WWW.DISUS.RU

БЕСПЛАТНАЯ НАУЧНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Контроля и детоксикацияагроценозов юга центральногонечерноземья, подверженных техногенномувоздействию

На правах рукописи

ЕВТЮХИНВЛАДИМИР ФЕДОРОВИЧ

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕОБОСНОВАНИЕ КОНТРОЛЯ И ДЕТОКСИКАЦИЯАГРОЦЕНОЗОВ ЮГА ЦЕНТРАЛЬНОГОНЕЧЕРНОЗЕМЬЯ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ТЕХНОГЕННОМУВОЗДЕЙСТВИЮ

Автореферат

диссертации насоискание ученой степени

докторабиологических наук

по пециальностям: 03.02.08–экология,

06.01.04 – агрохимия

МОСКВА,2011

Работавыполнена в ООО «МНТЦ» и в ФГОУ ВПО«Российский государственный аграрныйзаочный университет»

Научныеконсультанты:заслуженный деятель науки и техникиРФ,

профессор, доктор биологических наук

Еськов ЕвгенийКонстантинович,

профессор, доктор сельскохозяйственныхнаук

Мажайский ЮрийАнатольевич

Официальныеоппоненты:доктор биологических наук

Замана СветланаПавловна

доктор биологических наук,профессор

Орлова ВалентинаСергеевна

доктор биологическихнаук

Шаркова СанияЮнусовна

Ведущая организация: ГНУРязанский НИИ сельского хозяйстваРоссельхозакадемии

Защита состоится «___»___________ 2011 г. в ___ часов на заседаниидиссертационного совета Д-220.056.01 при ФГОУ«Российский государственный аграрныйуниверситет по адресу: 143900, г. Балашиха-8Московской области, ул. Юлиуса Фукчика,1;тел.: (495) 521-45-74; сайт http//www.rgazu.ru

Сдиссертацией можно ознакомиться вбиблиотеке Российского государственногоаграрного заочногоуниверситета.

Автореферат размещен на сайтеВАК referat_vak@obrnadzor.gov.ru __________

Авторефератразослан «___» _______________ 2011 г.

Ученый секретарьдиссертационного совета,

кандидат биологический наук,доцент________________О.Л. Сойнова


ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКАРАБОТЫ

Актуальность. В последние десятилетия, в рядерегионов Российской Федерации, отмечаетсявсе большее нарушение гармонииэкологического равновесия. Это происходитв результате увеличения объемов отходов изагрязняющих веществ антропогенногопроисхождения, поступающих в атмосферу,почву, поверхностные и грунтовые воды, а изних по трофическим цепям к животным ичеловеку.

Фотохимические процессыв атмосфере, физико-химические ибиологические – в водной и почвенной среде, необеспечивают детоксикации резковозросшего количества загрязнителей.Опасными являются высокие концентрациитяжелых металлов, углеводородов в почве.При этом изменяются природные процессымиграции и трансформации веществ,естественный химический состав почв,растений и подземных вод.

Ведение земледелия, натехногенно загрязненных почвах,становится одной из актуальных проблемэкологии и сельскохозяйственногопроизводства. К факторам, загрязняющимокружающую среду, часто относят применениеминеральных, а также известковых иорганических удобрений. Но альтернативы ихприменению пока нет, так как ониобеспечивают 50% урожая. Хотя свойстваудобрений как фактора урожайностиизучаются нескольких десятков лет, влияниезагрязняющих веществ, содержащихся вудобрениях на миграцию поллютантов впочве, их аккумуляцию растениями ипоступление в подземные воды, остаетсяпредметом острой дискуссии и пристальногоизучения.

Разработка научнообоснованных приемов детоксикации почв актуальна инеобходима для обеспечения устойчивостиземледелия, получения экологическибезопасной продукции, предупреждениядальнейшего распространениязагрязнителей через почву, растения иподземные воды. Изучение миграцииполлютантов в системе «почва – растение» взависимости от состояния почв, состава иактивности биоты микроорганизмов,интенсивности загрязнения, применяемыхудобрений и растительности актуальна дляпонимания закономерностей развитияагроэкосистем в условиях прогрессивновозрастающего техногенного загрязненияокружающей природной среды.

Цель исследований заключалась в теоретическомобосновании и разработке научнообоснованных систем контроля, защиты идетоксикации агроэкосистем,подвергающихся прогрессивновозрастающему техногенному загрязнению,для получения экологически безопаснойсельскохозяйственной продукции.

Для реализациипоставленной цели предусматривалосьрешение следующихзадач:

  • определить источники истепень техногенного воздействия наокружающую природную среду в разных частяхизучаемого региона;
  • проследить динамикумиграции химических элементов вестественных условиях экополигона«Мещера»;
  • дать оценкусовременного состояния экологическойситуации в агроэкосистемах югаЦентрального Нечерноземья;
  • оценить на основеэкспериментальных исследованийиспользование фитомелиорации, как способадетоксикации загрязненных почв;
  • обосновать ведениесельскохозяйственного производства наслабозагрязненных (2 г/кг) нефтью идизельным топливом почвах;
  • разработать и научнообосновать рациональные системыприменения удобрений в севооборотах длядетоксикации загрязненных тяжелымиметаллами дерново-подзолистой супесчанойпочвы и оподзоленного чернозема;
  • изучить составсообщества почвенных микроорганизмов и ихфункционирование в зависимости от степенитехногенного загрязнения и способовдетоксикации почв;
  • провести экологическуюоценку детоксикационных мероприятийагрохимическими, гидрохимическими,микробиологическими, биологическимиметодами;
  • определитьэкономическую эффективностьагрохимических приемов детоксикации почв,загрязненных тяжелыми металлами.

Научная новизнаработы заключается в:

  • теоретическомобосновании научно-методических подходовк изучению закономерностей формированиятехногенных потоков загрязняющих веществагроэкосистем;
  • обоснованиирегиональной градации техногенногозагрязнения почв на основе установлениязакономерностей региональногогеохимического фона и профильногораспределения валовых форм тяжелыхметаллов в основных типах почв;
  • выявлении особенностейпространственного распространенияэлементов-загрязнителей в агроценозах исоставлении эколого-геохимическиххарактеристик почв по отдельным металлам ввиде картосхем;
  • установлениизакономерностей поведения экотоксикантовв системе «почва – растение – подземные воды» и разработке наэтой основе научно обоснованной системыдетоксикации техногенно загрязненныхпочв;
  • разработкеметодологических и экологических подходовклассификации техногенных источниковзагрязнения в региональном аспекте;
  • выявленииэкологических последствий изакономерностей влияния разных форм ивидов минеральных удобрений на состояниесерой лесной тяжелосуглинистойпочвы;
  • научном обоснованииприменения систем удобрений в агроценозахна техногенно загрязненных почвах;
  • научном обосновании ипрактической реализации функционированияагроценозов на примере экополигона«Мещера», представляющего собойкрупномасштабную модель водосборногоучастка левобережного Окскогобассейна.

Основные положения,выносимые на защиту:

  1. Научно-методические подходы кэкологической классификации региональныхтехногенных источников выбросов.
  2. Закономерностинакопления и миграции ТМ в системе«почва-внутрипочвенные и поверхностныеводы» в пределах экополигона«Мещера».
  3. Результатыпочвенно-экологического мониторингаагроценоза на основе научно-методическихподходов к его ведению с учетоминтенсивности атмотехногенных источникови региональной градации почв по химическимзагрязнителям.
  4. Применение люпинаузколистного как монокультуры дляфитодетоксикации химически загрязненнойдерново-подзолистой супесчаной почвы.
  5. Экологическоеобоснование возможности использования всельскохозяйственном производстве слабозагрязненных почв нефтью, дизельнымтопливом.
  6. Обоснованиеоргано-минеральной системы примененияудобрений в кормовых севооборотах длядетоксикации повышенно загрязненных ТМдерново-подзолистой супесчаной почвы иоподзоленного чернозема.
  7. Оценкадетоксикационных мероприятий длязагрязненных почв.
  8. Экономическаяэффективность применения систем удобренийв севообороте на дерново-подзолистойпочве.

Практическая значимостьрезультатов работ:

  • проведениерегионального почвенно-экологическогомониторинга, позволившего оценитьгеохимическую характеристикураспределения микроэлементов и тяжелыхметаллов в агроэкосистемах, что необходимодля планирования системы земледелиясельхозпредприятий;
  • разработанные способыдетоксикации загрязненных почв в системе«почва –растение –подземные воды», основанные набиологических и агрохимическихмероприятиях;
  • научно обоснованнаяоргано-минеральная система удобрений всевообороте на повышенном уровнезагрязнения тяжелыми металламиагроэкосистем, способствующая снижениюфитотоксичности почв и получениюэкологически безопасной продукции;
  • обоснованная иапробированная детоксикациядерново-подзолистых супесчаных почв,загрязненных тяжелыми металлами,посредством многолетнего выращиваниялюпина узколистного;
  • разработаны проектыэкологически обоснованных системудобрений в севооборотах региона с учетомуровня загрязненности почв, позволяющихснизить влияние загрязнения и получитьэкологически безопасную продукцию.

Апробация работы. Результаты работы доложены иобсуждены на международных, всероссийскихи отраслевых совещаниях и конференциях.Важнейшими из них являются: Международнаяконференция «Мелиорация загрязненныхдеградированных земель». – Польша,Сельскохозяйственная академия в г. Щецине,2005 г.; Международная научно-методическаяконференция «Нормированиеводопользования в орошаемом земледелии».– Херсон(Украина), 2005 г.; Десятая Республиканская смеждународным участиемнаучно-практическая конференция«Социально-гигиенический мониторингздоровья населения», – Рязань, РГМУ, 2006 г.;Конференция с участием иностранныхспециалистов «Экология человека, гигиена имедицина окружающей среды на рубеже веков:состояние и перспективы развития»,посвященная 75-летию ГУ НИИ экологиичеловека и гигиены окружающей среды им. А.Н.Сысина РАМН. –Москва, 2006 г.; Международнаянаучно-практическая конференция «Приемыповышения плодородия почв и эффективностиудобрений», посвященная 130-летию со днярождения академика Я.Н. Афанасьева – основателя ипервого заведующего кафедрой почвоведенияУО «БГСХА». –Горки, БГСХА, 2007 г.; II Международная научнаяконференция «Современные проблемызагрязнения почв». – Москва, 2007 г.; Пятый международныйконгресс по управлению отходами иприродоохранными технологиями.ВэйстТэк-2007. –Москва, 2007 г.; Конференция по использованиюудобрений и отходов. – Южно-Сахалинск, 2008 г.; Международнаянаучно-практическая конференция«Агрохимия и экология: история исовременность». – Нижний Новгород, 2008 г.; 13-аяРеспубликанская научно-практическаяконференция «Социально-гигиеническиймониторинг здоровья населения». – Рязань, 2009 г.;Всероссийская научная конференция«Методическое обеспечение мониторингаземель сельскохозяйственного назначения».– Москва, 2009 г.– Москва, 2011г.;V-я Всероссийская научно-практическаяконференция «Состояние среды обитания ифауна охотничьих животных России»

Результатыпочвенно-экологического мониторинга ирекомендуемые способы детоксикации почвагроценозов использованы приразработке: рекомендаций по проведениюэколого-мелиоративных мероприятийрекультивации техногенно загрязненных идеградированных культурных ландшафтов, 2002г.; научно обоснованных рекомендаций порегулированию водного режима антропогеннозагрязненных почв с применениемусовершенствованных конструкцийводооборотных гидромелиоративных систем,2002 г.; научно обоснованных рекомендаций поприменению агрохимической мелиорациипочв, подверженных техногенномузагрязнению, в условиях южной частиНечерноземной зоны РФ, 2009 г.;учебно-методических пособиях длястудентов агроэкологическихспециальностей.

Рекомендации широкоиспользуются Управлением«Рязаньмелиоводхоз»,проектными и землеустроительнымиорганизациями при планировании и проведении проектных иэксплуатационных работ, а такжехозяйствами региона при производствесельскохозяйственной продукции.

Публикации.Основныеположения диссертационной работыопубликованы в 96 печатных работах, в томчисле 3 монографии, 8 статей в журналах,рекомендованных ВАК, 4 –рекомендации, 9 –нормативных документов и научных отчетов, 5– учебно-методических работи других изданиях (труды научныхконференций и ведомственные сборники).Монография «Нейтрализация загрязненныхпочв» за вклад и укрепление экологическойбезопасности и устойчивое развитие Россииотмечена в 2008 г. национальнойэкологической премией.

Структура иобъем работы.Диссертация состоит из введения, семи глав,выводов и предложений производству, спискаиспользованной литературы из 485наименований, 55приложений.Общий объем диссертации 478 страниц, из них– 358 страницосновного текста, в том числе 93 таблицы, 25рисунков.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫИССЛЕДОВАНИЙ

В настоящей работеприведены результаты научныхисследований, проводившихся по двумвзаимосвязанным направлениям: с однойстороны, почвенно-экологическиймониторинг агроландшафтов, подверженныхтехногенному загрязнению, с другой – агробиологические иагрохимические приемы детоксикацииагроценозов, загрязненных тяжелымиметаллами и нефтепродуктами.

Исследования поэкомониторингу выполнялись в рамкахрегиональных и местных программ (ЗК РФ от25.10.2001 № 136-ФЗ). Программа мониторингаземель Рязанской области разработана всоответствии с Земельным кодексом РФ иПоложением об осуществлениигосударственного мониторинга земель,утвержденного постановлениемПравительства РФ от 28.10.2002 г. № 846.Контроль за выполнением программымониторинга земель Рязанской области на2005–2010 гг.осуществлялся комитетом по земельнымресурсам и землеустройству Рязанскойобласти и главным управлением природныхресурсов РФ по Рязанской области.

Второе направлениеисследований связано с изысканиемнаучного обоснования экспериментальнымпутем оптимальных систем примененияудобрений и фитомелиорации в условияхстационарных полевых опытов. Исследованиявыполняли в условиях лизиметрическихопытов с использованием лизиметровконструкции ВНИИГиМ, в которых находиласьпочва с ненарушенным сложением профиля.Глубина лизиметров 1,9 м, диаметр от 0,985 до 1,13м. Лизиметрическая площадка являетсячастью опытного поля Мещерского филиалаВНИИГиМ.

Для проведенияпостоянных наблюдений за антропогеннымизагрязнениями агросистем организованыпостоянно действующие экополигоны:«Мещера», в хозяйствах Рязанского районаЗАО «Заборье», ЗАО «Московское», ОПХ«Полково», Ряжского района СПК «Колос»,утвержденные комитетом РоссийскойФедерации по земельным ресурсам иземлеустройству от 28.11.1995 г. № К-1/302.Выделены постоянные опорные точкинаблюдения на основных типах почв.Расположение точек наблюденийпредставлено на рисунке 1.

Почвенные пробыотбирали в соответствии с ГОСТ 17.4.3.03-84, ГОСТ17.4.4.02-84, с методическими рекомендациями,указаниями 1993 г., 1998 г. Определение в ТМпроводили в соответствии с «Методическимиуказаниями … ЦИНАО», 1992 г., с применениемметода масс-спектрометра иатомно-эмиссионного спектрометра Optima-4300 синдуктивно-связанной плазмой Elan-6100 в АСИЦВИМС.

 Рисунок 1.Расположение точекнаблюденийв -0

Рисунок 1.Расположение точекнаблюденийв 1993–2006гг.

С целью выявленияособенностей распределения металлов иизучения регионального геохимическогофона в основных типах почв Рязанскойобласти было заложено 17 полнопрофильныхразрезов. Черноземы (5 разрезов)оподзоленные и выщелоченные с тяжело- исреднесуглинистым гранулометрическимсоставом, сформированные на морене,карбонатных покровных суглинках и глине.Серые лесные (4 разреза) тяжело- исреднесуглинистые почвы, сформированы напокровных суглинках и морене.Дерново-подзолистые (4 разреза) песчаные,супесчаные и среднесуглинистые почвы,сформированы на эоловых песчаных иаллювиальных отложениях. Из каждогоразреза, которые в трех повторностях, послоям 0–10,10–20, 20–40, 40–60 см и так далее доматеринской породы были отобраныпочвенные образцы. Валовое содержание Zn, Cu,Pb, Cd, Co, B, Mn, V, Ni, Sn, Mo определяли методоматомно-абсорбционной спектрометрии спламенной атомизацией в 5М азотной кислоте.Исследования морфологических,агрохимических и некоторых агрофизическихсвойств проводили на основе общепринятыхметодик (Методические…, 1982, 1992;Практикум…,1986; Методическиерекомендации…, 1987).

Для изучения возможнойтранслокации загрязняющих веществ вприродной среде на основе эмпирическогометода была разработана классификационнаяшкала техногенных нагрузок, которые поинтенсивности антропогенного воздействиядифференцированы на очень высокие,высокие, повышенные, средние, низкие, оченьнизкие.

Сравнительная оценкадвух периодов (1993–1999 гг. и 2001–2009 гг.) изучения потока химическихзагрязнителей в атмосферных выпаденияхосуществлялась методами, используемымипри исследовании атмосферных осадков ивоздуха (РД 52.04.186-89, 1991). Отбор осадковпроводили в семи точках Рязанской области(Пронский, Старожиловский, Спасский 2 точки,Клепиковский, Рыбновский, Михайловскийрайоны и в четырех точках Рязанскогорайона). Для отбора снега фиксироваласьплощадь (0,25 м2) иглубина шурфа. Подготовка проб заключаласьв их оттаивании при комнатной температуре.При отборе осадков в виде дождяисключалось попадание в образецпосторонних веществ, использовалисьемкости, инструменты, не содержащиетяжелых металлов. Полиэтиленовыедождесборники экспонировались только вовремя дождя. Отбиралась суммарная средняяпроба за месяц, которая характеризоваласреднее содержание определяемыхкомпонентов за соответствующий периодвремени.

