0,06 %, фосфор - 0,21-0,32 %, калий- 0,73-0,79 % Соотношение содержания подвижного магния к подвижному кальцию такое же, как в зональных почвах Илы водонасосных станций не засолены, сухой остаток солей не превышает 0,18 % В солях преобладают катионы кальция и магния, связанные с гидрокарбонатами Содержание тяжелых металлов в водных вытяжках незначительное и не превышает ПДК для воды питьевого качества Потенциальное плодородие данного почвоулучшителя невысокое, сравнимое с суглинками, подстилающими природные почвы

Проведенный период наблюдений позволяет положительно оценивать илы водозаборных ковшей для проведения биологическои рекультивации Как орга-носодержащий мелиорант, илы ковшей, по крайней мере, на первоначальном этапе рекультивации создают достаточно благоприятную среду для произрастания высших растений Для высадки саженцев деревьев рекомендуется толщина илов не менее 40 см

Для перевода территории золоотвала в разряд санитарно-защитной зоны предлагается рекультивация с использованием твердых отходов — илов водоза-

борных ковшей Технология основана на создании моновидовых куртин деревьев (0,25 га/га) в дополнении к существующим посадкам деревьев и кустарников

Технология рекультивирования территории золоотвалов включает следующие этапы

1 Доставка илов на участки расположенных куртин из расчета 512 м3 на одну куртину общей площадью 0,25 га

2 Доставка илов на территории, свободные от посадок деревьев из расчетов 0,2 м3 на один квадратный метр, планировка и посев семян смеси трав из расчета 10 кг/га

Опыт рекультивации золоотвалов тепловых электростанций, проводимой на Урале (Чибрик, 2002) предусматривает создание растительного покрова не только санитарно-гигиенического назначения, но и в хозяйственных целях -создание сенокосных и сенокосно-пастбищных угодий Предусмотрена также консервация растительностью поверхности золоотвалов для прекращения их пыления (дефляции) и частично водной эрозии В качестве плодородного грунта предлагается использование четвертичных суглинков, торфа, обезвреженного ила очистных сооружений

Глава 4. Биомониторинг рекультивированных участков нарушенных земель

Содержание тяжелых металлов. Предлагаемая технология размещения ОСВ приводит к их обезвреживанию и обеззараживанию Анализ складированных в буртах в течение всего периода проведения эксперимента (с весны 1996 г) ОСВ, показал, что материал продолжает оставаться загрязненным по гельминтологическим и бактериологическим показателям В результате действия хвостов Абагурской аглофабрики, содержащих оксид железа (III), в смеси (ОСВ + хвосты) по сравнению с исходными ОСВ происходит снижение доли подвижных соединений никеля - в 8,6 раза, меди - в 4,6 раза, свинца - в 1,3 раза, цинка - в 2,6 раза, марганца - в 1,7 раза, содержания водорастворимых соединений стронция - в 2,6 раза, лития - в 6 раз, меди - в 11,6 раз, никеля - в 2,2 раза, а также перевод материала в категорию мапозагрязненный по гельминтологической и вирусологической характеристике (очистка от бактериологической загрязненности не обеспечивается) В смеси (ОСВ + известь + хвосты) происходит дополнительное снижение доли подвижных соединений цинка - в 1,2 раза, кобальта - в 1,7 раза, по сравнению со смесью (ОСВ + хвосты), подтверждено обезвреживающее действие хвостов в отношении растворимых соединений стронция - в 71 раз, лития в 58 раз, никеля - в 8 4 раза, меди - в 7,3 раза меньше по сравнению со смесью (ОСВ + известь), по санитарно-гигиеническим показателям материал из "сильно загрязненный" переводится в "условно чистый"

Анализ химического состава опытных растений показал, что у большинства исследуемых растений происходит накопление цинка, меди Высокое содержание никеля, бария и стронция по сравнению с фоновым обнаружено в 1997 г у

сныти, щирицы и полыни Ни в одном из исследованных растений не обнаружен кадмий Мышьяк обнаружен только в щирице Высокая концентрация кобальта относительно его содержания в органоминеральном субстрате вероятна вследствие загрязнения надземной части растений с частицами, приносимыми ветром, и оседающими (налипающими) в опушении листьев и соцветиях Динамика химического состава биомассы исследуемых растений за период исследований (1997 — 1999 годы) показала, что концентрация всех токсичных элементов снижается

Сопоставление элементного состава семян растений (табл 3) по сравнению со стеблями и листьями показало, что содержание элементов в семенах значительно выше, чем в остальной "асти растений Цинк накапливается в семенах лебеды, щирицы, полыни и пырея, медь, кобальт, никель - в лебеде и щирице, стронций — в лебеде, барий — в лебеде, полыни и пырее, алюминий — в лебеде и полыни Содержание железа в 10 раз выше в семенах, чем в стеблях, отмечено у щирицы Из элементов питания обращает на себя высокое по отношению в концентрации в стеблях и листьях содержание калия в семенах полыни

Таким образом, в биомассе растений не обнаружены наиболее токсичные и присутствующие в техноземе в запредельных концентрациях кадмий и мышьяк, а в динамике отмечается снижение тяжелых металлов в их надземных органах в целом с большей концентрацией сосредоточения в семенах

Таблица 3

Химический состав биомассы растений, % сухой массы (Абагурское хвостохранилище, 1997)

Растения Содержание, мг/кг сухой массы' Содержание, % сух массы2

Си ¿п Со N1 Эг Ва Ре А! Р Са К

База сравнения 30 60 0,08 6 104 150 1x10= 5x104 0,2 0,2 0,2 0,9

Лебеда 14,5 28,9 2,9 0,9 28,9 28,9 8670 867 20,2 1,45 1,45 1А

Семена лебеды 20,2 57,8 5,8 1,4 57,8 57,8 8670 1445 20,2 2,15 2,15 1,5

Щирица 20,2 28,9 2,0 0,9 86,7 86,7 2890 2023 14,4 3,02 2,11 1,5

Семена щирицы 72,3 57,8 8,7 5,8 28,9 86,7 2890 2023 20 2 0,53 0,88 08

Почынь 28,9 57,8 11,6 5,8 28,9 28,9 2890 578 14 4 0 35 1 23 0 1

Семена полыни 20,2 86,7 8,7 2,9 28,9 86,7 2890 1445 14,4 0 57 1,14 0,8

Пырей 20,2 86,7 5,8 29 57,8 86,7 2890 2890 14,4 0 25 0 25 03

Семена пырея 20,2 145 2,9 2,0 57,8 116 2890 2890 14,4 0,32 0,32 0,0

1 База сравнения — фоновое содержание в субстраге (1998 г)

2 База сравнения — норма по А И Псрсльману (1975)

Видовой состав растений. Исследования 1997 - 1998 гг на рекультивированных территориях Абагурского хвостохранилища показали, что первоначальный травяной покров сформировался естественным заносом семян с ОСВ и был представлен лугово-болотным ценозом, характерным для илонакопителя городских сооружений канализации В 1997 г конопля и лебеда получили максимальное распространение С ОСВ были занесены также такие растения, как куриное просо, щирица запрокинутая, дрема белая, чистотел большой, паслен сладко-горький, представители семейства крестоцветных Значение этой группы растений заключается в прекращении ветровой эрозии и создание органического слоя с первого года размещения ОСВ Широкое распространение получила так же свербига восточная, которая в последствии была угнетена насекомыми и исчезла к вегетационному периоду 1999 г

За период 1997 - 1998 г г на опытных площадках были посеяны злаковые травы из длиннокорневых - пырей ползучий, кострец безостый, из рыхлоку-стовых - тимофеевка луговая и мятлик однолетний В дальнейшем посеянные злаковые травы и полыни, привнесенные извне (ветром, птицами) оказали влияние на динамику видового состава Полынь обыкновенная и полынь горькая -многолетние травы, обитают в основном в степных районах Они получили широкое распространение и заняли, наряду со злаками, доминирующее положение Начиная с 1999 года на опытных площадках формируется устойчивый на данный период злаково-полынный культурфитоценоз

По результатам исследования 1999 — 2001 г г отмечено, что количество видов увеличивается за счет распространения и последующего поселения диаспор высших растений с естественных ландшафтов В 1999 г. видовой состав семейства злаков и семейства сложноцветных увеличился По сравнению с предыдущим периодом отмечено выпадение (не обнаружено присутствие на исследуемых ботанических площадках) свербиги восточной, сурепки обыкновенной (семейство крестоцветных), тимофеевки луговой и овсяницы полевой (семейство злаковых)

Среднее проективное покрытие растениями стационарных ботанических площадок (1998 г) составило 53,0 % в июне, 55,6 % - в августе, 58,8 % - в сентябре На площадках с максимальным травяным покрытием преобладали злаковые травы в течение всего вегетационного периода На площадках с разреженным минимальным травостоем во влагообеспеченные периоды вегетационного периода (июнь, сентябрь) преобладала лебеда и латук Смена ботанического разнообразия происходит от однолетних видов трав к многолетним видам Динамика покрытия травами поверхности определяется видами многолетних трав

На площадке 1-1, где изначально преобладали злаки (71% в 1998 г), покрытие поверхности увеличилось с 81% в 1998 году к 100% - в 2000 г Небольшую площадь занимала лебеда (8% в 1998 г ) и появившийся с 1999 года латук (2%)

На площадке 1-3 с момента размещения ОСВ злаков изначально оказалось меньше - 19%, большая часть видового состава приходилась на однолетнюю лебеду (33%), коноплю сорную (21%) Дальнейшее разрастание злаковых трав и

появление полыней увеличило проективное покрьпие площадок до 75% в 2000 году Злаки и полыни стали основными видами - 27% и 33% соответственно, и выдавили однолетние виды (конопля, лебеда)

Влияние толщины почвоулучшителя на биологические показатели травостоя. В пределах достаточно больших по площади (не менее 280 м2) делянок Абагурского хвостохранилища оценивали наиболее связанные между собой признаки высоту растений, толщину слоя ОСВ под ними и глубину корне-обитаемого слоя (КОС) Данная профильная оценка проведена в ключевые для формирования травостоя фенофазы массовое цветение и максимальное отрастание растений к листопаду

Математическая обработка полученных данных показала неоднозначную картину связей Из 4-х видов исследованных злаковых трав (кострец безостый, пырейник сибирский, ежа сборная, овсяница луговая) наибольший интерес представляет кострец Стебли этого растения образуют наиболее плотный, конкурент-носпособный и практически моновидовой травостой Прекрасно размножается и разрастается вегетативно подземными побегами Хорошо использует для вегетативного размножения короткое время раннего весеннего и позднего летне-осеннего периодов достаточной влагообеспеченности корнеобитаемого слоя в условиях хвостохранилища Высота травостоя на делянке костреца достигала 52,5 - 70,4 см при слое ОСВ под ним 9,1 - 10,2 см Кострец развил самый обширный корнеобитаемый слой (КОС=17,1 — 18,1 см) Все признаки травостоя и КОС показали высокую изменчивость (15 — 23 %) Соотношение КОС/ОСВ = 1,8 —1,9, т е корнеобитаемый слой превышает слой ОСВ практически в два раза.

В целом, при средней толщине ОСВ - 9,9 см величина КОС в среднем по всем площадям злаковых сообществ (делянок) составила 15,6 см в середине лета и 17,6 см к концу вегетационного периода, те прирост составил 2,0 см (+ 13 %) Соотношение КОС/ОСВ = 1,7 - 1,8, к осени соотношение увеличилось на 0,1 см (+6 %) Кострецовый травостой превысил средние показатели по глубине КОС и соотношению КОС/ОСВ

По результатам оценки основных параметров травостоя и КОС рассчитаны корреляции между признаками Расчеты сделаны по параметрам кострецового травостоя, как наиболее плотного и конкурентноспособного

Коэффициенты корреляции высоты травостоя костреца, толщины КОС и ОСВ оказались слабые, особенно между высотой и КОС г,=+0,04 до г2=+0,10 И отмечена слабая отрицательная корреляция в паре высота стеблестоя и толщина ОСВ Г1=-0,25 к концу вегетации Остальные парные корреляции — на уровне средних связей Много пар со средней и высокой корреляцией, в том числе существенной, выявилось на делянках с разреженным травостоем (делянки пырейника и овсяницы)

Прогноз развития КОС травостоя овсяницы луговой на рекультивированных участках шламохранилища ЗСМК по результатам профильной оценки и по уравнению регрессии выглядит следующим образом При увеличении толщины ОСВ до 10 см и 15 см, углубление КОС составит соответственно 16 см и

18 см, те практически на одном уровне Таким образом, дальнейшее увеличение слоя ОСВ, более 10 см нецелесообразно, т к корневая система овсяницы не освоит ее на всю глубину, в силу основного лимитирующего фактора - дефицита влагообеспечения КОС во время вегетации

Древесная компонента культурфитоценоза. Опыты по использованию черенков ивы пятитычинковой (Salix pentandra L) и тополя бальзамического (Рори-lus balsamifera L) (1998 г) в качестве посадочного материала показали, что для создания древесной компоненты культурфитоценоза их можно использовать с предварительной обработкой Причем для ив предпочтительнее обработка водой, для черенков тополя - обработка стимулятором роста Осенью 1999 года были посажены саженцы караганы кустарниковой (Caragana frutex L), сосны обыкновенной (Ртич silvcstris L) Кроме того, описание растительных сообществ окрестных территорий хвостохранилища (существующая лесомелиоративная зона, территория на отложениях элювия) и составленный предварительный список древесных пород, которые можно использовать в рекультивации, дают возможность подобрать новые виды, дающие положительные результаты.

В 2001 г начато исследование полосного и траншейного размещения ОСВ для посадки деревьев ОСВ в траншеи вносили двумя способами 1) открытым, 2) закрытым под слоем песка Второй вариант введен в связи с высокой конкуренцией многолетних трав Слой ОСВ при размещении составлял 15 - 2 5 см Для укрытия ОСВ сверху насыпался субстрат слоем до 10 см Хорошо укоренившиеся деревья со второго года сами вытесняют травы из траншей вокруг себя, в большей степени справляется с конкуренцией трав тополь

Исследование фауны животных. В течение полевого сезона 2001 г исследовали 2 экспериментальные площадки №1 - люцерновую (ОСВ + хвосты с 1998 г) и 1-2 — злаково-разнотравную (ОСВ + хвосты с 1996 г), а также прилегающую к Абагурскому хвостохранилищу местность (Ваничева, 2004)

Визуальные учеты выявили 2 колонии береговых ласточек (Riparia riparia L) в бортах хвостохранилища, на котором расположены экспериментальные площадки колония №1 помещается в юго-западном борту (обрывистом крае) хвостохранилища и насчитывает около 100 гнездящихся пар птиц Колония №2 находится с северо-восточной стороны прямо под площадкой 1-2 (злаково-разнотравной) в месте выхода намывной трубы и насчитывает порядка 80 гнездящихся пар береговушек Кроме береговых ласточек, в бортах хвостохранилища гнездится белая трясогузка (MotaciUa alba L) В непосредственной близости от опытных площадок на высоком здании одного из цехов аглофабрики гнездилась пара пустельг (Accipiter msus L), благополучно выведшая и поднявшая на крыло трех птенцов Этих птиц также следует считать членами изучаемых ценозов, поскольку открытые площадки хвостохранилищ, населенные мелкими грызунами, служат удобными охотничьими угодьями для этих соколов

Из мелких млекопитающих на изучаемых площадках обнаружены только 2 вида мышевидных грызунов обыкновенная полевка (Microiiis arvalis) и восточноазиатская мышь (Apodemus speciosus)

Несомненно, что развитие растительности на экспериментальных площадках сопровождается сингенетическими трансформациями зооценозов Полученные данные позволяют утверждать, что постоянное население мышевидных грызунов еще не сложилось, продолжает формироваться и подвержено резким изменениям Это видно даже по полученным за один сезон данным видовой состав в каждый момент времени монолитен - весной, в начале и середине лета участок заселен особями только одного вида полевок — Microtus arvahi В августе видовой состав оказывается полностью изменен, в уловах имелись только особи Apodemus speciosus Несмотря на кажущуюся очень незначительной численность зверьков, учитывая небольшую площадь территории, плотность популяции нормальная

Анализ содержания тяжёлых металлов в органах грызунов позволил обнаружить значительный уровень аккумуляции этих элементов

