Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Состояние проблемы 5
1.1. Глеегенез почв при загрязнении углеводородами нефти 7
1.2. Глеегенные последствия ремедиации почв, загрязненных углеводородами нефти при размещении отходов 26
1.3. Цель и задачи исследований, принципы их выполнения 34
ГЛАВА 2. Объекты исследований 38
ГЛАВА 3. Методы исследований 42
ГЛАВА 4. Факторы развития глеегенеза почв на объектах нефтяной промышленности 55
ГЛАВА 5. Глеегенная деградация свойств
чернозема при биодеструкции нефти 85
5.1. Динамика Е/,-рН состояния чернозема, загрязненного нефтью, при ремедиации в условиях различного увлажнения 86
5.2. Глеегенное изменение гидрофизических свойств и микросложения чернозема 132
5.3. Глеегенная трансформация чернозема 164
ГЛАВА 6. Экологическая оценка чернозема, загряз ненного нефтью, и предложения по ремедиации 174
6.1. Эдафическое влияние промывок с применением сурфактантов на чернозем, загрязненный нефтью 182
6.2. Реакция растений на ремедиацию с применением био-ПАВ чернозема, загрязненного нефтью 192
6.3. Влияние биоорганических удобрений и влажности почвы на гор. Ап чернозема при загрязнении нефтью 210
Выводы 224
Список литературы 228
Приложения 301
- Глеегенные последствия ремедиации почв, загрязненных углеводородами нефти при размещении отходов
- Глеегенное изменение гидрофизических свойств и микросложения чернозема
- Реакция растений на ремедиацию с применением био-ПАВ чернозема, загрязненного нефтью
- Влияние биоорганических удобрений и влажности почвы на гор. Ап чернозема при загрязнении нефтью
Введение к работе
Одной из важнейших государственных задач настоящего времени в Российской Федерации является предотвращение деградации почвенного покрова, поскольку около 10% общего мирового загрязнения приходится на долю России, где проживают 2,5% населения Земли. Площадь земель, в разной степени загрязненных выбросами промышленных предприятий, достигает 62 млн. гектаров. Сильное техногенное загрязнение педохими-чески активными веществами отмечается на площади свыше 4 млн. га, в том числе на крупных массивах пахотных земель. Высокая степень химического загрязнения (в десятки и сотни раз выше фоновых значений) наблюдается на площади около 300 тыс. га.
Среди основных факторов химического загрязнения почв следует выделить: выбросы промышленных предприятий и автотранспорта, сбросы сточных вод, орошение загрязненными водами, размещение отходов производства и потребления, низкую эффективность применяемых технологий восстановления ресурсов - добычи, хранения и транспортировки нефти и продуктов её переработки. Вследствие загрязнения происходит деградация свойств почв.
Особенно следует выделить проблему загрязнения почв углеводородами нефти в связи с увеличением количества автомобилей, интенсификацией транспортировки нефти и нефтепродуктов по трубопроводам, расширением сети предприятий нефтепродуктообеспечения. В силу этих причин наблюдается практически повсеместное расширение площади нефтезагрязненных земель. При переносе жидких поллютантов поверхностными и почвенно-грунтовыми водами ореол загрязнения может быть значительно увеличен.
Проблема загрязнения почвенного покрова нефтью и сопутствующими загрязнителями в настоящее время приобрела в России общегосударственное значение, что неоднократно отмечалось в числе приоритетных экологических проблем в Государственных докладах о состоянии окружающей природной среды Российской Федерации за последние годы.
Весьма существенным обстоятельством является возрастание техногенной нагрузки на почвенный покров Центрального региона Европейской территории России. Однако до сих пор не исследованы процессы техногенной деградации почв на фоне избыточного увлажнения, остаются нераскрытыми механизмы неблагоприятной трансформации свойств переувлажненных почв в присутствии органических поллютантов, в том числе углеводородов нефти.