Изучение потоковмиграции Pb, Cd, Zn, Cu на экополигоне «Мещера» в1998–1999 гг. и2001–2007 гг.исследовались в подземных и поверхностныхводах. Для этих целей на экополигоне былипробурены наблюдательные скважины,перехватывающие подземный сток стерритории природного ландшафта. Малаярека данного природного ландшафтаявляется коллектором, принимающим какповерхностные, так и внутрипочвенныестоки. Пробы воды отбирали ежемесячно вистоке, середине и устье.

В комплексеисследований по детоксикации агроценозов,загрязненных ТМ, изучали эффективностьразличных систем удобрений в кормовыхсевооборотах. Для разработки приемафитодетоксикации были проведенывегетационные опыты в испарителях ГГИ-500-50(площадь 50 см2),дерново-подзолистая супесчаная почвакоторых загрязнена растворимыми солями.Исходная почва содержала Cd – 0,1 мг/кг, Pb – 6, Zn – 16, Cu – 15 мг/кг.Концентрацию загрязнения металламидоводили до шестикратного содержания,соответственно 0,6, 36, 96, 90 мг/га.Растительными объектами исследованияслужили люпин узколистный, овес и клеверкрасный.

В исследованиях с цельюоценки фитодетоксикации загрязненных ТМдерново-подзолистых супесчаных почвиспользовали люпин узколистный. Закладкуполевого мелкоделяночного опыта (1х2 м)проводили в 3-х кратных повторениях. Наповерхность опытных делянок вносилизагрязненную водорастворимыми солямипочву в определенном количестве, согласновариантам: 1) фон – исходная почва; 2) 3 фона; 3) 4 фона; 4) 5фонов. Далее делянки тщательноперекапывали на глубину пахотногослоя.

Учет урожая поводили вфазе молочно-восковой спелости. Весьурожай сразу разделяли на части растений:плоды и надземная масса (стебли + листья).После высушивания плоды растрескивалисьна зерно и створки бобов. Экологическоекачество растительной продукции (зерно,створки бобов, стебли + листья)анализировали в ФГУ САС «Рязанская», ФГУСАС «Подвязьевская» в соответствии с ГОСТ30692-2000 «Корма, комбикорма, комбикормовоесырье».

Для интегральной оценкитоксичности почвы изучали еебиологическую активность двумя методами: 1)определение суммарной токсичности почвыметодом тест-культуры (редис); 2)определение и интенсивности разложенияцеллюлозы методом аппликаций по шестиповторениям. Интенсивность разрушенияльняного полотна оценивалась по Д.Г.Звягинцеву (1980).

Опыты по изучениюагрохимических приемов детоксикацииповышенного комплексного загрязнения Pb, Cd,Zn, Cu дерново-подзолистой супесчаной почвыпроводили с 2002 по 2008 г., черноземаоподзоленного – с 2004 по 2008 г. По региональнойградации загрязненности почв химическимиэлементами содержание Pb 40 мг/кг, Cd – 0,6, Zn – 110, Cu – 90 мг/кг представлялоповышенное загрязнение. Моделированиеповышенного уровня загрязнения почвыпроведено посредством довнесения в почвуводорастворимых солей изучаемыхэлементов. Для этого из лизиметров напленку выбирали слой почвы глубиной 20 см. Вделяночных опытах загрязнители тщательносмешивали с 2 кг из взятой делянки почвы.Загрязненную почву равномернораспределяли по лизиметру, или наповерхность делянки и тщательно ееперекапывали.

Опыты заложены ипроводились с 2002 г. в кормовых севооборотахпри чередовании культур: картофель, ячмень,клевер 1 г.п., клевер 2 г.п., озимая рожь,свекла кормовая, овес. В них исследовалиэффективность разных систем примененияудобрений: органо-минеральной,минеральной, органической. Озимая рожьпосле зимы была изрежена, поэтому веснойстеблестой в этих делянках доводили дооптимальной густоты ячменем. Схемыэкспериментальных исследованийпредставлены в таблицах 1, 2.

Сравнительная оценкавлияния наиболее эффективнойоргано-минеральной системы удобрений(Н40Р240 N1K1) в севообороте проведена вусловиях лизиметрического опыта надерново-подзолистой супесчаной почве. Вэтом случае созданы три уровнякомплексного загрязнения почвы Pb, Cd, Zn, Cu:средний, высокий и чрезвычайно опасный.Почвы загрязняли ранее описаннымиспособами.

Для изучения миграции Pb,Cd, Zn, Cu в системе «почва – растения – грунтовые воды» влизиметрических опытах отбиралипочвенные, растительные и образцывнутрипочвенных вод. В почве определялиподвижные формы металлов, извлекая ихацетатно-аммонийным буфером рН 4,8. Врастениях и лизиметрических водах – общее содержаниеТМ. Содержаниеорганического вещества определяли по ГОСТ26213-91, а групповой и фракционный состав пометоду И.В. Тюрина в модификации В.В.Пономаревой и Т.А. Плотниковой[1980].

Таблица 1. Схема закладкии проведения лизиметрического имелкоделяночного опытов в условияхтехногенного загрязнениядерново-подзолистой почвы

№№ вариантов опытов Содержание вариантов, системыприменения удобрений всевооборотах Сокращения в таблицах содержаниявариантов
лизиметрического мелкоделяночного
1 Контрольабсолютный (без удобрений и ТМ) Контроль
1 2 Повышенныйфон загрязнения: Pb – 40, Cd –0,6, Zn – 110, Cu– 90мг/кг Фон(Ф)
2 3 Ф + Навоз 40 т/га– 1 раз в 3 года, N60-90 К60-120 – ежегодно в зависимости откультуры Ф +Н40 N1P1K1
3 4 Ф + Навоз 40 т/га– 1 раз в 3 года, Р120 – 1 раз в 2 года, N60-90K60-120 – ежегодно Ф+H40P120 N1K1
4 5 Ф + Навоз 40 т/га– 1 раз в 3 года, Р240 – 1 раз в 4 года, N60-90K60-120 – ежегодно Ф +H40P240 N1K1
5 6 Ф + Навоз 80 т/га– 1 раз в 3 года Ф +Н80
6 7 Ф + Р480 – 1 раз в 4 года, N60-90K60-120 – ежегодно в зависимости откультуры Ф +P480 N1K1

Примечание: 2004, 2005 гг.– вносили N30 вподкормку клевера.

Таблица 2. Схема закладкии проведения лизиметрического опыта вусловиях техногенного загрязнениячернозема оподзоленного

№№ вариантов Содержание вариантов, системаприменения удобрений в звенесевооборота Сокращения в таблицах
1 Безудобрений Б/у
2 Навоз 100 т/га – периодическоевнесение Н100
3 Навоз 100 т/га – периодическоевнесение N60-90K60-120 – ежегодно в зависимости откультуры Н100 N1Р1K1
4 Р120 – периодическоевнесение, 1 раз в 2 года N60-90K60-120 – ежегодно Р2 N1K1
5 Р240 – периодическоевнесение, 1 раз в 4 года N60-90K60-120 – ежегодно Р4 N1K1
6 Р120 – ежегодное внесениеповышенной дозы фосфора и оптимальных доз N60-90K60-120–ежегодно Р120(е) N1K1

Уровень грунтовых вод влизиметрах поддерживался на глубине 1,9 м.Слои увлажнения в опытах былидифференцированы по фазам развитиярастений с учетом нарастания их корневойсистемы. Они составляли 20–30 см в начале и30–50 см в концевегетационного периода развития растений.Поливы проводили в объемах повышающихвлажность почвы до НВ. Поливные нормы приорошении рассчитывались по формуле А.Н.Костякова [1951] и составляли 10–25 мм.

Цифровой материалобрабатывали методами дисперсионной ивариационной статистик с помощьюкомпьютерной программы Excel. Приопределении достоверных различий междусредними урожаями в различных вариантахопытов по уровню значимости (НСР0,95) рассчитывалидоверительные интервалы средних значений(+).

РЕЗУЛЬТАТЫИССЛЕДОВАНИЙ

Основыпочвенно-экологического мониторингаагроценозов,

подверженныхтехногенному воздействию

При проведениипочвенно-экологического мониторингаагроценозов Рязанского региона быловыяснено их современное состояние,исследованы морфологические,агрохимические и некоторые агрофизическиепоказатели, изучено гумусное состояниеосновных типов почв. Во многомэкологические функции почв определяютсяэтими свойствами. Почвы региона в основноммалоплодородны, имеют кислую реакциюпочвенного раствора, гумусовые вещества ееотносятся к нижнему пределуфульватно-гуматного типа. Поэтомуэкологическая функция региональных почвснижена. Все эти свойства оказываютвлияние на миграционные процессытехногенных загрязняющих химическихэлементов в почве, так как геохимиятрансформации форм ТМ обусловлена несвойствами ионов металлов, а свойствами ихносителей.

Для решения задачпочвенно-экологического мониторинга нарегиональном уровне важно выяснитьособенности почвенных профилей враспределении, трансформации, аккумуляции,а также природную геохимическую основуконцентрирования ТМ в почвообразующихпородах. Средние показатели региональныхпочв во многом отличаются от кларка земнойкоры. Черноземы больше аккумулировали вкорнеобитаемых слоях – Pb, Cu, В, меньше – Zn, Cd, Mn, Mo; серыелесные –больше Pb, Zn, Cu, Mn, B, Co, меньше – Cd, V, Ni, Mo;дерново-подзолистые (тяжелые) больше– Zn, Cu, Pb, Co, B, Mn,V, Sn, меньше – Cd,Cr, Mo.

Внутрипрофильноераспределение изучаемых элементов впочвах тяжелого гранулометрическогосостава характеризуется образованием двухмаксимумов накопления. Во всех почвахнаблюдалась биогеохимическая аккумуляцияв гумусово-элювиальных горизонтах Cu, Mn, Pb,Cd,Ni, Co – первыймаксимум. Второй максимум отмечен в слоях40–60 см, 60–80, 80–100 см, что связано сутяжелением механического состава нагеохимическом барьере иллювиальныхгоризонтов.

Исследованиеаллювиальных почв показали относительноравномерное распределение Zn, Cu, Cd, Cr, Co, B, Mn, Vв метровой толще их профиля, что связано свыраженной однородностьюгранулометрического и минералогическогосостава. Нарушение такой однородностипроисходит под действием биогеннойаккумуляции Cu, Mn, Zn, Pb, Mo, Cd в верхней частигумусового горизонта. На глубине 80, 100 смнаблюдались изменения, которые, возможно,связаны с изменением состава аллювиальныхнаносов.

Методом полиномиальнойаппроксимации результатов исследованиймикроэлементного состава выведенызакономерности миграции, аккумуляции ТМ впрофилях почв. Приведенные в диссертацииматематические описания дифференциацииэлементов позволит устанавливатьколичественные зависимости междумиграцией и послойной аккумуляцией ТМ впочвах.

По мнению многихисследователей (В.Г. Граковский с соавт., 1997;А.П. Виноградов, 1950; Г.В. Добровольский, Е.Д.Никитин, 1966 и др.) главным фактором,определяющим фоновое (природное)содержание элементов в почвах являютсяпочвообразующие породы. Именногеохимические показатели почвообразующихпород возможно принять за региональный фонТМ незагрязненной почвы данного региона.На основе исследований материнских породосновных типов почв разработана градацияуровней загрязнения почв по 12 элементам(табл. 3). Региональный фон Zn, Cd, Cr, Mn, Ni, Mo, Vменьше кларковых глобальных величин, а Cu, Pb,B, Co –больше.

Таблица 3. Градация почвпо валовому содержанию и с учетомсуммарного индексаэлементов-загрязнителей, мг/кг

Элементы Региональный фон Градация уровней загрязненияпочв
1 – незагрязненный 2 – низкий 3 – средний 4 – повышенный 5 – высокий
Zn 35±3 <35 35–70 70–105 105–140 145–175
Cu 27±4 <27 27–54 54–81 81–116 116–151
Pb 12±0,8 <12 12–24 24–36 36–48 48–60
Cd 0,18±0,02 <0,18 0,18–0,36 0,36–0,54 0,54–0,72 0,72–0,90
Cr 61±7 <61 61–122 122–183 183–244 244–305
Co 9±1 <9 9–18 18–27 27–36 36–45
B 27±1 <27 27–54 54–81 81–116 116–151
Mn 400±35 <400 400–800 800–1200 1200–1600 1600–2000
V 83±5 <83 83–166 166–249 249–332 332–415
Ni 20±2 <20 20–40 40–60 60–80 80–100
Sn 2,6 ±0,3 <2,6 2,6–5,2 5,2–7,8 7,8–10,4 10,4–13,0
Мо 0,7 ±0,07 <0,7 0,7–1,4 1,4–2,1 2,1–2,8 2,8–3,5
Zс12 <1 1–13 13–25 25–37 >37
Ус1 <0,08 0,08–1,08 1,08–2,08 2,08–3,08 >3,08

Результатыпочвенно-экологического мониторинга

тяжелых металлов вагроэкосистемах

Атмотехногенный путьпоступления металлов в ландшафты являетсяглавным источником загрязнения. Для тогочтобы учесть возможную транслокациюзагрязняющих веществ в природной среде,выявить связи между техногеннымивыбросами в биосферу и уровнем еезагрязнения, необходимо выявитьколичественные связи условийтрансформации, миграции ТМ ватмосферу.

По даннымгосударственной статистики территорияРязанской области подверженанеравномерному антропогенномувоздействию. Промышленные предприятиярегиона расположены в следующий ряд:нефтеперерабатывающие,теплоэнергетические, строительныхматериалов, транспорта,машиностроительные и др. С целью изучениязакономерностей формирования техногенныхпотоков нами разработана квалификационнаяшкала техногенной нагрузки.

Установлено, что 17административных районов региона имеютнизкие и очень низкие антропогенныенагрузки. Вокруг 8 административныхобразований (гг. Рязань, Пронск, Касимов,Сасово и др.) формируются источникитехногенных выбросов с очень высокой,высокой, повышенной и средней нагрузками(табл. 4).

Таблица 4. Классификациятехногенных источников региона повыбросам вредных веществ (среднее за2002–2004гг.)

Административные образования(районы) Количествоисточников Выброшеновредных веществ в атмосферу, тыс.тонн Характеристика антропогенных нагрузок
г. Рязань +Рязанский район Пронский 87 10 53,308 36,276 Оченьвысокая
Касимовский Михайловский 28 13 6,438 11,028 Высокая
Спасский Старожиловский 8 3 2,808 2,717 Повышенная
Сасовский Скопинский 17 17 1,158 1,139 Средняя
Шиловский Ряжский Шацкий Кадомский Клепиковский Кораблинский Сараевский 12 8 8 7 7 7 7 0,866 0,283 0,079 0,435 0,099 0,307 0,148 Низкая

Изучение концентраций Pb,Cd, Zn, Cu в атмосферных выпадениях проводили вдва этапа: 1993–1999 гг. и 2001–2009 гг. Интенсивность атмосферныхвыпадений Zn, Cd была выше в первом этапеисследований (табл. 5), вероятно из-заснижения загрязняющих веществ с 135,8 тыс. т в2000 г. до 118,9 тыс. т в 2004 г. В тоже времяконцентрация Pb в осадках летнего и зимнегопериодов напротив увеличилась. Это,вероятно, произошло из-за резкогоувеличения количества автомашин в регионеи соответственно их выбросов. Поступившиеиз атмосферы природные и техногенныезагрязняющие вещества включаются вбиогенную, водную миграцию, аккумулируютсяв почвенном покрове, включаются в большойгеологический круговорот.

Таблица 5. Среднегодовоесодержание тяжелых металлов в атмосферныхосадках по этапам исследований,мг/л·10-2

Элементы 1993–1999гг. 2001–2009гг.
Атмосферные осадки Среднее за год Атмосферные осадки Среднее за год
летние зимние летние зимние
Pb 12,1 5,2 8,4 38,6 9,3 21,0
Cd 0,86 0,40 0,61 0,36 0,38 0,37
Zn 37,3 10,5 23,9 19,4 11,9 15,2
Cu 26,2 3,2 13,9 24,0 4,2 13,1

Почти вся территорияРязанской области (95%) находится в пределахокского бассейна, испытывающеготехногенный пресс, который вызывает цепьизменений в гидрохимическом потокеэлементов. Выход части вещества избиологического круговорота – один из источниковглобальных перемещений ТМ. В созданномэкополигоне «Мещера» изучалисьвнутрипочвенная миграция Pb, Cd, Zn, Cu вподземные и в поверхностные воды местноговодного объекта в 1998–1999 гг. и с 2001 по 2008 г.

Анализдинамики сезонных и среднегодовыхконцентраций Zn, Pb в водах(табл.6, 7) указывает на то, чтоих показателисущественноснижаются ковторому этапуисследований. Так, значительно меньшепоступало Cu вповерхностные водыводного объекта,но произошлонекоторое накопление вводах Cd. Вподземныхводах среднегодовые показатели содержаниятоксикантавозросли с 1,9до 2,17мг/л·10-2, вповерхностных– с 1,12 до 1,73 мг/л·10-2.