Содержание тяжелых металлов во всех органах полевок и мышей, длительно обитающих на опытном участке, превышает ПДК в 2,9-14,7 раз У беременных самок количество эмбрионов в маточных трубах снижено (6,5 ± 0,5) по сравнению с популяциями в естественных ненарушенных ценозах (8,7 ± 1,2) 18 % эмбрионов оказались сильно недоразвиты, покрыты пятнами гематом Это четкое свидетельство неблагополучного воздействия на организм матери и плода загрязненной среды

Исследование фауны беспозвоночных животных (насекомых). Анализ полученных результатов позволяет сделать следующие заключения (табл 4)" количество насекомых на исследуемых участках и их видовой состав очень скудны, практически отсутствуют группы типично лесных насекомых (полное отсутствие златоглазок и скорпионовых мух (отряды 6 и 7), также отсутствуют все группы специфических дендробионтов и хищных жуков, численность практически всех видов, кроме представителей отряда клопы, низка Обилие видов клопов, которые в данном случае все являются сосущими паразитами растений, и практически полное отсутствие хищных жуков - их естественных врагов, свидетельствует о неблагоприятной ситуации в складывающемся культурфитоце-нозе Подобные соотношения различных экологических групп насекомых характерны для рудеральных растительных групп с несбалансированной структурой Отмеченное отсутствие хищников - консументов 2 и 3 порядка, может являться следствием высокого содержания загрязняющих веществ в тканях насекомых, ими питающихся — консументов 1 порядка

Для оценки мнкробоценоза проведены дополнительные почвенные исследования состава и состояния почвенной микрофлоры в следующих материалах

1 ОСВ,

2 ОСВ + хвосты (1 год размещения),

3 ОСВ + хвосты (3 года размещения),

4 ОСВ + СаО + хвосты,

5 Контроль (хвосты),

6 Контроль (почва)

Таблица 4

Численность и доля насекомых (число особей, доля в %) (2001 г )

№ Отряд Площадка Площадка Контрольная площадка

1 Odonata — стрекозы - 1-1,5 1-2

2 Orthoptera - прямокрылые - 1-1,5 3-6

3 Cocadinae — цикадовые 2-3 4-4,6 5,5-11

4 Hemiptera — клопы 48-75 52-62 51,5- 103

5 Coleóptera — жуки 2-3 - 9-18

6 Neuroplera - сетчатокръпые - - 1-2

7 Mecoptera — скорпионницы - - 0,5- 1

8 Lepidoptera - бабочки 2-3 - 4-8

9 Hymenoptera - перепончатокрылые I - 1,75 6-74 6,5- 13

10 Díptera - двукрылые 8-12,5 12-14 18-36

Всего 64-100 86-100 200-100

В ходе диагностики микробиологического состояния учитывались изменения группового и видового состава почвенных аэробных гетеротрофных микроорганизмов и отслеживался уровень количественного содержания сапротроф-ной микрофлоры для выявления порога их потенциальной патогенности (табл 5) Общее количество аммонифицирующих микроорганизмов учитывали на мя-со-пептонном агаре (МПА), общее количество микроорганизмов, использующих минеральные формы азота, в том числе актиномицеты - на крахмало-аммиачном агаре (КАА), грибы - на среде Чапека (ЧА) При оценке санитарной доброкачественности образцов руководствовались нормативами накопления во внешней среде неспецифических возбудителей пищевых отравлений - споровых аэробных сапрофитов (Bacillus cereus)

Таблица 5

Структура микробных сообществ в верхнем слое техноземов и почв (тыс КОЕ/г абсолютно сухой пробы, по данным В С Артамоновой, 2000 г )

Номер пробы Экотоп на МПА на КАА НаЧА

Всех трупп % бактерий % iрибов н акти-номицетов Всего Лучистых грибков % бактерий Грибов

неспоровых с; X i ю Проактино-мицеты Ашиноми-цеты

1 Исходные ОСВ 4456 12 88 0 7080 610 1381 70 25

2 ОСВ+хвосты 6598 13 86 1 15986 0 653 94 0,2

3 ОСВ+хвосты 2671 36 51 13 5674 680 1128 68 05

4 ОСВ +СаО+ хвосты 6598 25 74 1 15986 0 653 95 0,6

5 Контроль (хвосты) 73 И 78 11 375 8 0 98 06

6 Контроль (почва луго-во-чернозбмная под выпасом) 716 0 89 9 1224 134 60 81 1,1

Микробиологический анализ чистых ОСВ (проба №1) показал их изначально высокую биологическую зараженность широкого таксономического спектра микроорганизмов Вместе с тем, в составе бактериального комплекса преобладают неспоровые формы, являющиеся пионерами освоения органических остатков В составе спорообразующих форм присутствует Bacillus cereus в количествах, превышающих санитарное благополучие Доминантам выступает Bacillus megaterium, использующий, как органический, так и минеральный азот Соотношение колониеобразующих единиц (КОЕ) микроорганизмов, выросших на КАА к числу таковых на МПА превышает единицу, что свидетельствует о возможности интенсивной минерализации ОСВ Содержание Bacillus cereus превышает санитарные нормы, соответствуя категории "патогенных" сапрофи-тов

Контрольный субстрат - грунтосмесь без органических добавок характеризуется слабой микробиологической освоенностью (проба № 5) На поверхности хвостохранилища обнаружены в незначительных количествах аммонифицирующие микроорганизмы различной таксономической принадлежности, а также бактерии и проактиномицеты с трофической стратегией утилизации минеральных форм азота Вместе с тем, значительное преобладание микроорганизмов, предпочитающих минеральные формы азота, над числом микроорганизмов, растущих на МПА (КАА/МПА превышает 5), указывает на резко выра-женую олиготрофность в отношении доступных органических веществ в грун-тосмесях хвостохранилища Это подтверждается развитием монопопуляции бактерии Bacillus megaterium, не требующей обязательного присутствия органического вещества в среде обитания

Почвенные экосистемы без загрязнения ОСВ характеризуются высоким таксономическим разнообразием микрофлоры, высокой активности минерализации и самоочищения (проба № 6)

Использование осадков сточных вод для обогащения органическим веществом хвостохранилищ способствует микробиологическому насыщению последних на уровне эколого-трофического разнообразия Общий уровень микробной заселенности резко возрастает по сравнению с контрольным вариантом независимо от способа размещения ОСВ и его «качества» Вместе с тем, обезвреженный известью материал ОСВ наиболее доступен для микроорганизмов, что подтверждается стимуляцией роста представителей различной таксономической принадлежности и высоким коэффициентом минерализации органического вещества (проба № 4) В случае необезвреженного ОСВ (пробы № 2, 3) распад органических веществ соответствует начальной фазе Механизмы естественного самоочищения от условно патогенных форм также не сформированы, о чем свидетельствует высокий уровень обсе-мененности Bacillus cereus

Таким образом, в результате микробиологических почвенных исследований установлено, что сукцессионные изменения в составе микробоценоза сформированных с использованием ОСВ органоминеральных субстратов соответствуют начальным этапам его становления

Ферментативная активность почвенной микрофлоры. Для индуцированного проявления ферментативной активности в этих экстремальных условиях требуется значительное время, чтобы занесенные извне бактериальные формы смогли зафиксировать свое присутствие Максимум целлюлозоразрушаю-щей активности (уменьшение массы ткани, %), сопоставимый как через 1 месяц (68,5%±3,78) так и через 3 месяца (10,2%±1,75) с природным контролем (соответственно 76,2%±4,23 и 8,4%±1,85), отмечен на опытной площадке Абагур-ского хвостохранилшца, где ОСВ размещены с 1996 г Не только присутствие ОСВ, но и интенсивное накопление листового опада и других растительных остатков, способствовали благоприятному развитию целлюлозоразрушающих бактерий На шламохранилище ЗСМК ферментативная активность техноземов ниже таковой по сравнению с Абагурским хвостохранилищем почти на 30 %

Таким образом, созданный путем размещения ОСВ на поверхности хвостов Абагурского стационара травостой с 1997 года характеризуется активностью почвенной целлюлозоразрушающей микрофлоры - одним из основных составляющих звеньев цепи преобразования клетчатки в гумусовые вещества, необходимые для формирования почвенной структуры, сопоставимой с зафиксированной в ненарушенном почвенном слое природного контроля

Микроклиматических условия. Присутствие растений на опытных рекультивированных площадках приводит к повышению влажности воздуха в среднем на 4 — 5 %, что в июльскую жару имеет существенное значение для их выживания

Наши собственные данные по температуре воздуха, полученные в июне, отличаются от результатов, зафиксированных городской метеослужбой, на 15,5°С - на техногенном контроле, на 13,5 и 9,5 °С - на опытных площадках, на 7,5°С - на природном контроле и на 5,5°С - на рекультивированном участке В июле и августе эта разница несколько ниже, однако тенденция повышенного температурного режима на поверхности (техногенный контроль) хвостохрани-лища сохраняется

Сопоставление динамики температурных показателей исследуемых площадок по глубине показало, что техногенный контроль наряду с расположенными на хвостохранилище опытными площадками характеризуются также существенной амплитудой температур по трем промерам, несколько снижающейся по глубине

Влажность почв. В апреле-мае влагозапасы на опытных площадках были достаточными за счет снегонакопления, уровень которого составлял на травостое около 80 см, а на открытой поверхности хвостохранилшца - не более 30 см На всех участках в течение всего вегетационного периода наблюдалась почвенная засуха В июне - близко к влажности завядания (ВЗ) в корнеобитаемом слое Максимальная влажность 26,1 - 38,4 % отмечена на следующий день после обильных дождей на участке (ОСВ + хвосты) в начале августа Глубокое бурение в различных частях хвостохранилища показало, что в раннелетний период в толще пород наблюдается наличие горизонта с повышенным увлажнени-

ем При этом в ядерной зоне этот горизонт фиксируется на глубине 0,8 — 1,2 метра, в приядерной — 1,5 - 1,7 метра В устьевой зоне, в связи с песчаным гранулометрическим составом ее пород, и более высоким положением над уровнем остальной территории гидроотвала - до глубины 5 метров и более, такой горизонт отсутствовал Наличие горизонта с повышенной влажностью в ядерной и приядерной зонах свидетельствует о том, что в теле гидроотвала находится водная линза и процессы его дренажа еще продолжаются

Зоналыю-климатические особенности рекультивации. Основным направлением рекультивации (консервации) нарушенных территорий субарктической зоны является лесное, выполняющее природоохранные функции Избежать переувлажненность почв поможет создание гребневого микрорельефа за счет поверхностного полосного параллельного размещения почвоулучшителя высотой 30 — 40 см

Учитывая повышенное содержание влаги в почве таёжной зоны нанесение плодородного слоя мелиоранта может осуществляться поверхностно толщиной не более 20 см Для усиления трансформации органических веществ в технозе-мах предлагается внесение бактериальных удобрений, способствующих улучшению минерального питания растений Направление рекультивации - лесохо-зяйственное Для консервации промышленных отходов можно ограничится посевом семян многолетних трав

Нанесение нетрадиционных мелиорантов на нарушенных землях зоны смешанных и широколиственных лесов в этих климатических условиях предлагается производить поверхностно без обработки верхнего слоя толщиной, оптимальной для произрастания травянистых и древесных растений Для успешного развития высаженных растений (улучшения их водообмена) можно вносить калийные удобрения, так как ОСВ зачастую не содержат этот элемент в необходимом количестве Внесение бактериальных удобрений не требуется

Лесостепная зона испытана экспериментально в различных вариантах и достаточно подробно описана в диссертационной работе

Технология рекультивационных мероприятий применительно к климатическим и почвенным условиям степной зоны детально проработана и отражена в работе Куприянова А Н «Биологическая рекультивация отвалов в субаридной зоне» (Куприянов, 1989) Одним из способов ускорения самозарастания нарушенных земель (на примере отвалов Карагандинского угольного бассейна) является создание нанорельефа в виде контурных борозд, расположенных поперек господствующих ветров С учетом этого технологического приема, положительно влияющего на приживаемость и произрастание многолетних травянистых растений, полосное поверхностное нанесение нетрадиционных мелиорантов или мульчирование тонким слоем может оказать почвоулучшающий эффект, эквивалентный использованию природных почв

Рекультивационные мероприятия в зоне полупустынь и пустынь проводить сложно при таком высоком температурном режиме на фоне жесткого дефицита влаги Любой используемый почвоулучшитель необходимо смешивать с

минеральным субстратом, посев семян многолетних трав проводить в ранний весенний период, а саженцы полукустарничков высаживать с закрытой корневой системой с поливом

В основу почвенно-рекультивационного районирования нарушенных земель Кузбасса положено выделение на карте районов, каждый из которых характеризуется однородностью почвенно-биоклиматической обстановки и наличием существенных различий по этим показателям с соседними районами Всего в Кемеровской области выделено 8 почвенно-рекультивационных районов (Территориальная комплексная программа , 1993) 1А — Анжеро Тайгинский подрайон равнинной тайги, 1Б — Мариинско-Тяжинский подрайон равнинной тайги 2 Барзасский низкогорный район ЗА — Лесостепной северный район, ЗБ Лесостепной южный подрайон 4 Салаирский район 5 Крапивино-Тисульский район 6 Кузнецко-Алатауский район 7 Новокузнецко-Мысковский район 8 Горно-Шорский район, 8А Национальный горно-таежный парк, 8Б Липовый остров

В силу неодинаковости горно-геологической обстановки и различий в технологии добычи полезных ископаемых, формировании отвалов, золо- и хвосто-хранилищ и существенной пестроты пород по составу и свойствам, отразить специфику рекультивационных технологий картографическими методами невозможно

В результате серии исследовательских работ на территории опытных площадок расположенных на хвостохранилище Абагурской аглофабрики и на шла-мохранилище ОАО «ЗСМК», установлено, что ОСВ снижает воздействие на растительность неблагоприятных факторов техногенных ландшафтов за счет повышения водообеспеченности и внесения компонентов питания в поверхностный слой Под действием растительности опытных участков улучшается комплекс почвенно-экологических и микроклиматических показателей, стабилизируется почвенный микробоценоз, дается толчок развитию целлюлозоразру-шающей микрофлоры - одного из источников накопления гумусовых веществ, снижается токсичность почвенного слоя, уменьшается разница суточных температур в период вегетации, обеспечивается зарастание прилегающих участков

Использование ОСВ обеспечивает формирование дернины, одним из основных назначений которой является противоэрозионная и санитарно-гигиеническая (снижающая воздействии на окружающую среду) функции

Глава V. Эколого-экономическин эффект использования осадков сточных в рекультивационных целях Почвенно-экологическая эффективность. Исходной целью полевых экспериментов, проводимых на отходах промышленных предприятий являлось создание местообитаний, почвенно-экологические функции которых смогли бы обеспечить устойчивое развитие культурфитоценозов В условиях, сложившихся в техногенную фазу формирования ландшафта, они, как уже было показано ранее, развиваться не могут Главной причиной такого состояния выступает

резкая фитотоксичность пород по легкорастворимым солям Нанесение на поверхность таких пород слоя ОСВ меняет ситуацию в корнеобитаемом слое формируемого технозема создаются почвенно-экологические условия для создания культурфитоценоза и сингенетично связанных с ним других биоценозов При этом в профиле технозема произошли существенные изменения почвенно-генетического плана В корнеобитаемом слое, вблизи поверхности почвы сформировался морфологически четко выраженный органоаккумулятивный горизонт мощностью до 5 - 7 см Он почти нацело состоит из живых и отмерших корней произрастающих растений В этом органоаккумулятивном слое сосредоточено от 70 до 90 % всей корневой массы технозема