Вместе с тем, механизмы техногенной деградации почв под влиянием перечисленных выше факторов сопоставимы с природными почвообра-зующими процессами, протекающими в южной тайге и лесостепи. При нарастании степени гидроморфизма, сопровождающего развитием анаэробиоза и глееобразования, в почве происходит активизация процессов элювиирования. Очевидно, что интенсивность деградации почв естественных и антропогенно-модифицированных ландшафтов связана с водным режимом, а также наличием легко ферментируенмых органических веществ.
Поэтому при нормировании техногенной нагрузки на почвы в районах нефтяной промышленности, как и повсеместно, следует учитывать и уровень загрязнения органическими веществами, и условия увлажнения почв. Несмотря на то, что раскрытие механизмов глеегенной деградации почв весьма важно как в теоретическом, так и в прикладном аспектах, этот вопрос освещен не достаточно. Данное направление исследований приобретает особую значимость в связи с экологической оценкой и ремедиацией почв, загрязненных углеводородами нефти.
Глеегенные последствия ремедиации почв, загрязненных углеводородами нефти при размещении отходов
В настоящее время рекультивация загрязненных и нарушенных земель осуществляется в соответствии с действующими в Российской Федерации нормативно-правовыми и инструктивно-методическими документами [96, 97, 98, 99, 100, 264, 267, 268, 269]. Рекомендуемые мероприятиякасаются ремедиация почв, загрязненных при размещении отходов, в том числе, содержащих нефть и нефтепродукты. Для снижения уровня загрязнения почв и грунтов в местах размеще ния отходов и на прилегающих к ним землях применяются различные тех нологии. Традиционные технологии включают механические, физико химические, биологические и другие методы воздействия. К механическим приёмам относятся землевание, сбор, вывоз и захоронение загрязненных почв. Физико-механические мероприятия - это промывка почв, обработка W химическими реагентами. Биологическими методами являются внесение штаммов микроорганизмов, утилизирующих поллютанты, а также фито-ремедиация. В новейших технологиях ремедиации загрязненных почв используются наиболее эффективные мелиоранты, адаптированные к факторам среды, высокоактивные штаммы микроорганизмов, очистительные установки с применением моющих средств и т. д. Следует отметить, что эффективность детоксикации почв и грунтов с помощью и традиционных, и новейших технологий зависит от возможного v вторичного загрязнения пород зоны аэрации на рекультивируемых и при легающих землях.
Поллютанты могут поступать из атмосферного воздуха и (или) из грунтовых вод. Данная проблема может быть решена снижением выбросов вредных веществ в атмосферу, уменьшением сбросов сточных вод, регулированием уровня грунтовых вод и их очисткой. Анализ существующих технологий и проектных разработок по детоксикации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, показывает, что их применение вызывает развитие анаэробиоза в почве. Анаэробные условия возникают, во-первых, из-за повышения содержания органического вещества в почве и, следовательно, увеличением биохимического потребления кислорода. Во-вторых, ряд технологий предусматривает пере 9 увлажнение загрязненных почв, например, промывки. Образующиеся в анаэробных условиях продукты неполного распада органических загрязнителей, сорбентов и мелиорантов окисляются акцепторами электронов, в том числе Fe (III). Возникновение в почве подобной ситуации может послужить причиной развития глеегенеза. В этой связи следует остановиться на рассмотрении ряда широко применяемых технологических направлений. Например, одно из таких направлений включает технологии, использующие промывки с применением химических реагентов для очистки почв, загрязненных нефтью, мазутом и маслами. Состав моющих средств варьирует, но, как правило, они включают поверхностно-активные вещества, органические растворители, щелочь. Среди технических моющих средств, используемых для очистки загрязненных нефтью и нефтепродуктами почв, можно указать «Сириус», «Безотходный отмыватель конструкций» и другие [173]. Промывки загрязненных нефтью почв с применением сурфактантов, т. е. синтетических органических поверхностно-активных веществ (ПАВ) проводятся сразу после разливов с целью очистки почв до уровня