Таблица6. Содержание Zn, Cu, Pb, Cd вподземныхводах экополигона «Мещера», мг/л·10-2

Эле-менты Год исследований Март- май Июнь- август Сентябрь-декабрь Средниегодовые показатели
Pb 1998–1999 19,8+4,0 16,5+3,7 25,6+5,5 21,3+3,4
2001–2007 11,2+4,6 9,2+1,6 14,4+2,5 13,4+3,2
Cd 1998–1999 1,31+0,35 1,45+0,36 2,70+0,64 1,91+0,41
2001–2007 1,46+0,31 2,21+0,77 3,02+0,7 2,17+0,52
Zn 1998–1999 38,6+10,0 22,0+5,1 30,7+6,9 30,5+5,0
2001–2007 17,7+7,4 15,3+7,7 30,0+8,7 23,9+7,5
Cu 1998–1999 2,6+0,7 3,2+0,6 5,6+1,1 4,0+0,7
2001–2007 2,61+0,62 3,73+0,94 3,61+0,75 3,72+0,83

Таблица7. Результаты исследованийтехногеннойситуации вводном объекте экополигона «Мещера»,мг/л·10-2

Эле-менты Годы наблюдений Март- май Июнь- август Сентябрь-декабрь Средниегодовые показатели
Pb 1998–1999 10,2+3,3 11,0+1,3 15,0+4,6 12,5+2,4
2001–2007 8,7+1,3 8,9+0,8 10,8+1,2 9,8+0,5
Cd 1998–1999 0,93+0,09 0,75+0,08 1,43+0,27 1,12+0,36
2001–2007 1,53+0,3 1,38+0,23 2,25+0,30 1,73+0,46
Zn 1998–1999 15,9+6,3 21,1+7,4 17,2+2,3 18,1+3,2
2001–2007 11,5+1,7 13,8+2,7 12,6+1,4 12,8+1,6
Cu 1998–1999 1,8+0,8 7,2+0,9 5,8+1,8 5,0+1,8
2001–2007 2,8+0,4 3,7+0,5 3,0+0,3 3,2+0,4

Как ранее было отмечено,в последнее время происходит снижениеантропогенной нагрузки на ландшафтырегиона. Снижение эмиссии Zn в атмосферу вовтором этапе исследований привело куменьшению накопления его винфильтрационных водах весеннего илетнего периодов, а в воде малой речкиполигона – вовсе периоды исследований. Впротивоположность этому концентрация Znи Pb во всех изучаемых периодах снизилась вовтором этапе исследований, хотя содержаниеPb было выше в атмосферных осадках. Такоеявление, вероятно, связано с тем, что наэкополигоне, как и на всехсельскохозяйственных угодьях региона,уменьшилась интенсивностьтехнологических воздействий, увеличиласьплощадь необработанной пашни,образовались залежи. Новообразованнаядернина, ее органическое вещество, можетзначительно больше адсорбировать ионы Pb посравнению с Zn и Cd (Д.Л. Пинский, 1983). Поэтомуснижается токсическое действие наподземные и поверхностные воды.

Исследования 2006 г.позволили уточнить, дополнить иподтвердить результаты исследований 1995 г.Из 62 опробованных элементов ограничилисьследующими: Zn, Cu,Cd, Pb, Mo, Mn, B, Co, Ni, V, Sn, а такжеAs, Hg. При этом для As, Hg за фоновый критерийприняты их кларки в земной коре. Первые 11элементов в почвах региона содержатся вразной степени превышающих региональныйгеохимический фон. Как известно,геохимическая ситуация территорийскладывается из специфическихфизико-химических свойств отдельных почв.Буферность почв и всей экосистемы поотношению к воздействию техногенныхпотоков зависит от совокупности процессоввымывания техногенных соединений запределы почвенного профиля, фиксациигеохимическими барьерами и перевод их внедоступное для растений формы, а такжеразложение токсичных форм до неопасных дляживых организмов (М.А. Глазовская, 1998; Л.П.Бахаева, 1997; А.М. Илялетдинов, 1984).

Для выявленияколичественных показателейэкологического состояния агроэкосистемнами проведен пробоотбор вблизи г. Рязани ив ключевых точках региона на основныхтипах почв. В результате установлено, чтостационарные точки наблюдений,расположенные к юго-востоку от г. Рязани нарасстоянии от 5 до 20 км, испытывают высокуютехногенную нагрузку. Почвы этойтерритории накопили Zn, V, Pb, Cd, As до уровнейповышенной, средней и низкойзагрязненности (табл. 8). При этомаллювиальные почвы ООО «Рязанская пойма»ближе всех расположены к г. Рязани и р. Ока.Концентрация Zn в них достигает повышенногоуровня загрязнения, а Cd и Pb – среднего,накопление As и Hg – выше мирового кларка. Другиеэлементы перешли порог незагрязненнойпочвы и оцениваются как низкий уровеньзагрязнения. В почвах ЗАО «Московское»,расположенных дальше ООО «Рязанскаяпойма», концентрация элементов в нихнесколько меньше. На первое место вкомплексе загрязнителей выступаетванадий, который поступает в значительныхколичествах из выбросов местных котеленблизлежащих поселений. Накопление другихполлютантов в почвенном покровеоцениваются как низкое и среднеезагрязнения. Другие точки наблюдениярасположены на дерново-подзолистойсупесчаной и легкосуглинистой почвах.Лесистая территория способствуетзадержанию атмосферного потока ТМ, алегкий гранулометрический состав почвы ипочвообразующих пород – выносу их изкорнеобитаемого слоя (Заборье, аграрныйтехникум).

В Касимовском, Шиловскоми Клепиковском районах, где находятся восновном дерново-подзолистые почвы, приисследовании почвенных пробпрослеживается влияние выбросовКасимовского завода цветных металлов взагрязнении педосферы Cu. Непосредственнаяблизость завода к пашне

Таблица 8. Интенсивностьзагрязнения разных агроэкосистем (2006 г.),мг/кг

Элементы Регион. фон Рязанский район Дерново-подзолистые почвы
1 2 3 4 Среднее 5 6 7 8 9 Среднее
Zn 35 96,6 145 67,2 57,7 86,4+17 34,3 52,4 27,2 25,0 38,5 35,3+5,1
Cu 27 48 66 52,8 39 53,4+10 32,2 43,3 40,8 39,9 55,0 38,8+6
Pb 12 27 37 21,8 21,5 30,3+5 17,1 23,6 9,8 11 16,9 16,2+2,6
Cd 0,18 0,51 0,62 0,28 0,28 0,43+0,09 0,18 0,48 0,14 0,123 0,093 0,21+0,08
As 6,5 6,1 2,91 3,88 4,73+0,84 1,09 6,2 1,73 2,43 1,47 2,4+0,93
Hg 0,097 0,097 0,087 0,052 0,080+0,008 0,044 0,019 0,047 0,06 0,065 0,047+0,008
Mo 0,7 1,3 1,5 0,77 1,69 1,31+0,40 0,86 1,13 0,94 1,11 0,93 0,96+0,11
Mn 400 717 855 562 628 700+95 728 738 487 335 516 587+110
Co 9 14,8 14,0 7,7 8 11+1,9 6,4 12,5 5,6 6,8 6,5 7,2+1,1
Ni 20 39 30 20 23,2 26,6+4,4 23,3 32,2 13,3 15,3 15,1 18,4+2,5
V 83 341 47 175 84,9 133+47 60,8 100,2 91,5 95 160 80,2+13,9
Sn 2,6 5,5 6,5 4,6 3,1 5,0+0,9 2,7 3,4 2,8 3,5 4,0 2,92+0,65
Элементы Регион.фон Чернозем Серые лесные почвы
10 11 12 13 14 Среднее 15 16 17 18 19 Среднее
Zn 35 43,1 60,8 52,5 50,2 67,1 55,6+5,1 38,8 56,0 36,3 52,6 71,7 46,9+5
Cu 27 55 38,9 79,5 48,8 20,5 44,9+6,0 32,9 36,4 41,9 58,4 88,5 50,6+5,9
Pb 12 15,4 28,3 15,5 19,4 15,5 18,8+2,0 18,9 28,6 14,9 29,3 37 23,2+3,2
Cd 0,18 0,27 0,32 0,38 0,29 0,29 0,31+0,03 0,28 0,28 0,18 0,39 0,23 0,26+0,04
As 4,0 4,79 3,43 4,35 4,0 4,1+0,3 3,69 3,8 1,26 3,3 3,8 3,07+0,48
Hg 0,051 0,056 0,056 0,054 0,054 0,054+0,006 0,033 0,046 0,065 0,046 0,0555 0,050+0,008
Mo 0,7 0,79 1,08 0,97 1,84 0,69 1,14+0,27 0,74 0,81 0,70 0,96 0,86 0,84+0,07
Mn 400 415 594 659 595 804 621+98 716 675 711 790 805 737+94
Co 9 10,5 12,7 13,5 15,6 11,3 12,8+1,3 10,8 11,3 9,0 15,6 9,9 11,3+1,1
Ni 20 27 35,3 31,7 26,5 31,7 31,3+2,9 30 29,8 18,6 28,6 25 25,8+2,4
V 83 153,7 132,6 240 148 161,7 165+23 250 82 76,61 253 100 156+39
Sn 2,6 1,53 3,42 1,6 3,1 1,5 2,57+0,56 3,02 2,96 2,0 3,7 2,5 2,8+0,4

Примечание: под №№ 1– ЗАО«Московское»; 2 – ООО «Рязанская пойма»; 3 – ЗАО «Заборье»; 4– СУЗРязанский аграрный техникум; 5 – СПК «Пролетарское»;6 – ООО«Тюково»; 7 –ООО «Пригородное»; 8 – СПК «Борьба»; 9 – СПК Дружба»; 10– СПК«Эра»; 11– СПК«Мичуринский»; 12 – ООО «Эверест-Захарово»; 13 – СПК «Горняк»; 14– ООО«Ладога»; 15 –ООО «Рязанские сады»; 16 – ТОО «Сапожковское»;17 – СПК «Заря»;18 – СПК«Альютово»; 19 – СПК «Колос».

СПК «Дружба» повлияла нанакопление Cu до 80 мг/кг, а в двух другихточках, ООО «Пригородное» и СПК «Борьба»,55–57 мг/кг(исследования 1995 г.). Средние показатели вСПК «Дружба» 1995 г. – 60 мг/кг, а в 2006 – 55+12мг/кг, что превышает региональный фонбольше чем в 2 раза. В двух другиххозяйствах, в которых содержание Cu в почвахнаходилось в пределах 39,9–40,8 мг/кг, произошлоувеличение элемента, но менее чем в 1,5 раза.В дерново-подзолистых оторфованных почвахООО «Тюково» накопление Cd составляло всреднем 0,48 мг/кг, что больше региональногофона в 2,7 раза. Все другие элементы имелипревышение регионального фона в 1,2–2 раза. В среднемдерново-подзолистые почвы оцениваются какимеющие низкий уровень загрязнения.

В лесостепных и степныхзонах области, характеризующихсянаибольшим распространением серых лесныхи черноземных почв, среднее содержание Pbсоставляло соответственно 23,3+3,2 и 18,8+2,0 мг/кг, Cu – 50,6+5,9 и 44,9+6, Cd – 0,26+0,04 и 0,31+0,03, V – 156+39 и 165+23, Zn – 46,9+5 и 55,6+5,9 мг/кг и т.д. Этисредние показатели указывают на низкуюстепень загрязнения. Анализ результатов виндивидуальных точках позволили выявитьсущественную техногенную эмиссию потока Pbи Cd. Так, в почвах СПК «Колос» содержание Pbсоставило 37+8мг/кг, что оценивается как повышенныйуровень загрязнения. Отмеченыиндивидуальные точки с содержанием его 50мг/кг. В других точках Pb было значительноменьше и характеризовалось среднимуровнем загрязнения. Экотоксикант Cd всреднем в лесостепных и степных почвахнакопился до низкого уровня. Более высокоеаккумулирование произошло в почвах СПК«Альютово» (0,39+0,14 мг/кг) и ООО «Эверест – Захарово» (0,39+0,09 мг/кг), то естьсредний уровень загрязнения. Такой элементванадий, который попадает в педосферу отугля, мазута, выходит на первые позицииприоритетных металлов. В Альютове 253+60 мг/кг, Рязанскихсадах –250+43, Эвересте– 240+51 мг/кг, что порегиональной градации – повышенный исредний уровни загрязнения. Cu, Zn, Mn, B, Co всреднем превысили региональныйгеохимический фон. На фоне низкогозагрязнения выделяются почвы СПК «Колос»,в которых концентрируются Cu (88,5+7 мг/кг), Zn (71,7+26 мг/кг), Mn (805+112 мг/кг); СПК«Альютово» – Cu(58,4+13 мг/кг), Mn(790+99 мг/кг); ООО«Эверест» – Cu(79,5+4,2 мг/кг); СПК«Горняк» – Mo(1,84+0,43 мг/кг);ООО «Ладога» –Mn (804+168 мг/кг);СПК «Эра» – Cu(55,0+10 мг/кг).Такая концентрация расценивается каксреднее загрязнение и требует особогоэкологического внимания.

Итак, ассоциацияметаллов в почвенном покрове регионасоздается под влиянием трансграничногопереноса и местных источников. Этоаэрозоли Рязанской ГРЭС, промышленныхпредприятий, пылевые воздействия пустыхшахтных пород, выбросы Скопинского иКасимовского заводов цветных металлов идр. указанные выше источники.

Результатырегионального мониторинга состоянияагроценозов региона указывают на то, чтоантропогенные выбросы остаютсязначительными, чем

определяетсясоответствующий уровень в положительныхбалансах ТМ. Особенно следует отметитьвысокое поступление Pb. Наметиласьтенденция снижения положительных балансовZn, Cu. Баланс Cd стал отрицательным.

Экспериментальная оценка фитомелиорации какспособа детоксикации

загрязненныхтяжелыми металлами почв

В условияхвегетационных опытов изучалось влияниешестикратной концентрации Pb, Cd, Zn, Cu фонадерново-подзолистой супесчаной почвы нанакопление и распределение ТМ по частямрастений. В загрязненной почвемаксимальное накопление ТМ наблюдалось вкорнях овса, в среднем 53,8% от общегопоступления. В люпине узколистном взависимости от органа растения назагрязненной почве обнаруженаинтенсификация аккумуляции Cd на 40–60%, Pb – 21–77, Zn – 23–101, Cu – 107–216%.

Анализ продуктивностилюпина в полевых исследованиях показал,что загрязнение почвы до уровней 3, 4, 5 фоновпривело к фитотоксичности посевов.Снижение урожая (в среднем за 3 года)отмечено на 21–31%. Но в последний год исследований[2005] не наблюдалась фитотоксичность ТМ налюпине. Вероятно, монокультура – люпин узколистный,адаптируясь к биохимическим процессам впочве, способствовала регенерациитехногенно загрязненных почв.

Таблица 9. Среднеесодержание ТМ в структуре урожая люпинаузколистного (2003–2005 гг.), мг/кг

Варианты опыта Pb Cd
Зерно Створки бобов Стебли + листья Зерно Створки бобов Стебли + листья
Контроль(фон) 1,03 1,47 1,96 0,14 0,22 0,25
3 фона 1,22 1,67 6,03 0,19 0,32 1,14
4 фона 1,28 1,58 11,77 0,21 0,34 2,46
5фонов 1,48 1,43 8,53 0,23 0,22 2,05
НСР0,95 0,20 0,19 2,49 0,05 0,04 0,28

Продолжение таблицы9

Варианты опыта Zn Cu
Зерно Створки бобов Стебли + листья Зерно Створки бобов Стебли + листья
Контроль(фон) 38,0 36,4 35,1 4,29 8,46 6,9
3 фона 42,3 69,4 176,2 5,30 8,72 89,1
4 фона 50,3 75,1 218,4 6,83 9,04 108,1
5фонов 42,7 47,1 235,7 7,50 4,90 97,4
НСР0,95 6,4 20,5 22,8 1,28 1,52 28,5

Под влияниемзагрязнения почв ТМ происходитсущественное повышение выноса поллютантоввсеми частями растения. При этомконцентрация Zn и Cu в зерне находилась впределах ПДК, а Pb и Cd – превышала ПДК. (табл. 9). Побочнаяпродукция (стебли + листья) концентрировалиZn 176,2–235,7 мг/кг,Cu – 89,1–108,1, Pb – 6,03–11,77 мг/кг. Подвлиянием высоких концентраций ТМизменяется проницаемость клеточныхмембран, происходят реакции тиольных группс катионами Pb, Cd, возникает конкуренция сжизненно важными метаболитами, что, вконечном счете, отражается на загрязнениипродукции.

Сорняки, являяськонкурентами культурных растений, могутисполнять роль фитопротекторов. Анализсодержания Pb, Cd, Zn, Cu в надземной фитомассетравянистых растений позволил выделитьлуговик дернистый, как вид с высокойметаллоаккумулирующей способностью назагрязненной почве по сравнению с фоном(табл. 10). В то же время марь белая, вероятно,обладает высоким механизмом барьерногопоглощения металлов, но имеет высокуюпотребность в Zn (в 2–3 раза). Тимофеевка луговая болееинтенсивно поглощала Cd. Поэтому приопределенном целенаправленном подборерастений на почвах, загрязненныхтоксикантами, открывается возможностьфитопротекторного способа снижениязагрязненности растениеводческойпродукции.

Таблица 10. Влияниетяжелых металлов на накопление Zn, Cu, Pb, Cd всорной растительности, мг/кг абсолютносухой массы

Варианты Тимофеевка луговая Луговик дернистый Марь белая
Pb Cd Zn Cu Pb Cd Zn Cu Pb Cd Zn Cu
Фон 1,07 0,27 55 2,5 2,23 0,19 67 3,0 2,21 0,14 146 8,1
3 фона 1,84 0,32 66 4,1 3,31 0,36 90 7,0 2,71 0,17 129 9,2
4 фона 2,24 0,36 111 5,7 2,47 0,57 280 16,3 2,83 0,21 120 10,3
5фонов 3,55 0,42 143 6,7 2,70 0,59 312 16,4 3,07 0,26 131 10,6
НСР0,95 0,32 0,04 7,63 0,5 0,32 0,07 20,9 2,1 0,20 0,05 18 0,5

Балансовый анализтяжелых металлов в опыте выявил, что Pb навсех вариантах увеличивался в среднем загод на 47,3–89,5г/га. Для других поллютантов баланссложился отрицательный на загрязненныхвариантах: Cd –1,46–5,11 г/га, Zn– 202,7–408,6, Cu – 70,5–97,4 г/га.