Принципиально важно отметить, что появление в почвенном профиле тех-ноземов органоаккумулятивного слоя знаменует собою качественный сдвиг некоторых важнейших почвенно-экологических функций Во-первых, этот слой обладает очень сильной водоудерживающей способностью Количество воды, которое он удерживает может превышать массу органического материала, сконцентрированного в этом горизонте, в 5 - 6 раз и более В результате функция водообеспечения развивающегося культурфитоценоза оказывается достаточно мощной и способной предохранить его от почвенной засухи Во-вторых, наличие в профиле технозема горизонта с высокой водоудерживающей способностью позволяет растениям сконцентрировать основную массу корней в этом слое и ослабляет последствия их контакта с фитотоксичными породами подстилающей поверхности При большой мощности поверхностно нанесенного слоя ОСВ этот контакт исчезает В-третьих, в слое, содержащем ОСВ, корневая система растений находит все необходимые для них элементы минерального питания в том числе и азот. В-четвертых, структурирование субстрата ОСВ корневой системой многолетних трав обеспечивает поступление воды в подстилающую породу и активизацию выщелачивания из этой породы фитотоксичных солей И, наконец, в-пятых, наличие в профиле технозема органоаккумулятивного горизонта, выполняющего функции дернины, предохраняет формирующуюся почву от дефляционного и водноэрозионного разрушения

Экономическая эффективность Элементом, определяющим стоимость проведенных рекультивационных работ, является транспортировка больших объемов субстрата, обогащенного физической глиной и питательной составляющей Понятно, что для успешной реализации технологии рекультивации с высоким экологическим и хозяйственным эффектом необходимы соответствующие природные ресурсы К ним относятся, в первую очередь, материал плодородного слоя естественных почв, лессовидные суглинки, торф, сапропеля и т д Обеспечение рекультивационных работ необходимым количеством снятой почвы является практически невыполнимой задачей Кроме того, эффективность этого мероприятия намного снижается в регионах с низким плодородием природных почв и в случае высокой фитотоксичности материала промышленных отвалов (Андроханов, 2005) Заготовка необходимого материала, его транспортировка, хранение и другие технологические процессы требуют очень боль-

ших затрат По этой причине во всех странах выбирают такие технологии добычи полезного ископаемого, которые позволяют в максимальной степени сохранить и использовать природные ресурсы рекультивации, имеющиеся непосредственно на месте разрушения К такой категории ресурсов, пригодных для рекультивации относятся и ОСВ

Основным наиболее затратным фактором технологии биологической рекультивации является транспортировка ОСВ, которая в свою очередь напрямую зависит от отдаленности объекта рекультивации По зарубежным данным удельные затраты на доставку ОСВ (в пределах 20 км) составляют 4,55 $/т В наших работах этот показатель меняется от 10,66 до 56,42 руб или 0,41 - 2,17 $ (по курсу 26 рублей за доллар США) Однако выполненный нами расчет рекультивации одного из отвалов за счет использования нетрадиционных материалов, в том числе ОСВ, показал, что в результате сокращения транспортных затрат, предотвращения разработки плодородного слоя грунта обеспечивается снижение сметной стоимости на 16 %

Для проведения экономического оптимизационного анализа необходимо установить конкретные значения стоимости единицы риска А именно, учитывая существенно более низкие среднедушевые доходы населения России по сравнению с населением экономически благополучных стран и связанную с этим существенно более низкую готовность обменивать рыночные блага на нерыночные, для проведения оценок социально-экономического ущерба следует использовать минимально значение а = 300 тыс $ (на одну дополнительную смерть)

При современных экономических условиях в России, в настоящее время следует рекомендовать к использованию в расчетах значение меньшее приведенного выше на порядок величины, рекомендуемые значения цен риска а = 30 тыс $ (на 1 дополнительную смерть) для неканцерогенных загрязнителей, что по современному курсу доллара составляет = 790 тыс рублей

Представленный нами расчет индивидуального и группового популяцион-ного риска в зоне влияния площадного источника Абагурской аглофабрики колебался от 0,09 до 3,85 дополнительных случаев смертности от взвешенных веществ на 10000 населения В целом экологическому риску отданного источника подвергается около 100000 населения города, на который приходится 5,79 случая дополнительной смертности Следовательно, ежегодный ущерб для здоровья населения города будет составлять а ~ 5,79 790,0 = 4574,1 тыс руб

На 1 га Абагурского хвостохранилища в целом по городу ущерб для здоровья представляет 0,016 дополнительных случаев, что по экономическому показателю имеет стоимость 14888,5 руб Соответственно экономический эффект по показателям здоровья проведенных рекультивационных мероприятий оценивается в сумме 431768,5 руб и позволяет снизить смертность населения на 0,48 случая, а по поселку Елань на 0,32 случая Для того, чтобы снизить дополнительную смертность на 1 случай, необходимо рекультивировать 60,4 га площадного источника (хвостохранилища) Расчет эффективности мероприятий пока-

зал, что предполагаемое снижение общей заболеваемости в течение года, за счет уменьшения площади хвостохранилища на 8,3 % (площадь рекультивированной территории) позволит снизить заболеваемость населения поселка Елань на 67,5 случая, а среди детского населения поселка на 121,9 случаев

Представленный расчет индивидуального и группового популяционного риска в зоне влияния площадного источника Томь-Усинской ГРЭС колебался от 5,3 10"3 до 0,364 10"3 дополнительных случаев смертности от взвешенных веществ на 10000 населения В целом экологическому риску от данного источника подвергается около 115 тыс населения, проживающего в изучаемых рецептор-ных точках, на который приходится 1,79 случая дополнительной смертности Следовательно, ежегодный ущерб для здоровья населения, рассматриваемых территорий, будет составлять а = 1,79 790,0 = 1414,1 тыс руб

Ha 1 га золоотвалов в целом по населенным местностям ущерб для здоровья представляет 0,046 дополнительных случаев, что по экономическому показателю имеет стоимость 41,67 руб Для того чтобы снизить дополнительную смертность на 1 случай, необходимо рекультивировать 21,7 га площадного источника

Таким образом, проведение низкозатратных рекультивационных мероприятий оказывает положительное влияние на состояние здоровья населения, проживающего в зоне воздействия площадного источника

Выводы

1 Повышение содержания ОСВ от 10 (КПП - 12%) до 20 см (КПП - 18%) позволяет увеличить в корнеобитаемом слое фракцию физической глины и во-доудерживающую способность, а также улучшить агрохимические параметры субстрата, что позволяет создать условия для относительно стабильного функционирования травостоя, развития почвообразования Технологический прием двойного нанесения ОСВ общей мощностью до 30 см (КПП - 28%) способствует более равномерному распределению в корнеобитаемом слое фракции физической глины и увеличению мощности слоя пород с удовлетворительными параметрами субстрата по плотности и водоудерживающей способности, что значительно сокращает зависимость культурфитоценоза от режима атмосферных осадков и повышает устойчивость его развития и функционирования

2 Комбинирование ОСВ с суглинком (КПП - 32%), а также использование суглинка без ОСВ (КПП - 30 %) обеспечивает относительно равномерное в пределах потенциального корнеобитаемого горизонта распределение фракций физической глины и близкий к оптимальному гранулометрический состав субстрата, хорошую водоудерживающую способность субстрата, сохранение значительно больших, по сравнению с предыдущими вариантами опытов, запасов продуктивной влаги и, следовательно, меньшую зависимость фитоценоза от режима выпадения дождей в течение вегетативного периода Плотность такого субстрата также близка к оптимальной Мощность потенциального корнеобитаемого слоя прашически соответствует таковой в ненарушенных зональных

почвах В созданных с использованием суглинка местообитаниях способны сформироваться и устойчиво функционировать засухоустойчивые культурфи-тоценозы

3 Установлена высокая эффективность обезвреживающего воздействия ас-пирационной пыли цеха обжига известняка АО «ЗСМК» на ОСВ При вводе в отходы 3 % известковой пыли в условиях подогрева достигнуто снижение водорастворимых соединений цинка на 75 - 85 %, свинца — на 47 — 93 %, меди — на 77 %, фтора - на 31 - 75 % Суммарное снижение исследуемых компонентов составило 2 - 54,1 % в сыром осадке, 66,2 - 91,1 % в избыточной массе активного ила и 49,3 - 80,8 % в их смеси Определенным обезвреживающим потенциалом в отношении осаждения токсичных металлов, в частности меди, обладает окалина производств черной металлургии, обеспечивающая обезвреживание меди на 25 %

4 В органоминеральном субстрате рекультивированных участков подвижные формы тяжелых металлов содержатся в установленных ранее пределах концентрация кобальта, хрома и марганца - ниже и на уровне ПДК, никеля и свинца -соответственно в 1,13 — 1,5 и 1,3 — 2 раза выше ПДК, цинка, меди и кадмия - на уровне фоновых концентраций в хвостах, значительно превышающих ПДК (в 2,7 — 6,7 раза по цинку, в 6,7 — 8 ПДК — по меди, в 9,2 раза - по кадмию) Анализ химического состава опытных растений, проводимый в связи с возможным выносом токсичных элементов в формирующийся ценоз, показал, что, содержание наиболее токсичных мышьяка и кадмия в растениях не обнаружено, несмотря на существенную их концентрацию в субстрате Отмечено снижение содержания ряда исследуемых токсичных элементов но сравнению с предыдущими периодами, однако, установлено их накопление в семенах относительно содержания в стеблях и листьях, в том числе кобальта и никеля, вероятно, в результате воздушного переноса пылевидных частиц

5 Количество видов растений увеличивается за счет распространения и последующего поселения диаспор высших растений с естественных ландшафтов Доминируют представители семейств злаковых (28,5 %) и сложноцветных (32,1%) На фоне представителей других семейств (зонтичные, маревые, коноплевые, гвоздичные, маковые, пасленовые — по 3,5 %, крестоцветные - 7,1 %) бобовые занимают 11,3 % Наиболее перспективными видами злаков для создания устойчивого культурфитоценоза на техноземах Абагурской аглофабрики является кострец безостый, шламохранштшца ЗСМК - овсяница луговая

Почвенные микробиологические исследования экспериментальных площадок позволили, установить, что видовой состав микробоценоза техноземов находится на начальном этапе становления, которому присуща высокая ферментативная активность

6 Результаты мониторинга формирующегося культурфитоценоза показали, что благоприятный режим влагообеспеченности корнеобитаемого слоя фитоценоза создается только в слое ОСВ Величина влажности технозема максимальна в периоды после схода снега до массового отрастания многолетних трав и во второй половине вегетации (август-сентябрь), что обеспечивает преимущество

для вегетативного размножения многолетних злаковых трав Биометрические показатели надземных и подземных органов экспериментальных растений свидетельствуют о том, что минимальной толщиной ОСВ, обеспечивающей их нормальный рост и развитие, является не менее 10 см, что является биологической и экономически целесообразной величиной Корнеобитаемый слой у наиболее перспективного компонента фитоценоза - костреца безостого практически повторяет профиль ОСВ Динамика корнеобитаемого слоя многолетних злаковых трав приобретает устойчивую тенденцию его выхода за пределы ОСВ

7 Формируемый фаунистический комплекс изучаемых опытных площадок хвостохранилища аглофабрики является по многим параметрам случайным и нестабильным Ввиду возвышенного положения хвостохранилища проникновение в него наземных нелетающих видов животных затруднено Наличие травянистого растительного покрова с небольшим количеством деревьев не обеспечивают пока достаточного укрытия Бедный видовой состав, резкая смена одного вида другим (полевки - мыши) - все говорит о непостоянстве связей в формирующемся ценозе и случайности его формирования

Содержание тяжелых металлов во всех органах полевок и мышей, длительно обитающих на опытном участке, превышает ПДК в 2,9 - 14,7 раз У беременных самок количество эмбрионов в маточных трубах снижено (6,5 ± 0,5) по сравнению с популяцииями в естественных ненарушенных ценозах ( 8,7 ± 1,2) 18 % эмбрионов оказались сильно недоразвиты, покрыты пятнами гематом Это четкое свидетельство неблагополучного воздействия на организм матери и плода загрязненной среды хвостохранилища

8 Проведение рекультивационных мероприятий на хвостохранилище Аба-гурской аглофабрики позволяет снизить заболеваемость населения поселка Елань в течение года на 67,5 случая, а среди детского населения на 121,9 случая Дополнительная смертность от вдыхания взвешенных веществ площадного источника уменьшается на 0,48 случая, а по поселку Елань в т ч на 0,31 случая, что дает годовой экономический эффект 431768,5 руб

Рекультивация золоотвалов Томь-Усинской ГРЭС позволяет снизить дополнительную смертность от вдыхания взвешенных веществ площадного источника на 1,796 случая, в т ч по д Безруково на 0,364 случая, что дает годовой экономический эффект 1414,1 тыс руб

Монографии

1 Водолеев А С , Андроханов В А , Клековкин С Ю Почвоулучшители ре-культивационный аспект — Новосибирск Изд-во СО РАН, 2007 — 7 п л

Список публикаций по теме диссертации в рецензируемых изданиях

1 Водолеев А С Выделение, очистка и свойства кислой рибонуклеазы ли-зосомной фракции грены тутового шелкопряда / Ю Б Филиппович, А С Водолеев, ГА Севастьянова, А С Коничев//Биохимия —1980 — Т 45 - Вып 5 -С 821-828

2 Водолеев, А С Утилизация твердых промышленных и бытовых отходов в Кузбассе /АС Водолеев, А А Степнов, С А Кудашкина // Проблемы региональной экологии -2006 - №3 -С 41-44

3 Водолеев, А С Воздействие энергетики Кузбасса на окружающую среду (на примере Томь-Усинской ГРЭС) /АС Водолеев // Экология урбанизированных территорий — 2006 — №3 —С 19 — 26

4 Водолеев, А С Технология рекультивации отходов железорудного обогащения с использованием осадков сточных вод / В А Андроханов, В Г Двуре-ченский, С Ю Клековкин, А С Водолеев, С А Кудашкина, А А Степнов // Проблемы региональной экологии -2006 — №5 -С 33-38

5 Водолеев, А С Решение экологических проблем региона в системе образования / И А Зубко, А С Водолеев // Проблемы региональной экологии -2007 -№2 -С 88-97

Список публикаций по теме диссертации в других изданиях

1 Водолеев, А С Биологическая продуктивность яровой пшеницы при использовании цеолитов и минеральных удобрений /АС Водолеев, JIП Синкина //Природа и экономика Кузбасса - Новокузнецк, 1989 - С 144-147

2 Водолеев, А С Биогеохимическая оценка загрязнений в г Новокузнецке /АС Водолеев // Здоровье населения Сибири - Новокузнецк, 1993 -Т 2 -С 20-21

3 Водолеев, А С Физиолого-биометрическая оценка жизнеспособности растений техногенных зон / АС Водолеев //Совершенствование научно-технического и методологического уровня преподавания физиологии растений - Смоленск, 1993 - С 97

4 Водолеев, А С Биохимический аспект изучения фотосинтеза клена ясе-нелистного /А С Водолеев, JI Н Водолеева // Проблемы профессиональной подготовки учителя в гуманизации образования - Новокузнецк, 1994 -С 160-163

5 Водолеев, А С , Рябцева И В Физиолого-биометрическая характеристика фумигированных растений /АС Водолеев, И В Рябцева //Содержание и технологии многоуровнего образования - Новокузнецк, 1995 - Ч 2 —С 12-13

6 Водолеев, А С Особенности фотосинтетических процессов у растений городской зоны /АС Водолеев // Экология и охрана окружающей среды -Пермь, 1995 - С 31-32

7 Водолеев, А С Формирование продуктивного мышления при проведении спецкурса «Экология растений» /АС Водолеев // Подготовка современного специалиста в соответствии с государственным образовательным стандартом -Новокузнецк, 1996 -Ч 5 - С 46-47

8 Водолеев, А С Экология растений /АС Водолеев // Региональные программы спецкурсов и факультативов по экологии для общеобразовательных, инновационных школ и учреждений дополнительного образования — Новокузнецк, 1996 -С 58-64

9 Водолеев, А С Влияние атмосферных токсикантов на физиолого-биометрические показатели растений /АС Водолеев // Проблемы и достижения современной физиологии растений и их использование в вузовском и школьном преподавании -Пермь, 1997 - С 61-62

10 Водолеев, А С Агротехника возделывания картофеля с использованием гуматов /АС Водолеев, Л Н Водолеева, С И Кель // Природа и экономика Кузбасса -Новокузнецк, 1994 -С 75-77

11 Водолеев, А С Изучение воздействия промышленных выбросов на растения /АС Водолеев // Экологические проблемы мегаполисов и пути их решения -Новокузнецк, 1995 -С 27-29

12 Водолеев, А С Лабораторные исследования по фумигации сельскохозяйственных культур на примере фасоли /АС Водолеев // Экологические проблемы мегаполисов и пути их решения -Новокузнецк, 1995 - С 30-35