полной нефтеемкости, чтобы избыток нефти и нефтепродуктов не вытекал из рекультивируемого слоя почвы и грунта [65]. В данном случае используют 20-ти % водный раствор ПАВ. Для отмывания почва увлажняется до состояния суспензии. Например, чернозем типичный рекомендуют отмывать от нефтепродуктов путем отстаивания в растворе 11% растворе ПАВ при температуре +23 С в течение 40 минут. Следует отметить, что повсеместно применяемые синтетические сурфактанты (СПАВ) являются высокотоксичными веществами, которые плохо разлагаются и поэтому опасны для окружающей природной среды. Наиболее перспективным решением данной проблемы считается применение биосурфактантов (био-ПАВ), которые имеют преимущества перед синтетическими ПАВ, поскольку легче подвергаются биодеструкции [54, 233]. Опасность применения ПАВ связана также с тем, что сурфактанты способствуют образованию водонефтяных эмульсий, легко проникающих вглубь почвы [282, 364]. Это обстоятельство способствует не только распространению загрязнения, но и развитию глеегенеза и сульфатредукции в анаэробных зонах. Объемная очистка нефтезагрязненных почвогрунтов основывается на промывке водой [20]. В этом случае промывается слой почвы и грунта от поверхности до глубины 2 м при соотношении воды и почвы 5:7. Использование препаратов на основе ПАВ рекомендуется также при естественном обводнении земель, например, для болотистой местности с целью ликвидации аварийных разливов нефти путем перевода её в эмульгированное состояние [282].
Многие технологии рекультивации земель, загрязненных жидкими органическими экотоксикантами, основаны на применении сорбентов для удаления избытка поллютантов в основном с поверхности почвы. Эффек тивность действия и способы утилизации зависят от состава сорбентов. Для удаления избытка нефти, нефтепродуктов, масел, жиров и других органических загрязнителей используют сорбенты на минеральной и органической основе [70, 73, 171, 326, 329, 391, 392]. В состав сорбентов естественного происхождения входят верховой торф моховой группы («Сорбойл», «Лессорб»), сапропель («Сибсор-бент»), ватин, угольная крошка и различные отходов сельского хозяйства, пищевой, деревообрабатывающей промышленности. Очевидно, что сорбенты, пропитанные нефтью и нефтепродуктами, в переувлажненной почве способствуют развитию анаэробиоза. Для детоксикации почв, загрязненных углеводородами нефти, при-меняют различные мелиоранты. К их числу, например, относится гумино
Глеегенное изменение гидрофизических свойств и микросложения чернозема
Целью исследования было изучение последействия глеегенеза на гидрофизические свойства загрязненной нефтью почвы в связи с их реме-диацией углеводсодержащими веществами. Проведенные нами исследования показали, что последействием глеегенеза является развитие слитости в черноземе [109, 161]. Это обстоятельство проявляется и при загрязнении чернозема углеводородами нефти. Глеегенное развитие слитости в черноземе, загрязненном углеводородами нефти, выражено в снижении водопроницаемости почвы (табл. 9).
Под влиянием переувлажнения изменяется основная гидрофизическая характеристика чернозема, загрязненного нефтью (Приложение 4), поэтому возрастают многие виды влагоемкости почвы (табл. 10). В результате внесения легко ферментируемых веществ увеличивается набухание чернозема, несмотря на загрязнение нефтью (рис. 29). Признаки слитизации не связаны с накоплением лабильных силикатов - вермикулита и монтмориллонита; напротив, вследствие глеегенеза в иле увеличивается количество каолинита и хлорита (табл. 11). Эти изменения происходят на фоне формирования агрономически ценной структуры чернозема (табл. 11; Приложение 5). Полученные нами результаты показывают, что улучшение агрегиро-ванности почвы вследствие нефтяного загрязнения не сопровождается увеличением её гидрофобности из-за детергентного воздействия продуктов анаэробной ферментации углеводов. При отсутствии такого воздействия нефтезагрязненные почвы, по-видимому, будут иметь повышенную гидрофобность. Например, при вне сении в почвы Апшеронского полуострова в качестве химических мелиорантов нефтепромысловых отходов наблюдается увеличение Сорг. и формирование агрономически ценной структуры, резкое снижение тонких фракций и содержания всех категорий почвенной влаги [271].