Биодетоксикациязагрязненных почв нефтью

и нефтепродуктами

С целью экологическогоисследования остаточно допустимого уровнязагрязнения нефтепродуктами проведенлизиметрический опыт на водобалансовойстанции учхоза «Стенькино» РязанскогоГАТУ. В основу экспериментальныхисследований положена концепция обиспользовании загрязненных почв длясельскохозяйственного производства.Важная роль в распаде нефти инефтепродуктов принадлежит органическомувеществу, увлажнению почв не менее 18% итемпературе 10–30оС. Вкачестве ориентировочно допустимойконцентрации, а также базового показателяиспользуется величина 1000 мг/кг нефти(Порядок …, 1993; Метод. реком. …, 1995).

Поэтому принятуювеличину 2 г/кг можно считать безопаснойдля здоровья (табл. 11).

Исследования проводилив период осенней подготовки почвы. Подзяблевую обработку серой лесной почвысогласно схеме провели ее загрязнение,полив водой, внесли навоз КРС иизмельченные растительные остатки (ботвасвеклы и солома). Чередование культур взвене севооборота следующее: картофель,ячмень, клевер красный. Удобрения внесеныоптимальными дозами.

Таблица 11. Схемаполевого лизиметрического опыта, 1998–2001 гг.

№№ вариантов Технологические исследования ввариантах Сокращения в таблицах названийвариантов
1 Исходнаяпочва Контроль
2 Фон 1 – 2 гнефти на 1 кг почвы (Ф1) Ф1
3 Фон 1 + вода 1,2 ПВ(В) Ф1+В
4 Фон 1 вода 1,2 ПВ +навоз 4 кг/м2(Н) Ф1+В+Н
5 Фон 1 + вода 1,2 ПВ +измельченные растительные остатки (Рос) 1кг/м2 (сухоевещество) Ф1+В+Рос
6 Фон 2 – 2 г дизельноготоплива на 1 кг почвы (Ф2) Ф2
7 Фон 2 + вода 1,2 ПВ(В) Ф2+В
8 Фон 2 + вода 1,2 ПВ +навоз 4 кг/м2(Н) Ф2+В+Н
9 Фон 2 + вода 1,2 ПВ +измельченные растительные остатки (Рос) 1кг/м2 (сухоевещество) Ф2+В+Рос

Агрохимические,агрофизические показатели определялиобщепринятыми методами. Нефтепродукты, ТМ,сульфаты, сероводород определяли ваккредитованной лаборатории РязанскогоНПЗ.

Загрязнители (нефть,дизельное топливо) на первой культуре вдозах 2 г/кгпочвы только проявили небольшуюфитотоксичность, урожай клубней снизилсяна 6,5–7,1%. Впоследующие годы фитотоксичность ненаблюдалась. Полив водой не оказалощутимого влияния. Комплексноеиспользование воды и навоза резкоувеличило выход продукции, особенноклубней. Суммарная эффективностьсоставила 22,7–21,4%.

Основным факторомсамоочищения нефтезагрязненной почвыявляется подвижность свободного О2 в пористой среде,активность микроорганизмов, влажность,кислотность, ее тепловой режим (Г.В.Добровольский, 1984; М.А. Глазовская,1979; J.C. et. al., 1990; А.Г. Ахмедов, 1982; Н.М. Исмаилов,1982 и др.).

За 6-недельный осеннийпериод без агротехнических мероприятий(фоны) наибольшей деструкции в почвеподверглось дизельное топливо (80%),которого обнаружено 398 мг/кг, а нефти 1316мг/кг (34%). За осенний период, во времяподготовки почвы, лучшее самоочищениепочвы наблюдалось при использованииполива водой и внесении навоза.Концентрация нефти снизилась до 728 мг/кг(64%), а дизтоплива – до 123 мг/кг (94%). Скорость разложениязагрязнителей в весенне-летний период былавыше, чем в осенний (табл. 12).

Загрязнение почв иснежного покрова нефтепродуктами влечетза собой изменения в биосфере. Возможностьвымывания нефтепродуктов из загрязненныхпочв в грунтовые воды отражает степень ихтрансформации под воздействиемфизико-химических процессов, происходящихпри радиальной и латеральной миграции впочвенно-грунтовой толще (М.А.Глазовская, Ю.И. Пиковский, 1985; Н.П.Солнцева и др., 1996, 2002).

Таблица 12. Остаточнаяконцентрация нефтепродуктов в почве,мг/кг

Загрязнители Фоны Фоны + вода
1 2/4 4/8 6/12 1 2/4 4/8 6/12
Нефть 1770 1147 1650 550 1452 285 1316 146 1440 1201 1408 565 1331 305 1250 129
Дизельное топливо 1865 313 1190 169 652 78 398 42 1003 417 852 170 798 60 402 33

Продолжение таблицы12

Загрязнители Фоны + вода + навоз Фоны + вода + раст. остатки
1 2/4 4/8 6/12 1 2/4 4/8 6/12
Нефть 952 650 855 550 718 247 650 117 1876 605 1333 310 960 160 728 79
Дизельное опливо 1372 284 850 155 550 61 325 42 924 88 451 54 228 42 123 21

Примечание: в числителе– неделиисследований в осенний период, взнаменателе –в весенне-летний.

Таблица 13. Влияниесистем агротехнических мероприятий назагрязнение нефтепродуктамивнутрипочвенных вод (мг/л)

Год, период Датаотбора проб Нефть Дизельное топливо
Ф1 Ф1+В Ф1+В+Н Ф1+В+ Рос Ф2 Ф2+В Ф2+В+Н Ф2+В+ Рос
1998, осенний 5.09 1,20 1,09 1,30 1,00 2,00 2,00 2,00 1,29
15.09 0,94 1,10 1,01 1,18 1,74 2,04 1,82 1,13
25.09 1,03 1,01 0,71 1,06 1,49 1,53 1,10 0,99
5.10 0,70 0,92 0,30 1,12 1,29 1,11 0,59 0,78
15.10 0,50 0,92 0,30 0,77 1,08 0,85 0,48 0,58
25.10 0,51 0,81 0,18 0,71 0,75 0,60 0,48 0,41
Сумма 4,88 5,85 3,80 5,84 8,35 8,13 6,47 5,18
НСР0,95 0,27мг/л
1999, весеннее-летний 5.05 0,50 0,40 0,30 0,50 0,50 0,40 0,30 0,30
15.05 0,50 0,40 0,21 0,30 0,49 0,41 0,20 0,11
25.05 0,41 0,41 0,10 0,21 0,40 0,30 0,20 0,10
5.06 0,30 0,31 0,10 0,10 0,40 0,30 0,10 0,10
15.06 0,21 0,20 0,10 0,10 0,28 0,21 0,10 0,05
25.06 0,21 0,20 0,05 0,05 0,29 0,11 0,05 0,05
Сумма 2,13 2,33 0,86 1,26 2,36 1,73 0,95 0,71
НСР0,95 0,06мг/л

С целью оценкивозможного попадания нефтепродуктов изпочвы в грунтовые воды по периодамисследований и подекадно проводилсяпробоотбор лизиметрических вод (табл. 13).После первой декады в сентябре в вариантахс нефтью обнаружилось от 1,0 до 1,30 мг/л. Втоже время при загрязнении дизельнымтопливом от 1,29 до 2 мг/л в течение шестинедель наблюдалось постепенное снижениеконцентраций во внутрипочвенных водахнефтепродуктов. Максимально вынесенодизельного топлива из корнеобитаемого внижележащие слои почвы в вариантах Ф2 и Ф2+Вв сумме 8,35, 8,13 мг/л соответственно. Ввариантах с нефтью наиболее активно онареагировала при комплексном использованииводы + растительных остатков и только воды(5,84, 5,85 мг/л). С началом вегетационногопериода 1999 г. в просочившейся через почвуводе обнаружено от 0,30 до 0,50 мг/лнефтепродуктов. Фоны пропустили черезпочву практически одинаковое количествополлютантов. Максимально уменьшалосьсодержание нефтепродуктов к концуисследований в лизиметрических водах поддействием навоза и растительных остатков– 0,05мг/л.

В товарной нефтиприсутствуют в микродозах (мг/л) следующиеэлементы: Cu –0,65, Zn – 1,05, Co– 0,20 и др. (М.Ю.Гилязов, 2000). Наблюдения за выносомэлементов внутрипочвенным стокомпоказали, что концентрация их не превышалаПДК в водных объектах рыбохозяйственногоназначения. Серая лесная почвализиметрического опыта, как частьрегиональной экосистемы, имеет низкое,среднее загрязнение Cu и Zn. Хром содержитсяв пределах фона (табл. 14). Послойноеизучение содержания нефтепродуктов впочве показало, что основная масса ихобнаружена в корнеобитаемом слое. Нефтьпод влиянием навоза подвергласьдеструкции на 10,9%, а от растительныхостатков – на50%. Значительно активнее происходилоочищение почвы от дизельного топливасоответственно на 11,3% и 72,6%. Миграция Zn и Cr влизиметрические воды под влиянием нефтипроходила более активно, чем на фонедизельного топлива. Навоз снижалпромывание Zn и Cu на Ф1.

Таблица 14. Влияниезагрязнения почвы нефтепродуктами насодержание поллютантов в экосистемелизиметрического опыта

Варианты Почва, мг/кг Лизиметрические воды, мг/л·10-2 рН
нефтепродукты Zn Cu Cr Zn+2 Cu+2 Cr+6 SO
Ф1 1150 55,7 60,7 39,3 32,9 0,71 10,3 9,6 6,9
880 52,0 54,7 38,4
Ф1+В 1100 49,1 53,2 42,9 33,3 0,61 9,0 19,8 6,8
760 50,8 51,0 40,9
Ф1+В+Н 1025 70,2 54,9 47,3 28,4 0,51 10,2 17,5 6,8
590 66,4 59,3 46,0
Ф1+В+Рос 575 71,3 53,8 48,5 35,0 0,76 8,6 7,0 6,4
386 71,0 51,8 45,5
Ф2 310 40,3 45,1 48,8 29,0 0,75 9,1 9,2 7,0
212 36,8 40,6 48,0
Ф2+В 310 37,9 33,2 40,1 30,9 0,68 10,5 8,8 6,7
212 35,3 30,4 38,0
Ф2+В+Н 275 45,8 54,9 45,8 35,3 0,65 9,7 14,9 6,8
186 42,0 55,1 42,1
Ф2+В+Рос 85 47,2 55,3 46,1 30,4 0,77 10,5 12,9 6,5
74 44,1 54,5 44,9
Региональный фон 35 27 61
НСР0,95 267 5,9 9,1 5,1 2,7 0,09 0,8 1,9 0,2

Примечание: в числителисодержание в слое 0–20 см, в знаменателе – 0–50 см.

Для оценки окружающейприродной среды (ОПС), загрязненнойнефтепродуктами введен показательэкологического качества (ПЭК), которыйрассчитывался по формуле:

,

где – значение доминирующего параметра;–значение дополнительного параметра; – числодополнительных параметров.

Для комплексной оценки,выраженной в баллах, ПЭК ОПС дополнительновведены характеристики всех еекомпонентов: содержание нефтепродуктов ихимических элементов в слое 0–50 см (табл. 14) ипочвенно-грунтовых водах (табл. 13).

Итак, в загрязненнойпочве (2 г/кг) в течение 1 этапа исследованийпроизошло очищение ПЭК = 0,93 балла, ноокружающая природная среда (ОПС) в целомподверглась загрязнению компонентами,содержавшимися в почвенно-грунтовом стоке.Уровень загрязнения оставался низким, т.к.ПЭК ОПС составлял всего 1,23–1,96 балла. При такомуровне допустимо использование земель дляпроизводства пищевой продукции безограничения.

Агрохимические приемыдетоксикации почв

Разработка приемоввосстановления плодородия загрязненных ТМпочв с целью улучшения экологическихфункций почвы является одним из способовснижения их поступления, как в растения,так и в природные воды. При взаимодействииТМ с органическим веществом, карбонат- ифосфат-ионами происходит переходэлементов в недоступное для растенийсостояние. На этой концепции исследуются инаучно обосновываются системы примененияудобрений в севооборотах для югаНечерноземной зоны РФ.

В длительном (40 лет)полевом опыте на фоне парных комбинацийудобрений (PK, NK, NP) исследовались различныеформы минеральных удобрений (аммиачнаяселитра – Nаа,мочевина –Nм,суперфосфат –Рдс, фосфоритная мука – Рф, калийная соль– Ккс). Всреднем на 1 га вносилось N – 80, Р2О5 – 60, К2О – 70 кг/га.Исследования показали, что длительноевнесение минеральных удобрений не привелок существенным изменениям валовыхколичеств ТМ, мобильности токсичных ТМ имикроэлементов (табл. 15).

Растения доопределенной степени обладают защитнымисвойствами от транслокации ТМ, которыевлияют на функциональные свойстварастительного организма. Загрязнениепочвы формирует экологически опаснуюпродукцию, создает угрозу загрязнениягрунтовых вод.

Рациональноеприменение удобрений и направленноерегулирование плодородия почвы являютсяне только высокоэффективными способамиинтенсификации продукционного процессакультурных растений, но и устойчивогофункционирования агроэкосистемы.Оптимизируя корневое питание посевов,питательный режим почвы, еефизико-химические и биологическиесвойства, посредством известкования иприменения минеральных и органическихудобрений создаются условия сниженияфитотоксичности ТМ.

Таблица 15. Влияниесистематического применения минеральныхудобрений на накопление разных формтяжелых металлов в серой лесной почве(мг/кг)

Варианты Pb Cd Zn Cu
1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
Б/у 0,57 3,93 19 0,040 0,147 0,29 0,72 7,90 58 0,07 5,23 24
РК 0,67 7,40 18 0,030 0,140 0,23 0,56 7,21 59 0,05 4,07 20
NK 0,47 4,73 18 0,040 0,100 0,27 0,67 8,09 53 0,07 4,51 24
NP 0,57 4,80 18 0,030 0,160 0,24 0,76 7,07 59 0,39 4,60 22
PK+Naa 0,53 6,30 19 0,030 0,137 0,27 0,79 14,8 53 0,08 5,17 22
PK+Nм 0,50 5,87 19 0,030 0,150 0,27 0,91 8,58 54 0,07 5,42 21
NK+Pсд 0,40 5,00 19 0,030 0,140 0,27 1,00 8,60 53 0,11 5,87 22
NK+Pф 0,37 5,90 18 0,040 0,140 0,26 0,83 7,02 52 0,10 5,09 21
NP+Kкс 0,40 5,13 19 0,030 0,140 0,25 0,60 10,70 51 0,09 4,72 21
НСР0,95 0,10 0,80 0,006 0,050 0,23 1,30 0,03 0,79

Примечание: – экстрагенты 1–ацетатно-аммонийный буфер рН 4,8; 2 – 1 М HNO3;3 – валовое содержание.

Экспериментальныеисследования проводили в условияхповышенного загрязнения Pb, Cd, Zn, Cuдерново-подзолистой супесчаной почвы иоподзоленного чернозема. Для реабилитациикомплексного загрязнения почвисследовались в севооборотах разныесистемы удобрений на фоне известкования,доведения рН до 6,0–6,7. Органо-минеральные системы надерново-подзолистой почве исследовались втрех вариантах, где на фоне 40 т/га навоза (1раз в 4 года) и ежегодного внесенияNK-удобрений проводили сравнениеэффективности периодического внесениясуперфосфата Р120 (1 раз в 2 года) и Р240 (1 раз в 4года). Органическая система – навоз 80 т/га иминеральная, где использовали в запасвысокую дозу Р480 на фоне NK. Оптимизируякорневое питание сельскохозяйственныхкультур, за счет удобрений на загрязненныхдерново-подзолистых почвах улучшаютсяусловия роста и развития растений. Вусловиях загрязнения ТМ следует учитыватьгенетическую адаптацию растений к ним,ведущую к функциональным отклонениям. Вэкспериментах пять систем удобренийисследовались в кормовых севооборотах. Втаблице 16 представлены обобщенныерезультаты. На варианте с исходной почвойсформировался небольшой урожай, но средняяпродуктивность варианта была меньше на 2,1ц/га (15%), чем на загрязненном варианте безагрохимических средств. На этих вариантах,как в лизиметрическом, так и вмелкоделяночном опытах, формировалсяурожай минимальный. Растения испытывалифитотоксичность, они рано усыхали, когда вдругих вариантах продолжали активновегетировать.

Исследуемые системыудобрений в данных опытах проявлялиопределенную закономерность. Максимальнаяэффективность получена от примененияоргано-минеральной системы, где изучалипериодичность внесения навоза и Р240.Прибавки кормовых единиц с 1 га составили43,9 ц и 14,7 ц (249% и 104%). В тоже время другиесистемы удобрений обеспечивали повышениеежегодной средней продуктивностидерново-подзолистой почвы по сравнению свариантом без удобрений на 120–153% и на 51–87%.

Таблица 16.Продуктивность загрязненной тяжелымиметаллами дерново-подзолистой супесчанойпочвы при применении разных системудобрений (ц/га корм. ед.)

Варианты Лизиметрический опыт Мелкоделяночный опыт
Средняя продуктивность Прибавки Средняя продуктивность Прибавки
ц/га % ц/га %
Исходнаяпочва 16,3 2,1 15
Б/у(фон) 17,6 14,2
Н40 N1P1K1 44,3 26,7 152 21,5 7,3 51
H40P120N1K1 44,6 27,0 153 26,3 12,1 85
H40P240N1K1 61,5 43,9 249 28,9 14,7 104
H80 42,0 24,4 139 22,8 8,6 61
P480 N1K1 38,8 21,2 120 26,6 12,4 87

Исследования системприменения удобрений в севообороте наоподзоленном черноземе выявили те жезакономерности продуктивности, что и надерново-подзолистой почве. Во все годыисследований порядок эффективности системприменения удобрений: органо-минеральная,органическая, минеральные (Н100N1P1K1 > H100 >P120(e)N1K1).