13 Водолеев, А С Влияние аномальных концентраций химических элементов на жизнедеятельность растений техногенных ландшафтов /АС Водолеев, Л Н Водолеева // Природа и экономика Кузбасса - Новокузнецк, 2000 - Вып 8 -С 62-65

14 Водолеев, А С Использование фитоиндикации в оценке состояния окружающей среды /АС Водолеев // Технологические решения актуальных экологических проблем Кузбасса - Новокузнецк, 2000 - С 14-17

15 Водолеев, А С Опыт использования городских осадков сточных вод для рекультивации отходов агломерационного производства / В М Курачев, В А Андроханов, Ф А Фаткулин, С А Кудашкина, А С Водолеев - Новосибирск НГАВТ, 2000 - С 167 - 173

16 Водолеев, А С Методические разработки экспериментальных работ по экологии /АС Водолеев, Л Н Водолеева // Новая парадигма образования и пути ее реализации - Новокузнецк, 2001 -Вып 5 -С 61-64

17 Водолеев, А С Результаты комплексной оценки биологической рекультивации техногенных ландшафтов с использованием осадков сточных вод / А С Водолеев, А А Степнов, С А Кудашкина // Биологическая рекультивация нарушенных земель - Екатеринбург, 2003 -С 41-51

18 Водолеев, АС Оценка физиологических показателей гидроотвалов ЗСМК в вегетационный период 2000 года /АС Водолеев, А А Степнов, С А Кудашкина // Природа и экономика Кузбасса - Новокузнецк, 2004 -Вып 9 Т 2 -С 52-53

19 Водолеев, А С , Оценка биологической рекультивации шламохранилища /А С Водолеев, А А Степнов, С А Кудашкина // Экологический вестник Западно-Сибирского металлургического комбината — Новокузнецк, 2004 - С 63-64

20 Водолеев, А С Перспективы технологии использования осадков сточных вод для рекультивации /А С Водолеев, А А Степнов, С А Кудашкина // Проблемы экологии и здоровья промышленных городов и пути их решения -Новокузнецк, 2004 - С 28-31

21 Водолеев, АС Возможности создания полевого стационара КузГПА «Биомониторинг формируемого фитоценоза при рекультивации техноземов» для учебных дисциплин естественнонаучного цикла /АС Водолеев, А А Степнов, С А Кудашкина//Наука и образование -Белово, 2004 -С 376-378

22 Водолеев, А С, Система полевых стационаров как средство организации самостоятельной работы студентов и школьников /АС Водолеев, А А Степнов, С А Кудашкина // Самостоятельная работа студентов, организация, технология, контроль - Оренбург, 2005 -С 112-114

23 Водолеев, А С Биолого-экологическая характеристика энергетического производства Кузбасса /АС Водолеев, И В Рябцева, Е Н Хохлова // Экология и жизнь - Пенза, 2005 - С 172-174

24 Водолеев, А С Организация полевых исследований нарушенных земель Кузбасса при участии школьников и студентов /АС Водолеев, И В Рябцева // Экологические проблемы Кузбасса прошлое, настоящее, будущее - Новокузнецк РИО КузГПА, 2006 - С 71-73

25 Водолеев, А С Экологическое воспитание школьников в системе непрерывного образования «школа - вуз» / И В Рябцева, А С Водолеев // В сб «Экологические проблемы Кузбасса прошлое, настоящее, будущее - Новокузнецк РИО КузГПА, 2006 - С 60 - 62

26 Водолеев, А С Агроэкологические исследования в учебном процессе региональный аспект / И А Зубко, А С Водолеев // Проблемы стратегии регионального развития -Тамбов, 2006 -С 162 — 166

27 Водолеев, А С Результаты рекультивации нарушенных земель с использованием осадков сточных вод /АС Водолеев, А А Степнов, С А Кудашкина // Рекультивация нарушенных земель в Сибири - Кемерово, 2006 -Вып 2 -С 34-37

_ЛР № 020648 от 16 декабря 1997 г_

Подписано в печать 10 04 2007 г Формат 60x84/16 Бумага для множительных аппаратов Печать ризографная Гарнитура «Times New Roman» Уел печ л 2,0 Тираж 100 экз Заказ № 18

Издательство АГАУ 656049, г Барнаул, пр Красноармейский, 98 62-84-26

Содержание диссертации, доктора сельскохозяйственных наук, Водолеев, Анатолий Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕКУЛЬТИВАЦИИ

НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ.

1.1 .Характеристика техногенных ландшафтов и нарушенных земель.

1.2. Биологическая рекультивация за рубежом.

1.3. История биологической рекультивации в России.

1.4. Опыт проведения биологической рекультивации в Кузбассе.

1.5. Обзор существующих технологий рекультивации техногенных ландшафтов.

1.6. Использование осадков сточных вод.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Характеристика промышленных отходов.

2.1.1. Отходы железорудного обогащения Абагурской аглофабрики.

2.1.2. Золошлаковые отходы Томь-Усинской ГРЭС.

2.1.3. Шламовые отходы ЗСМК.

2.2. Методы исследования.

2.2.1. Методика закладки полевого опыта.

2.2.2. Методы анализа почвенно-растительного материала.

2.2.3. Методика оценки экологического риска населения в зоне нарушенных земель.

2.2.4. Статистическая обработка данных.

ГЛАВА 3. РЕКУЛЬТИВАЦИОННЫЙ ЭФФЕКТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД.

3.1. Обезвреживание осадков сточных вод.

3.2. Почвенно-экологическая эффективность использования осадков сточных вод.

3.3. Шламохранилище ЗСМК.

3.4. Хвостохранилище Абагурской аглофабрики.

3.5. Золоотвалы Томь-Усинской ГРЭС.

ГЛАВА 4. БИОМОНИТОРИНГ РЕКУЛЬТИВИРОВАННЫХ УЧАСТКОВ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ.

4.1. Растения.

4.1.1. Содержание тяжелых металлов и химический состав растений.

4.1.2. Характеристика травяного культурфитоценоза.

4.1.3. Создание древесной компоненты культурфитоценоза.

4.2. Животные.

4.3. Почвенная микрофлора.

4.4. Микроклиматические условия хвостохранилища Абагурской аглофабрики.

4.5.3онально-климатические особенности и почвенно-рекультивационное районирование нарушенных земель Южного Кузбасса.

ГЛАВА 5. ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД В РЕКУЛЬТИВАЦИОННЫХ ЦЕЛЯХ.

5.1. Оценка экспозиции изучаемого объекта.

5.2. Стоимость единицы риска для современных условий России.

5.2.1. Элементы управления риском.

5.2.2. Расчёт распространения токсикантов с техногенных зон.

5.2.3. Оценка экологического воздействия изучаемых промышленных объектов.

5.3. Экологическая эффективность рекультивационных мероприятий.

5.4. Экономическая эффективность рекультивационных мероприятий

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Рекультивация техногенно нарушенных земель южного Кузбасса с использованием нетрадиционных мелиорантов"

Актуальность работы. В исследовании, инициированном ЮНЕП и проведённом Нидерландской исследовательской организацией (Международным справочным и информационным центром по проблемам земли) отмечается, что 11 % мировых земельных ресурсов относятся к нарушенным землям, 60 % из них - в плохом или очень плохом состоянии (Вылегжанина, 2001). По данным Росземкадастра (Государственный (национальный) доклад., 2002) площадь нарушенных земель в нашей стране на 1 января 2001 года составила 1150,9 тыс. га. При этом вносятся глубокие изменения в природные ландшафты, часто в корне меняющие их структуру. Увеличение технической оснащенности сопровождается все более глубоким проникновением в земные недра, нарушением и полным изменением структуры поверхностной оболочки земной коры на глубину до 200 - 400 метров, а в перспективе до 500 - 700 метров. Влияние, оказываемое горнодобывающей промышленностью на природные ландшафты, столь велико, что это позволило В.И. Вернадскому (1989) сравнить деятельность человека с геологическими процессами. Воздействия горнодобывающей промышленности можно сравнить с «антропогенным орогенезом» и с «катастрофическими антропогенными», или правильнее сказать, «техногенными сукцессия-ми».

Проблема оптимизации окружающей среды всегда была и остаётся чрезвычайно важной, особенно для промышленных регионов нашей страны. Десятилетия экстенсивного развития промышленности в Кузбассе привели к глубокому экологическому кризису в области землепользования. Не менее 70 % почвенного покрова равнинной части области в той или иной степени нарушено, около 200 тыс. га разрушено. На 63531 га (данные 2004 г.) нарушенных земель практически полностью уничтожен плодородный слой почвы. Более 40 тыс. га земли занято под складирование отходов. Под угольные разрезы ежегодно отторгается около 1,5 тыс. га сельскохозяйственных угодий. Темпы рекультивации отстают от объемов нарушения земель. За все время эксплуатации Кузнецкого угольного бассейна рекультивировано менее 20 % нарушенных земель (Баранник, Счастливцев, 1999). Ситуация осложняется тем, что более половины нарушенных земель (более 30 тыс. га) осталось от закрытых и закрывающихся предприятий. Вероятность их восстановления в ближайшие десятилетия минимальна. Если исходить из существующих на данный момент затрат на рекультивацию одного гектара нарушенных земель в 200 тыс. рублей, то предыдущая экономика оставила «экологический долг» почти в 6,5 млрд. рублей (Березнев и др., 2005).

Сформированные техногенные ландшафты оказывают негативное экологическое воздействие на окружающую среду, обусловливая цепь необратимых и губительных для всего живого на Земле последствий. Основными причинами долговременного кризиса в рекультивации нарушенных земель является недостаточность научно обоснованных, экономически целесообразных технологий, обеспечивающих высокий экологический и социальный эффект.

Как показывает практика, возможности широкомасштабного применения технологий коренной рекультивации по постоянной схеме с высоким экологическим эффектом и диагностикой почвенно-экологического состояния рекультивируемых территорий значительно ограничены дефицитом материальных ресурсов. Понятие «почвенно-экологическое состояние техногенного ландшафта» определяется как способность почвы конкретного местообитания в данном техногенном ландшафте поддерживать тот или иной уровень жизнеобеспечения биоценозов (Курачёв и др., 2003).

Любая нарушенная территория техногенного происхождения проходит в своем развитии две фазы - техногенного формирования и посттехногенную фазу развития (Курачёв и др., 2003; Андроханов, 2005; Галанина, 2007). Ведущими механизмами трансформации техногенных ландшафтов в естественные являются биологические процессы, приводящие к развитию биогеоценоза. Формирование ценоза любого уровня определяется эффективностью биологического этапа рекультивации, создающего необходимые почвенно-биологические процессы для восстановления плодородия нарушенных территорий.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- оценка обезвреживающего воздействия отходов чёрной металлургии на осадки сточных вод (ОСВ) городских очистных сооружений и почвоулучшаю-щего эффекта при использовании ОСВ и иловых образований из водозаборных ковшей тепловых электростанций в рекультивационных целях;

- анализ содержания тяжёлых металлов в биомассе изучаемых растений, видовая и биометрическая оценка растительного материала, выявление корреляционной связи в травостое между развитием отдельных органов опытных растений и показателями влажности корнеобитаемого слоя почвы с учетом микроклиматических условий;

- изучение видового состава фауны на экспериментальных площадках и в окружающих их экосистемах, определение её численности и жизненного состояния, оценка перспектив развития животного населения по мере формирования культурфитоценоза;

Положения, выносимые на защиту:

1. Новые рекультивационные технологии, основанные на использовании нетрадиционных мелиорантов (осадков сточных вод городских очистных сооружений, иловых образований водозаборного ковша) позволяют создать на нарушенных землях специфический растительный покров с изменяющейся динамикой видового состава растений, в дальнейшем - культурфитоценоз и культурную экосистему.

2. Формирование техноземов при проведении рекультивационных мероприятий нарушенных земель определяется применением нетрадиционных поч-воулучшителей при участии почвенных микроорганизмов, травянистых и древесных растений.

3. Затраты на проведение биологической рекультивации с использованием нетрадиционных почвоулучшителей существенно ниже по сравнению с таковыми, где применяются природные почвы.

4. Проведение рекультивационных мероприятий на основе предложенных технологий дает возможность значительно улучшить состояние окружающей среды пригородных и городских территорий, повысить уровень здоровья населения.

5. Использование нетрадиционных почвоулучшителей при рекультивации нарушенных земель возможно в различных зонах и регионах с учетом специфики почвенно-биоклиматических условий (экологически значимых факторов): содержания элементов питания в доступной форме, влагообеспеченности техногенного субстрата, температурного, светового и теплового режимов.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые в биологической рекультивации нарушенных металлургической, угольной и энергетической отраслями промышленности земель Кузбасса, были использованы нетрадиционные почвоулучшители. Их применение позволяет не только повышать плодородие нарушенных земель, но решать еще одну важную экологическую проблему - утилизировать отходы городских очистных сооружений и ковшевых иловых отложений предприятий энергетического комплекса Кузбасса.

Экспериментальные полевые исследования позволили разработать принципиально новую рекультивационную технологию, дающую высокий экономический и экологический результат. Технология может иметь распространение в других регионах. Разработана система проведения комплексного биомониторинга за рекультивированными участками с использованием в качестве индикаторов - биологических объектов: растений, животных и почвенных микроорганизмов.

Практическая значимость работы. Биомониторинг рекультивированных опытных площадок позволяет оптимизировать и ускорить процесс формирования культурфитоценоза на отходах промышленного производства, следить за состоянием и развитием травостоя, отслеживать процесс восстановления плодородия нарушенных земель, прогнозировать и направлять развитие сукцесси-онных процессов на рекультивируемых территориях в наиболее целесообразном направлении, рассчитать экологический и экономический эффект проводимых рекультивационных работ.

Создана сеть полевых стационаров на всех изучаемых промышленных объектах для проведения систематических полевых исследований на рекультивированных участках, что позволило качественно изменить проведение учебно-полевых практик студентов Кузбасской государственной педагогической академии, наполнить их новым содержанием, получить зримые результаты в области прикладной экологии, решить региональные учебно-образовательные задачи. Материалы диссертации апробированы в течение ряда лет и рекомендованы для использования в учебном процессе в ВУЗах Сибири для студентов эколого-биологического профиля при решении прикладных экологических задач в учебных курсах «Экология», «Экология растений» и др.

Накопленный положительный опыт по биологической рекультивации с применением нетрадиционных мелиорантов даёт возможность тиражировать его на другие промышленные объекты с нарушенными землями, что с учетом меньших природно-ресурсных затрат и невысокими материальными издержками делает его весьма перспективным.

Апробация работы. Результаты работы представлены на Всероссийском совещании-семинаре «Технологические решения актуальных экологических проблем Кузбасса» (Новокузнецк, 2000), на Международном совещании «Биологическая рекультивация нарушенных земель» (Екатеринбург, 2002), V Международной научно-практической конференции (Белово, 2004), Всероссийской научно-практической конференции «Организация самостоятельной работы студентов» (Оренбург, 2005), VIII Международной научно-практической конференции «Экология и жизнь» (Пенза, 2005), I Областном научно-практическом семинаре «Экологические проблемы Кузбасса: прошлое, настоящее, будущее» (Кемерово, 2005). Материалы исследований представлялись на Кузбасской ярмарке «Экология Сибири» (Новокузнецк - 1999, 2001, 2006, Новосибирск -2006).

Личный вклад автора. Диссертационная работа явилась результатом многолетних комплексных исследований, проводимых в рамках интеграционного проекта (К-1122) ФЦП «Интеграция», Международной программы «Roll». Все полевые и лабораторные исследования выполнялись при непосредственном руководстве и участии автора на базе лаборатории института почвоведения и агрохимии СО РАН (г. Новосибирск), биомониторинга и агробиостанции КузГПА, Западно-Сибирского испытательного центра (г. Новокузнецк).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано одна монография и 32 печатные работы, в том числе в пяти рецензированных изданиях общим объемом 20,2 п. л., где доля автора составляет 10,4 п. л.

Структура работы. Диссертация представляет собой рукопись объёмом 362 страницы, состоит из введения, 5 глав, выводов и приложений, включает 61 таблицу и 41 рисунок. В списке литературы 255 отечественных и 89 зарубежных источников.