V wI/O m
Согласно полученным результатам исследований, в не загрязненном нефтью черноземе из-за глеегенеза ярко проявляется обесструктуривание почвы [109, 160, 161, 162]. Это обстоятельство отчетливо выражено в резком снижении водопроницаемости (табл. 13), увеличении влагоемкости (табл. 14) и набухания почвы (рис. 30). Например, развитие анаэробиоза вследствие переувлажнения и внесения легко ферментируемых веществ в чернозем вызывает уменьшение коэффициента фильтрации (Кф). Особенно отчетливо это проявляется при кратковременно застойно-промывном режиме: Кф снижается в 3-4 раза по сравнению с контролем (табл.). В этом случае водопроницаемость чернозема становится такой же, как и в иллювиальных горизонтах подзолистых почв тяжелого гранулометрического состава (Кф=0,01-0,07 м/сут). Длительное затопление чернозема не вызывает столь значительного изменения значений Кф, которые остаются на уровне величин в контроле. Однако и при таком водном режиме из-за внесения углеводов происходит существенное снижение водопроницаемости (в 2 раза). Наличие легко ферментируемых веществ и водный режим почвы оказывают наибольшее влияние на снижение водопроницаемости чернозема, минерализация и химический состав вод имеют подчиненное значение.
По результатам проведенных исследований установлено, что минерализованные сульфатно-натриевые и сульфатно-кальциевые воды, содержащие углеводы, приводят к тем же изменениям коэффициента фильтрации согласно типам водного режима, что и пресные гидрокарбонатно-кальциевые или ультрапресные воды. Например, из-за кратковременно застойно-промывного режима произошло снижение Кф до нуля в варианте «почва + сульфат натрия +сахароза» и до 0,3 м/сут в варианте «почва + сульфат кальция + сахароза» (табл. 13). При длительно застойно-промывном режиме в случае использо Длительное (1,5 года) глеегенное воздействие на чернозем вызывает значительное увеличение водоудерживающей способности почвы, которое особенно ярко выражено на фоне кратковременно застойно-промывного режима. Например, в интенсивно восстановительной кислой среде, т. е. при кратковременно застойно-промывном типе водного режима в присутствии легко сбраживаемых веществ (вариант «почва +сахароза»), отмечалось резкое увеличение всех видов почвенной влагоемкости (табл. 14). Однако наиболее существенные изменения касались максимальной капиллярно-сорбционной влагоемкости (WMI CB) И наименьшей влагоемкости (WKBX значения которых возросли по сравнению с неорошаемой почвой, соответственно, на 13,5 % и на 22 %. При слабом развитии анаэробиоза (вариант «почва»), несмотря на тот же самый тип водного режима, возрастание значений видов влагоемкости было несущественным ( 5 %), т. е. в пределах ошибки опыта. При кратковременных переполивах чернозема минерализованными сульфатно-натриевыми и сульфатно-кальциевыми водами с внесением углеводов развивается интенсивный анаэробиоз и резко увеличивается вла-гоемкость почвы (табл. 15). В этом случае величины WMKCB И WKB значительно возрастают (WKB=105,0 %). Даже осолонцевание не оказывало подобного воздействия. Резкое увеличение водоудерживающей способности чернозема имеет неблагоприятные экологические последствия, поскольку в этом случае снижается запас легкодоступной растениям влаги. В частности, засушливость и переувлажнение резче проявляются в уплотненных черноземах, что приводит к угнетению растений [204, 207]. Глеегенез обусловливает повышение набухания почвы (рис. 30). В условиях наиболее интенсивного развития глеегенеза в гор. Ап чернозема, чему способствует кратковременно застойно-промывной режим, набуха ниє фрагментов почвы (размером 3-5 мм) при использовании пресных вод возрастает на 15-20 % по сравнению с контролем [109]. Проведенный статистический анализ оказал, что при уровне вероятности Р0,95 различия между контролем (неорошаемая почва) и вариантом «почва +сахароза» значимы. Увеличение набухания объясняется тем, что при впитывании воды почвой возрастает толщина водной пленки на поверхности почвенных частиц, что приводит к их раздвижению и, как результат, набуханию почвы [61]. Повышение диспергированности почвенной массы обусловливает рост набухания почвы, уменьшение количества водопроводящих пор и водопропускной способности.
