Введение
1. Обзор литературы 12
1.1. Источники и причины поступления НП в почву 12
1.2. Распределение НП по почвенному профилю 14
1.3. Изменение физических и химических свойств почв после загрязнения НП .16
1.4. Влияние нефти и НП на биологическую активность почвы 20
1.4.1. Изменение состояния почвенного микробоценоза 20
1.4.2. Изменение состояния альгоценоза почв .23
1.4.3. Изменение состояния педобионтов – почвенных беспозвоночных .24
1.4.4. Изменение ферментативной активности загрязненной почвы .25
1.5. Реакция растений на загрязнение почвы НП .29
1.6. Трансформация НП в почве 32
1.6.1. Механизмы трансформации углеводородов .34
1.6.2. Основные этапы трансформации УВ 35
1.6.3. Скорость очищения почвы от НП 36
1.7. Диагностика нефтезагрязненных почв .37
1.8. Нормирование загрязнения почвы НП .39
1.9. Методы рекультивации нефтезагрязненных почв 43
1.9.1. Механическая очистка 43
1.9.1.1. Сорбенты .43
1.9.1.2. Структураторы 44
1.9.2. Биоаугментация .44 1.9.
2.1.Микроорганизмы-нефтедеструкторы 45 1.9.
2.2. Биопрепараты нефтеокисляющего действия .45
1.9.3. Биостимуляция 46
1.9.3.1. Минеральные удобрения .46
1.9.3.2. Органические удобрения .49
1.9.4. Фиторемедиация 49
2. Объекты и методы исследования .51
2.1. Характеристика района проведения исследования .51
2.1.1. Местоположение .51
2.1.2. Климатические условия 51
2.1.3. Почва 53
2.2. Описание полевых модельных опытов 53
2.2.1. Полевой модельный опыт 2010 года .53
2.2.2. Полевой модельный опыт 2011 года .55
2.2.3. Полевой модельный опыт 2012 года .56
2.3. Методы химического анализа почвы .59
2.3.1. Определение массовой доли НП 59
2.3.2. Определение влажности почвы .59
2.3.3. Определение актуальной кислотности почвы 60
2.4. Методы биологического анализа почв .60
2.4.1. Определение численности микроорганизмов 60
2.4.2. Определение ферментативной активности почвы .61
2.4.2.1. Определение активности инвертазы 61
2.4.2.2. Определение активности дегидрогеназы .61
2.4.2.3. Определение активности каталазы .62
2.4.3. Определение эмиссии СО2 почвой полевым камеро-статическим методом .62
3. Динамика содержания нефтепродуктов в почве и изменение некоторых физико-химических свойств почв .64
3.1. Динамика содержания углеводородов в почве при загрязнении светлыми НП 64
3.2. Динамика содержания углеводородов в почве при загрязнении темными НП .65
3.3. Изменение актуальной кислотности при загрязнении почвы НП .66
3.4. Изменение влажности почвы при загрязнении НП 67
4. Биологическая активность загрязненных почв 69
4.1. Изменение численности основных трофических групп бактериальной микробиоты при
загрязнении почвы НП .69
4.1.1. Сапротрофные бактерии .69
4.1.2. Углеводородокисляющие бактерии 70
4.2. Изменение численности и видового состава почвенных микромицетов при загрязнении почвы НП 73
4.3. Ферментативная активность загрязненных почв 75
4.3.1. Активность инвертазы 75
4.3.2. Активность каталазы 76
4.3.3. Активность дегидрогеназы 76
4.4. Интенсивность эмиссии CO2 загрязненной почвой 77
4.5. Фитотоксичность загрязненной почвы 78
5. Практические аспекты биоремедиации почв при загрязнении нефтепродуктами .80
5.1. Использование минеральных и органических удобрений для стимуляции углеводородокисляющих микроорганизмов при загрязнении почвы НП 80
5.1.1. Динамика содержания углеводородов в почве при загрязнении ДТ после внесения удобрений .80
5.1.2. Динамика содержания углеводородов в почве при загрязнении темными НП после внесения удобрений .81
5.1.3. Изменение актуальной кислотности загрязненной почвы после внесения удобрений .83
5.1.4. Изменение влажности загрязненной почвы после использования удобрений .84
5.1.5. Изменение численности основных трофических групп бактериальной микробиоты после внесения удобрений в загрязненную ДТ почву 85
5.1.6. Изменение численности основных трофических групп бактериальной микробиоты после внесения удобрений в загрязненную темными НП почву .86
5.1.7. Изменение численности почвенных микромицетов после внесения удобрений в загрязненную ДТ почву 88
5.1.8. Изменение численности почвенных микромицетов после внесении удобрений в загрязненную темными НП почву .88
5.1.9. Ферментативная активность загрязненной почвы после использования удобрений .89
5.1.10. Интенсивность эмиссии CO2 загрязненной почвой после использования удобрений .91
5.1.11. Фитотоксичность загрязненной почвы после внесения удобрений .92
5.2. Использование биопрепаратов для восстановления загрязненных почв .95
5.2.1. Разработка бактериального препарата 95
5.2.2. Динамика содержания углеводородов в почве при загрязнении ДТ после внесения бактериальных препаратов .96
5.2.3. Динамика содержания углеводородов в почве при загрязнении темными НП после внесения бактериальных препаратов 98
5.2.4. Изменение актуальной кислотности загрязненной почвы после использования бактериальных препаратов .99
5.2.5. Изменение влажности загрязненной почвы после использования бактериальных препаратов 101
5.2.6. Изменение численности основных трофических групп бактериальной микробиоты при загрязнении ДТ после внесения бактериальных препаратов 102
5.2.7. Изменение численности основных трофических групп бактериальной микробиоты при загрязнении темными НП после использования бактериальных препаратов 104
5.2.8. Изменение численности почвенных микромицетов в загрязненной ДТ почве после применения бактериальных препаратов .106
5.2.9. Изменение численности почвенных микромицетов в загрязненной темными НП почве после применения бактериальных препаратов 107
5.2.10. Ферментативная активность загрязненной почвы после применения бактериального препарата 108
5.2.11. Интенсивность эмиссии CO2 загрязненной почвой после применения бактериальных препаратов .109
5.2.12. Фитотоксичность загрязненной почвы .110
5.3. Использование сорбента при рекультивации загрязненных почв .114
5.3.1. Динамика содержания углеводородов в почве при загрязнении НП и применении сорбента 116
5.3.2. Изменение актуальной кислотности загрязненной почвы при использовании сорбента 116
5.3.3. Изменение влажности загрязненной почвы при использовании сорбента .116
5.3.4. Изменение численности основных трофических групп бактериальной микробиоты при загрязнении ДТ и использовании сорбента 117
5.3.5. Изменение численности основных трофических групп бактериальной микробиоты при загрязнении темными НП и использовании сорбента .118
5.3.6. Изменение численности почвенных микромицетов в загрязненной почве при использовании сорбента .119
5.3.7. Интенсивность эмиссии CO2 загрязненной почвой при использовании сорбента 120
5.3.8. Фитотоксичность загрязненной почвы .121
5.4. Фиторемедиация загрязненных почв .123
5.4.1. Проведение этапа фиторемедиации при загрязнении почвы смесью мазута и ДТ 123
5.4.2. Проведение этапа фиторемедиации при загрязнении почвы мазутом и ДТ в различных концентрациях 127
Заключение 133
Выводы .136
Список литературы .137