Заключение Диссертация по теме "Мелиорация, рекультивация и охрана земель", Водолеев, Анатолий Сергеевич

выводы

1. Установлена высокая эффективность обезвреживающего воздействия аспирационной пыли цеха обжига известняка АО «ЗСМК» на ОСВ. При вводе в отходы 3 % известковой пыли в условиях подогрева достигнуто снижение водорастворимых соединений цинка на 75 - 85 %, свинца - на 47 - 93 %, меди - на 77 %, фтора - на 31 - 75 %. Суммарное снижение исследуемых компонентов составило 2-54,1 % в сыром осадке, 66,2 - 91,1 % в избыточной массе активного ила и 49,3 - 80,8 % в их смеси. Определенным обезвреживающим потенциалом в отношении осаждения токсичных металлов, в частности меди, обладает окалина производств черной металлургии, обеспечивающая обезвреживание меди на 25 %.

2. В органоминеральном субстрате рекультивированных участков подвижные формы тяжелых металлов содержатся в установленных ранее пределах: концентрация кобальта, хрома и марганца - ниже и на уровне ПДК; никеля и свинца - соответственно в 1,13 - 1,5 и 1,3 - 2 раза выше ПДК; цинка, меди и кадмия - на уровне фоновых концентраций в хвостах, значительно превышающих ПДК (в 2,7 - 6,7 раза по цинку; в 6,7 - 8 ПДК -по меди; в 9,2 раза - по кадмию). Анализ химического состава опытных растений, проводимый в связи с возможным выносом токсичных элементов в формирующийся ценоз, показал, что, содержание наиболее токсичных мышьяка и кадмия в растениях не обнаружено, несмотря на существенную их концентрацию в субстрате. Отмечено снижение содержания ряда исследуемых токсичных элементов по сравнению с предыдущими периодами, однако, установлено их накопление в семенах относительно содержания в стеблях и листьях, в том числе кобальта и никеля, вероятно, в результате воздушного переноса пылевидных частиц.

3. Результаты мониторинга формирующегося культурфитоценоза показали, что благоприятный режим влагообеспеченности корнеобитаемого слоя фитоценоза создается только в слое ОСВ. Величина влажности технозема максимальна в периоды после схода снега до массового отрастания многолетних трав и во второй половине вегетации (август -сентябрь), что обеспечивает преимущество для вегетативного размножения многолетних злаковых трав. Биометрические показатели надземных и подземных органов экспериментальных растений свидетельствуют о том, что минимальной толщиной ОСВ, обеспечивающей их нормальный рост и развитие, является не менее 10 см, что является биологической и экономически целесообразной величиной. Корнеобитаемый слой у наиболее перспективного компонента фитоценоза - костреца безостого практически повторяет профиль ОСВ. Динамика корнеобитаемого слоя многолетних злаковых трав приобретает устойчивую тенденцию его выхода за пределы ОСВ.

4. Количество видов растений увеличивается за счет распространения и последующего поселения диаспор высших растений с естественных ландшафтов. Доминируют представители семейств злаковых (28,5 %) и сложноцветных (32,1 %). На фоне представителей других семейств (зонтичные, маревые, коноплевые, гвоздичные, маковые, пасленовые - по 3,5 %, крестоцветные - 7,1 %) бобовые занимают 11,3 %. Наиболее перспективными видами злаков для создания устойчивого культурфитоценоза на техноземах Абагурской аглофабрики является кострец безостый, шламо-хранилища ЗСМК - овсяница луговая.

Почвенные микробиологические исследования экспериментальных площадок позволили установить, что видовой состав микробоценоза технозёмов находится на начальном этапе становления, которому присуща высокая ферментативная активность.

5. Формируемый фаунистический комплекс изучаемых опытных площадок хвостохранилища аглофабрики является по многим параметрам случайным и нестабильным. Ввиду возвышенного положения хвостохранилища проникновение в него наземных нелетающих видов животных затруднено. Наличие травянистого растительного покрова с небольшим количеством деревьев не обеспечивают пока достаточного укрытия. Бедный видовой состав, резкая смена одного вида другим (полевки - мыши) - все говорит о непостоянстве связей в формирующемся ценозе и случайности его формирования.

Содержание тяжелых металлов во всех органах полевок и мышей, длительно обитающих на опытном участке, превышает ПДК в 2,9 - 14,7 раз. У беременных самок количество эмбрионов в маточных трубах снижено (6,5 ± 0,5) по сравнению с популяцииями в естественных ненарушенных ценозах (8,7 ± 1,2). 18 % эмбрионов оказались сильно недоразвиты, покрыты пятнами гематом. Это четкое свидетельство неблагополучного воздействия на организм матери и плода загрязненной среды хвостохранилища.

6. Повышение содержания ОСВ от 10 (КПП - 12 %) до 20 см (КПП - 18 %) позволяет увеличить в корнеобитаемом слое фракцию физической глины и водоудерживающую способность, а также улучшить агрохимические параметры субстрата, что позволяет создать условия для относительно стабильного функционирования травостоя, развития почвообразования. Технологический прием двойного нанесения ОСВ общей мощностью до 30 см (КПП - 28 %) способствует более равномерному распределению в корнеобитаемом слое фракции физической глины и увеличению мощности слоя пород с удовлетворительными параметрами субстрата по плотности и водоудерживающей способности, что значительно сокращает зависимость культурфитоценоза от режима атмосферных осадков и повышает устойчивость его развития и функционирования.

7. Комбинирование ОСВ с суглинком (КПП - 32 %), а также использование суглинка без ОСВ (КПП - 30 %) обеспечивает относительно равномерное в пределах потенциального корнеобитаемого горизонта распределение фракций физической глины и близкий к оптимальному гранулометрический состав субстрата, хорошую водоудерживающую способность субстрата, сохранение значительно больших, по сравнению с предыдущими вариантами опытов, запасов продуктивной влаги и, следовательно, меньшую зависимость фитоценоза от режима выпадения дождей в течение вегетативного периода. Плотность такого субстрата также близка к оптимальной. Мощность потенциального корнеобитаемого слоя практически соответствует таковой в ненарушенных зональных почвах. В созданных с использованием суглинка местообитаниях способны сформироваться и устойчиво функционировать засухоустойчивые культурфитоценозы.

8. Проведение рекультивационных мероприятий на хвостохранилище Абагурской аглофабрики позволяет снизить заболеваемость населения поселка Елань в течение года на 67,5 случая, а среди детского населения на 121,9 случая. Дополнительная смертность от вдыхания взвешенных веществ площадного источника уменьшается на 0,48 случая, а по поселку Елань в т.ч. на 0,31 случая, что дает годовой экономический эффект 431768,5 руб. Разработана принципиально новая рекультивационная технология, дающая высокий экономический результат (снижение затрат при сравнении с зарубежными данными в 2,1 раза). По показателям здоровья населения г. Новокузнецка эколого-медицинский эффект рекультивационных мероприятий на хвостохранилищах (№1,2) Абагурской аглофабрики оценивается в 82 036 015,5 руб. Технология может иметь распространение в других регионах.

Рекультивация золоотвалов Томь-Усинской ГРЭС позволяет снизить дополнительную смертность от вдыхания взвешенных веществ площадного источника на 1,796 случая, в т.ч. по д. Безруково на 0,364 случая, что дает годовой экономический эффект 1414,1 тыс. руб.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, доктора сельскохозяйственных наук, Водолеев, Анатолий Сергеевич, Барнаул

1. Авалиани С.Л., Андрианова М.М., Печерникова Е.В., Пономарева О.В. Окружающая среда. Оценка риска для здоровья (мировой опыт). -М., 1996.- 158 с.

2. Агроклиматические ресурсы Кемеровской области. Отв. ред. М.И. Черникова. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. - 144 с.

3. Авалиани С.Л., Голуб A.A., Шапочников. Управление риском для здоровья в регионе и финансирование природоохранных проектов (на примере Великого Новгорода): Опыт применения методологии анализа риска в России. М., 1999. - 57 с.

4. Авцын А.П., Жаворонков A.A., Риш М.А. Микроэлементы человека (этиология, классификация, органопатология). М.: Наука, 1991. - 496 с.

5. Андроханов В.А. Трансформация гумусного состояния плодородного слоя почвы в процессе формирования техноземов / Информационный бюлл. «Ноосферные знания и технологии». Вып. 3. Кемерово, 1998.-С. 9-14.

6. Андроханов В.А., Овсянникова C.B., Курачёв В.М. Технозёмы: свойства, режимы, функционирование. Новосибирск: Наука, Сибирская издательская фирма РАН, 2000. - 200 с.

7. Андроханов В.А. Почвенно-экологическое состояние техногенных ландшафтов: динамика и оценка / Автореф. дисс. докт. биол. наук. -Новосибирск, 2005. 32 с.

8. Андроханов В.А., Двуреченский В.Г., Клековкин С.Ю., Водолеев A.C., Кудашкина С.А., Степнов A.A. Технология рекультивации отходов железорудного обогащения с использованием осадков сточных вод // Проблемы региональной экологии. 2006. -№ 5.-С. 33-38.

9. Артамонова B.C. Микробиологические особенности антропогенно преобразованных почв юго-востока Западной Сибири / Автореф. дисс. докт. биол. наук. Новосибирск, 2000. - 32 с.

10. Артамонова B.C. Микробиологические особенности антропогеннопреобразованных почв Западной Сибири. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002.-225 с.

11. П.Артамонова B.C. Особенности микробиологических свойств почв урбанизированных территорий // Сибирский экол. журнал, т. IX, № 3. -Новосибирск: изд-во СО РАН, 2002. С. 349 - 354.

12. Артамонова B.C., Сысо А.И. Городская среда обитания микроорганизмов / Экология и биология почв. Матер, межд. научн. конф. Ростов - на -Дону 21- 22 апреля 2005 г. - Ростов- на- Дону, 2005. - С. 33 - 36.

13. Артамонова B.C., Танасиенко A.A., Гаджиев И.М., Бортникова С.Б., Грищенко В.И. Микробная диагностика токсигенных свойств почв // Сибирский экол. журнал, т. XI, № 3, 2004. С. 289 - 300.

14. Артамонова B.C., Танасиенко A.A. О биоремедиации почв и аквасистем г. Новосибирск / Проблемы озеленения крупных городов. Альманах, вып. 11, мат. общегородской конф. М., 2005. - С. 190 - 192.

15. Артамонова B.C., Танасиенко A.A., Бортникова С.Б. Современные аспекты ремедиации биологических свойств городских прочв // Сибирский экол. журнал, т. XII, № 5, 2005. С. 855 - 864.

16. Базилевич Н.И., Панкова Е.И. Классификация почв по химизму и степени засоления / Почвы содового засоления и их мелиорация. -Ереван, 1971.-С. 589-611.

17. Балаганская Е.Д., Мозгова Н.П. Поиск мелиорантов для восстановления загрязнённых почв // Тез. молод, конф. ботаников стран СНГ «Актуал. пробл. ботан.» / РАН. Кол. науч. центр. Поляр. альп. ботан. сад - ин-т. - Апатиты, 1993. - С. 98 - 99.

18. Балаганская, Е.Д. Поиск мелиорантов для восстановления загрязнённых почв / Е.Д. Балаганская, Н.К. Иваненко, Н.П. Мозгова // Почвообразование и фотосинтез раст. в кол. Субарктике. РАН. Кол. Науч. центр. Апатиты, 1994. - С. 47 - 52.

19. Баранник Л.П. Биоэкологические принципы лесной рекультивации. Новосибирск, Наука СО, 1988. - 85 с.

20. Баранник Л.П., Калинин A.M. Лес на промышленных пустынях. -Кемерово, 1976.

21. Баранник Л.П. Экологическая оценка пригодности древесных и кустарниковых пород для лесной рекультивации в Кузбассе // Восстановление техногенных ландшафтов Сибири. Новосибирск: Изд-во «Наука», 1977.-160 с.

22. Баранник Л.П., Кандрашин Е.Р., Андроханов В.А. Биологический этап рекультивации, его хозяйственная и экологическая оценка, проблемы освоения / Экология и рекультивация техногенных ландшафтов. Новосибирск. Наука, СО, 1992. - С. 99 - 149.

23. Баранник Л.П., Счастливцев Е.П. Рекультивация нарушенных земель / Труды международной научно практической конференции «Экологические проблемы угледобывающей отрасли в регионе при переходе к устойчивому развитию». - Кемерово, 1999. - С. 232 - 238.

24. Баранник Л.П., Шмонов A.M. Рекультивация земель. Кемерово, 1988.-68 с.

25. Баранник Л.П., Щербатенко В.И. Облесение земель, нарушенных открытыми разработками угля в Кузбассе: (рекомендации лесному хозяйству). Новосибирск: 1975. - 14 с.

26. Баранов В.Н. Значение защитных лесонасаждений в формировании травяных лесоаграрных ландшафтов. Автореф. к. с.-х. н. Волгоград, 1987.-28 с.

27. Безбородов А.М., Астапович Н.И. Секреция ферментов у микроорганизмов. М.: Наука, 1984. - 70 с.

28. Безель B.C. Популяционная экотоксикология млекопитающих. -М.: Наука, 1987.- 128 с.

29. Безель B.C., Большаков В.Н., Воробейник E.JI. Популяционная экотоксикология. М.: Наука, 1994 - 80 с.

30. Березнев C.B., Мекуш Г.С., Коржук А.Б. Эколого-экономическая оценка регионального развития (на примере Кемеровской области). -Томск: Издательство Томского университета, 2005. 112 с.

31. Берлянд М.Е. Современные проблемы атмосферной диффузии и загрязнение атмосферы. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1975- 448 с.

32. Биоиндикация и биомониторинг. Под ред. Криволуцкого Д.А. М.: Изд-во «Наука», 1991.-289 с.

33. Биологическая рекультивация земель в Сибири и на Урале: (рекомендации и эксперим. схемы). Отв. ред. Трофимов С.С. -Новосибирск: Наука СО, 1981. 113 с.

34. Благовещенская З.К., Грачёва Н.К., Могиндович JI.C., Тришина Т.А. Утилизация осадка городских сточных вод // Химиз. с.-х. 1989. -№10.-С. 73-76.

35. Большаков A.M. Оценка и управление рисками влияния окружающей среды на здоровье населения. М., 1999. - 354 с.

36. Большаков В.А., Гальпер Н.Я., Клименко Г.А. Загрязнение почв и растительности тяжёлыми металлами. М.: 1978. - 52 с.

37. Быков A.A., Солёнова Л.Г., Земляная Г.М., Фурман В.Д. Методические рекомендации по анализу и управлению риском воздействия на здоровье населения вредных факторов окружающей среды. М.: АНКИЛ, 1999. - 72 с.

38. Бурлаков A.A., Должененко И.Б., Скуратовская Л.М., Сальникова К.С. Использование осадка сточных вод для удобрения мелиорированных земель // Проблемы комплексной мелиорации земель Поволжья. Саратов, 1989. - С. 67 - 68.

39. Бяллович Ю.П. О некоторых биогеоценотических основах общей теории фитомелиорации и биогеоценологии. М.: Наука, 1970 - С. 5 -16.

40. Вальков В.Ф., Елисеева Н.В., Имгрунт И.И., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Справочник по оценке почв. Майкоп: ТУРИПП «Адыгея», 2004. - 236 с.

41. Вальков В.Ф., Колесников С.И., Казеев К.Ш. Почвы юга России: классификация и диагностика. Ростов н/Д: Изд-во СКНЦ ВШ, 2002. -168 с.

42. Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Почвоведение: Учебник для вузов. М.: ИКЦ «МарТ», Ростов н/Д, 2004. - 496 с.

43. Ваничева J1.K. Формирование зооценоза на рекультивированной территории хвостохранилищ агломерационной фабрики г. Новокузнецка / Сиб. зоол. конф., тезисы докладов. Новосибирск, 2004. - С. 113.

44. Варламов A.A. Защита почв от эрозии. М.: Сельское хозяйство, 1984.

45. Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера. М.: Наука, 1989. - 258 с.

46. Вопросы эксплуатации хвостохранилищ и охраны окружающей среды / Сб. науч. трудов. Отв. ред. Пономаренко Ю.В. Белгород, 1988. -168 с.

47. Водолеев, A.C., Синкина Л.П. Биологическая продуктивность яровой пшеницы при использовании цеолитов и минеральных удобрений // Природа и экономика Кузбасса. Новокузнецк, 1989. - С. 144 - 147.