Проведенный рентгендифрактометрический анализ илистой фракции гор Ап чернозема с признаками слитизации показал (табл. 16), что в иле не происходит увеличения содержания смектитов, но возрастает количество гидрослюд [161]. Очевидно, что иллитизация почвы является следствием интенсивного развития анаэробиоза; в этих условиях лабильные силикаты, наоборот, подвергаются разрушению. Поскольку гидрослюды, в отличие от смектитов, не являются набухающими минералами, то проявления сли-тости в гор. Ап чернозема, отмеченные выше, обусловливаются переупаковкой и более плотным сложением почвенных частиц, а также изменением свойств их поверхности по отношению к воде. На развитие иллитизации в черноземах, лугово-черноземных и каштановых почвах, например, при орошении, указывают многие авторы [41,84, 216, 217, 230, 331, 339, 353, 382]. В этих работах механизм иллитизации объясняется, во-первых, необратимой фиксацией калия из почвенного раствора, например, на фоне развития элювиально-глеевого процесса при рисосеянии [41, 216, 217]. Во-вторых, иллютизацию связывают с физическим дроблением минералов пылеватых частиц, которое приводит к оглиниванию почвы с образованием гидрослюд [230, 331, 339].
Реакция растений на ремедиацию с применением био-ПАВ чернозема, загрязненного нефтью
Эдафическое значение применения био-ПАВ оценивали по реакции сельскохозяйственных растений в условиях лабораторного вегетационного опыта [127, 128, 129]. С этой целью был проведен влагозарядковый полив гор. Ап нефтезагрязненного чернозема с внесением мелиоранта, содержащего углеводы и ферментированный навоз. Наибольший положительный эффект был достигнут в варианте с овсом. Во-первых, после ремедиации овес дает двойную прибавку урожайности в первый год по сравнению с контролем, соотношение основной и побочной продукции увеличивается в 4 раза (табл. 23). На нефтезагряз-ненной почве без ремедиации было отмечено 50 % снижение урожайности овса. Во-вторых, эдафические свойства нефтезагрязненного чернозема после ремедиации и выращивания овса значительно улучшаются. В этих условиях совместное разложение в почве нефтяных углеводородов и углеводов не только не приводит к повышению суммарной токсичности почвы, но и вызывает противоположный эффект — стимуляцию роста (рис. 38). Несмотря на загрязнение почвы нефтью и внесение углеводов, обогащен-ность гумуса азотом по отношению C:N остается на уровне контроля, т. е. в 2 раза ниже, чем в варианте «почва + нефть» (табл. 24). Благоприятные изменения также происходят в групповом и фракционном составе гумуса (табл. 25), а именно: повышается количество гуми-новых кислот, связанных с Са2+, возрастает показатель СГК-СФК, увеличивается сумма гуминовых кислот и фульвокислот.
Структурное состояние почвы становится лучше: возрастает содержание агрономически ценных агрегатов и коэффициент структурности, количество водопрочных агрегатов характеризуется как «отличное» (табл. 26; Приложение 6). Однако оструктуривание почвы не сопровождается увеличением её гидрофобности: водоудерживающая способность почвы остается почти на уровне контроля (Приложение 4), различные виды почвенной влагоемкости не уменьшаются, а набухание почвы даже возрастает почти на 25 % (табл. 27). Положительные изменения агрегатного состава (табл. 27) позволяют использовать кротовый дренаж в целях ремедиации, например, при интенсификации промывок с кратковременным затоплением. Другие культуры оказали иное воздействие на почву в условиях ремедиации. Это объясняется их большей чувствительностью к загрязнению. Однако некоторые тенденции изменения урожайности и эдафических свойств были аналогичными варианту с овсом. По учету урожайности установлено, что загрязнение нефтью 10 г/кг почвы крайне отрицательно отражается на сельскохозяйственных культурах (табл. 23). Наиболее чувствительными к такому уровню загрязнения нефтью гор. Ап чернозема являются кукуруза и газонные травы, для которых отмечено уменьшение урожайности 70 %. Клевер и ячмень можно считать более устойчивыми культурами, т. к. снижение их урожайности составило 50 %. Поэтому рекомендуемые для биологического этапа рекультивации травы (райграс, мятлик, полевица) не подходят для этой цели при уровне загрязнения нефтью 10 г/кг почвы. Через год после загрязнения нефтью гор. Ап чернозема было отмечено положительное последействие на урожайность кукурузы, клевера, газонных трав, ячменя. Кроме этого, вымерзание клевера снизилось от 38 % в контроле до 16 % в варианте с нефтью.