Итак, в нашихисследованиях наиболее эффективнаясистема удобрений – органо-минеральная. Влизиметрическом опыте с 1998 по 2004 гг.изучалось влияние среднего (Zc 18,1), высокого(Zc 60,6) и чрезвычайно опасного (Zc 188) уровнейзагрязнения Pb, Cd, Zn, Cu на фитотоксичностькультур севооборота. Продуктивность 1гектара снижалась под влияниемзагрязнения соответственно на 5%, 29%, 62%(табл. 17).

Таблица 17. Влияниеоргано-минеральной системы (Н40Р240N60-90K60-120) всевообороте на разных уровнях загрязнения,ц/га корм. ед. Лизиметрический опыт

Варианты Продуктивность загрязненнойпочвы за 1998–2004 гг. Детоксикация загрязненной почвы засчет применения органо-минеральнойсистемы удобрений
Средняя Изменения Средняя продукт., 2006–2008 гг. Изменения
ц/га % ц/га %
Контроль 35,6 44,5
Уровень загряз-нения СреднийZC 18,1 33,7 -1,9 -5 45,1 +0,6 +1,3
ВысокийZC 60,6 25,2 -10,4 -29 44,6 +0,1 +0,2
Чрезвычайно опасный ZC 188,0 13,6 -22,0 -62 29,1 -15,4 -34,5

Внесение в севообороте40 т/га навоза под кормовую свеклу, Р240– под озимуюрожь и ежегодно в зависимости от культурыN60-90, К60-120 получили высокую продуктивность 1гектара – 44,5 цкорм. ед. Используемая система удобренийприблизила выход основной продукции с 1гектара к незагрязненному варианту (45,1ц/га, 44,6 ц/га). Только на варианте счрезвычайно опасным уровнем загрязненияпроявилась фитотоксичность, сборпродукции с 1 га снижался до 29,1 ц.

Нами прослежено влияниеприменяемых систем удобрений насодержание гумуса, являющегосяинтегральным показателем плодородияпочвы, источником биогенных элементов,улучшателем физико-химических и иных еесвойств. Насыщенность 1 га посевной площадиорганическими удобрениями в опытахнесколько различались, но интенсивностьнакопления гумуса от различныхагрохимических средств были сходными. Этиувеличения укладывались надерново-подзолистой почве в 6–28%, на черноземе– в 6–25% (табл. 18).

Процесс гумификацииобусловлен факторами почвообразования, афракционный состав гумуса – минералогическимсоставом. ГК позволила выявить, чтонаиболее ценная ГК-2, связанная кальцием,повышалась только в черноземе под влияниемсистем удобрений. В дерново-подзолистойпочве увеличивались концентрации ГК 1-ой и3-ей фракций. На них заметное влияниеоказывали варианты Р480 и Н40Р120 на фоне N1K1.Сравнивая действия систем удобрений накачество гумуса в загрязненных почвах,выявлено, что удобрения в черноземеувеличивали содержание ГК на 10–45%, ФК – 8–51%, вдерново-подзолистой почве повышаласьконцентрация ГК на 19–42%, ФК оставалась безизменений.

Что касаетсябиологической активности, то судя поэмиссии СО2 вчерноземе, этот показатель был самым низким вварианте без удобрений, составляя всреднем 9,94 мкмоль г/час и Р120(е)N1K1 – 10,11мкмоль г/час, средний – в вариантах Н100,Р120(е)N1K1 (2, 6) и высокий – в вариантах Н100N1Р1K1,P4N1K1 (3, 5). Это объясняется тем, чтополлютанты, загрязняющие почву, угнетаютфункционирование почвенногомикробоценоза.

Для сопоставлениямикробиологических показателей посовокупности изученных параметров ихсгруппировали в два кластера: безагрохимических мероприятий (Б/у) и ссистемами удобрений. Оценку состояниямикробных сообществ в черноземе проводили,используя данные о функциональномбиоразнообразии, полученные на основеанализа спектров потребления органическихсубстратов методом мультисубстратноготестирования. В изученных микробныхсистемах наиболее информативным являетсякоэффициент g, отражающий стабильностьсообщества, который позволил оценитьмикробные сообщества по шкалеблагополучия и стабильности (рис. 2).Наиболее благоприятные условия созданы ввариантах Р4N1K1 (5) и Р120(е)N1K1 (6), гдекоэффициенты ранговых распределений gопределены от 0,1 до 0,4, Cg > 0,972. Этоустойчивая стабильная микробная система. Ввариантах Н100N1P1K1 (3) и Р220(е)N1K1 (4), в которыхкоэффициенты g – 0,4–0,8, Cg > 0,976, отражаютинформацию о сообществах, находящихся подобратимым воздействием загрязнения. Впочве варианта Н100 сформировалась системамикробного сообщества с истощеннымиресурсами, но имеется возможностьвосстановления равновесия. В варианте Б/у впочве необратимо

Таблица 18. Действиеразных систем удобрений на групповой ифракционный состав гумуса загрязненныхтяжелыми металлами почв (Сфр к почве,%)

№№ вариантов Варианты Гуминовые кислоты Фульвокислоты Гумины Суммафракций Сорг СГК/СФК
1 2 3 суммафракций 1 2 3 суммафракций
Дерново-подзолистая супесчанаяпочва
1 Б/у 0,16 0,10 0,10 0,36 0,10 0,08 0,08 0,26 0,30 0,92 0,93 1,38
2 Н40N1P1K1 0,17 0,07 0,12 0,36 0,13 0,02 0,10 0,25 0,29 0,90 0,92 1,43
3 Н40P120N1K1 0,15 0,04 0,24 0,43 0,10 0,10 0,08 0,28 0,25 0,96 0,99 1,52
4 Н40Р240N1K1 0,21 0,12 0,16 0,49 0,09 0,05 0,15 0,29 0,32 1,10 1,12 1,65
5 Н80 0,19 0,11 0,19 0,49 0,15 0,02 0,10 0,28 0,35 1,12 1,13 1,79
6 Р480N1K1 0,25 0,02 0,24 0,51 0,14 0,14 0,04 0,29 0,35 1,15 1,18 1,75
Чернозем оподзоленныйтяжелосуглинистый
1 Б/у 0,15 0,24 0,28 0,67 0,06 0,20 0,11 0,37 1,13 2,17 2,19 1,79
2 Н100 0,08 0,60 0,29 0,97 0,18 0,18 0,20 0,56 1,16 2,70 2,74 1,74
3 Н100N1P1K1 0,11 0,39 0,28 0,78 0,06 0,17 0,21 0,43 1,26 2,47 2,49 1,79
4 P2N1K1 0,10 0,49 0,29 0,88 0,05 0,25 0,20 0,50 0,92 2,29 2,33 1,77
5 Р4N1K1 0,16 0,30 0,28 0,74 0,13 0,21 0,06 0,40 1,24 2,38 2,41 1,85
6 Р120(е)N1K1 0,16 0,30 0,28 0,74 0,09 0,16 0,14 0,40 1,15 2,29 2,31 1,85
Дерново-подзолистая супесчанаяпочва
1 Контроль 0,11 0,07 0,17 0,35 0,11 0,03 0,08 0,22 0,15 0,72 0,73 1,53
2 Уровеньзагрязнения средний 0,11 0,10 0,15 0,36 0,11 0,06 0,08 0,26 0,16 0,77 0,76 1,39
3 высокий 0,13 0,09 0,18 0,40 0,10 0,04 0,10 0,24 0,28 0,92 0,93 1,67
4 чрезвычайноопасный 0,14 0,07 0,21 0,42 0,14 0,03 0,09 0,26 0,39 1,07 0,09 1,61

нарушены микробныесистемы, потеряна исходная функциональнаяцелостность, т.е. она токсична. Однакоранжирование систем удобрений по степениблагополучия –критерий плодородия выдвигает на первоеместо систему удобрений, где вносится Р240 (1раз в 4 года), что способствует достижениюмаксимального биоразнообразия (рис.3).

 Рис. 2. Разделениеобразцов в -6

Рис. 2. Разделениеобразцов

в пространствекоэффициентов ранговых распределений помоделям Ципфа Cg и Горленко

Рис. 3 Интегральныйиндекс благополучия G –критерий плодородия

В условиях техногенногозагрязнения среды первостепенное значениеприобретает эффективность адаптациирастений к различным условиям ОПС.Растения имеют три биобарьера,препятствующих поступлению токсикантов изпочвы. Это корень – стебель – репродуктивные органы. В нашихисследованиях на незагрязненной почве(исходная) способность к аккумуляции ТМорганами ячменя расположились ввозрастающий ряд: зерно солома корни. Около 3% Pb, Cd и Cu(0,4 мг/кг, 0,05, 1,1 мг/кг соответственно)накапливалось в зерне, в соломе примерно 20%Pb и Cu (3 мг/кг, 6 мг/кг), а Cd – 7,8% (0,13 мг/кг), вкорнях аккумулировалась основная массаэтих элементов от 61 до 89% (Pb – 9,5 мг/кг, Cd – 1,48, Zn – 68,8, Cu – 23,3 мг/кг).Загрязненная почва (Б/у) резкотрансформировала загрязнители в ячмене.Зерно стало экологически опасное.Содержание Pb достигло 1,1 мг/кг (ПДК 0,5), Cd– 0,38 (ПДК 0,1), Zn– 83,7 (ПДК 50).Экологически опасным было зерно и влизиметрическом опыте, где отмеченозначительное накопление в зерне Cd 31% (0,27мг/кг), Pb – 7,3%(0,68 мг/кг), Cu – 11%(6,0 мг/кг), Zn – 25%(76 мг/кг). Большая часть ТМ,аккумулированных ячменем, задерживалась вкорнях: Pb – 55%(7,2 мг/кг), Cd – 53%(0,47 мг/кг), Zn – 55%(165 мг/кг), Cu – 73%(40,4 мг/кг). Использование систем удобренийоказывали в основном положительноевлияние, но не всегда продукция оставаласьэкологически безопасной.

В лизиметрическом опытезерно ячменя получено в основномэкологически безопасное, за исключениемварианта Н80, где содержание Cd было 0,18 мг/кг(ПДК 0,1 мг/кг). В мелкоделяночном опытеэкотоксиканты Pb и Cd под влияниемприменения всех систем удобренийнакапливались в зерне значительно меньше,чем на Б/у, но качество продукцииоставалась небезопасной для использованиякак продовольственное сырье.

На оподзоленномчерноземе органическая иоргано-минеральная системы удобрений (вар.2, 3) способствовали перераспределению Cd взерне овса, уменьшая его накопление на8–10%. Основноеколичество Cd концентрировалась в корнях.Минеральные системы удобрений (P4N1K1; P120(e)N1K1)снижали транслокацию данного токсиканта взерно, где его содержание было ниже ПДК (0,06и 0,05 соответственно). Содержание Pb в зернепрактически не изменялось прииспользовании удобрений, но большая частьэтого токсиканта оставалась в корнях исоломе. Итак,основную продукцию овса на загрязненномчерноземе использовать напродовольственные цели небезопасно.

Общую загрязненностьпочвы поллютантами характеризует валовоесодержание ТМ. Отрицательное влияниевысоких концентраций ТМ на почву зависитот их подвижности. Пока элементы прочносвязаны с составными частями почвы, онитруднодоступны растениям, слабо выраженаих миграция в биосфере.

В лизиметрическихисследованиях на почвах повышеннозагрязненных (Б/у) проявляется выраженнаязависимость содержания ТМ от типа почвы. Вдерново-подзолистой содержаниеацетатно-аммонийных форм Cd и Pb выделеноменьше, Zn и Cu –больше на вариантах Б/у по сравнению счерноземом (табл. 19, 20).

Таблица 19. Среднеесодержание подвижных форм тяжелыхметаллов в дерново-подзолистой почве(экстрагент ацетатно-аммонийный буфер рН4,8)

Варианты Лизиметрический опыт Мелкоделяночный опыт
Pb Cd Zn Cu Pb Cd Zn Cu
Исходная почва 1,2 0,05 4,4 0,21
30 42 2,5 4
Б/у 19,2 0,25 53,6 33,2 9,8 0,25 46,2 21,4
40 42 49 37 25 42 42 24
H40 N1P1K1 23,4 0,25 68,1 39,1 14,6 0,13 64,6 19,0
59 42 62 43 37 22 59 21
H40P120 N1K1 20,9 0,26 65,4 37,6 29,7 0,26 86,9 22,1
52 43 59 34 74 43 79 25
H40P240 N1K1 21,0 0,26 73,7 42,1 28,9 0,42 86,2 20,6
53 43 67 47 71 70 78 23
H80 20,7 0,23 72,9 37,6 19,5 0,25 71,1 28,1
52 38 66 34 49 42 65 31
P480 N1K1 19,0 0,24 67,4 38,0 6,8 0,30 64,9 23,2
48 40 61 42 17 50 59 26
НСР0,95 3,4 0,06 10,0 6,9 5,0 0,04 7,6 4,2

Примечание: числитель– содержание вмг/кг, знаменатель – степень подвижности, %.

Таблица 20. Среднее содержаниеподвижных форм Pb, Cd, Zn, Cu в загрязненномчерноземе (экстрагент ААБ рН 4,8)

Варианты Pb Cd Zn Cu
мг/кг % отвал. мг/кг % отвал. мг/кг % отвал. мг/кг % отвал.
Б/у 24,1 54 0,44 73 37,1 34 14,3 17
Н100 15,5 39 0,35 58 26,5 24 10,1 11
Н100N1P1K1 10,2 26 0,35 58 29,3 27 8,5 9
P2 N1K1 10,3 26 0,33 55 40,1 36 11,2 12
P4 N1K1 8,6 22 0,34 57 59,3 54 9,6 11
P120(e)N1K1 13,7 34 0,23 38 48,3 44 7,8 7
НСР0,95 3,8 0,1 12,1 4,2

Рассматриваяинтенсивность образования подвижных формэлементов, следует отметить, что Cd наиболееинтенсивно переходил в подвижную форму начерноземе, но Р120 на фоне N1K1 резко снижалэтот процесс. В дерново-подзолистой почвевариант Р480N1K1 имел ту же тенденцию.Аналогично с этими вариантами, навоз 80 т/ганесколько уменьшал подвижность кадмия. Pb,Zn, Cu имели большую активность от удобрений:подвижность Pb составляла 48–59%, Zn – 59–67%, Cu – 34–47%. На черноземе этипоказатели меньше: Pb – 22–39%, Zn– 24–54%, Cu – 7–12%.

Миграционнаяспособность ТМ зависит от совокупностисвойств почвы, химических загрязнителей,ландшафтной обстановки. Инфильтрация ихчерез почвенный профиль сопровождаетсявыведением органического вещества исвязанных с ним металлов.

Результаты (табл. 21)гидрохимических исследований указывают нато, что изучаемые системы удобрений надерново-подзолистых почвах уменьшают восновном вынос Pb, Cd, Zn, Cu за пределыпочвенного профиля и увеличивают Cd. Вчерноземе повысили выход Pb и уменьшилимиграцию Cd во внутрипочвенные воды.

Таблица 21. Влияниеприемов детоксикации загрязненных почв намиграцию ТМ во внутрипочвенные воды (всреднем на 1 год исследований, мг/л·10-3)

№№ вариантов Дерново-подзолистая супесчанаяпочва Чернозем тяжелосуглинистый
До загрязнения После загрязнения
Pb Cd Zn Cu Pb Cd Zn Cu Pb Cd Zn Cu
1 5,8 0,7 0,9 1,7 7,7 1,2 164 3,9 0,64 0,15 0,89 0,24
2 8,0 0,9 4,0 1,5 6,1 1,4 58,8 3,9 0,85 0,07 1,44 0,20
3 3,9 0,9 1,5 1,5 7,9 1,5 79,8 3,0 1,21 0,10 1,23 0,24
4 6,8 0,8 22 1,4 7,0 1,8 106 4,5 0,84 0,12 0,86 0,12
5 5,1 0,8 5,7 2,1 7,5 1,2 76,9 4,1 0,65 0,12 0,26 0,14
6 3,3 0,7 1,7 1 7,9 1,5 77,7 3,4 1,01 0,18 0,78 0,86

По результатамкорреляционного анализа прослеживаетсянекоторое влияние качества гумуса (групп,фракций) на содержание ТМ вовнутрипочвенных водах (табл. 22). Однакооднозначно увязать рост миграции ТМ впочвах с фактором химического загрязненияпочв нельзя, поскольку вероятностьсуществования корреляции между группами,фракциями гумуса и поступивших впросочившиеся воды ТМ составила от 50% до95%.

Таблица 22. Коэффициентыкорреляции () образованиягрупп и фракций гумуса и содержаниятяжелых металлов во внутрипочвенныхводах

Элементы Гуминовые кислоты, фракции Фульвокислоты, фракции
1 2 3 сумма 1+1а 2 3 сумма
Дерново-подзолистая почва
Pb 0,14 -0,32 0,59 0,40 -0,05 0,45 -0,33 0,57
Cd 0,39 -0,07 0,29 0,42 -0,49 0,10 0,77 0,54
Zn -0,23 0,43 -0,19 -0,32 -0,51 0,51 -0,14 -0,13
Cu 0,17 0,88 -0,62 0,08 -0,08 -0,52 0,66 -0,05
Чернозем оподзоленный
Pb -0,31 0,23 -0,08 0,18 -0,23 -0,54 0,69 0,15
Cd 0,81 -0,78 -0,57 -0,74 -0,50 -0,11 -0,38 -0,75
Zn -0,79 0,65 0,46 0,58 0,14 -0,37 0,83 0,61
Cu 0,47 -0,35 -0,39 -0,30 -0,06 -0,64 -0,08 -0,34

Миграция Pb впочвенно-грунтовые воды в основномобусловлена 3-ей фракцией ГК вдерново-подзолистой почве (r = 0,59) и ФК-3– вчерноземе (r = 0,69). В первой почвесумма фульвокислот имеет коэффициенткорреляции r = 0,57, в тоже время в черноземеэтот показатель r = 0,15.