48. Водолеев A.C. Биологическая оценка загрязнений в г. Новокузнецке // Здоровье населения Сибири. Т. 2. Новокузнецк, 1993. - С. 20 -21.

49. Водолеев, A.C. Физиолого-биометрическая оценка жизнеспособности растений техногенных зон // Совершенствование научно-технического и методологического уровня преподавания физиологии растений. Смоленск, 1993. - С. 97.

50. Водолеев, A.C., Водолеева J1.H. Биохимический аспект изучения фотосинтеза клена ясенелистного // Проблемы профессиональной подготовки учителя в гуманизации образования. Новокузнецк, 1994. - С. 160- 163.

51. Водолеев A.C., Рябцева И.В. Физиолого-биометрическая характеристика фумигированных растений // Содержание и технологии много-уровнего образования. Ч. 2. Новокузнецк, 1995. - С. 12 - 13.

52. Водолеев A.C. Особенности фотосинтетических процессов у растений городской зоны // Экология и охрана окружающей среды: ТезисыIдокладов международной научно-практической конференции. Пермь, 1995.-С. 31-32.

53. Водолеев A.C. Формирование продуктивного мышления при проведении спецкурса «Экология растений» // Подготовка современного специалиста в соответствии с государственным образовательным стандартом. Ч. 5. Новокузнецк, 1996. - С. 46 - 47.

54. Водолеев A.C. Экология растений // Региональные программы спецкурсов и факультативов по экологии для общеобразовательных, инновационных школ и учреждений дополнительного образования. -Новокузнецк, 1996. С. 58 - 64.

55. Водолеев A.C. Влияние атмосферных токсикантов на физиолого-биометрические показатели растений // Проблемы и достижения современной физиологии растений и их использование в вузовском и школьном преподавании. Пермь, 1997. - С. 35 - 37.

56. Водолеев A.C., Водолеева Л.Н. Агротехника возделывания картофеля с использованием гуматов / Водолеев A.C., // Природа и экономика Кузбасса. Вып. 7. Новокузнецк, 1994. - С. 75 - 77.

57. Водолеев A.C. Изучение воздействия промышленных выбросов на растения // Экологические проблемы мегаполисов и пути их решения. -Новокузнецк, 1995. С. 27 - 29.

58. Водолеев A.C. Лабораторные исследования по фумигации сельскохозяйственных культур на примере фасоли // Экологические проблемы мегаполисов и пути их решения. Новокузнецк, 1995. - С. 30 -35.

59. Водолеев A.C., Водолеева Л.Н. Влияние аномальных концентраций химических элементов на жизнедеятельность растений техногенных ландшафтов // Природа и экономика Кузбасса. Вып. 8. Новокузнецк, 2000.-С. 62-65.

60. Водолеев A.C. Использование фитоиндикации в оценке состояния окружающей среды // Технологические решения актуальных экологических проблем Кузбасса. Новокузнецк, 2000 - С. 14 - 17.

61. Водолеев, A.C., Водолеева Л.Н. Методические разработки экспериментальных работ по экологии // Новая парадигма образования и пути её реализации. Вып. 5. Новокузнецк, 2001. - С. 61 - 64.

62. Водолеев A.C., Степнов A.A., Кудашкина С.А. Оценка физиологических показателей гидроотвалов ЗСМК в вегетационный период 2000 года // Природа и экономика Кузбасса. Вып. 9, т. 2. Новокузнецк, 2004. -С. 52-53.

63. Водолеев A.C., Степнов A.A., Кудашкина С.А. Оценка биологической рекультивации шламохранилища // Экологический вестник Западно-Сибирского металлургического комбината. Новокузнецк, 2004.-С. 63-64.

64. Водолеев A.C., Степнов A.A., Кудашкина С.А. Перспективы технологии использования осадков сточных вод для рекультивации //

65. Проблемы экологии и здоровья промышленных городов и пути их решения. Новокузнецк, 2004. - С. 28 - 31.

66. Водолеев A.C., Рябцева И.В., Хохлова E.H. Биолого-экологическая характеристика энергетического производства Кузбасса // Экология и жизнь: Материалы VIII международной научно-практической конференции (24-25 ноября 2005 г.). Пенза, 2005. - С. 172 - 174.

67. Водолеев A.C. Воздействие энергетики Кузбасса на окружающую среду (на примере Томь-Усинской ГРЭС) // Экология урбанизированных территорий. 2006. - № 3. - С. 19-26.

68. Воронов А.Г. Геоботаника. -М.: Изд-во ВШ, 1973. 384 с.

69. Восстановление техногенных ландшафтов Сибири: (теория и технология). Отв. ред. С.С. Трофимов. Новосибирск: Наука СО, 1977. -159 с.

70. Восстановление техногенных ландшафтов: (тез. докл. обл. научно-практ. конф). Отв. ред. Ситникова A.C. Караганда, 1984. - 50 с.

71. Вылегжанина Е.Е. Управление природными ресурсами и экологический менеджмент: мировой правовой опыт и перспективы его адаптации в Российской Федерации. М.: ОКОРОН ИМЭМО РАН, 2001.-51 с.

72. Гаджиев И.М., Курачев В.М. Генетические и экологические аспекты исследования и классификация почв техногенных ландшафтов // Экология и рекультивация. Новосибирск: Наука, 1992. - С. 6 - 15.

73. Гаджиев И.М., Курачев В.М., Рагим-заде. Экология и рекультивация техногенных ландшафтов. Новосибирск: Наука, Сиб. Отделение, 1992.-305 с.

74. Галанина Т.В. Рекультивация в Кузбассе: проблемы и пути решения // Использование и охрана природных ресурсов в России, №1, 2007. С. 22-24.

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

76. Гармаш Г.А. Распределение тяжелых металлов в почвах в зоне воздействия металлургических предприятий // Почвоведение, № 2, 1985. -С. 27-32.

77. Гармаш Г.А. Содержание свинца и кадмия в различных частях картофеля и овощей, выращенных на загрязнённой этими металлами почве // Химические элементы в системе почва растение. - Новосибирск: Изд-во «Наука» СО, 1982. - С. 105 - 110.

78. Гауэрт В.И., Выблов В.И. Видовой состав целлюлозразрушающих микроорганизмов чёрнозёмов и серых лесных почв Горного Алтая //

79. Микробиологические процессы в почвах Зап. Сибири. Новосибирск: Изд-во Наука СО, 1982. - С. 43 - 49.

80. Гигиенические критерии состояния окружающей среды: 170.// Оценка рисков для организма человека, создаваемых химическими веществами. Женева: Всемирная организация здравоохранения, 1995. -86 с.

81. Горбунов Н.И. Химико-минералогические признаки пригодности вскрышных пород для использования при биологической рекультивации // Рекультивация в Сибири и на Урале. Новосибирск, 1970. - С. 42 - 56.

82. Горбунов Н.И., Зарубина Т.Г. Теоретические и практические вопросы рекультивации земель, нарушенных промышленностью в Южно-таёжной и лесостепной зонах / Освоение нарушенных земель. -М.: Изд-во «Наука», 1976. С. 82 - 98.

83. Горлов В.Д. Рекультивация земель на карьерах. М.: Недра, 1981. -260 с.

84. Горышина Т.К. Терминологический словарь по экологии, геоботанике и почвоведению. JL: Изд-во ЛГУ, 1988. - 248 с.

85. Горшков В.А. Загрязнение окружающей среды: проблемы токсикологии и эпидемии // Тезисы докл. междун. конф. Пермь: 1993. - С. 36 -37.

86. ГОСТ 17.5.1.01-83. Охрана природы. Рекультивация земель. Термины и определения. М., 1983.

87. ГОСТ 17.51.02-85. Охрана природы. Земли. Классификация нарушенных земель для рекультивации. М., 1985.

88. ГОСТ 17.5.1.03.-86. Охрана природы. Земли. Классификация вскрышных и вмещающих пород для биологической рекультивации земель.- М., 1986.

89. ГОСТ 26889-86. Общие указания по определению содержания азота методом Къелдаля. М., 1986.

90. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Кемеровской области в 2000 г». Новокузнецк, 2001. - 341 с.

91. Государственный (национальный) доклад «О состоянии и использовании земель Российской Федерации в 2001 году. М.: Федеральная служба земельного кадастра России, 2002. - 155 с.

92. Гузеев B.C. Техногенные изменения сообщества почвенных микроорганизмов / B.C. Гузеев, С.В, Левин / Перспективы развития почвенной микробиологии М.: МАКС Пресс, 2001. - С. 178 - 219.

93. Гуральник И.И., Дубинский Г.П., Мамиконова C.B. Метео-рология. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. - 416 с.

94. Гусев, М.В. Микробиология: учебник для биол. спец. вузов / М.В. Гусев, Л.А. Минеева. М.: Академия, 2006. - 464 с.

95. Давыдова Н.Д. Влияние выбросов ГРЭС на почвы и ландшафтно-геохимические процессы / Природа и хозяйство района первоочередного формирования КАТЭКа. Новосибирск: Наука, 1983. - С. 195 - 208.

96. Давыдова Н.Д., Волкова В.Г. Выбросы теплоэлектростанций КАТЭКа и воздействие их на ландшафты (современное состояние и прогноз) / Геохимия техногенных процессов (отв. ред. Карпов И.К.). -М.: Наука, 1990.- 176 с.

97. Джувеликян Х.А. Роль железорудной промышленности в загрязнении окружающей среды тяжёлыми металлами // Экология и промышленность России, июль 2002. С. 26 - 29.

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

99. Дудкин Ю.И. Выветривание, почвообразование и рекультивация на сульфидосодержащих отвалах Курской магнитной аномалии. Автореф. дисс. канд. биол. наук. Новосибирск, 1984. - 20 с.

100. Евилевич А.З., Евилевич М.А. Утилизация осадков сточных вод. -Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1988. 248 с.

101. Елизарова Т.Н., Казанцев В.А., Магаева Л.Н., Устинов М.Т. Эколого-мелиоративный потенциал почвенного покрова Западной Сибири. Новосибирск: Наука, Сибирская издательская фирма РАН, 1999.-240 с.

102. Етеревская Л.В. Роль фитоценозов в восстановлении техногенных почв Полесья // Экол. кооп., 1989. №3-4. - С. 65

103. Жариков Г.А., Марченко А.И., Рыбалкин С.П. Токсикологический вестник. 1997. №4. - С. 7 - 10.

104. Заборовский Е.П., Лисин С.С. Лесные культуры и лесомелиорация. М.: Лесная промышленность, 1972. - 306 с.

105. Засорина Э.В. Почвообразовательная роль травянистых фитоценозов в техногенных экосистемах (на примере Стойленского ГОКа Белгородской области) / Дис. канд. биол. наук. Курск, 1987. - 270 с.

106. Заявка 4142085 ФРГ. № 4142085. Публ. 24.06.93.

107. Зенков В.А. Проблемы обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения шахтерских городов Кузбасса. Кемерово, 1997.- 156 с.

108. Зырин Н.Г., Горбатов В.В., Обухова А.И. Система полевых и лабораторных исследований при контроле загрязнения почв тяжелыми металлами / Тяжелые металлы в окружающей среде. -М.: МГУ, 1980. -С.13-20.

109. Зубко И.А., Водолеев, A.C. Агроэкологические исследования в учебном процессе: региональный аспект // Проблемы стратегии регионального развития: матер. Всерос. науч. конференции. Тамбов,2006.-С. 162- 166.

110. Зубко И.А., Водолеев, A.C. Решение экологических проблем региона в системе образования // Проблемы региональной экологии.2007,-№2.-С. 63-66.

111. Ивлев В.А. Создание культурфитоценозов на нарушенных землях в условиях Красноуральского промузла // Техногенные воздействия налесные сообщества и проблемы их восстановления и сохранения. -Екатеринбург: «Наука», Уральское отделение, 1992. С. 53 - 58.

112. Ивлев В.А., Ибрагимов Р.К. Технология проведения лесной рекультивации. Урал - Свердловск, 1998 - С. 16.

113. Ильин В.Б., Сысо А.И. Микроэлементы и тяжёлые металлы в почвах и растениях Новосибирской области. Новосибирск: изд-во СО РАН, 2001.-229 с.

114. Ильин В.Б., Степанова М.Д. Относительные показатели загрязнения в системе почва растение // Почвоведение, 1979, № 11. - С. 61 -67.

115. Ильин В.Б., Степанова М.Д. Распределение свинца и кадмия в растениях пшеницы, выращенной на почвах, загрязнённых этими элементами // Агрохимия, 1980, № 5. С. 114 - 119.

116. Кандрашин Е.Р., Баранник Л.П., Андроханов В.А. Биологический этап рекультивации, его хозяйственная и экологическая оценка, проблемы освоения //Экология и рекультивация техногенных ландшафтов. Новосибирск: Изд-во Наука СО РАН, 1992. - С. 98 - 149.

117. Капелькина Л.П.,Тюрина Т.Б. Компостирование осадков городских сточных вод как метод подготовки их для утилизации в озеленении // Базовые принципы создания метода практической реализации систем экологической безопас. Л., 1989. - С. 118 - 129.

118. Капелькина Л.П. Экологические аспекты оптимизации техногенных ландшафтов. Санкт-Петербург: Наука, 1993. - 192 с.

119. Каплунов Ю.В., Климов С.Л., Красавин А.П. Экология угольной промышленности России на рубеже XXI века: Под общей ред. С.Л. Климова. М.: Изд-во Академии горных наук, 2001. - 295 с.

120. Карпачевский Л.О., Воронин А.Д., Дмитриев Е.А. Почвенно-биогеоценотические исследования в лесных биогеоценозах. М.: Изд-во МГУ, 1980.-160 с.

121. Касатиков В.А. Использование осадков сточных вод и компостов из твердых бытовых отходов // Химиз. с. х. 1989 - №11. - С. 29 - 41.

122. Касатиков В. А. Агроэкологические свойства и проблема утилизации осадков сточных вод г. Москвы // Технол. обраб. осадков природ, и сточных вод: Матер, семин. / О-во «Знание РСФСР». Моск. дом науч.-техн. прогр. М., 1990. - С. 73 - 79.

123. Касатиков В.А. Влияние ОСВ на почву // Химиз. с.-х. 1991. -№1.-С. 58-61.

124. Касатиков В.А., Касатикова С.М. Влияние ОСВ на почву // Химиз. с. х. 1991, №6. - С. 89 - 91.

125. Касатиков В.А., Рунин В.Е., Касатикова С.М., Шабардина Н.П. Влияние осадков городских сточных вод на микроэлементный состав дерново-подзолистой супесчаной почвы // Агрохимия. 1992.- №4. - С. 85-95.

126. Касатиков В.А. Агроэкологические особенности использования различных видов органических удобрений на основе городских сточных вод в лесопитомниках // Интенсиф. вырашивания лесопосадоч. матер., 1996.-С. 113-114.

127. Кислицин Л.И., Зимин Г.Т. Направление создания экологически безопасных хвостохранилищ // Матер, конф. по подготовке к Всерос. съезду по охране природы. Хабаровск, 1995. - С. 24 - 28.

128. Ковалёв Р.В. Рекультивация в Сибири и на Урале. Новосибирск: Наука СО, 1970.- 132 с.

129. Козлов В.П. Как бороться с ветровой эрозией почв. М.: «Знание» Сельское хозяйство, 1968 - 15 с.

130. Козлов Л.Г., Михкиев А.И., Синкевич Е.И. Луговые агроценозы на мелиорированных землях. Л.: Наука, 1982. - 180 с.

131. Козлов H.A. Птицы Новосибирска: пространственно-временная организация населения. Новосибирск: Наука, 1988. - 158 с.

132. Колесников Б.П., Пикалова Г.М. К вопросу о классификации промышленных отвалов как компонентов техногенных ландшафтов // Растения и промышленная среда. Свердловск, 1974. - С. 3 - 28.

133. Коропачинский И. Ю. Древесные растения Сибири. Новосибирск: Наука СО, 1983.-384 с.

134. Красняк С.Н. Влияние нетрадиционных органических удобрений на химические свойства дерново-подзолистой почвы // Современные проблемы почвоведения и экологии. М., 1993. -С. 87.