Ремедиация нефтезагрязненной почвы углеводе одержащими мелиорантами в сочетании с влагозарядковым поливом оказывает отрицательное последействие на газонные травы и, особенно, ячмень. Урожайность кукурузы и клевера под влиянием ремедиации не изменяется и остается такой же низкой, как и в варианте с нефтью. Установлено влияние растений на остаточную суммарную токсичность почвы, загрязненной нефтью. Оценка суммарной токсичности почвы по методу биотестирования (рис. 38), проведенная через 4 месяца самоочищения чернозема от нефти, показала, что почти под всеми культурами почву можно считать нетоксичной, за исключением варианта с кукурузой. Результатом разложения нефти в почве, занятой ячменем, газонными травами, клевером, является эффект стимулирования роста корней проростков индикационной культуры. Однако это положительное последействие менее выражено, чем в варианте с овсом. Совместное разложение в почве углеводородов нефти и углеводов, связанное с ремедиацией, усиливает ростостимулирующий эффект в вариантах с кукурузой, клевером, ячменем, но тоже в меньшей степени, чем в варианте с овсом. Только под газонными травами ремедиация привела к резко негативным последствиям, здесь из-за разложения нефти и углеводов сформировалась высоко токсичная среда. Как последействие влагозарядкового полива с внесением углеводсо-держащего мелиоранта было отмечено возрастание обогащенности гумуса азотом в конце вегетационного периода в вариантах с клевером и газонными травами - почти в 2 раза (табл. 24). Этот показатель был лучше не только по сравнению с нефтезагрязненной почвой, но и с контролем. В вариантах с ячменем и кукурузой подобного последействия не было. Вследствие ремедиации агрегатный состав почвы под кукурузой несколько улучшился, но неблагоприятным эдафическим фактором было избыточно высокое содержание водопрочных агрегатов размером 0,25 мм.
Влияние биоорганических удобрений и влажности почвы на гор. Ап чернозема при загрязнении нефтью
В главе 1 было отмечено, что ускорения для реабилитации загрязненных нефтью почв применяют различные биоорганические удобрения, в том числе «Бамил», «Пудрет» и другие. Однако поступление в почву органического вещества в условиях переувлажнения может приводить к развитию глеегенеза. Возможные глее-генные последствия ремедиации нефтезагрязненных почв с помощью биоорганических удобрений в настоящее время почти не изучены. Как правило, при биовосстанавливающих обработках почв, загрязненных нефтью, рекомендуют поддерживать влажность почвы на оптимальном уровне - 60 % от ГШВ [198, 427, 463], что трудно выполнимо в реальных условиях. Проведенные нами исследования показали [130], что при использовании биоорганических удобрений «Бамил» и «Пудрет» для ремедиации нефтезагрязненного чернозема нельзя допускать даже незначительного переувлажнения почвы. Например, при увеличении влажности чернозема, загрязненного нефтью, с 60 до 80 % от ГШВ резко возрастает суммарная токсичность почвы и повышается подвижность железа на фоне увеличения «дыхания почвы» (табл. 28). Эти различия являются статистически значимыми. На количество аммиачного азота и рН почвы такое повышение влажности не оказывает существенного влияния (табл. 28). Во всех вариантах разложение нефти и биоорганических удобрений происходило преимущественно в слабокислой среде.