Концентрация Cd вовнутрипочвенных водах зависит от типапочв. Так, корреляция между поступлениемметалла в лизиметрические воды с ФК-3 имеетвысокую степень зависимости (r = 0,77) вдерново-подзолистой почве. Миграционнуюспособность этой фракции, связанной сполуторными окислами, В.В. Пономарева и Т.А.Плотникова [1980] объясняют соотношениеммежду реагентами и степенью концентрациирастворов. Чем больше на единицуполуторных окислов приходится в раствореФК и чем больше разбавлен раствор, темболее миграционно способно соединение инаоборот. В черноземе эта фракция (группаФК), ГК-2, ГК-3 и сумма фракций ГК имели отрицательныекорреляции (r = -0,75, -0,78, -0,57, -0,74). Высокаямиграционная способность Cd обнаружена вчерноземе с фракцией ГК-1 (r = 0,81). Вероятно,поливалентные металлы образуют легкорастворимые соединения.

Cu мигрируетпреимущественно в виде комплексныхсоединений во фракциях ГК-2 и ФК-3. Известно,что гуматы Са (ГК-2) устойчивы к растворению.Но в недонасыщенном состоянии онирастворимы в воде и, следовательно,способны к миграции в почвенном профиле.Вероятно, поэтому существуетположительная корреляция концентрации Cu винфильтрационных водах и фракции ГК-2 вдерново-подзолистой почве (r = 0,88). Такого необнаружено в черноземе оподзоленном. В немнаблюдалась в основном отрицательнаякорреляция разной степени. Миграционнаяспособность Zn в большей степени обнаруженав черноземе в виде фракций ФК-3 (r = 0,83) и ГК-2 (r= 0,65).

Применениевариационного критерия для выявлениявклада химического загрязненияпочвенно-грунтовых вод позволяетзаключить, что гумус чернозема болеепрочно удерживает от вымывания Pb, Cd, Cu посравнению с гумусом дерново-подзолистойпочвы. Цинк удерживается сильнее в профиледерново-подзолистой почвы.

Экономическаяэффективность агрохимических приемов

детоксикации почв,загрязненных ТМ

Оценка экономическойэффективности производится по приростучистого дохода, представляющего разностьсумм чистого дохода, который получается навариантах с применением систем удобрений ибез их использования в семипольномкормовом севообороте. В составе притоковот операционной деятельности учитывалисьваловые стоимости сельскохозяйственнойпродукции. В составе денежных оттоков, впроцессе выращивания культур севооборота,учитывались текущие издержки по видамдеятельности.

В среднем за семь летисследований чистый доход на варианте безудобрений с учетом коэффициентадисконтирования возможного риска,составил 1466 руб./га, а сальдо денежногопотока 1855 руб. Максимальный чистый доходсоответственно 14286 руб./га, 18100 руб./гаполучен от применения органо-минеральнойсистемы, где использовались в севооборотенавоз 40 т/га, Р240 периодически (1 раз в 4 года)и ежегодно NK-удобрения.

ВЫВОДЫ

  1. Основными источникамиантропогенного загрязнения агроценозовюга Центрального Нечерноземья,экологическая ситуация в которомсвойственна многим развитым промышленнымрегионам России, являются предприятияпромышленности, сельского и коммунальногохозяйств, а также транспорт. Поинтенсивности загрязняющего воздействияони распределяются в следующей убывающейпоследовательности: предприятиянефтепереработки, теплоэнергетики,строительных материалов, транспорта,машиностроения, коммунального и сельскогохозяйств. К крупнейшим загрязнителямотносятся промышленные комплексы г. Рязании г. Пронска, среднегодовые вредные выбросыкоторых в атмосферу достигают 53,3–36,3 тыс. т/год. В категорию высокихзагрязнителей входят предприятияКасимовского и Михайловского районов,выбрасывающие 6,4–11,0 тыс.т загрязняющих веществ.
  2. Экологические функции почвенногопокрова на юге Центрального Нечерноземьяснижены за счет интенсивного загрязненияТМ. К основным средствам, обеспечивающим ихтранспортировку в агрокомплексы,относятся атмосферные осадки. Снижениюинтенсивности загрязнения атмосферныхвыпадений Zn, Cd в 1,6 раза, происходивших впоследние годы (2001–2009 гг.),сопутствовало увеличение Pb в 2,5 раза, чтообусловлено экспансией автотранспортногозагрязнения. Элементный составатмосферных осадков 2008–2009 гг.представлял убывающий ряд: Ca > K > Na> S > Mg> Si > Fe> > Al> Mn > Sr > Zn> Cr > Pb> Ba > V> Ti > B> Cu > Rb. Ихконцентрации в растаявшем снеге варьируетв пределах от 3834 до 1 мг/л·10-2, а концентрации Cd, Mo, Co, Ni, Sn, Li, La, Ge, Nd,Sb, Cs не выходит за пределы 0,87–0,11 мг/л·10-2.
  3. Впределах экополигона «Мещера» разныетерритории отличаются по загрязненностиТМ. Почвы дачных участков отличаютсяотносительно высокой загрязненностью:концентрация Cd превышает региональныйгеохимический фон в 6,7 раза, Zn – 3,9 и Pb – 1,7раза. В отличие от этого почвы пашен,пастбищ, леса в составе землепользованияОПХ «Полково» содержит Zn и Cu значительноменьше местного геохимического фона. Pb и Cdнакапливаются в почве больше местного, номеньше регионального геохимиическогофона. Концентрация Zn и Pb во внутрипочвенныхводах имеет тенденцию снижения, а Cdповышения. Воды малой речки, на которойзамкнут экополигон, загрязняются взависимости от местных условий водотока.Загрязненные стоки с почв дачных участковформируют в донных отложениях речки Pb и Cd в4 раза больше чем в истоке иустье.
  4. Накопление токсичных элементов впахотном слое зависит от особенностейпочвообразования. Выщелоченные иоподзоленные черноземы изучаемого регионапо сравнению с общемировыми аккумулируют вкорнеобитаемых слоях больше Pb, Cu, B, меньше– Zn, Cd, Mn, Mo; серые лесные– больше Pb, Zn, Cu, Mn, B, Co, меньше– Cd, V, Ni, Mo;дерново-подзолистые тяжелогогранулометрического состава – больше Zn, Cu, Pb, Co, B, Mn, V, Ni, Sn, меньше– Cd, Cr, Mo. От разнообразияпочвообразовательных процессов зависитгеохимическая обстановка и формывозникающих химических загрязнений. Серыелесные и черноземные почвыхарактеризуются в основном низкойзагрязненностью, но в них отмеченылокальные участки аномально повышенногосодержания Pb и Cd, что связано с близостьюпромышленных комплексов.
  5. Формирование внутрипрофильнойтрансформации микроэлементного составапочв подчиняется определеннымзакономерностям элювиально-аллювиальнойдифференциации. В зависимости отпроявления двух максимумовконцентрирования ТМ. Биохимическаяаккумуляция Cu, Mn, Zn, Ni, Pb, Cd, и Co в гумусовыхгоризонтах – первыймаксимум. Второй максимум отмечен впойменных почвах глубже 80 см для Cu, Pb, Cr, B, Sn,Mo в связи с изменениями аллювиальныхнаносов и в элювиальных почвах Zn, Cu, Pb, Co, Ni,что связано с утяжелениемгранулометрического состава, аккумуляциейметаллов иллювиальным горизонтом, как нагеохимическом барьере.
  6. Надерново-подзолистой супесчаной почвемонокультура и сорняки сдерживаюттоксикоз почвенного раствора на начальныхстадиях загрязнения. Биологический выносиз почвы ТМ и особенно Cd, зависит отвеличины урожая. Поэтому от развитиянадземных органов культуры и/или сорняков,выполняющих функцию биопротекторовтоксикантов, зависит эффективностьдетоксикации и, в конечном счете, балансзагрязнения почв ТМ.
  7. Ускорению самоочищения оптимальноувлажненных серых лесных суглинистых почв,остаточная загрязненность которых нефтьюили нефтепродуктами не превышает 2 г/кг,способствует внесение в них измельченныхрастительных остатков или навоза. В началебиологического этапа, в течение осеннейобработки почвы, деструкция нефти подвлиянием навоза КРЗ происходит на 94%,дизельного топлива – на 98%, аот растительных остатков – на 96%, 98% соответственно
  8. Оптимизация условий питаниясельскохозяйственных культур всевооборотах посредством применениярациональной системы удобрений усиливаетэкологические функции почв. В условияхповышенно загрязненных почв ТМ, оптимальносбалансированной системой удобренийявляется органо-минеральная. Внесение надерново-подзолистой почве в севооборотепериодически 40 т/га навоза, Р240 и ежегодноазотных и калийный туков, а для черноземов– органики один раз в 6 лет иежегодно – полноеминеральное удобрение оптимальнымидозами, способствует увеличениюурожайности сельскохозяйственных культур.Эффективность органо-минеральной системыудобрений в севообороте надерново-подзолистой почве находится впределах104–249%, на черноземе – 109%. Надерново-подзолистой почве, загрязненнойсредним или высоким уровнями ТМ,использование органо-минеральной системыудобрений (навоз 40 т/га + Р240 + N1K1)обуславливает детоксикационные свойства,способствующие снижению фитотоксичностисельскохозяйственных культур всевообороте. Под влияниям этого вдерново-подзолистой почвеоргано-минеральная, органическая иминеральная системы увеличивают фракции сполуторными окислами гумусовых кислот, а вчерноземах происходит снижение содержаниеподвижных гумусовых кислот (ГК-1) иувеличение гуматов кальция(ГК-2).
  9. Нажизнедеятельность и активность почвенныхмикробных сообществ в оподзоленныхчерноземах влияет применениеоргано-минеральной системы удобрений. Безприменения агрохимических средствреабилитации в техногенно загрязненныхчерноземах происходит полная деградациясистемы микробных сообществ. Судя поинтегральному индексу благополучия,являющегося микробиологическим критериемплодородия, наиболее благоприятныеусловия, с точки зрения экологическихусловий обитания микроорганизмов,формируются при ежегодном внесенииоптимальных доз азота и калия на фонепериодического использованияР240.
  10. Поглощение ТМ растениями зависит отэкологической ситуации. В условияхзагрязненных кислых (рН 4,4–4,6) дерново-подзолистых супесчаныхпочв суммарное поступление ТМ в ячменьзначительно больше, чем на почвах с близкойк нейтральной реакции почвенного раствора(рН > 6), особенно много (> 6 раз) ихпоступает в корни. Применение различныхсистем удобрений изменяет поступление иусвоение растительным организмом ТМ наразных стадиях онтогенеза, усиливаетбарьерные свойства всех органов растений.На почвах с рН выше 6,5, загрязненностькоторых ТМ находится на повышенном уровне,основная продукция зерновых культур(ячмень, овес) обычно является экологическиопасной. Внесение биологических иагрохимических мелиорантов способствуетнекоторому снижению поглощенияэкотоксикантов и микроэлементов зерновойпродукцией до уровней, позволяющих ееиспользование на кормовые цели.
  11. Максимальный дисконтированныйприрост чистого дохода (14286 руб./га) и сальдоденежного (18100 руб./га) достигается отприменения органо-минеральной системыудобрений в севообороте при использованиипериодически навоза 40 т/га и внесениифосфорных удобрений 240 кг/га д.в. (1раз в 4 года) на фоне N1К1.

ПРЕДЛОЖЕНИЯПРОИЗВОДСТВУ

Для экологическойоценки загрязненности почв южной частиНечерноземной зоны РФ рекомендуетсяиспользовать разработанную на основегеохимического фона региональную градациюпо валовому содержаниюэлементов-загрязнителей (Pb, Cd, Zn, Cu, Cr, Co, B, Mn,V, Ni, Sn, Mo).

При осуществленииконтроля за состоянием агроландшафтарегиональный геохимический фон и градацияпочв по содержаниюэлементов-загрязнителей достаточнонадежно может диагностировать степеньзагрязнения почв, как отдельными ТМ, так и всовокупности, по их суммарному индексузагрязнения.

Для обеспечения высокойпродуктивности пашни и полученияэкологически безопаснойрастениеводческой продукции назагрязненных ТМ почвах рекомендуетсяиспользовать комплекс агрохимическихсредств в севообороте, включающий внесениенавоза, нормой способствующейбездефицитному балансу гумуса и фосфорныхудобрений (Р240 1 раз в 4 года) на фонеежегодного использования оптимальных дозазотных и калийных туков.

Почвы, имеющие кислуюреакцию почвенного раствора, обладающиеприродной фитотоксичностью, необходимоизвестковать двойной дозой по результатамгидролитической кислотности.

Разработанные на основемноголетних научных исследований,органо-минеральная, органическая,минеральная системы применения удобрениярекомендуется использовать в севообороте.Оптимальным способом детоксикациизагрязненных почв ТМ, при которомдостигается получение максимальнойпродуктивности сельскохозяйственныхкультур севооборота, являетсяиспользование органо-минеральной системыудобрений. Данная система, обеспечиваяполучение экологически безопаснойсельскохозяйственной продукции,способствует снижению транслокаци ТМ вгрунтовые воды.

Разработаннаяоргано-минеральная система примененияудобрений и ее технология примененияпредставлена как способ агрохимическоймелиорации техногенно загрязненных почв врекомендациях по применениюагрохимической мелиорации почв,подверженных техногенному загрязнению вусловиях южной части Нечерноземной зоныРФ.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ СОИСКАТЕЛЯ ПОТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Монографии

  1. Мажайский Ю.А.,Резникова А.В., Евтюхин В.Ф. Экологияагроландшафта Рязанской области. М.: Изд-воМосковского университета, 2001. – 96 с.
  2. Бочкарев Я.В., ТоминЮ.А., Гулюк Г.Г., Евтюхин В.Ф., Пожогин Ю.П. идр. Экологические аспекты мелиорацииземель юга Нечерноземья / Под общ.редакцией Ю.А. Мажайского, В.И. Желязко. М.:Изд-во Московского университета, 2003. – 320 с.
  3. Мажайский Ю.А.,Евтюхин В.Ф., Ильинский А.В., Дронник Е.А.,Гусева Т.М. и др. Нейтрализациязагрязненных почв / Под общ. редакцией Ю.А.Мажайского. Рязань: Мещерский ф-л ГНУВНИИГиМ Россельхозакадемии, 2008. – 528 с.

Статьи в журналах иизданиях, рекомендованных ВАК РФ

  1. Евтюхин В.Ф.,Евсенкин К.Н., Игнатенок В.А., Пчелинцева С.А.Колосов В.П. Агроэкологический мониторингземель Рязанской области // Агрохимическийвестник. 1998. –№ 3. – С.25–27.
  2. Мажайский Ю.А.,Евтюхин В.Ф., Резникова А.В. Региональныйэколого-мелиоративный мониторинг наагроландшафте // Проблемы региональнойэкологии. М., 2000. – С. 62–67.
  3. Мажайский Ю.А.,Евтюхин В.Ф., Ильинский А.В., Гусева Т.М.Мониторинг тяжелых металлов вповерхностных и грунтовых водах ландшафтаОкского бассейна // Интеграл:научно-практический межотраслевой журнал.2008. – № 6(44).– С. 19.
  4. Евтюхин В.Ф.,Никушина Т.К. Влияние многолетнегоприменения минеральных удобрений нанекоторые агрохимические и экологическиепоказатели серой лесной тяжелосуглинистойпочвы // Проблемы агрохимии и экологии.Научно-теоретический журнал. 2008. – № 2. – С. 13–18.
  5. Евтюхин В.Ф.,Мажайский Ю.А., Ильинский А.В.Гидрохимические особенностиэкологического состояния агроландшафтовОкского бассейна, находящихся под влияниематмосферных нагрузок // Плодородие. 2010.– № 5. – С.43–46.
  6. Давыдова И.Ю.,Мажайский Ю.А., Давыдов Е.А., Евтюхин В.Ф.Методика учета качества почв в земельнойценовой политике региона // Агрохимическийвестник. 2010. –№ 6. – С. 2–4.
  7. Еськов Е.К.,Евтюхин В.Ф. Балансовый анализ тяжелыхметаллов искусственно загрязненных почв вусловиях естественных агроценозов //Аграрная Россия. 2010. – № 6. –С.16 –20.
  8. Мажайский Ю.А.,Давыдова И.Ю., Давыдов Е.А., Евтюхин В.Ф.Методика оценки земель с учетомпожароопасности почв // Агрохимическийвестник. 2011. –№ 1. – С.10–12.

Материалы конференций

  1. Мажайский Ю.А.,Евтюхин В.Ф., Шленская Ф.С., Хохлов Г.А.,Бочкарев Я.В. и др. Методические основыорганизации и проведенияагроэкологического мониторинга земель //Материалы межрегиональнойнаучно-практической конференции:«Актуальные вопросы здоровья населения нарубеже 21 века». Изд-во Медуниверситет.Рязань, 1996. – С. 12–24.
  2. Мажайский Ю.А.,Бочкарев Я.В., Горбич В.Ф., Евтюхин В.Ф.Чукина Г.В. Оценка агроэкологическогосостояния сельскохозяйственных земельРязанской области // Материалымежрегиональной научно-практическойконференции: «Человек и окружающая среда».Изд-во Медуниверситет. Рязань,1997.
  3. Мажайский Ю.А.,Ляпкало А.А., Тимофеев Н.Н., Евтюхин В.Ф.,Ильинский А.В. и др. Экологические аспектывоздействия нефтеперерабатывающихстанций на окружающую среду // Материалы2-ой межрегиональной научно-практическойконференции: «Человек и окружающая среда».Изд-во Медуниверситет. Рязань, 1998.– С. 18–186.
  4. Мажайский Ю.А.,Евтюхин В.Ф., Евсенкин К.Н., Ляпкало А.А.,Горбич В.Ф. и др. Оценка техногенныхвыбросов Пронской ГРЭС на загрязнениеприлегающих земель // Материалы 2-оймежрегиональной научно-практическойконференции: «Человек и окружающая среда».Изд-во Медуниверситет. Рязань, 1998.– С. 186–189.
  5. Мажайский Ю.А.,Ляпкало А.А., Евтюхин В.Ф., Никитина И.В.,Дьячек Т.Е. и др. Завод «Рязцветмет»– какпотенциальный источник загрязненияокружающей природной среды // Материалы 2-оймежрегиональной научно-практическойконференции: «Человек и окружающая среда».Изд-во Медуниверситет. Рязань, 1998.– С. 190–192.
  6. Лисицин А.Ф.,Мажайский Ю.А., Евтюхин В.Ф., Евсенкин К.Н.,Игнатенок В.А., Гусева Т.М. Экологическиймониторинг сельскохозяйственных земель //Материалы областной научно-техническойконференции: «Инженерное и информационноеобеспечение экологической безопасности вТамбовской области». Изд-во ТГТУ.Тамбов, 1998. – С.50–51.
  7. Лисицин А.Ф.,Евтюхин В.Ф., Черных В.Ф., Чижатников Ю.А.Влияние предприятий нефтянойпромышленности на состояние окружающейприродной среды // Материалы областнойнаучно-технической конференции:«Инженерное и информационное обеспечениеэкологической безопасности в Тамбовскойобласти». Изд-во ТГТУ. Тамбов, 1998. – С. 48–49.
  8. Мажайский Ю.А.,Евтюхин В.Ф., Евсенкин К.Н., Гусева Т.М.,Игнатенок В.А. Комплекс экологическихисследований на экологию в бассейне рекиОки // Материалы научно-техническойконференции: «Биохимические, медицинские иэкологические состояния и комплексы».Изд-во Медуниверситет. Рязань, 1998. – 94 с.
  9. Захарова О.А.,Ляпкало А.А., Мажайский Ю.А., Евтюхин В.Ф.,Тобратов С.А. Оценка влияния выбросовРязанской ГРЭС на ландшафты Рязанскойобласти // Материалы 3-ей республиканскойнаучной конференции: «Человек и окружающаясреда». Изд-во Медуниверситет. Рязань,1999. – С. 62–63.
  10. Мажайский Ю.А.,Давыдова И.Ю., Евтюхин В.Ф., Евсенкин К.Н.,Игнатенок В.А. Экологическая оценканефтезагрязненных земельприродно-техногенных систем в пригородах исопредельных территориях // Материалымежрегиональной научно-техническойконференции: «Инженерная география,экология урбанизированных территорий».Изд-во Ярославский педуниверситет.Ярославль, 1999. – С. 195–198.
  11. Мажайский Ю.А.,Евтюхин В.Ф., Давыдова И.Ю., Евсенкин К.Н.Возможность реабилитации земельзагрязненных ТМ, с помощью оросительноймелиорации // Материалы 4-ой Всероссийскойнаучно-технической конференции: «Новое вэкологии и безопасностижизнедеятельности». Изд-во Балтийскийгосударственный университет.Санкт-Петербург, 1999. – С. 116–119.
  12. Мажайский Ю.А.,Евтюхин В.Ф., Давыдова И.Ю., Евсенкин К.Н.Агроэкологическая оценканефтезагрязненных земель территории ЛПДС// Материалы 4-ой Всероссийскойнаучно-технической конференции: «Новое вэкологии и безопасностижизнедеятельности». Изд-во Балтийскийгосударственный университет.Санкт-Петербург, 1999. – С. 396–398.
  13. Гусева Т.М.,Евтюхин В.Ф., Мажайский Ю.А., Евсенкин К.Н.,Игнатенок В.А. Оценка загрязненноститяжелыми металлами малой реки в водосборер. Оки // Материалы межрегиональнойнаучно-технической конференции:«Экологическая безопасность и устойчивоеразвитие регионов». Изд-во РГСХА.Рязань, 1999. – С.26–27.
  14. Евтюхин В.Ф.,Мажайский Ю.А., Ефимов В.Н., Резникова А.В.Оценки территориально экологическогоравновесия и агрохимические основыреабилитации загрязненных почвагроландшафта Рязанской области //Материалы межрегиональнойнаучно-технической конференции:«Экологическая безопасность и устойчивоеразвитие регионов». Изд-во РГСХА.Рязань, 1999. – С.45–46.
  15. Гальченко С.В.,Мажайский Ю.А., Евтюхин В.Ф., Кононова Г.А. Овозможности использования почвыЦентрального городского парка г. Рязани вкачестве урбанизированного экофона припроведении экологических исследований //Проблемы инженерного обеспечения иэкологии городов: Сб. материаловмеждународной научно-техническойконференции. Изд-во педуниверситет. Пенза,1999. – С.55–57.
  16. Гусева Т.М.,Евтюхин В.Ф., Мажайский Ю.А., Евсенкин К.Н.,Игнатенок В.А. Исследование донныхотложений как метод оценки антропогеннойнагрузки на водные экосистемы // Вопросырегиональной экологии: Материалы 4-ойрегиональной научно-техническойконференции. Тамбов: Изд-во ТГТУ,2000. С. 83–84.
  17. Евтюхин В.Ф.,Мажайский Ю.А., Евсенкин К.Н., Игнатенок В.А.Влияние предприятий нефтянойпромышленности на состояние окружающейсреды и организация на них производственноэкологического мониторинга (ПЭМ) //Материалы Международнойнаучно-технической конференции. Часть 1.Изд-во Госуниверситет. Калининград, 2000. – С. 164–165.
  18. Давыдова И.Ю.,Мажайский Ю.А., Евтюхин В.Ф., Евсенкин К.Н.,Игнатенок В.А. Диагностические критерииагроэкологического состояниянефтезагрязненных почв // МатериалыМеждународной научно-техническойконференции. Часть 1. Изд-воГосуниверситет. Калининград, 2000.– С. 191–192.
  19. Мажайский Ю.А.,Гусева Т.М., Евтюхин В.Ф., Захарова О.А.,Евсенкин К.Н., Игнатенок В.А. Применениеприродной модели как метод исследованияантропогенно преобразованных экосистем вбассейне р. Оки // МатериалыМеждународной научно-техническойконференции. Часть 1. Изд-воГосуниверситет. Калининград, 2000. – С. 204–206.
  20. Гусева Т.М.,Мажайский Ю.А., Евтюхин В.Ф., Евсенкин К.Н.,Игнатенок В.А., Горбич В.Ф. Экологизацияводопользования в мелиорации пойменныхземель // Человек и окружающая среда:Материалы 4-ой республиканской научнойконференции. Рязань: Изд-воМедуниверситет, 2000. – С. 75–86.
  21. Евтюхин В.Ф.,Мажайский Ю.А., Ефимов В.Н., Резникова А.В.Формирование стратегии землепользованияна основе планированияэколого-мелиоративного состоянияагроландшафта (на примере Рязанскойобласти) // Современные проблемыгуманитарных и естественных наук:Материалы межвузовскойнаучно-практической конференции.Рязань: Изд-во Горизонт-РИУП, 2000.
  22. Мажайский Ю.А.,Евтюхин В.Ф., Назарова Е.С. Разработкапорядка ведения государственногоэкологического контроля (ГЭК) в сференефтяной промышленности // Новыетехнологии для очистки нефтезагрязненныхвод, почв, переработки и утилизациинефтешламов: Материалы Российскойнаучно-практической конференции. М.:Изд-во Ноосфера, 2001. – С. 250–251.
  23. Евтюхин В.Ф.,Мажайский Ю.А., Назарова Е.С., Кирюшин В.А.Организация и ведение производственногоэкологического мониторинга (ПЭМ) в зоневлияния объектов нефтяной промышленности// Новые технологии для очисткинефтезагрязненных вод, почв, переработки иутилизации нефтешламов: МатериалыРоссийской научно-практическойконференции. М.: Изд-во Ноосфера, 2001.– С. 251–252.
  24. Гусева Т.М.,Бочкарев Я.В., Евтюхин В.Ф., Пожогин Ю.П.,Ефимов В.И., Мажайский Ю.А. Регулированиеводного режима ландшафтов малых рек вусловиях возрастающих антропогенныхнагрузок // Проблемы мелиорацииводохозяйственного строительства иобустройства сельских территорий насовременном этапе: Материалымеждународной научно-практическойконференции. Горки: Изд-во БелГСХА, 2001.– С. 194–196.
  25. Гусева Т.М.,Желязко В.И., Мажайский Ю.А., Евтюхин В.Ф.,Матюхин Р.И. Оценка загрязнения тяжелымиметаллами грунтовых вод культурноголандшафта // Экологические проблемымелиорации: Материалы международнойконференции. М.: Изд-во ВНИИГиМ, 2002.– С. 209–211.
  26. Мажайский Ю.А.,Тобратов С.А., Пожогин Ю.П., Евтюхин В.Ф.Оценка вклада выбросовтеплоэлектростанции в загрязнениеокружающей среды тяжелыми металлами //Экология в энергетике-2004. Перваяспециализированная тематическаявыставка. М.: ВВЦ, 2004. – С. 75–78.
  27. Евтюхин В.Ф.,Ильинский А.В. Агрохимическаяхарактеристика черноземов Рязанскойобласти в условиях техногенеза // Почвы– национальноедостояние России: Материалы IV съездаДокучаевского общества почвоведов. Кн.2. Новосибирск: Наука-Центр, 2004.– Кн. 2. – С. 416.
  28. Мажайский Ю.А.,Персикова Т.Ф., Евтюхин В.Ф. Биоактивностьпочвы в различных севооборотах //Ресурсосберегающие и энеоргоэффективныетехнологии и техника в орошаемомземледелии: Сборник научных трудовмеждународной научно-практическойконференции. Часть II. Коломна: ООО«Инлайт», 2004. –С. 85–87.
  29. Мажайский Ю.А.,Персикова Т.Ф., Евтюхин В.Ф. Биоактивностьпочвы в различных севооборотах //Технологии и технические средстваорошения сельскохозяйственных культур:Сборник научных докладов международнойнаучно-практической конференции«Ресурсосберегающие и энергоэффективныетехнологии и техника в орошаемомземледелии». Часть 2. – Коломна: ФГНУ ВНИИ «Радуга», 2004.– С. 85–87.
  30. Мажайский Ю.А.,Евтюхин В.Ф., Лихачева О.Е. Состояние земельв зоне влияния несанкционированныхбытовых свалок // Материалы международнойконференции «Отходы производства ипотребления, медико-экологические иэкономические аспекты / ред. колл.: БобылеваО.А. и др. К.: О-во «Знание» Украины, 2005.– С. 20–23.
  31. Гольдбурд Л.Е.,Евтюхин В.Ф., Родин И.К., Лобова К.Ю., ДронникЕ.А., Лихачева О.Е. Оценка ущербасельскохозяйственным ресурсам пристроительстве магистральногонефтепровода«Кстово-Ярославль-Кириши-Приморск» //Оценка и управление природными ресурсами:материалы Всероссийской конференции«Риск-2006». М.: Изд-во РУДН, 2006. – С. 118–120.
  32. Мажайский Ю.А.,Евтюхин В.Ф., Ильинский А.В. Экологическаяоценка содержания поллютантов вповерхностных и грунтовых водахмелиорированного ландшафта малой рекиОкского бассейна // Сборник докладов IIIежегодной конференции «Топливо иэкология» –2010» (20–21 мая 2010г.). Москва, ГК «Измайлово – Вега». – С. 45–47.