135. Красавин А.П., Катаева И.В., Останин A.B., Екатеринский В.А. Опыт ускоренной рекультивации нарушенных земель с использованием микроорганизмов // Растения и промышленная среда. 1992. №14. - С. 128- 133.

136. Краткий определитель бактерий Берги / Под ред. Г.А. Заварзина. -М.: Мир, 1980.-495 с.

137. Краткий толковый словарь по рекультивации / Отв. ред. С.С. Трофимов, Л.В. Моторина. Новосибирск, 1990. - 35 с.

138. Крунчак В.Г., Пономарева Л.В., Назаренко A.B., Иванова Т.И., Трушкина А.Н., Малинин А.И. Биологическая рекультивация почв //

139. Конф. «Интродукция микроорганизмов в окружающую среду», Москва. 17- 19 мая, 1994: Тез. докл. -М„ 1994. С. 55 - 56.

140. Куприянов А.Н. Биологическая рекультивация отвалов в субаридной зоне. Алма-Ата, 1989. - 112 с.

141. Курачев В.М., Андроханов В.А. Классификация почв техногенных ландшафтов // Сиб. Экол. журн. 2002. - №3. - С. 255 - 261.

142. Курачев В.М., Андроханов В.А., Двуреченский В.Г. Теоретические основы рекультивации нарушенных земель // Биологическая рекультивация нарушенных земель: Материалы Международного совещания, Екатеринбург, 3-7 июня 2002 г. Екатеринбург, 2003. - 239 -247.

143. Лебедев Д.Л. Осадок сточных вод города Великие Луки как органическое удобрение на песчаных почвах // Великолук. Гос.с.-х. акад., Великие Луки, 2003. 20 с.

144. Макеев П.С. Природные зоны и ландшафты. М.: ГИГЛ, 1956. -320 с.

145. Малюта О.В., Романова Е.М., Нуреева Т.В. Опыт оценки мелиорирующих свойств НОМУЛЛ методами биоиндикации // Интенсиф. выращивания лесопосадоч.матер., 1996. С. 118 - 120.

146. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий (нормативно-производственное издание) ОНД-86. М., 1986. - 93 с.

147. Методические указания по санитарно-биологическому исследованию почвы. М.: Гл. сан.-эпидем. упр-ние, 1981. - 14 с.

148. Методические рекомендации: основные микробиологические и биохимические методы исследования почвы. Л.: ВНИИСХМ, 1987. -47 с.

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

150. Мерзлая Г.Е., Зябкина Г.А., Нестерович И.А., Фомкина Т.П. Агроэкологическая оценка использования осадка сточных вод // Агрохимия. 1995. - № 5. - С. 102 - 108.

151. Мильков Ф.Н. Класс антропогенных промышленных ландшафтов. / Вопросы антропогенного ландшафтоведения. Воронеж, 1972. -С. 5-19.

152. Мильков Ф.Н. Человек и ландшафты. М., 1973. - 224 с.

153. Михайлуц А.П., Зайцев В.И., Иванов C.B., Зубицкий Б.Д. Эколо-го-гигиенические проблемы городов с развитой химической промышленностью. Новосибирск - Кемерово: «ЦЭРИС», «СИНТО», 1997. -190 с.

154. Михеев B.C., Семёнов Ю.М., Снытко В. А. Сибирские географические стационары // Виктор Борисович Сочава жизненный путь, научное творчество. - Новосибирск: Издательство СО РАН, 2001. — С. 70-81.

155. Моторина Л.В., Овчинников В.А. Промышленность и рекультивация земель. М., 1975. - 240 с.

156. Наплёкова H.H., Стебаева С.К., Кандрашин Е.Р., Шнайдер Н.К. Роль микробо- и зооценозов в деструкции опада техногенных экосистем Кузбасса // Техногенные экосистемы (организация и функционирование). Новосибирск: Наука СО, 1985. - С. 70 - 85.

157. Наплёкова H.H., Трофимов С.С., Кандрашин Е.Р., Фаткулин Ф.А. Формирование микробных ценозов техногенных ландшафтов Кузбасса // Изв. СО АН СССР. Сер. биол. наук. 1982. - Вып. 1, № 4. - С. 60 - 73.

158. Напрасникова Е.В. Биохимические и микробиологические показатели экологических функций почв // Почвы и повышение их производительной способности / Краснояр. НИИ с.х. Новосибирск, 1993.-С. 57-60.

159. Никушина Т.К., Шурина Р.Н. Использование осадков сточных вод г. Рязани как удобрения // Влияние химиз. земледелия на содержание тяжелых металлов в почвах с.-х. угодий и продукции растениеводства. М., 1988. - С. 127 - 135.

160. Новосельцева А.И., Родин А.Р. Справочник по лесным культурам. М.: Лесная промышленность, 1984. - 308 с.

161. Общесоюзные санитарно-гигиенические и санитарно-противо-эпидемиологические правила и нормы. ПДК в продовольственном сырье и пищевых продуктах. СанПиН 42-123-4089-86. - Минздрав СССР. -М.: 1986.

162. Овчинников В.А. Развитие и основные задачи рекультивации земель в СССР // Зем. реформы и пробл. земледелия СССР: Матер, выезд, сес. ВАСХНИЛ, Курск, 16-18 янв., 1991.-Курск, 1992.-С. 357-358.

163. Опекунова М.Г. Биондикация загрязнений. С.-П.: Изд-во С.-Петербургского ун-та, 2004. - 266 с.

164. Определитель растений Кемеровской области. Под ред. Красно-борова И.М. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001. - 477 с.

165. Орлов М.М. Леса водоохранные, защитные и лесопарки: устройство и ведение хозяйства. М.: Лесная промышленность, 1983. - 89 с.

166. Панов В.К. Мелиорация и интенсификация сельского хозяйства Нечерноземной зоны РСФСР. Л.: Лениздат, 1976. - 222 с.

167. Панычев A.A. Классификация техногенных нарушений экологии при горно обогатительных производствах.// Горн, ж., 1993, №6. - С. 53 -57.

168. Певзнер М.Е., Костовецкий В.П. Экология горного производства. -М.: Недра, 1990.-236 с.

169. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. М.: Высшая школа, 1975. -342 с.

170. Перельман А.И. Геохимия.- М.: Высшая школа, 1979. 423 с.

171. Пикалова Г.М., Серая Г.П., Пасынкова М.В., Левит С .Я., Комов C.B. Некоторые закономерности формирования культур фитоценозов в золоотвалах ТЭЦ Урала. / Растения и промышленная среда. Свердловск, 1974.-С. 69-96.

172. Полевые экспериментальные исследования рекультивируемыхландшафтов Кузбасса: отчет о НИР (заключ.): Э 30-28 / Кузбасскаягосударственная педагогическая академия; рук. Водолеев A.C.; исполн.:

173. Степнов A.A. и др. Новокузнецк, 2003. - 35 с.

174. Попова Л.Г., Михайлов Л.Н. Влияние осадков сточных вод на биологическую активность почвы // Вопросы экологии в интенсивных земледелиях Поволжья. Саратов, 1990. - С. 75 - 77.

175. Потапенко Я.И., Толоков Н.Р., Марченко В.И., Музыченко Б.А. Защита почв от эрозии. М.: Колос, 1975 - 128 с.

176. Работнов Т.А. Фитоценология. М.: Изд-во МГУ, 1983. - 296 с.

177. Рагим-заде Ф.К., Трофимов С.С. Экологические и социально-экономические критерии районирования рекультивационных работ в Сибири // Восстановление техногенных ландшафтов Сибири. Новосибирск: Изд-во «Наука», 1977. - 160 с.

178. Раменский Л.Г. Избранные работы.- Л.: Наука, Ленинградское отделение, 1971.- 333 с.

179. Растения в экстремальных условиях минерального питания. Под. ред. Школьника М.Я., Алексеевой-Поповой Н.В. Ленинград: Изд-во Наука, 1983.- 177 с.

180. Растения и промышленная среда. Отв. ред. Шилова И.И.Свердловск, 1980. 160 с.

181. РД 52.18.595-96. Федеральный перечень методик выполнения измерений, допущенных к применению при выполнении работ в областимониторинга загрязнения окружающей среды / Утв. Росгидрометом 15.10.96 Госстандартом РФ 20.12.96.-М.: 1997.- 48 с.

182. Рекультивация промышленных пустошей. Под ред. Н.Е Бекаревича, JI.B. Моториной / Комплексный подход в рекультивации. О комплексности в рекультивации. М.: 1972. - 166 с.

183. Ринькис Г.Я. Оптимизация минерального питания растений. -Рига: Зинатне, 1972. 356 с.

184. Ринькис Г.Я., Ноллендорф В.Ф. Сбалансированное питание растений макро- и микроэлементами. Рига: Зинатне, 1982. - 304 с.

185. Романенко М.Ф. Экология Кузбасса. Проблемы и перспективы. -Новокузнецк, 1992.- 78 с.

186. Рулев A.C. Применение полимерных материалов при выращивании лесных полос в сухостойной зоне Нижнего Поволжья. -М.: Лесная промышленность, 1989.

187. Санитарные нормы допустимых концентраций химических веществ в почве СанПиН. 42-126-4433-87.- М.: 1998. 42 с.

188. Саранчук В.И. Экологические проблемы хранения пород в отвалах угольных предприятий // Химия твердого топлива. 1998. №2. -С. 81-86.

189. Свистова, И.Д. Микробиологическая индикация урбанозёмов г. Воронежа / И.Д. Свистова, H.H. Талалайко, А.П. Щербаков // Вестник ВГУ. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2003, №2. С. 175 - 180.

190. Сергиенко Л.И., Тян В.П. Эколого-экономическая оценка использования осадка сточных вод в правобережье Саратовской области // Экол. пробл. сел. и вод. х-ва Поволжья: Тез. докл. науч.-практ. конф. -Саратов, 1992.-С. 17-18.

191. Серов К.А. Освоение золоотвалов Приморской ГРЭС // Плодородие почвы и продуктивность культур при повышении уровня интенсификации земледелия в Приморском крае Уссурийск, 1991. - С. 51-58.

192. Смирнова B.C., Сланевский В.В. Рекультивация солеотвалов. Рациональное направление и подбор растений для биологического их освоения // Экологические проблемы районов деятельности калийных предприятий. Л., 1989. - С. 99 - 103.

193. Справочник по климату СССР. Вып. 20. Температура воздуха и почвы. Л.: Гидрометеоиздат, 1965. 396 с.

194. Справочник по климату СССР. Вып. 20. Влажность воздуха, атмосферные осадки, снежный покров. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. 332 с.

195. Стационарные исследования природных ресурсов и качества среды. Иркутск, 1983. - 148 с.

196. Стернзат М.С., Сапожников A.A. Метеорологические приборы и измерения.- Л.: Гидрометеоиздат, 1978.- 392 с.

197. Стифеев А.И. Рекультивация земель и почвообразование в техногенных ландшафтах КМА / Дис. д-ра с.-х. наук в форме науч. докл., 1993.- 56 с.

198. Сэги И. Методы почвенной микробиологии (пер. с венгерского). М.: «Колос», 1983. - 296 с.

199. Таранов С.А. Использование гуминов окисленных углей для ускорения гумусонакопления на грунтах с карбонатными лессовидными суглинками в Кузбассе // Рекультивация в Сибири и на Урале Новосибирск, 1970.-С. 81-88.

200. Таранов С.А., Кандрашин Е.Р., Фаткулин Ф.А., Шушуева М.Г., Родынюк И.С. Парцеллярная структура фитоценоза и неоднородность молодых почв техногенных ландшафтов / Почвообразование в техногенных ландшафтах. Новосибирск: Наука СО, 1979. - С. 19-57.

201. Тарчевский В.В. Классификация промышленных отвалов // Растительность и промышленные загрязнения: Охрана природы на Урале. Вып. 7. Свердловск, 1970. -С. 84 - 89.

202. Тарчевский В.В. О выделении новой отрасли ботанических зна-ий промышленной ботаники // Растительность и промышленные заг-язения. - Свердловск: Изд-во Урал, ун-та, 1970. - С. 5 - 9.

203. Территориальная комплексная программа охраны окружающей среды Кемеровской области до 2005 года. Т. 4, 5 Кемерово, 1993. - 199 с.

204. Трофимов С.С. Перспективы рекультивации земель, нарушенных промышленностью в Западной и Восточной Сибири // Проблемы рекультивации земель в СССР,- Новосибирск: Наука СО, 1974. С. 3 -11.

205. Трофимов С.С. Экология и почвенные ресурсы Кемеровской области. Новосибирск: Наука, СО, 1975. - 300 с.

206. Трофимов С.С., Щербатенко И.В., Баранник Л.П. Гипергенез и эволюция техногенного рельефа Кузбасса. Новосибирск: Наука, 1977. - С. 14- 26.

207. Трофимов С.С., Наплекова H.H., Кандрашин Е.Р., Фаткулин Ф.А., Стебаева С.К. Гумусообразование в техногенных экосистемах. -Новосибирск, Наука СО, 1986. 165 с.

208. Уоллворк К. Нарушенные земли. М.: Прогресс, 1979. - 269 с.

209. Чекасина Е.В., Лободюк В.Д., Кандыба Е.В. О возможности применения комплекса биопрепаратов для рекультивирования нарушенных земель // Конф. «Интродукция микроорганизмов в окружающую среду» Москва., 17 19 мая, 1994: Тез. докл. - М., 1994. -С. 114- 115.

210. Черевко A.C., Полякова Г.Е., Сысо А.И. Одновременное атомно-эмиссионное спектрографическое определение макро- и микроэлементов в золе растительных материалов с дуговым аргоновым двухструйным плазмотроном // Агрохимия. 2000. - № 10. - С. 67 - 70.

211. Чертес К.О., Быков Д.Е., Ендураева H.H., Тупицина О.В. Рекультивация отработанных карьеров // Экология и промышленность России. 2002. - № 11. - С. 18 - 22.

212. Чибрик Т.С. Основы биологической рекультивации. Екатеринбург: Изд-во Уральского ун-та, 2002. - 172 с.

213. Федотов В.И. Ландшафтные особенности известнякового севера Среднерусской возвышенности // Материалы отчётной научной конференции за 1965 г. Воронеж, 1966. - С. 10-12.

214. Федотов В.И. Опыт классификации и типологии антропогенных комплексов известнякового севера Среднерусской лесостепи // Вопросы ландшафтной географии. Воронеж, 1969. - С. 78 - 84.

215. Федотов В.И. Сущность горнопромышленных ландшафтов // Материалы 2-й региональной конференции «Антропогенные ландшафты центральных черноземных областей и прилегающих территорий». -Воронеж, 1975. С. 52 - 54.

216. Федотов В.И. Ретроспективный анализ динамики антропогенных ландшафтов // Вопросы структуры и динамики ландшафтных комплексов. Воронеж, 1977. - С. 102 - 113.

217. Федотов В.И. Соотношение природных и технологических факторов в формировании техногенных ландшафтов // Охрана природы Южного Урала и Приуралья. Уфа, 1979. - С. 45 - 52.

218. Федотов В.И. Техногенные ландшафты: теория, региональные структуры, практика. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1985. - 192 с.

219. Филиппович Ю.Б., Водолеев A.C., Севастьянова Г.А., Коничев A.C. Выделение, очистка и свойства кислой рибонуклеазы лизосомной фракции грены тутового шелкопряда // Биохимия. 1980. - Т. 45. - Вып. 5.-С. 821 -828.

220. Фирсов H.H. Краткий словарь микробиологических терминов. -Екатеринбург: УГУ, 2002. 192 с.

221. Флора Сибири: в 14 томах. Новосибирск, 1987 - 2003.

222. Хромов С.П. Метеорология и климатология для географических факультетов. JL: Гидрометеоиздат, 1983. - 456 с.

223. Шевцов Н.М. Внутрипочвенная очистка и утилизация городских сточных вод. - М.: Агропромиздат, 1988. - 87 с.

224. Шенников А.П. Введение в геоботанику. Д.: Изд-во ЛГУ, 1964. - 447 с.

225. Щепотьев Ф. В. Разведение быстрорастущих древесных пород. -М.: Изд-во Лесная промышленность, 1975.- 232 с.

226. Шилова И.И. Формирование растительности и биологические особенности некоторых видов растений на шламовых отвалах алюминиевых заводов Урала. Автореф. канд. дис. - Свердловск, 1972. -28 с.