В переувлажненной почве даже при очень высоком уровне загрязнения нефтью (20-25 г/кг) отмечается большая интенсивность дыхания, возрастающая при увеличении температуры, а также повышенное содержание подвижного железа и марганца [466]. Соединения азота оказывают существенное влияние на редукцию железа в почве. Например, нитраты значительно замедляют этот процесс, аммонийные соли, наоборот, усиливают его, вероятно, за счет стимуляции жизнедеятельности всех микроорганизмов под влиянием азота и, особенно, железо-марганцевых бактерий и спороносных палочек [440, 446, 447]. Поэтому технологии использования биоорганических удобрений и других органических мелиорантов для ремедиации почв, загрязненных нефтью, должны предусматривать возможные негативные глеегенные последствия. Таким образом, экологическая оценка чернозема, загрязненного нефтью, сделать следующие выводы: 1. При низком (1000-2000 мг/кг почвы) и среднем (2000-3000 мг/кг почвы) остаточных уровнях загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами не проявляется их отрицательное влияние на свойства почвенных агрега тов. Последействием поливов водой чернозема, загрязненного нефтью, яв ляется увеличение влагоемкости, а при ремедиации почвы по меласснои биотехнологии - и набухания. Это сопровождается снижением коэффици ента фильтрации почвы. 2. Биоиндикация нефтяного загрязнения с целью оценки сохранности экологических функций почвы в агроэкосистемах может осуществляться по состоянию сельскохозяйственных растений с различной чувствительно стью к негативным изменениям факторов среды. 3. Установлено, что при биологической рекультивации чернозема с уровнем загрязнения нефтью 10 г/кг почвы целесообразно использовать овес, ячмень и клевер, поскольку эти культуры наименее чувствительны к такому уровню загрязнения. Травы (мятлик, райграс, полевица) не подходят для биологической рекультивации из-за повышенной их чувствительности к нефтяному загрязнению. Продолжительность самовосстановления эдафических условий в агроэкосистемах - до 1 года. 4. Последействие глеегенной ремедиации нефтезагрязненной почвы зависит от сельскохозяйственных культур. При использовании овса наблюдается наибольший положительный эффект: повышаются урожайность культуры, улучшается гумусное и агрегатное состояние почвы, сохраняется доступность растениям воды и веществ из почвенного раствора. Глее-генная ремедиация обусловливает отрицательное последействие на газонные травы и ячмень. 5. Совместное разложение в почве углеводородов нефти и углеводов при глеегенной ремедиации не только не приводит к повышению суммарной токсичности почвы, но и вызывает противоположный эффект — стимуляцию роста. Это положительное последействие также зависит от растений и наиболее выражено под овсом. Кукуруза, клевер, ячмень оказывают меньшее положительное воздействие, чем овёс. Только под газонными травами формируется высокотоксичная среда. 6. Под влиянием нефти и биоорганических удобрений «Бамил» и «Пудрет» в черноземе формируется преимущественно кислая и токсичная среда, повышается подвижность железа. Способность почвы к самовосстановлению сохраняется благодаря активному разложению органических веществ. Проведенные исследования позволяют сделать следующие предложения по ремедиации чернозема, загрязненного нефтью: 1.
Очищение чернозема от нефти можно стимулировать внесением уг-леводсодержащих веществ (растительных остатков, мелассы и т. п.) в сочетании с поливами до ШТВ или с кратковременным застоем воды в почве. При увеличении продолжительности переувлажнения чернозема, загрязненного нефтью, эффективность применения углеводсодержащих мелиорантов снижается. 2. Структурное состояние чернозема, загрязненного нефтью, позволяет использовать кротовый дренаж для интенсификации их промывки с целью удаления поллютантов. 3. При ремедиации почвы, загрязненной нефтью, с применением био органических удобрений «Бамил» и «Пудрет» следует избегать переув лажнения почвы из-за возможного увеличения токсичности среды. Оцен ка степени загрязнения и нормирование уровня остаточного загрязнения почв должны осуществляться дифференцировано, с учетом реакции на за грязнение не только почв, но и, особенно, различных видов сельскохозяй ственных растений.