Другие публикации

  1. Евтюхин В.Ф.,Ильинский А.В.,Производственно-экологический мониторингпри строительстве объектов магистральныхнефтепродуктопроводов // Экологическиенормы. Правила. Информация. – 2008, № 10. – С.35–40.
  2. Гусева Т.М.,Мажайский Ю.А., Евтюхин В.Ф., Игнатенок В.А.Технология очистки дренажно-коллекторныхвод в мелиоративных каналах // Вопросымелиорации. М., 2000. № 7 – С. 25–30.
  3. Мажайский Ю.А.,Евтюхин В.Ф., Гусева Т.М., Евсенкин К.Н.,Игнатенок В.А. Основные результатыисследований донных отложений р. Оки,проведенных в рамках международногопроекта «Ока-Эльба» // Геологическийвестник центральных районов России». М.,2000. № 3. Изд-во Инфоком-гео. – С. 58–60.
  4. Мажайский Ю.А.,Евтюхин В.Ф., Кураева Г.И. Методика поразработке удельных нормативовводопотребления и водоотведения дляпроизводственных объектов ОАО «АК«Транснефть» // Экологический вестникРоссии.– 2002.– № 7, 8, 10– С. 34–43. 48–55. 35–44 и 2003. – № 2. С. – 41–51.
  5. Мажайский Ю.А.,Евтюхин В.Ф., Давыдова И.Ю. Удельныенормативы образования отходовпроизводства и потребления пристроительстве и эксплуатациипроизводственных объектов ОАО «АК«Транснефть» РД 153-39.4-115-01 // Экологическийвестник России. М. 2003. – № 3. – С. 44–52. – № 4. – С. 50–53. – № 5. – С. 36–44. – № 6. – С. 49–56. – № 7. – С. 48–52. – № 8. – С. 50–56. – № 9. – С. 51–53. – № 11. – С. 43–47. – № 12. – С. 45-47.
  6. Мажайский Ю.А.,Евтюхин В.Ф., Давыдова И.Ю. Удельныенормативы образования отходовпроизводства и потребления пристроительстве и эксплуатациипроизводственных объектов ОАО «АК«Транснефть» РД 153-39.4-115-01 // Экологическийвестник России. М. 2004. – № 10. – С. 51–60. – № 11. – С. 53–58.
  7. Мажайский Ю.А.,Евтюхин В.Ф. Захарова О.А., Тобратов С.А.Техногенное загрязнение окружающей средыв зоне воздействия Рязанской ГРЭС //Химическое и нефтегазовоемашиностроение. М. 2000. – № 4. – С. 29–31.
  8. Мажайский Ю.А.,Евтюхин В.Ф., Евсенкин К.Н. Лизиметры и ихиспользование в орошаемом земледелии //Информационный листок МТ № 3 76–90. Рязанский ЦНТИ.Рязань, 1990.
  9. Мажайский Ю.А.,Евтюхин В.Ф., Давыдова И.Ю., Максименко В.П.Управление водным режимом мелиорируемыхчерноземов // Информационный листок МТ №12–93. РязанскийЦНТИ. Рязань, 1993.
  10. Мажайский Ю.А.,Давыдова И.Ю., Евтюхин В.Ф., Желязко В.И.,Игнатенок В.А. Водная эрозия почв и борьба сней // Информационный листок МТ № 22–93. Рязанский ЦНТИ.Рязань, 1993.
  11. Медведева А.С.,Мажайский Ю.А., Евтюхин В.Ф., Евсенкин К.Н.,Игнатенок В.А. Разработка рациональнойструктуры посевов на пойменных землях сцелью получения экологически безопаснойпродукции // Информационный листок МТ №165–94. РязанскийЦНТИ. Рязань, 1994.
  12. Мажайский Ю.А.,Михальченко Н.Н., Желязко В.И., Евтюхин В.Ф.,Евсенкин К.Н. Доочистка сточных вод наземледельческих полях орошения //Информационный листок МТ № 176–94. Рязанский ЦНТИ.Рязань, 1994.
  13. Никушина Т.К.,Евтюхин В.Ф., Мажайский Ю.А. Изучениесодержания тяжелых металлов в почве ирастительности // Рязанский экологическийвестник. 1995. –№ 3. – С.52–55.
  14. Мажайский Ю.А.,Никушина Т.К., Евтюхин В.Ф., Пчелинцева С.А.,Шленская Ф.С., Гончарова. Исследованиесодержания тяжелых металлов в серых лесныхпочвах Рязанской области //Социально-гигиенические и медицинскиепроблемы здоровья: Сб. научных трудовРязанского ГМУ. Рязань. Изд-воМедуниверситет. 1995.
  15. Евтюхин В.Ф.,Игнатенок В.А. Баланс тяжелых металлов впочвах Рязанского района // Современныеэкологические устойчивые энерго- иресурсосберегающие технологии и системысельскохозяйственного производства изащиты окружающей среды: Сб. научных трудовРязанской ГСХА. Рязань. Изд-во РГСХА.1997.
  16. R. Meiner, H. Balla, O. Bttner, M. Stratschka, H. Hagencann идр. Qufnmifzierund von diffusen stoffausmrgen aus du. Land wirtschaftlichen flchenutung in den einzugsgebieten von Okaund Elbe // Teilprojekt des dentschrussischen Kooperations-VorrhabensOka-Elbe-phase. BMBF, 1997. – 16 s.
  17. Бочкарев Я.В.,Мажайский Ю.А., Никушина Т.К., Евтюхин В.Ф.,Евсенкин К.Н., Игнатенок В.А. Исследованиесодержания тяжелых металлов в почвахРязанского района // Современные энерго- иресурсосберегающие системысельскохозяйственного производства: Сб.научных трудов Рязанской ГСХА. Вып. 2.– Ч. 1. Изд-воРГСХА. 1998.
  18. Евтюхин В.Ф.,Игнатенок В.А. Разработкапротивоэрозионных мероприятий //Информационный листок МТ№ 24–98. Рязанский ЦНТИ.Рязань, 1998.
  19. Мажайский Ю.А.,Евтюхин В.Ф., Евсенкин К.Н., Игнатенок В.А.,Никушина Т.К. Содержание тяжелых металлов ввыборочно обследованных почвах хозяйствРязанской области // Современные энерго- иресурсосберегающие, экологическиустойчивые технологиисельскохозяйственного производства: Сб.научных трудов Рязанской ГСХА. Рязань.Изд-во РГСХА. 1998. – С. 143–148.
  20. Мажайский Ю.А.,Евтюхин В.Ф., Евсенкин К.Н., Гусева Т.М.,Бочкарев Я.В. Ландшафтно-экологическиеисследования загрязнения в бассейне р. Оки// Современные энерго- и ресурсосберегающиеэкологические технологии и системысельскохозяйственного производства: Сб.научных трудов Рязанской ГСХА. Рязань.Изд-во РГСХА. 1999. – С. 20–23.
  21. Маркова В.Е.,Ефимов В.Н., Мажайский Ю.А., Евтюхин В.Ф.Состояние окружающей среды и природныхресурсов // Программа: «Система веденияагропромышленного производства Рязанскойобласти на 1998-2010 гг.». Рязань.Изд-во РГСХА.1999. – С.245–251.
  22. Мажайский Ю.А.,Евтюхин В.Ф., Евсенкин К.Н., Игнатенок В.А.Влияние предприятий нефтянойпромышленности на окружающую среду // Новоев экологии и безопасностижизнедеятельности: Сб. научных трудов.Часть 1. Санкт-Петербург. Изд-во Балтийскийгосударственный университет. 2000. – С. 479.
  23. Мажайский Ю.А.,Бочкарев Я.В., Желязко В.И., Евтюхин В.Ф.,Гусева Т.М. Регулирование водного режимапри техногенном загрязнении земель //Современные энерго- и ресурсосберегающие,экологически устойчивые технологии исистемы сельскохозяйственногопроизводства: Сб. научных трудов РязанскойГСХА. Вып. 4. Рязань.Изд-во РГСХА. 2000.– С. 8–12.
  24. Мажайский Ю.А.,Евтюхин В.Ф., Евсенкин К.Н., Тобратов С.А.Приоритетные загрязнители окружающейсреды в зоне воздействия Рязанской ГРЭС //Социально-гигиенический мониторингздоровья населения: Сб. научных трудовРязанского ГМУ. Рязань. Изд-воМедуниверситет. 2000. – С. 225–226.
  25. Мажайский Ю.А.,Евтюхин В.Ф., Гусева Т.М., Никушина Т.К.Концепция мониторинга агроландшафта вРязанской области //Социально-гигиенический мониторингздоровья населения: Сб. научных трудовРязанского ГМУ. Рязань. Изд-воМедуниверситет. 2000. – С. 227–228.
  26. Мажайский Ю.А.,Гусева Т.М., Евтюхин В.Ф., Евсенкин К.Н.,Игнатенок В.А. Экологическое состояниемалых рек Окского бассейна //Социально-гигиенический мониторингздоровья населения: Сб. научных трудовРязанского ГМУ. Рязань. Изд-воМедуниверситет. 2000. – С. 228–229.
  27. Мажайский Ю.А.,Евтюхин В.Ф., Резникова А.В. Оценкаэколого-мелиоративного агроландшафта //География и природные ресурсы: Сб.научных трудов. Новосибирск. Изд-во «НаукаСО РАН». 2001. – С. 106–111.
  28. Мажайский Ю.А.,Евтюхин В.Ф., Никушина Т.К., Желязко В.И.,Данинская Т.В. Региональное нормирование ираспределение тяжелых металлов в почвахюжной части нечерноземной полосы РФ //Современные энерго- и ресурсосберегающиеэкологически устойчивые технологии исистемы сельскохозяйственногопроизводства: Сб. научных трудов РязанскойГСХА. Рязань. Изд-во РГСХА. 2001. – С. 44–57.
  29. Захарова О.А.,Бочкарев Я.В., Мажайский Ю.А., Евтюхин В.Ф.,Игнатенок В.А., Косорукова Т.Ю.Гидробиологические исследования на рекеПроне и Ново-Мичуринском водохранилище взоне воздействия Рязанской ГРЭС //Современные энерго- и ресурсосберегающиеэкологически устойчивые технологии исистемы сельскохозяйственногопроизводства: Сб. научных трудов РязанскойГСХА. Рязань. Изд-во РГСХА. 2001. – С. 67–73.
  30. Гусева Т.М.,Мажайский Ю.А., Евтюхин В.Ф., Игнатенок В.А.Технология очистки дренажно-коллекторныхвод // Современные энерго- иресурсосберегающие экологическиустойчивые технологии и системысельскохозяйственного производства: Сб.научных трудов Рязанской ГСХА. Рязань.Изд-во РГСХА. 2001. – С. 108–110.
  31. Гусева Т.М.,Мажайский Ю.А., Евтюхин В.Ф., Игнатенок В.А.,Матюхин Р.И. Экологические особенностисистем водопользования в гумидной зоне //Актуальные проблемы экологии исельскохозяйственного производства насовременном этапе: Сб. научных трудовРязанской ГСХА. Рязань. Изд-во РГСХА. 2002.– С. 37–39.
  32. Евтюхин В.Ф.,Никушина Т.К., Дубенок Н.Н., Красенькова Н.И.,Желязко В.И. Профильное распределение ирегиональное нормирование тяжелыхметаллов в почвах Рязанской области //Сборник научных трудов Рязанского НИПТИАПК. Рязань. Изд-во ООО «Шиловскаятипография». 2002. – С. 209–217.
  33. Мажайский Ю.А.,Бочкарев Я.В., Евтюхин В.Ф., Матюхин Р.И.,Ильинский А.В., Назарова Е.А. Оценкавоздействия тяжелых металлов наблок-компонент «почва-вода-растение //Современные энерго- и ресурсосберегающие,экологически устойчивые технологии исистемы сельскохозяйственногопроизводства: Сборник научных трудов. Вып.6. НПЦ «Информационные технологии».Рязань, 2002. – С.66–71.
  34. Евтюхин В.Ф.,Гусева Т.М., Матюхин Р.И. Сравнительнаяэкологическая эффективностьагрохимических средств сниженияпоступления тяжелых металлов в продукциюрастениеводства на загрязненныхагроландшафтах // Современные энерго- иресурсосберегающие, экологическиустойчивые технологии и системысельскохозяйственного производства:Сборник научных трудов (вып. 7). Ч. I. ООО «НПЦ«Информационные технологии». Рязань, 2003.– С. 101–103.
  35. Мажайский Ю.А.,Евтюхин В.Ф., Никушина Т.К., Игнатенок В.А.,Гусева Т.М., Гальченко С.В. и др.Использование земельных ресурсов исостояние почвенного покрова //Социально-гигиенический мониторингздоровья населения. НПЦ«Информационные технологии». Рязань, 2003.– С. 234–238.
  36. Мажайский Ю.А.,Безднина С.Я., Евтюхин В.Ф., Гусева Т.М.,Матюхин Р.И., Ильинский А.В. и др. Научныеисследования на экополигоне в гумиднойзоне // Влияние природных и антропогенныхфакторов на социоэкосистемы. ООО «НПЦ«Информационные технологии». Рязань, 2003.– С. 3–5.
  37. Евтюхин В.Ф.,Мажайский Ю.А., Давыдова И.Ю. Экологическийриск и мониторинг почв, загрязненныхнефтеуглеводородами // Влияние природных иантропогенных факторов насоциоэкосистемы. ООО «НПЦ «Информационныетехнологии». Рязань, 2003. – С. 294–304.
  38. Мажайский Ю.А.,Гусева Т.М., Евтюхин В.Ф., Жигулина Е.В.,Матюхин Р.И., Дорохина О.Е. и др.Экологическое состояние агроландшафталевобережья Окского бассейна иреабилитация загрязненных тяжелымиметаллами почв водосборных территорий //Сохранение и повышение продуктивностимелиорируемых земель центра Нечерноземнойзоны России и Беларуси / Под общей ред. Ю.А.Мажайского, А.П. Лихацевича. Рязань: Ряз.гос. сельскохоз. акад. им. П.А. Костычева, 2005.– С. 120–164.
  39. Мажайский Ю.А.,Евтюхин В.Ф., Родин И.К., Мельникова С.А.,Морозов А.Е., Кирюшин В.А. и др.Эколого-мелиоративные аспектырекультивации нефтезагрязненных земель //Сохранение и повышение продуктивностимелиорируемых земель центра Нечерноземнойзоны России и Беларуси / Под общей ред. Ю.А.Мажайского, А.П. Лихацевича. Рязань: Ряз.гос. сельскохоз. акад. им. П.А. Костычева, 2005.– С. 356–394.
  40. Евтюхин В.Ф.,Мажайский Ю.А., Матюхин Р.И., Жигулина Е.В.Продуктивность сельскохозяйственныхкультур на загрязненной тяжелымиметаллами дерново-подзолистой почве //Влияние природных и антропогенныхфакторов на социоэкосистемы. Выпуск III. Подредакцией профессора А.А. Ляпкало.Рязань, 2005. – С.116–119.
  41. Ермошина Н.П.,Тобратов С.А., Евтюхин В.Ф., Мажайская И.Ю.,Игнатенок В.А. Оценка экологическойэффективности агромелиоративных приемовпри реабилитации почв, загрязненныхтяжелыми металлами //Социально-гигиенический мониторингздоровья населения / Под ред. В.Г.Макаровой и В.А. Кирюшина. Вып. 9. Ч. 1. Рязань:РГМУ, 2005. С. 395–400.
  42. Кирейчева Л.В.,Евтюхин В.Ф., Мажайский Ю.А., Ильинский А.В.,Яшин В.М., Хохлова О.Б. и др. Технологиявосстановления природно-ресурсногопотенциала (плодородия почв)деградированных агроландшафтов //Наукоемкие технологии управлениясистемами комплексной мелиорацией земель.Часть I. М.: ГНУ ВНИИГиМРоссельхозакадемии, 2005. – С. 5–6.
  43. Евтюхин В.Ф.,Мажайский Ю.А., Кирейчева Л.В., ИльинскийА.В., Яшин В.М., Хохлова О.Б. Технологиясанации техногенно загрязненныхдеградированных почв // Наукоемкиетехнологии управления системамикомплексной мелиорацией земель. Часть I.М.: ГНУ ВНИИГиМ Россельхозакадемии, 2005.– С. 7–8.
  44. Евтюхин В.Ф.,Мажайский Ю.А., Гулюк Г.Г., Желязко В.И.,Ильинский А.В., Пчелинцева С.А. и др.Технология биологической очисткидренажного стока // Наукоемкие технологииуправления системами комплексноймелиорацией земель. Часть II. М.: ГНУ ВНИИГиМРоссельхозакадемии, 2005. – С. 8–9.
  45. Мажайский Ю.А.,Евтюхин В.Ф., Гулюк Г.Г., Желязко В.В.,Ильинский А.В., Лисютин В.А. Технологияполива сельскохозяйственных культур вусловиях техногенного загрязнениямелиорируемых агроландшафтов // Наукоемкиетехнологии управления системамикомплексной мелиорацией земель. Часть II. М.:ГНУ ВНИИГиМ Россельхозакадемии, 2005. – С. 9–10.
  46. Mazhaysky Yu.A., Evtyhin V.F.,Ilyinsky AV., Matyukhin R.I. Metals on productivity of agricultural crops //Inynieria ekologiczna nr13. Ksztatowanie I ochrona rodowiska. – Polskie towarzystwo inynierii ekologicznej. Warszawa, 2005.– S. 124–125.
  47. Евтюхин В.Ф.,Мажайский Ю.А., Томин Ю.А., Дорохина О.Е.Системы водопользования в гумиднойзоне // Методы и технологии комплексноймелиорации и экосистемноговодопользования. М.: Научное издание, 2006.– С.165–176.
  48. Евтюхин В.Ф.,Мажайский Ю.А., Гольдбурд Л.Е., Хвостова Е.Н.,Попова Ю.С., Дронник Е.А. Рекультивацияземель, нарушенных строительствоммагистрального нефтепродуктопровода«Кстово-Ярославль-Кириши-Приморск» (Iочередь) // Экологическое состояниеприродной среды и научно-практическиеаспекты современных мелиоративныхтехнологий: Сб. науч. тр. Вып. 2 / Под общ. ред.Ю.А. Мажайского. Рязань: Мещерский филиалГНУ ВНИИГиМ, 2006. – С. 473–481.
  49. Евтюхин В.Ф.,Матюхин Р.И., Жигулина Е.В. Фитомелиорациялюпином узколистным дерново-подзолистыхпочв, загрязненных тяжелыми металлами //Экологическое состояние природной среды инаучно-практические аспекты современныхмелиоративных технологий: Сборник научныхтрудов. Рязань: Изд-во МФ ГНУ ВНИИГиМ, 2006.– с. 271–274.
  50. Евтюхин В.Ф.,Ильинский А.В., Игнатенок В.А. Оценкавоздействия строительстванефтепродуктопроводов на состояниеокружающей природной среды //Экологическое состояние природной среды инаучно-практические аспекты современныхмелиоративных технологий: Сб. науч. тр. Вып.2 / Под общ. ред. Ю.А. Мажайского. Рязань:Мещерский филиал ГНУ ВНИИГиМ, 2006. – С. 462–463.
  51. Евтюхин В.Ф.,Мажайский Ю.А., Жигулина Е.В.Фитомелиорация, как один из методовреабилитации, загрязненных тяжелымиметаллами почв // Социально-гигиеническиймониторинг здоровья населения» / Под ред.Заслуженного работника Высшей школы РФ,доктора медицинских наук, проф. В.А.Кирюшина. Рязань: Рязанскийгосударственный медицинский университет,2007. – С.259–262.
  52. Мажайский Ю.А.,Евтюхин В.Ф., Матюхин Р.И. Комплексныеприемы реабилитации дерново-подзолистыхпочв, загрязненных тяжелыми металлами //Социально-гигиенический мониторингздоровья населения» / Под ред. Заслуженногоработника Высшей школы РФ, докторамедицинских наук, проф. В.А. Кирюшина.Рязань: Рязанский государственныймедицинский университет, 2007. – С. 269–273.
  53. Ильинский А.В.,Евтюхин В.Ф. Организация и проведениепроизводственно-экологическогомониторинга при строительстве объектовмагистральных нефтепродуктопроводов(МНПП) // Экологическое состояние природнойсреды и научно-практические аспектысовременных мелиоративных технологий: Сб.науч. тр. Вып. 3 / Под общ. ред. Ю.А. Мажайского.Рязань: Мещерский филиал ГНУ ВНИИГиМ, 2008.– С. 457–464.
  54. Черникова О. В.,Евтюхин В.Ф. Ильинский А.В. Влияниеприменения систем удобрений наподвижность тяжелых металлов вопдзоленном черноземе // Экологическоесостояние природной среды инаучно-практические аспекты современныхмелиоративных технологий: Сб. науч. тр. Вып.4 / Под общ. ред. Ю.А. Мажайского. Рязань:Мещерский филиал ГНУ ВНИИГиМ, 2010. – С. 305–308.
  55. Ильинский А.В.,Колбаев С.В., Евтюхин В.Ф., Черникова О. В.Разработка приемов агрохимическоймелиорации почв, загрязненных тяжелымиметаллами // Экологическое состояниеприродной среды и научно-практическиеаспекты современных мелиоративныхтехнологий: Сб. науч. тр. Вып. 4 / Под общ. ред.Ю.А. Мажайского. Рязань: Мещерский филиалГНУ ВНИИГиМ, 2010. – С. 438–441.
  56. Евтюхин В.Ф.,Мажайский Ю.А., Гусева Т.М., Матюхин Р.И.Оценка загрязнения тяжелыми металламипочв обитания охотничьих животных //Материалы пятой Всерос. конф. Состояниесреды обитания и фауны охотничьих животныхРоссии. М.: КМК, 2011. – С.84–89.

Учебно-методическиеработы

  1. Мажайский Ю.А.,Евтюхин В.Ф., Игнатенок В.А., Назарова Е.С.Мероприятия по сельскохозяйственномуиспользованию пойменных земель. Рязань:Изд-во ООО «НПЦ «Информационныетехнологии», 2000. – 70 с.
  2. Захарова О.А.,Мажайский Ю.А., Евтюхин В.Ф.Противоэрозионные мероприятия с учетомэкологических требований. Рязань: Изд-во«Мила», 2000. – 82с.
  3. Евтюхин В.Ф.Полевые и лабораторные методы изучениягидрофизических свойств почвы. Рязань:Изд-во Медуниверситет, 2000. – 16 с.
  4. Евтюхин В.Ф.Противоэрозионные мероприятия. Рязань:Изд-во Медуниверситет, 2000. – 28 с.

Рекомендации,нормативные документы, научныеотчеты

  1. Мажайский Ю.А.,Евтюхин В.Ф., Игнатенок В.А., Назарова Е.С.Мероприятия по сельскохозяйственномуиспользованию пойменных земель:Методическое пособие / Под ред. Ю.А.Мажайского. Рязань: Мелиоводхоз, 2000. – 70 с.
  2. Мажайский Ю.А.,Никушина Т.К., Желязко В.И. Михальченко Н.Н.,Евтюхин В.Ф., Евсенкин К.Н. и др.Рекомендации по регулированию водногорежима и баланса тяжелых металловувлажняемых почв при антропогенныхнагрузках / Под ред. Ю.А. Мажайского. Рязань:ГНУ МФ ВНИИГиМ, «Рязаньмелиоводхоз», 2001.– 150 с.
  3. Мажайский Ю.А.,Бочкарев Я.В., Дубенок Н.Н., Гусева Т.М.,Евтюхин В.Ф. и др. Рекомендации попроведению эколого-мелиоративныхмероприятий рекультивации техногеннозагрязненных и деградированных культурныхландшафтов: Рекомендации. Рязань: ООО «НПЦ«Информационные технологии», 2002. – 142 с.


 



<
 
2013 www.disus.ru - «Бесплатная научная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.