227. Экологически безопасное размещение и эффективное использование осадков сточных вод на техногенных ландшафтах

228. Кузбасса: отчет о НИР (промежуточ.): К11-22 / Кузбасская государственная педагогическая академия; рук. Водолеев А.С.; исполн.: Степнов А.А. и др. Новокузнецк, 2001. - 80 с.

229. Alter J.H. Chicagos program for using sludge to reclaim land // Compost sci., 1976, v. 17. P. 22 - 24.

230. Aoki M., Ichii H. Sevage sludge use in agriculture and evaluation of composting facilites // Trans. 14 th Int. Congr. Soil Sci., Kyoto, Aug., 1990, vol. 4. Commis. 4.- Kyoto, 1990. S. 210 - 215.

231. Arobaara H., Hari P., Kuusela K. Possibble effect of changes in atmospheric composition and acid rain on tree growth // Comum. Inst. Forest. Tenn. 1984.N122.- P. 16-18.

232. Assessing the environmental movement's attitudes toward risk assessment // Environmental Science and Technology / News. 1997. 31-10.-P. 470A-476A.

233. Beck U. Ecological Enlightenment // Essays on the Politics of the Risk Society/Higland, NJ, 1995.

234. Bimbas D. Schadstoffe in Klärschlamm und Kompost // Leben und Umwelt, 1985, v.22, N 6. S. 131- 132.

235. Beaver S.H. The Black Country // In Myers J. Stffordshire, part 61 of The Land of Britain, 1945. P. 146 - 152.

236. Beaver S.H. The Potteries: a study in the evolution of cultural landscape // Transactions and Papers, Institute of British Geographers, №34, 1964.- P. 1-31.

237. Blass J.S., Leudendecker W.G., Tobel T.M., Miller M.P. Fate of sludge born constituents at semiarid land application facility // Amer. Soc. Agron. Annu. Meet. 1991. Madison, 1991. - P. 41 - 42.

238. Borgegard Sven-Olov, Rydin Hakan. Utilization of Waste products and in organic fertilizer in the restoration of iron-mine tailigs // J. Appl. Ecol.- 1989. 26, N3. - P. 1083 - 1088.

239. Bouvarel P. Le deperissement des forets françaises atribue aux depots aeides // Pollut. Atmos. 1984.26 N 103. P. 156 - 158.

240. Boyle M ichael. B iodegradation o f land-applied sludge // J. Environ. Qual. 1990. -19, N4. - P. 640 - 644.

241. Bush P.W. Spoiled lands to the south-east of Leeds // Proceedings of the Derelict Land Symposium, 1969. P. 21 - 28.

242. California EPA. Technical Support Document for Describing Abailable // C. Silburn ancer Potency Factors. October 1997.

243. Chang A.C., Granato T., Page A.M. Land application of municipal sludge Assessing the phytotoxicity of metals // Amer. Soc. Agron. Annu. Meet. 1991,- Madison, 1991.-P. 38.

244. Charter R.A., Tabatabai M.A., Hemming S.J. Phytoavailability of metals from sewage sludges and their humate base couterparts added to soils // Amer. Soc. Agron. Annu. Meet. 1993. Cincinnati, 1993. - P. 269.

245. Chytil K. Probleme der Klarschlamment-senchung I I Forderungsdient, 1986, v. 34. N10.- S. 267- 269.

246. Clapp C.E., Dowdy R.H., Larson W.E., Linden D.R., Normann C.M., Halbach T.R., Polta R.C. Utilization of municipal sewage sludge on agricultural land in Minnesota // Amer. Soc. Agron. Annu. Meet. 1993/ Cincinnati, 1993.- P. 312.

247. Criteia and Recommendation for land application of sludges in the horth-east // Pensylvania state University. Bull, 1986, N 851. P. 94.

248. Crites R.W. Land application systems for municipal sludge // Bio Cycle, 1985, v. 26, N 4. P. 32 - 34.

249. Crow F.R. Soil properties of surface mined land // Trans. ASAE, 1984, V. 27, №3.-P. 827- 832.

250. Daniels W.L., Haering K.C., Dove D.C. // Virginia Coal and Energy Quartetly. V.l. Virginia Coal and Energy Res. Center, 1989. P. 194 - 200.

251. Daniels W.L., Stuczynski T., Pantuck K., Pistelok F., Szymborski A. Restoration of mining wastes with sewage sludge in upper Silesia // Poland, 1995,- P. 115- 124.

252. Davey S. Revolutionary experiments turn sludge into fuel // Water pollution Control, 1984, v. 122. N. 6. P. 10 - 12.

253. Davis R.D. Agricultural utilization of sewage sludge: Areview // J. Inst. Water and Environ. Manag. 1989. - 3, N 4. - P. 351 - 355.

254. Davis R.D., Beckett P.H.T., Wollan E. Critical of twenty potentially toxic elements in young spring barley. Plant and Soil., 1978, v 49, N 2. -P. 395-408.

255. Diaz L.T. Golneke C. G. Co-composting refuse and sludge // Bio Cycle, 1984, v. 25, N 4. P. 21 - 25.

256. Diez Th. Landwirtschaftliche Klarschlammver-wertung in Ballungraumen dargestellt am Beispiel der Stadt Munchen // Z. fur Kulturtechnik und Flurbereingung, 1982. v. 23, N 3. S. 149 - 163.

257. Dippel Martin. Rechtliche Fragen bei der Aufbringung von Klärschlamm a uf 1 andwirtschaftliche F lächen // Z uckerindustrie., 1 994 -119, N5.- S. 395 - 401.

258. Essington M.E., Mattigod S.V. Element partitioning in size and density- fractionated sewage sludge and sludg-amended soil // Soil Sei. Soc. Amer. J. - 1990. - 54, N 2. - P. 385 - 394.

259. Fraschini C. Impiego dei fanghi biologici in agricoltura // Eco. 1993. - 11, N5.- S. 10- 13.

260. Grgic Petar, Lacusic Radomir. Pionirske biljne zajednice na deponijama pepela I sljake // God. biol. inst. Univ. Saraevo.- 1987. 40. S. 17-25.

261. Haering K.C., Daniels W.L. Developing regional guidelines for using sewage sludge to reclaim mined land // Amer. Soc. Agron. Annu. Meet. 1992. -Minneapolis, 1992.- P.41.

262. Hall I.G. The ecology of disused pit heaps in England // Ecol., 1957. V. 45,№ 3.

263. Hall G.W. The Chicago experience in large scale land application.// Bio Cycle, 1985, v. 26, N 1. P. 38 - 40.

264. Hanson В. An age-old recipe for fertilizing soil also tackles trash // Amicus J.- 1993.- 15, N3. P. 38 - 42.

265. Hattori Hiroyuki/ Influence of cadmium on decomposition of sewage sludge and microbial activities in soils // Soil Sei. and Plant Nutr.- 1989. 35, N2.- P. 289-299.

266. Henning S.J. Alphs M.S., Krogmeier M.J. Evaluation of processed sewage sludge treated with anhydrous ammonia as a nitrogen fertilizer // Amer. Soc. Agron. Annu. Meet. 1991-Medison, 1991. P. 44.

267. Henry S.L., King R., Harrison R.B. Distribution of nitrate leaching from application of sewage sludge to Douglas fir // Amer. Soc. Agron. Annu. Meet. 1991.- P. 349.

268. Hooda P.S., Alloway B.J. Sorption of Cd and Pb by selected temperate and semi-arid soils: effects of sludge application and ageing of sludged soils // Water, Air, and Soill Pollut. 1994. - 74, N 3- 4. - P. 235 - 250.

269. Hue N.T., Ranjith Subasinghe A. Segawe sludges in Hawaii: chemical composition and reactions with soils and plants // Water, Air, and Soil Pollut. -1994. 72, N 1 - 4. - P. 265 - 283.

270. John M.K. Cadmium uptake by eight booed crops as influenced soil levels of cadmium // Environ. Pollut, 1973, v. 4. P. 7 - 15.

271. Kaub R. Waldsterbem hochgebirge // Natur und Umwelt. 1984. 64, N4.- S.6- 7.

272. Kiss S, Drägan-Bularda M, Pasca D. Engimology of the recultivation of technogenic soils // Adv. Agron. Vol. 42. San Diego etc, 1989. - P. 229-278.

273. Kobus Jozef, Zaban Janus, Gajda Anna. Wplyw osadu sciekowego naaktywnosc biologiczna gleb zdegradowanych i przemiany w nich wegla, azotu, focf icynku // Pam. Pulaw. 1990. - N96. - S. 121 - 137.

274. Korentajer A. A review of the agricultural use of sewage sludge benefits and potential hazards // Water S. Air. 1991. - 17, N 3. - P. 189 -196.

275. Krishoamohan R, Herbich John B, Hossner Lloyd R, Williams Fred

276. Environmental aspest of vegetation reclamation of bauxite residue disposal areas Light Metalls // 1992: Pros. Techn. Sess. TMS Light Metals Comm. 121 st TMS Annuu. Meet, San Diego, Calif, March 1-5, 1992 / Warnendale (Calif.), 1991.- P. 5- 9.

277. Krone Ch, Koch J, Leidel Y, Scheel W. // Brennst.-Warme-Kraft. 1992.44, № 10.- S. 454 456.

278. Kuhulman L.R, Dale B, Groengof A.C. Young T.F.F. // Adv, Recev. and Recucl.: Concept. And Technol.: Collect. Pap. Ree. 93. Int. Recucl. Congr,Geneva.-Copenhagen, 1993.- P. 100- 101.

279. Ladnorg U. Die Rekultivierung trägt Früchte // Keram. J.- 1995. 47, N8.-S. 624-626.

280. Lag J. Soil pollution by cadmium from incineration plants// AMB 10 J human environm, 1985, v. 14, N 6. P. 356.

281. Lagerwerff I.V. Lead, mercury and cadmium as environmental contaminants // In.: Micrometrions in Argiaulture. Madison, Wisconsin USA, 1972.- P. 593-628.

282. Logan T.J., Burnham J.C. The N-Viroprocess: an advanced technology to convert sewage sludge into a soil product // Amer. Soc. Agron. Annu. Meet. 1993. / Cincinnati, 1993. P. 321.

283. Lue-Hing C., Zenz D.R., Pietz R.J., Granato T.C. Encouraging the beneficial use of sewage sludge application to land // Amer. Soc. Agron. Annu. Meet. 1993. Cincinnati, 1993. - P. 321 - 322.

284. Lux A. Beitrag zur kenntnis des Einblusses der Industrie -Exhalationen aut die Bode vegetation in Kiebernborsten (Diibener Heide) // Arch. Forstwesen. 1964. № 13.- P. 1215- 1223.

285. Maclean A. I. Cadmium in different plant species and its availability in said as influenced by organic matter and additions of lime, Pb, Cd and Zn. // Can. J. Soil Sei, 1976, v. 56, N 3. P. 129 - 138.

286. Marchand A, De Giaves E., Pozzoli B. // Techn,sci, meth. 1991. № 12.- P.597- 604.

287. Matthews P. J. // J. Inst. Water and Environ. Manag. 1992. 6 №5. P. 551 -559.

288. Matsuzaki T. Composing organic wastes and application. Farming Japan, 1985, v. 19, № 5. - P. 13 - 39.

289. Matthews P. J., Santori M., Spinosa L. Lutilizzazione inagricultura dei fraughi nei paesi della CEE // Agricole ItaL, 1982. N 516. S. 289 304.

290. McPherson M.A., Peverly J.H. Influence of MSW and sludge composts on redox potential and related pore: water chemistry in soil columns // Amer. Soc. Agron. Annu. Meet. 1993. Cincinnati, 1993. - P. 231.

291. Mulchi C.L., Adamu C.A., Bell P.F., Ckaney R.L. Residual heavy metal concentrations in sludge amended coastal plain soils 1. Comparison of extractants // Commun. Soil Sci. and Plant Anal. 1991. - 22, N 9 - 10. - P. 919- 941.

292. Narain P., Mcintosh M.S., Angle J.S. Nitrogen mineralization of -1991.- Madison, 1991.-P. 407.

293. Nerudova M. Komplexni system hnojeni kaly z cistriren odpadnich vod verejnych kanalizaci // Metodiky pro zavadeni vysledku vyzkumu do zemedelscke praxe, 1984, N 2. S. 49.

294. Nitsch E. Programm zum Schutz von gefardeten Jungtieron und Wiesenbruiitem// Fortschr. Land-wirtschaft, 1986, Bd. 64, N 19.- S. 14 -15.

295. Oxenham J.R. Problems of land reclamation. // Proceedings of the Derelict Land Symposium, 1969. P. 34 - 37.

296. Paprzycki E. Kiasyfikacia nieuzytkow poprzemyslowych //Biuletyn Zaklad Ochrany Przyrody /APAN (Warszawa), 1956. № 1.

297. Petruzzelli G., Lubrano L., Petronio B.G., Gennaro M., C., Vanni A., Liberatori A. Soil sorption of heavy metals as influenced by sewage sludge addition // J. Environ. Sci. and Health. A. 1994. - 29, N 1. - P. 31 - 56.

298. Pounds N. J. G. The spread of mining in the coal basin of Upper Silesia and Northern Moravia, "Annals Assocn Amer Geogrs", vol. 48, 1958. -P. 149- 163.

299. Preer I.R., Shekkon H.S., Stephens B.R., Collins M.S. Factors affect-ting Heavy metal content of garden vegetables // Environ. Pollut., 1980, v. 1, N2.- P. 95- 104.

300. Processing and use of sewage sludge. // Processing of the 3-rd International Symposium / D. reidel Publishing company, 1984. P. 386.

301. Purbes D. Trace-elements contamination of the environment // Amsterdam Oxford N. Y, 1977. - 260 p.

302. Raubuch M., Beese F. Pattern of microbial indicators in forest soils alang an European transect // Biology and Fertility of Soils. 1995. - 19, N4.-P. 362-368.

303. Ryan J.A. Controlling cadmium in human food chain // A review and rational basedon health effects / Environm research, 1982, v. 28. P. 251 -302.

304. Shariatpanahi M., Anderson A.G. Assimilation of cadmium, mercury and lead by vegetables following long-term land application of wastewater // Sci. total Environm, 1986, v. 52, N 1 2. - P. 41 - 47.

305. Silburn D.M.,Crow F.R. Soil properties of surface mined land // Trans. ASAE, 1984, V.27, N 3. P. 827 - 832.

306. Skousen J., Clinger C. Sewage sludge land application program in west Virginia. // J. Soil and Water Conserv. 1993. - 48, N 2. - P. 145 - 151.

307. Sopper W.E. Reclamation of Mined Land Using Municipal Sludge. V. 1. Springer-Verlag. New York, 1992. P. 3551- 4310.

308. Stewart B.R., Daniels W.L., Jackson M.L. // Powell River Project Proceedings. Virginia, 1994.

309. Stienen H., Rademacher P. Abiotishe und bioligische Aspekte des Wald sterbens // Nature und Mus. 1983,113, N 6. S. 157 - 166.

310. Tomek K., Aichberget K., Nelhieber T. Die Verwertung von Klars-chlam in der Landwirtschaft // Forderungsdient. 1986. Bd. 34, N 1. - S. 1 -17.

311. Vance G.F. Heavy metal concentrations in soils and plants of an abandoned coal mine five years after sludge amendment // Amer. Soc. Agron. Annu. Meet. 1991.- Madison, 1991.- P. 422.

312. Webber M.D, Wang C, Topp G.C. Organic contaminants in Canadian agricultural soil // Can. J. Soil Sci. 1993. - 73, N 4. - P. 656.

313. Wilson S. A., Rahe T.M., Webber W.B. Municipal wastewater sludge as a soil amendment for revegetating final landfill cover // J. soil water conserve, 1985. v.40,N3.- P. 296- 299.

314. Yadav K., Jha K.K., Jha K. Microbial decomposition of poultry manure and sewage sludge in soil // J. Indian Soc. Soil Sci.- 1989. 37, N2. -P. 301 -305.

Информация о работе

Водолеев, Анатолий Сергеевич
доктора сельскохозяйственных наук
Барнаул, 2007
ВАК 06.01.02

Диссертация

Рекультивация техногенно нарушенных земель южного Кузбасса с использованием нетрадиционных мелиорантов - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы