Роль природных материалов и минеральных удобрений в связывании и биодеградации топливных углеводородов в почвах
На правах рукописи
Денисова Александра Петровна РОЛЬ ПРИРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В СВЯЗЫВАНИИ И БИОДЕГРАДАЦИИ ТОПЛИВНЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ В ПОЧВАХ 03.00.16 - экология
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Казань - 2009 2
Работа выполнена в научно-исследовательской лаборатории Химии окружающей среды ГОУ ВПО "Казанский государственный университет им. В.И. Ульянова-Ленина"
Научный консультант: доктор биологических наук, профессор Бреус Ирина Петровна
Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Селивановская Светлана Юрьевна кандидат биологических наук, доцент Зарипова Сания Кашафовна
Ведущая организация: ФГОУ ВПО "Казанский государственный аграрный университет"
Защита диссертации состоится 19 февраля 2009 г. в 14 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета ДM 212.081.19 при Казанском госу дарственном университете по адресу: 420008, г. Казань, ул. Кремлевская, 18.
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке им. Н.И.
Лобачевского Казанского государственного университета по адресу: г. Ка зань, ул. Кремлевская, 18.
Автореферат разослан "16" января 2009 г.
Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук, доцент _ Р.М. Зелеев
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы.
Химическое загрязнение почв является глобальной экологической проблемой;
оно обычно сопровождается загрязнением сопредельных сред и имеет негативные последствия для здоровья человека, животных и рас тений. Среди нарушенных и деградированных почв особое место занима ют почвы, загрязненные углеводородами (УВ), входящими в состав мотор ных топлив, промышленных растворителей и других нефтепродуктов. При классификации органических загрязнителей их выделяют в отдельную группу "топливных УВ". Важное общее свойство этой группы УВ - их низ кая растворимость в воде (гидрофобность) и способность существовать в почве одновременно в виде паров, сорбированной, жидкой и водной фаз.
Загрязнение УВ существенно меняет экологическую обстановку в са мой почве и приводит к глубокому изменению всех звеньев естественных биоценозов: комплекс почвенных микроорганизмов после кратковремен ного ингибирования отвечает на загрязнение повышением валовой чис ленности;
изменяются интенсивность почвенного дыхания и фотосинтези рующие функции высших растений, возникает опасность загрязнения грунтовых вод.
Концепция восстановления загрязненных почв предполагает макси мальную мобилизацию внутренних ресурсов почвенной экосистемы на восстановление своих первоначальных функций [Исмаилов, Пиковский, 1988]. При этом решающую роль в деструкции УВ в почве имеет функ циональная активность комплекса почвенных микроорганизмов, обеспечи вающих их полную минерализацию. В большинстве случаев процессы ес тественной регенерации загрязненных почв идут медленно, поэтому для их стимуляции используют механические, физические, химические и биоло гические методы. Среди биологических методов восстановления (ремедиа ции) почв, загрязненных топливными УВ, в последнее время особое вни мание привлекают биостимуляция (внесение в почву различных мелиоран тов и удобрений) и фиторемедиация (использование устойчивых растений) [Pivetz, 2001;
Collins, 2007;
Lee et al., 2008]. Существенное влияние на эф фективность процессов биодеградации УВ могут оказывать также сорбци онные свойства почвенной среды [Maila, 2004;
Stroud et al., 2007];
в этой связи особый интерес представляют природные материалы с выраженной сорбционной активностью.
Важным положением концепции восстановления почв является тот факт, что в разных почвенно-климатических условиях процессы транс формации УВ аналогичного типа в одних и тех же дозах происходят с раз ной скоростью. Поэтому для достижения эффективной ремедиации необ ходимо выявить механизмы самоочищения почвы;
роль факторов, уско ряющих этот процесс;
а также установить количественные критерии, ха рактеризующие деструкцию УВ и изменение характеристик почвы и рас тительности, характерных для конкретного региона. Получить такие дан ные можно путем проведения модельных экспериментов, причем различия в химической природе УВ разных классов диктуют необходимость исполь зования в качестве объектов в первую очередь индивидуальных УВ. Кроме того, изучение индивидуальных УВ позволяет существенно повысить дос товерность экспериментальных данных по содержанию остаточных коли честв поллютанта в почве. Между тем подавляющее большинство отечест венных работ по биостимуляции и фиторемедиации выполнено для сырой нефти и нефтепродуктов [Гилязов, 2003;
Киреева и др., 2008], а зарубеж ные авторы изучают биодеградацию индивидуальных УВ в основном на супесчаных почвах с малым содержанием органического вещества [Per fumo et al., 2007;
Thompson et al., 2008].
Целью работы являлась оценка эффективности природных материа лов, азотного удобрения и их сочетания с растениями в отношении биоде градации топливных углеводородов в выщелоченном черноземе.
Для достижения цели решали следующие основные задачи:
1. Изучить сорбционную активность местной цеолитсодержащей по роды в отношении экзогенных алифатических и моноароматических угле водородов в условиях различной влажности в сравнении с известными природными сорбентами и сопоставить величины их связывания мине ральной породой и органическим сорбентом – местным торфом.
2. Установить в модельных лабораторных опытах характер влияния потенциальных биостимуляторов: цеолитсодержащей породы, торфа и ми нерального азотного удобрения - на скорость продуцирования углекислого газа - как параметра суммарной биологической активности загрязненного выщелоченного чернозема - и степень биодеградации н-тридекана, и вы явить различия во влиянии цеолитсодержащей породы на биодеградацию алифатического н-тридекана и моноароматического п-ксилола.
3. В вегетационном опыте провести сравнительную оценку эффектив ности использования цеолитсодержащей породы и минерального азотного удобрения, а также их сочетания с культурными растениями с целью био стимуляции и фиторемедиации почвы, загрязненной н-тридеканом.
4. Выявить роль местных природных минеральных (цеолитсодержа щая порода) и органических (торф) материалов, минерального азотного удобрения (аммиачная селитра) и устойчивых видов культурных растений (кукуруза, овес, горох) в биодеградации топливных углеводородов в вы щелоченном черноземе.
Научная новизна и теоретическая значимость.
Полученные результаты вносят вклад в концепцию восстановления суглинистых почв, загрязненных топливными углеводородами.
Определены сорбционные емкости минеральных и органических при родных материалов (местной цеолитсодержащей породы (ЦСП), ЦСП США, местных бентонитовых глин и торфа) в отношении связывания топ ливных УВ. Установлено, что ЦСП и особенно торф сорбционно активны в отношении УВ при сильном увлажнении среды (16-20%). Полученные ре зультаты позволяют учитывать роль сорбции в биодоступности УВ в усло виях различной влажности почвенной среды и получать информацию о влиянии сорбционных эффектов на токсичность загрязненной почвы в от ношении почвенных микроорганизмов.
Установлена взаимосвязь сорбционной иммобилизации УВ и биоло гической активности почвы, определяющих эффективность деградации н тридекана и п-ксилола в среднегумусном тяжелосуглинистом выщелочен ном черноземе в присутствии ЦСП. Показано, что сорбционное связыва ние УВ местной ЦСП оказывает разнонаправленное действие на их биоде градацию: с одной стороны, ЦСП снижает биодоступность УВ, а с другой уменьшает токсичность почвенной среды для микроорганизмов.
Выявлено, что при совместном использовании приемов биостимуля ции (аммиачная селитра, 0,3 г N/кг) и фиторемедиации отсутствует поло жительное (дополнительное к эффекту аммиачной селитры) влияние вы ращивания растений кукурузы, овса и гороха на биологическую актив ность выщелоченного чернозема и биодеградацию н-тридекана при уровне загрязнения 1%.
Практическая значимость и реализация результатов исследова ний.
Результаты работы могут быть использованы при разработке техноло гий ремедиации, основанных на интенсификации процессов естественного самоочищения выщелоченного чернозема (типичной почвы нефтедобы вающего и нефтеперерабатывающего региона Закамья РТ) с помощью природных материалов и удобрений.
Результаты исследований являются частью фундаментальной иссле довательской темы гранта РФФИ и используются в учебном процессе КГУ и ТГГПУ при модернизации и разработке новых учебных программ, а так же при создании в рамках гранта МНТЦ технологии восстановления почв, загрязненных УВ моторных топлив.
Связь темы диссертации с плановыми исследованиями. Работа выполнена в научно-исследовательской лаборатории Химии окружающей среды КГУ в соответствии с планом госбюджетной темы НИР КГУ № 01200609653 "Теоретические и экспериментальные аспекты взаимодейст вия геосорбентов с экзогенными углеводородами" и в рамках грантов РФФИ №06-04-49098 и МНТЦ #3419.2. Методика проведения лаборатор ных опытов отработана в ходе 4-х месячной научной стажировки А.П. Де нисовой в Институте агробиотехнологии Венского университета естест венных наук (Австрия, 2007 г.) в рамках полученного ею молодежного гранта Эрнста Маха "Альтернативные способы усиления биодеградации нефтяных углеводородов в почве".
Декларация личного участия автора. Автор провела анализ литера туры, лично получила большинство экспериментальных данных, активно участвовала в анализе результатов и написании статей и тезисов.
Апробация. Результаты исследований были представлены и доклады вались на Всероссийском конкурсе инновационных проектов по направле нию "Рациональное природопользование" (Ярославль, 2005), 10-й Пущин ской школе-конференции "Биология – наука 21-го века" (Пущино, 2006);
Всероссийских научных конференциях: "Современное состояние и при оритеты развития фундаментальных наук в регионах" (Анапа, 2006), "X Докучаевские молодежные чтения. Почвы и техногенез" (Санкт Петербург, 2007);
Международных научных конференциях: по природным цеолитам "Occurrence, Properties, and Utilization of natural Zeolites" (Сокор ро, США, 2006), "Экология и биология почв: Проблемы диагностики и ин дикации" (Ростов-на-Дону, 2006), "Современные проблемы загрязнения почв" (Москва, 2007), "Экология биосистем: Проблемы изучения, индика ции и прогнозирования" (Астрахань, 2007), "ConSoil 2008" (Милан, Ита лия, 2008);
Европейском Международном конгрессе "EuroSoil 2008" (Вена, Австрия, 2008);
а также ежегодно - на итоговых научных конференциях КГУ.
Работы А.П. Денисовой отмечены Дипломом за победу в 1 туре Все российского конкурса "Рациональное природопользование" (Ярославль, 2005), благодарственным письмом за активное участие в III Всероссийской научной конференции "Современное состояние и приоритеты развития фундаментальных наук в регионах" (Анапа, 2006) и грамотой за лучший доклад на Всероссийской научной конференции "Докучаевские молодеж ные чтения России" (Санкт-Петербург, 2007).
Положения, выносимые на защиту.
1. Сорбционная емкость местных природных материалов (цеолитсо держащая порода, торф) является важным фактором, влияющим на биоло гическую активность среднегумусного тяжелосуглинистого выщелоченно го чернозема, загрязненного топливными углеводородами, и может играть как положительную (стимуляция), так и негативную роль в их биодеграда ции в зависимости от типа сорбента и природы УВ.
2. Благоприятные изменения экологических условий в загрязненном н-тридеканом (1%) выщелоченном черноземе при внесении в почву мате риалов - потенциальных биостимуляторов заключаются в повышении суммарной биологической активности почвы (аммиачная селитра, ЦСП), нормализации кислотности среды (ЦСП), росте численности углеводоро докисляющих микроорганизмов (аммиачная селитра). Аммиачная селитра и торф способствуют снижению содержания УВ в почве.
3. Совместное использование аммиачной селитры (0,3 г N/кг) и устой чивых растений кукурузы, овса и гороха в загрязненном 1% н-тридекана выщелоченном черноземе не сопровождается усилением биодеградации в сравнении с действием только азотного удобрения.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 17 научных работ, из них 5 статей в центральных научных журналах, 7 - в сборниках материалов конференций и 5 тезисов докладов.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов, научно-практических рекомендаций, списка литературы (198 источников, из них 115 иностранных). Работа изложена на 138 стра ницах машинописного текста, включает 21 рисунок и 13 таблиц.
Благодарности. Автор выражает глубокую и искреннюю признатель ность научному руководителю проф., д.б.н. Бреус И.П., к.х.н. Неклюдову С.А. за консультации при проведении экспериментов, ведущему инженеру Чистовой В.А. за помощь при проведении агрохимических анализов, а также всем коллегам и соавторам публикаций.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ГЛАВА 1. Самоочищающая способность почв, загрязненных неф тяными и топливными углеводородами, и способы ее усиления (Обзор литературы) Дана общая характеристика нефтяных и топливных УВ как приори тетных загрязнителей наземных экосистем, попадающих на поверхность почвы вследствие разнообразных причин, связанных с антропогенной дея тельностью: проливов при добыче, переработке и транспортировке нефти и нефтепродуктов, аварий на предприятиях химической и нефтехимической промышленности, а также при эксплуатации бензоколонок, гаражей, воен ных полигонов и т.д. Проанализированы данные о токсичности почв, за грязненных УВ, для растений и почвенных микроорганизмов. Описаны процессы, ответственные за самоочищение почвенных экосистем, ключе вым из которых является биодеградация. Охарактеризованы основные факторы, влияющие на биодеградацию нефтяных и топливных УВ в почве.
Анализ многочисленных работ по восстановлению нефтезагрязненных почв выявил противоречивость результатов - одни и те же мероприятия в разных условиях приводят к неодинаковым последствиям, эти различия объясняются различными почвенно-климатическими условиями, в кото рых производились наблюдения. Отмечено, что очевидными преимущест вами применения природных материалов с целью биостимуляции являют ся сочетание эффективности со способностью воздействовать одновремен но на УВ разных классов;
существенно меньшая зависимость от природно климатических условий;
безусловная экологичность;
а также низкая стои мость затрат, простота и доступность приемов и средств, необходимых для их практической реализации.
ГЛАВА 2. Объекты и методы исследований В качестве поллютантов в работе исследованы индивидуальные УВ – типичные представители УВ, входящих в состав распространенных мотор ных и дизельных топлив, а также бензиновой (алифатические н-гексан и изооктан, и моноароматические бензол, толуол и п-ксилол) и дизельной (н тридекан) фракций нефти.
В связи с большей масштабностью загрязнения природной среды али фатическими УВ большинство опытов было проведено с н-тридеканом, молекулярный вес этого УВ наиболее близок к среднему значению моле кулярно-массового распределения УВ моторных топлив.
Лабораторные и вегетационный опыты проводили на среднемощном среднегумусном тяжелосуглинистом выщелоченном черноземе, типичном для Закамья - региона интенсивной нефтедобычи и нефтепереработки в РТ.
Агрохимические характеристики почвы: pHKCl 5,5;
Cорг по Тюрину 3,7%;
азот по Корнфилду, подвижный фосфор и обменный калий по Чирикову соотв. 161, 111 и 189 мг/кг. В качестве потенциальных биостимуляторов в этих опытах использовали местные природные материалы, минеральный и органический: ЦСП Татарско-Шатрашанского месторождения и торф (Мамадышский район РТ), а также минеральное азотное удобрение: наи более часто применяемую в республике аммиачную селитру (NH4NO3, производитель ООО "Менделеевсказот", Татарстан). В вегетационном опыте использовали культурные растения, районированные в Татарстане:
представители семейства бобовых - горох посевной (Pisum sativum L., сорт "Варис"), и мятликовых - овес посевной (Avena sativa L., сорт "Лос 3") и кукурузу обыкновенную (Zea mays L., сорт "Катерина").
С целью выявления эффектов внесенных в почву материалов на био деградацию УВ и восстановление биологической активности почвы прове дены две серии лабораторных опытов с искусственным загрязнением поч вы. В первой серии в качестве поллютантов использовали: моноаромати ческий п-ксилол (опыт 1) и алифатический н-тридекан (опыт 2) в концен трации 2 вес.%. Схемы опытов включали варианты: 1. Почва (Контроль). 2.
Почва + ЦСП (стерильный), 5 вес.%. 3. Почва + УВ. 4. Почва + УВ + ЦСП, 5 вес.%. Во второй серии (опыт 3) использовали н-тридекан в концентра ции 1 вес.%;
схема опыта: 1. Почва (Контроль). 2. Почва + стерильный торф, 5 вес.%. 3. Почва + NH4NO3, 0,3 г N/кг. 4. Почва + УВ. 5. Почва + УВ + торф, 5 вес.%. 6. Почва + УВ + NH4NO3, 0,3 г N/кг. В каждом опыте про водили по два отбора образцов почвы (3 и 6 недель). Вегетационный опыт проводили в вегетационном домике в естественных условиях (температу ра, освещение) в течение 7 недель (июнь-июль) на почве, загрязненной н тридеканом в концентрации 1 вес.%. Схема опыта включала 16 вариантов с незагрязненной и загрязненной почвой - без растений и почвенных доба вок;
с добавлением ЦСП (5 вес.%) и NH4NO3 (0,3 г N/кг);
с растениями ку курузы, овса и гороха;
а также с сочетанием выращивания каждой культу ры с внесением в почву ЦСП или NH4NO3.
В сорбционных экспериментах изучали связывание УВ ЦСП и тор фом, а также для сравнения – обогащенной цеолитами породой месторож дения St. Cloud, США (образцы были предоставлены проф. университета штата Нью-Мексико, США, Р. Бовманом) и местными бентонитовыми глинами Бикляньского и Кощаковского месторождений. Измерение изо терм сорбции УВ проводили статическим методом парофазного газохро матографического анализа [Горбачук, 1998]. Изотермы сорбции аппрокси мировали разработанным нами модифицированным уравнением поли слойной сорбции Гугенхейма-Андерсена-Де Бура (МГАБ) [Breus et al., 2006] и уравнением Хилла [Perutz et al., 1998]. Средняя ошибка определе ния величин сорбции 3-5%. Для определения параметров сорбции исполь зовали теоретическую модель полислойной сорбции Брунауэра-Эммета Теллера (БЭТ) [Brunauer et al., 1938]. Агрохимические характеристики почвы определяли в соответствии со стандартными методическими указа ниями [Ягодин, 1987];
ее респираторную активность (интенсивность ба зального, Vbasal, и субстрат-индуцированного, VSIR, дыхания) оценивали га зохроматографическим методом по скорости продуцирования СО2;
из со отношения этих величин рассчитывали коэффициент микробного дыхания (QR = Vbasal / VSIR) [Благодатская, Ананьева, 1996;
Гарусов и др., 1999]. Чис ленность УОМ определяли методом посева на агаризованные селективные среды и выражали как число колониеобразующих единиц (КОЕ) на 1 г аб солютно сухой почвы [Методы почвенной …, 1991]. Содержание УВ в почве определяли на газожидкостном хроматографе "Кристаллюкс-4000", Россия, с капиллярной колонкой и пламенно-ионизационным детектором с использованием методики экстракции [Ларионова и др., 2005]. Линейный рост растений регистрировали на 11, 17, 37 и 48 дни, а биомассу надземной части – в конце вегетационного опыта.
Для статистической обработки результатов лабораторных и вегетаци онного опытов использовали стандартный метод дисперсионного анализа однофакторного комплекса [Доспехов, 1985]. Достоверность различий ме жду вариантами опыта оценивали по величине НСР05 c использованием пакета прикладных программ Statistica 6.0.
1. ХАРАКТЕРИСТИКА СОСТАВА И СВОЙСТВ ПРИРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ По результатам анализа исходный выщелоченный чернозем характе ризовался как среднегумусированная среднеокультуренная почва со сла бокислой реакцией среды.
Сравнение характеристик местной ЦСП с ЦСП St. Cloud (США), ак тивно используемой в ремедиационных технологиях очистки почв и грун тов от органического загрязнения [Bowman, 2003], показало, что входящая в их состав цеолитовая компонента имеет близкую природу (клиноптилло лит/гейландит у местной ЦСП и клиноптиллолит у St. Cloud), но по содер жанию цеолитов первая существенно более бедная (12% и 74%, соотв.). С другой стороны, местная ЦСП содержит больше смектита (20% и 5%, со отв.), что обусловливает ее сходство с бентонитовыми глинами (до 65% монтмориллонита), а также больше кристобалита и кальцита. Образцы ЦСП имеют щелочную реакцию (рН 7,5), благоприятную для проявления мелиоративных свойств в почвенной среде. Сделан вывод о том, что ис следуемая ЦСП преимущественно состоит из цеолитовой и глинистой компонент с преобладанием последней и представляет собой дешевую, экологически чистую и доступную в достаточно большом количестве по роду, перспективную для изучения в сорбционных и биоремедиационных исследованиях.
2. РОЛЬ МИНЕРАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И КУЛЬТУРНЫХ РАС ТЕНИЙ В БИОДЕГРАДАЦИИ ЭКЗОГЕННЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ И ВОССТАНОВЛЕНИИ НАРУШЕННЫХ СВОЙСТВ ЗАГРЯЗНЕННО ГО ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ЧЕРНОЗЕМА Оценка эффективности минеральных пород в отношении сорбционно го связывания углеводородных поллютантов разных классов С целью оценки вклада компонентов ЦСП – цеолитов и глинистых минералов - в сорбционное удерживание экзогенных УВ, изучение ее Таблица 1. Величины и параметры сорбции углеводородов на сухих минеральных сорбентах Уравнение БЭТ Уравнение МГАБ R2 R Сорбат Сорбент Vm, Sуд, VS мкл/г при P/P мкл/г м2/г 0,2 0,4 0,6 0, Бензол Бикляньская глина 26,3 54,2 0,92 30,8 41,6 55,8 80,3 0, Кощаковкая глина 24,3 50,1 0,95 25,1 32,4 41,1 54,3 0, ЦСП местная 19,9 41,0 0,96 20,1 31,1 44,5 67,5 0, ЦСП St. Cloud 7,4 15,3 0,80 7,5 10,0 13,9 22,2 0, Толуол ЦСП местная 19,1 37,1 0,99 15,4 27,3 42,3 66,0 0, ЦСП St. Cloud 5,5 10,7 0,94 5,9 8,2 11,8 20,2 0, п-Ксилол ЦСП местная 16,5 30,5 0,98 13,9 26,9 44,0 72,2 0, ЦСП St. Cloud 4,7 8,7 0,91 5,9 7,8 10,6 16,1 0, Гексан ЦСП местная 23,5 42,6 0,97 14,6 29,0 48,5 82,7 0, ЦСП St. Cloud 4,8 8,7 0,80 5,4 7,6 10,6 16,7 0, Изооктан ЦСП местная 17,9 30,0 0,87 17,5 30,3 50,8 106,5 0, ЦСП St. Cloud 5,7 9,6 0,99 5,1 7,3 11,1 21,9 0, Vm – объем монослоя, Sуд – удельная поверхность, VS – величина сорбции, R2 - коэффи циент корреляции в интервале P/P0 є [0,05;
0,35] для уравнения БЭТ, P/P0 є [0;
1] - для уравнения МГАБ.
сорбционных свойств проводили в сравнении с высокопроцентной ЦСП St.
Cloud, США и местными бентонитовыми глинами на примере сорбции мо ноароматического бензола, табл. 1. Тип формы изотерм и их наилучшая аппроксимация предложенным нами ранее уравнением полислойной сорб ции МГАБ [Mishchenko et al., 2007] свидетельствовали о том, что не только местная ЦСП и бентонитовые глины, но и ЦСП St. Cloud проявляли себя по отношению к моноароматическому УВ как сорбенты, связывающие УВ по механизму поверхностной сорбции (адсорбции). При этом сорбционная емкость местной ЦСП была более чем в 3 раза выше, чем у ЦСП St.Cloud, а сорбция всех материалов уменьшалась в ряду: Бикляньская глина Ко щаковская глина местная ЦСП ЦСП St.Cloud в соответствии с содер жанием в них глинистых минералов (соотв. 90, 65, 24 и 6%). Увлажнение сорбентов до 3-5% мало повлияло на сорбцию бензола, однако при силь ном (16-20%) увлажнении ее величины снизились более чем на порядок.
Далее была проведена сравнительная оценка сорбционной активности образцов местной ЦСП и ЦСП St.Cloud в отношении УВ разного типа: бен зола, толуола и п-ксилола (ряд моноароматических УВ), и н-гексана и изо октана (ряд алифатических УВ), рис. 1А, табл. 1. Несмотря на разный диа метр молекул и различные электронные характеристики изученных УВ, величины их сорбции на местной ЦСП были достаточно близкими, причем существенно (в 2,4-4,6 раза) выше, чем на ЦСП St.Cloud, табл. 1. Низкая селективность сорбции УВ также указывала на механизм адсорбции и от сутствие выраженных явлений сорбции в микропорах и их специфического донорно-акцепторного взаимодействия с местной ЦСП.
80 Vs, мкл/г Vs, мкл/г 0 0.2 0.4 0.6 0.8 0 0.2 0.4 0.6 0.8 P/Po P/Po Рис. 1. Изотермы сорбции гексана (,, ) и п-ксилола (, ). A: сухие цеолит содержащие сорбенты – местная ЦСП (, ), ЦСП St. Cloud (, ) Б: сухие (, ) и увлажненные (, ) сорбенты - Торф ( 0%, 20%), местная ЦСП ( 0%, 16%).
Таким образом, было установлено, что местная ЦСП сорбционно ак тивна в отношении УВ разной природы, главным образом, за счет присут ствия в ее составе большого количества глинистых минералов. Сорбцион ные емкости ЦСП в отношении алифатических УВ (от гексана до декана) практически одинаковы, а величины сорбции ароматических и алифатиче ских УВ близки между собой, т.е. местная ЦСП не является селективным сорбентом. Сорбционное связывание УВ ЦСП протекает по механизму по верхностной сорбции (адсорбции), тогда как связывание линейных алифа тических УВ в микропоровом пространстве ЦСП, т.е. ситовый (цеолито вый) эффект не наблюдается.
Влияние местной цеолитсодержащей породы на биологическую ак тивность загрязненного выщелоченного чернозема и биодеградацию уг леводородов Определив сорбционные характеристики местной ЦСП в отношении алифатических и моноароматических УВ, далее в лабораторных опытах исследовали ее совокупный эффект как сорбента и мелиоранта в загряз ненной индивидуальными УВ (н-тридеканом и п-ксилолом, 2%) - почвен ной среде. (н-Тридекан был выбран для опытов с учетом его низкой лету чести и установленной нами ранее тесной близости величин сорбции али фатических УВ на ЦСП [Мищенко, 2004]).
В выщелоченном черноземе был исследован эффект ЦСП (5 вес.%) на показатели респираторной активности, наиболее широко используемые при проведении биоиндикации загрязненной почвы (Vbasal и VSIR), и содер жание остаточных УВ в почве - как прямого и ведущего показателя оценки эффективности биодеструкции УВ. Концентрация 2 вес.% соответствует средней степени загрязнения почвы, при которой рекомендовано примене ние приемов биостимуляции.
100 к исходному загрязнению Содержание УВ, % мг СО2/кг*ч 0 тридекан тридекан п-ксилол п-ксилол загрязнения загрязнения без без тридекан п-ксилол тридекан п-ксилол 21 21 Длительность эксперимента, дни Длительность эксперимента, дни Рис. 2. Оценка активности базального дыхания (А, НСР05 11,2) и содержания н тридекана и п-ксилола (Б, НСР05 8,2) (2%) в почве через три и шесть недель ла бораторного опыта. Почва (контроль);
Почва с 5% ЦСП.
Влияние загрязнения почвы тридеканом и п-ксилолом на показатели Vbasal и VSIR было различным: в первом случае отмечали стимуляцию и ба зального, и субстрат-индуцированного дыхания (соотв. 71 и 29% к контро лю), а во втором – их существенное снижение (66 и 80%), свидетельство вавшее о токсичности п-ксилола для почвенного микробоценоза через недели опыта;
через 6 недель наблюдали аналогичные эффекты. Однако независимо от типа УВ, в обоих опытах внесение ЦСП в загрязненную почву через 3 и 6 недель увеличило величины Vbasal и VSIR (возможно, из-за мелиорирующего действия минеральной породы), хотя и в разной степени, рис. 2А.
Как показали наши исследования, даже гидратированная до 16% ЦСП обладает сорбционной емкостью, достаточной для эффективного связыва ния УВ (VS для ксилола на ЦСП 1,6-6,0 мкл/г). Это означает, что в услови ях опыта по биостимуляции в почве, загрязненной п-ксилолом, до 25% и более его количества могло сорбционно связываться ЦСП, приводя к сни жению токсичности почвенной среды. Обнаруженная нами более высокая чувствительность респираторной активности почвы, загрязненной п ксилолом, к введению в нее ЦСП указывает на особую важность эффекта снижения токсичности почвы в случае ароматического УВ по сравнению с менее токсичным алифатическим тридеканом. Таким образом, сорбцион ные характеристики ЦСП позволяют объяснить его влияние на биодегра дацию УВ, выявленное в этих опытах. Несмотря на повышение биологиче ской активности загрязненной почвы в случае обоих УВ при внесении ЦСП, степень биодеградации алифатического тридекана при этом снижа лась (на 5-7%), а моноароматического п-ксилола в течение всех шести не дель опыта достоверно не изменялась, рис. 2Б. Основной причиной нега тивного влияния ЦСП на биодеградацию тридекана очевидно являлось сорбционное удерживание части этого УВ, снижающее его биодоступ ность.
Таким образом, по результатам респираторной активности установле но, что ЦСП увеличивает активность почвенного микробоценоза в выще лоченном черноземе. Однако, сопоставление с данными по содержанию в нем остаточных УВ (тридекана и п-ксилола) показывает, что активизация микробной деятельности главным образом связана с потреблением микро организмами компонентов почвенного органического вещества, а не само го поллютанта.
Сравнительная оценка эффективности минерального азотного удобре ния, местной цеолитсодержащей породы и культурных растений в отношении биологической активности загрязненного выщелоченного чернозема и биодеградации н-тридекана Далее в вегетационном опыте в условиях естественной освещенности и температуры было сопоставлено влияние ЦСП, 5% (местного мелиоран та и эффективного сорбента) и минерального азотного удобрения, 0,3 г N/кг почвы (источника минерального питания растений и микроорганиз мов) на респираторную активность и степень биодеградации УВ, а также исследован эффект их использования совместно с культурными растения ми на биостимуляцию и фиторемедиацию. Почву загрязняли менее ток сичным н-тридеканом, при этом его доза была снижена до концентрации 1%, начиная с которой обычно рекомендуется использование растений в целях фиторемедиации [Brown et al., 2002;
Collins, 2007]. Загрязнение поч вы привело к выраженному фитотоксическому действию в отношении роста и биомассы растений. Для всех культур и всех вариантов почвен ных сред (почва без добавок, c добавлением ЦСП и с NH4NO3) отмечали депрессию биомассы, за исключением гороха на почве, удобренной амми ачной селитрой, рис. 3. Наибольшую депрессию биомассы (в 4,4 раза) и линейного роста (в 2,2-2,4 раза) наблюдали для овса. По совокупности по казателей биомассы и линейного роста устойчивость к загрязнению умень шалась в ряду горох кукуруза овес.
Надземная биомасса, г/сосуд Рис. 3. Влияние загрязнения 8 почвы тридеканом (1%) и эффект внесенных материа лов на накопление воздуш но-сухой биомассы расте ниями.
Почва;
Почва с 5% ЦСП;
Почва с минеральным 0% 1% 0% 1% 0% 1% азотом. НСР05 3, кукуруза овес горох Внесение в загрязненную почву ЦСП практически не оказало влияния на накопление зеленой массы всех культур и динамику их линейного рос та. Напротив, аммиачная селитра способствовала заметному повышению этих показателей. Увеличение биомассы кукурузы на 17%, овса - на 20%, гороха – на 11% при внесении аммиачной селитры в отсутствие загрязне ния свидетельствовало о дефиците доступного азота в выщелоченном чер ноземе. В загрязненной почве эффект от внесения азотного удобрения был на порядок больше;
в результате депрессия роста и биомассы резко снизи лись, а в случае гороха отсутствовали - в связи с частичным или полным восстановлением азотного питания растений, рис. 3.
Все исследованные растения способствовали значительному увеличе нию респираторной активности - как незагрязненной почвы (в 1,5- раза), так и в условиях загрязнения: величины Vbasal под кукурузой, овсом и горохом возросли соответственно на 67, 39 и 30%, а VSIR – увеличились в вариантах с горохом (31%) и овсом (18%), рис. 4. Эффект внесения ЦСП повторился, как ранее в лабораторном опыте. Уменьшение Vbasal и VSIR на фоне ЦСП при переходе от незагрязненной к загрязненной почве под ку курузой, овсом и горохом (соотв. на 43, 8, 36% и 43, 29, 60%) указывало на то, что загрязнение выщелоченного чернозема тридеканом снижало эф фективность ЦСП как мелиоранта, рис. 4.
мг СО /кг *ч 0% 1% 0% 1% 0% 1% 0% 1% бе з кукуруза овес горох расте ний Рис. 4. Влияние за грязнения почвы, растений и внесен ных материалов на активность базаль ного (А, НСР05 1,9) и субстрат индуцированного (Б, НСР05 2,7) дыха ния почвы.
Почва;
Почва с 5% ЦСП;
Почва с минераль ным азотом.
В условиях загрязнения стимулирующий эффект азотного удобрения в отношении Vbasal в незасеянной почве был близким к эффекту ЦСП (85%), но при этом отмечен и существенный рост VSIR (в 2 раза). На фоне кукуру зы и овса внесение NH4NO3 также вызвало рост Vbasal, хотя несколько меньший, рис. 4. Это, по-видимому, объясняется высокой конкуренцией за азот между микроорганизмами и растениями в загрязненной почве [Chaneau et al., 2000;
Merkl et al., 2005]. Подтверждением является резкое (в 3,9 раза) увеличение Vbasal при добавлении аммиачной селитры под го рох - наименее требовательную к азоту культуру. В отличие от Vbasal, для VSIR, на фоне азота в загрязненной почве наблюдали эффект стимуляции под всеми растениями (70-125%). Резкое увеличение его величины говорит о доступности азота для микроорганизмов в загрязненной почве - как под растениями, так и без них. Таким образом, в загрязненной почве добавле ние аммиачной селитры стимулировало активность почвенного микробо ценоза в целом в большей степени, чем внесение ЦСП.
Величины остаточного содержания тридекана в почве в конце опыта показали высокую степень самоочищения слабокислого выщело ченного чернозема (в отсутствие внесенных ЦСП и азотного удобрения степень деградации тридекана через 7 недель составила 74% (остаточное содержание тридекана в почве 0,26%) и отсутствие фиторемедиационного эффекта растений кукурузы и гороха: к концу опыта содержание тридекана под этими растениями было больше, чем в почве без растений (соотв. 64 и 60%), рис. 5.
Рис. 5. Влияние внесенных материалов и растений на содержание тридекана в почве. НСР05 2, Почва;
Почва с 5% ЦСП;
Почва с минеральным азотом.
Невысокий, но достоверный эффект фиторемедиации наблюдали только в варианте с овсом, где убыль тридекана в почве составила 78%. По степени биодеградации варианты с растениями расположились в следую щем возрастающем ряду горох кукуруза овес, который противополо жен ряду накопления биомассы указанными культурами: горох кукуруза овес. В связи с этим можно предположить, что основной причиной сни жения биодеградации тридекана в почве под горохом и кукурузой является больший, чем в варианте с овсом, вынос биомассой биогенных элементов.
Заметим, что из исследованных культур именно овес менее требователен к условиям выращивания, легче переносит кислые почвы (рН 5-6) и с успе хом возделывается на глинистых и суглинистых почвах.
Загрязнение почвы вызвало рост численности УОМ (в 4,5 раза к кон тролю, 1,5*106 КОЕ/г);
растения не оказали влияния на этот показатель;
на фоне ЦСП в загрязненной почве численность УОМ тоже почти не увели чилась;
тогда как внесение аммиачной селитры существенно (в 6-13 раз) стимулировало увеличение количества деструкторов тридекана, в том чис ле в вариантах с кукурузой, овсом и горохом. При этом в случае азотного удобрения тенденции изменения численности УОМ согласовывались с из менением респираторной активности почвы. На фоне внесенного NH4NO отмечали также снижение коэффициента микробного дыхания для почвы без растений, с кукурузой и овсом (соотв. с 0,39 до 0,36, с 0,69 до 0,35 и с 0,47 до 0,39), кроме варианта с горохом, где он возрастал с 0,38 до 0,85.
Контроль кислотности почвенной среды в опыте позволил предпо ложить, что среди факторов, вызывающих резкий (как и в лабораторном опыте) рост респираторной активности незагрязненной почвы на фоне ЦСП (рис. 4) роль “раскисления” выщелоченного чернозема не была опре деляющей. Заметим, что на фоне ЦСП, несмотря на увеличение рН во всех вариантах опыта, не отмечали ни увеличения численности УОМ в загряз ненной почве, ни уменьшения депрессии биомассы и высоты растений – напротив, все эти показатели существенно улучшились на фоне азотного удобрения, не влиявшего на кислотность почвы. Сопоставление эффектов ЦСП и азотного удобрения показывает, что в выщелоченном черноземе, загрязненном 1% тридекана, для исследуемых растений и почвенных мик роорганизмов лимитирующим фактором являлась доступность азотного питания, а не рН почвенной среды.
Обобщенный анализ влияния ЦСП на все определенные в конце ве гетационного опыта характеристики загрязненной почвы показал, что его положительный эффект (как в вариантах с растениями, так и без них), главным образом, заключался в повышении почвенного рН (на 0,7-1,6), то гда как его влияние на респираторную активность почвы было не столь значительным, как в отсутствие загрязнения (рис. 4), а влияние на числен ность УОМ отсутствовало. В отличие от первых двух показателей, значе ния последнего согласовывались с данными по остаточному содержанию тридекана в почве (рис. 5), согласно которым внесение ЦСП ингибировало биодеградацию УВ в почве без растений, с кукурузой и овсом (убыль три декана соотв. 56, 57 и 68%). Стимулирующее действие ЦСП на деструк цию тридекана было установлено нами только в варианте с горохом – воз можно, в связи с его принадлежностью к семейству бобовых, способных к азотфиксации в почве.
В отличие от ЦСП внесение минерального азота в загрязненную почву значительно стимулировало активность базального и особенно суб страт-индуцированного дыхания (рис. 4) и рост численности УОМ, хотя кислотность почвы при этом достоверно не изменялась. Соотношение С:N при добавлении аммиачной селитры снижалось с 15,1 до 13,8. Исходя из этого, можно было предположить, что внесение азотного удобрения обес печит большую степень деградации УВ в почве. Это подтвердили данные по остаточному содержанию тридекана в почве (убыль на фоне азота под кукурузой, овсом, горохом и на почве без растений, соотв. 79, 85, 71 и 87% при остаточном содержании тридекана 0,21, 0,15, 0,29 и 0,13%). Заметим, что относительно варианта без растений на фоне NН4NO3 в почве под ку курузой и горохом наблюдали не стимуляцию, а ингибирование деграда ции тридекана. Возможно, эти результаты связаны с конкуренцией за био генные элементы между растениями и микроорганизмами в условиях за грязнения УВ.
Таким образом, в отличие от ЦСП, внесение аммиачной селитры в за грязненный н-тридеканом выщелоченный чернозем вызвало достоверное усиление биодеградации УВ. Как показано выше, даже в условиях высокой влажности сорбционная емкость местной ЦСП достаточна для эффектив ного связывания алифатического УВ;
в результате снижается биодоступ ность тридекана и падает степень его деградации. В заключение отметим, что ни местная ЦСП, ни аммиачная селитра не способствовали проявле нию растениями эффекта фиторемедиации. Среди исследуемых культур фиторемедиационный эффект был установлен только для овса в варианте без использования почвенных добавок.
Роль торфа в снижении токсичности загрязненного выщелоченного чернозема и сравнение эффектов природного органического и мине ральных материалов Сорбционные свойства местного торфа и его эффективность как по тенциального стимулятора биодеградации н-тридекана в почве были изу чены в сравнении с местной ЦСП, как смеси минералов с высокой сорбци онной активностью, и аммиачной селитрой, показавшей наилучший эф фект биостимуляции.
Изотермы сорбции показали, что по сравнению с ЦСП сорбционная активность сухого торфа в отношении гексана была в 3-5 раз ниже, однако в отличие от ЦСП его увлажнение (до 20%) лишь незначительно снижало сорбцию (при P/Pо = 0,4 на 5%), и, как результат, активность торфа в 2- раза превышала активность ЦСП, рис. 1Б. Причина таких различий заклю чалась в высокой гидрофобности торфа;
она же обусловила и различный тип изотерм сорбции гексана для торфа и ЦСП. На образцах торфа изотер мы аппроксимировались уравнением Хилла [Perutz et al., 1998], характер ным для описания процессов абсорбции (поглощения в фазу органического вещества торфа) - а не уравнением МГАБ [Mishchenko et al., 2007], как для ЦСП, описывающим полислойную сорбцию на поверхности (адсорбцию).
Эти результаты позволили предположить, что введение торфа в сухую или влажную почву должно уменьшить концентрацию в ней свободного пол лютанта, а значит снизить токсичность почвенной среды для микроорга низмов и таким образом - стимулировать микробную деградацию УВ.
При сравнении эффектов торфа (5 вес.%, предварительно стерилизо ван) и аммиачной селитры (0,3 г N/кг) через 3 недели лабораторного опыта достоверное увеличение респираторной активности почвы, загрязненной 1% тридекана, наблюдали только на фоне внесенного минерального азота:
рост Vbasal и VSIR соотв. 30 и 78%, рис. 6. При этом ни один из внесенных материалов не оказал достоверного влияния на остаточное содержание тридекана - по-видимому, в связи с отмеченным ранее высоким потенциа лом самоочищения выщелоченного чернозема [Larionova et al., 2004].
Только в конце опыта (на 6-й неделе) проявился эффект внесенных в почву материалов: аммиачная селитра и особенно торф достоверно усилили био деградацию УВ (снижение соотв. на 76 и 80%), рис. 6.
70 % к исходному загрязнению Содержание тридекана, мг СО2/кг*ч 30 21 21 Длительность эксперимента, дни Длительность эксперимента, дни Рис. 6. Оценка активности базального дыхания (А, НСР05 7,2) и содержания тридекана в почве (Б, НСР05 0,5) в лабораторном опыте.
Почва;
Почва с минеральным азотом;
Почва с 5% торфом.
Как уже было обсуждено выше (это подтверждают и данные литера туры [Гилязов, 2003;
Merkl et al., 2005]), усиление биодеградации УВ за счет минерального азотного удобрения (0,3 г N/кг почвы) связано с недос татком или недоступностью азота в загрязненной почве. Что же касается торфа, то в этом случае стимуляция деградации тридекана, по-видимому, была связана с его синергическим действием: как активного абсорбента УВ, мелиоранта (улучшающего физико-химические характеристики тяже лосуглинистого выщелоченного чернозема, прежде всего, аэрацию) и ор ганического удобрения (в первую очередь источника азота для УОМ;
с торфом в почву было внесено 0,1 г N/кг аммиачного азота).
Итак, результаты проведенных исследований свидетельствуют об уси лении процессов самоочищения выщелоченного чернозема от алифатиче ского н-тридекана при внесении в почву и минерального азотного удобре ния, и торфа. При этом наибольший положительный эффект достигнут при применении торфа.
ВЫВОДЫ 1. Местная цеолитсодержащая порода является активным сорбентом алифатических и моноароматических топливных углеводородов: в зависи мости от влажности ее сорбционная емкость в 2-5 раз превышает емкость сорбции высокопроцентной цеолитсодержащей породы США. Установле но, что причиной ее высокой активности является присутствие в ее составе значительного количества высокодисперсных глинистых минералов.
2. В сравнении с цеолитсодержащей породой местный торф в 3-5 раза менее сорбционно активен в сухом состоянии, но в 2-4 раза более активен при увлажнении. Тип изотерм сорбции и способ их аппроксимации, актив ность сорбентов разного типа и эффект влажности свидетельствует о том, что сорбция углеводородов на цеолитсодержащей породе осуществляется по механизму поверхностной сорбции (адсорбции), а на торфе - преиму щественно по механизму абсорбции (поглощения в органическую фазу).
3. Внесение цеолитсодержащей породы (5%) вызывает 1,2-3,7- крат ный рост респираторной активности выщелоченного чернозема, загряз ненного алифатическим н-тридеканом и моноароматическим п-ксилолом в концентрации 2%. Однако ее положительного влияния на содержание п ксилола в почве не обнаружено, а в случае н-тридекана выявлено ингиби рование его биодеградации.
4. В условиях загрязнения почвы н-тридеканом в концентрации 1% из изученных материалов - потенциальных биостимуляторов - аммиачная се литра (0,3 г N/кг) способствует значительному росту биологической ак тивности и численности углеводородокисляющих микроорганизмов в поч ве, цеолитсодержащая порода снижает кислотность, а аммиачная селитра и торф (5%) - остаточное содержание н-тридекана. Положительный эффект аммиачной селитры на биодеградацию н-тридекана может быть связан с улучшением азотного питания растений и почвенных микроорганизмов, а эффект торфа – с его действием как активного абсорбента углеводородов, мелиоранта и органического субстрата.
5. Из исследованных растений горох характеризуется наибольшей ус тойчивостью к загрязнению почвы 1% н-тридекана, а овес – небольшим фиторемедиационным эффектом. Посев растений в удобренную аммиач ной селитрой почву не способствует дополнительному усилению биоде градации н-тридекана.
НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 1. Для усиления биодеградации экзогенных алифатических углеводо родов в загрязненном (1%) тяжелосуглинистом выщелоченном черноземе рекомендуется внесение местного торфа (5 вес.%, Мамадышский район РТ), а также минерального азотного удобрения (аммиачная селитра, 0,3 г N/кг) при раздельном и совместном с растениями овса использовании.
2. Вопрос о перспективности применения местной цеолитсодержащей породы (5%) в качестве почвенной добавки в выщелоченном черноземе требует дополнительного исследования при уровне загрязнения углеводо родами более 2%.
3. Для поддержания роста растений и усиления активности микробной популяции, способной к деструкции углеводородов в загрязненном выще лоченном черноземе, дозы используемого для биостимуляции азотного удобрения должны превышать стандартные дозы, рекомендуемые агрохи мической службой (0,1-0,15 г N/кг), по крайней мере, в 2 раза.
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи:
1. Архиповa, Н.С. Фитотоксичность выщелоченного чернозема, загряз ненного н-тридеканом, и влияние удобрений и мелиорантов на его де градацию в почве [Текст] / Н.С. Архиповa, А.П. Денисова, И.П. Бреус // Вестник Оренбургского госуниверситета. – 2007. - №12. – С. 87-90.
2. Неклюдов, С.А. Мониторинг и восстановление почв, загрязненных неф тяными углеводородами (обзор). Экологическая ситуация в Европей ских странах и организация деятельности в области охраны и восста новления почв и грунтовых вод [Текст] / С.А. Неклюдов, А.П. Денисо ва, И.П. Бреус // Технологии нефти и газа. – 2007. - №6 – С. 26-34.
3. Денисова, А.П. Биологическая активность почвы, загрязненной углево дородами [Текст] / А.П. Денисова, А.Ф. Хайруллина, Н.С. Архипова, И.П. Бреус // Технологии нефти и газа. – 2007. - №4. – С. 25-32.
4. Breus, I. Adsorption of volatile hydrocarbons on natural zeolite-clay material [Text] / I. Breus, A. Denisova, S. Nekljudov, V. Breus // Adsorption. – 2008.
– V. 14, N (4-5). - P. 509-523.
5. Denisova, A. Phytotoxicity and respiratory activity of leached chernozem contaminated by hydrocarbons [Text] / A. Denisova, N. Archipova, I. Breus // Environ. Radioecol. and Appl. Ecol. - 2008. - V. 14, N 1. - P. 23-34.
Материалы и тезисы конференций:
1. Денисова (Кривошеева), А.П. Модифицирование природных цеолитов и оценка сорбционной активности органомодифицированных сорбентов [Текст] / А.П. Денисова (Кривошеева) // Рациональное природопользо вание: Материалы Всеросс. конф. – Ярославль: ЯрГУ, 2005. - С. 86-91.
2. Larionova, N. The tolerance of different cultural and wild plants to soil hy drocarbon contamination and their suitability for bioindication and phytore mediation [Text] / N. Larionova, A. Krivosheeva, I. Breus // Экология и биология почв: проблемы диагностики и индикации: Материалы Меж дунар. науч. конф. - Ростов-на-Дону: РГУ, 2006. - C. 546-548.
3. Кривошеева, А.П. Влияние углеводородного загрязнения на прораста ние семян растений и биологическую активность почвы [Текст] / А.П.
Кривошеева // Современное состояние и приоритеты развития фунда ментальных наук в регионах: III Всеросс. Науч. конф. мол. ученых. Краснодар: Просвещение-Юг, 2006. - С. 16-17.
4. Хайдарова, Г.Г. Влияние природных сорбентов на биологическую ак тивность выщелоченного чернозема, загрязненного п-ксилолом [Текст] / Г.Г. Хайдарова, А.П. Кривошеева // Биология - наука 21-го века: Сб.
тезисов 10-ой Пущинской школы - конф. мол. ученых. - Пущино, 2006.
– C. 241.
5. Krivosheeva, A. The influence of Zeolite containing material on the respira tory activity of a leached chernozem contaminated by hydrocarbons [Text] / A. Krivosheeva, N. Archipova, V. Breus, G. Khaidarova, and I. Breus // 7th International Conference on the Occurrence, Properties, and Utilization of Natural Zeolites: Book of Abstracts. - Socorro, New Mexico, USA, 2006. P.150-151.
6. Mishchenko, A. The investigation of Zeolite containing material as a poten tial sorbent against petroleum hydrocarbons [Text] / A. Mishchenko, A. K rivosheeva, V. Breus, S. Neckludov, and I. Breus // 7th International Confer ence on the Occurrence, Properties, and Utilization of Natural Zeolites: Book of Abstracts. - Socorro, New Mexico, USA, 2006. - P. 178-179.
7. Денисова (Кривошеева), А.П. Исследование влияния удобрений, мелио рантов и устойчивых растений на биодеградацию экзогенных углеводо родов в почве [Текст] / А.П. Денисова (Кривошеева), А.Ф. Хайруллина, Н.С. Архипова, И.П. Бреус // Современные проблемы загрязнения почв:
Cб. материалов II Международная науч. конф. – М.: МГУ, 2007. - С.
271-275.
8. Хайруллина, А.Ф. Влияние удобрений и мелиорантов на биопродуктив ность и численность углеводородокисляющих микроорганизмов в усло виях углеводородного загрязнения почвы [Текст] / А.Ф. Хайруллина, А.П. Денисова, Н.С.Архипова // Почвы России. Проблемы и решения.:
Материалы Всеросс. конф. "X Докучаевские молодежные чтения Рос сии". – СПб.: Изд-во СпбГУ, 2007. - С. 118-119.
9. Денисова, А.П. Влияние углеводородного загрязнения на биологиче скую активность чернозема выщелоченного [Текст] / А.П. Денисова, А.Ф. Хайруллина, Н.С. Архипова, И.П. Бреус // Экология биосистем:
проблемы изучения, индикации и прогнозирования: Cб. материалов Междунар. научно-практич. конф. Часть 1. – Астрахань: АГУ, 2007. – C.
117-118.
10. Breus, I. Vapor-phase sorption of volatile hydrocarbons on zeolite-clay mate rial, natural and surfactant-modified [Text] / I. Breus, A. Denisova, S. Nek ludov, V. Breus // Book of Abstracts of FOA9 – 9th International Conference on Fundamentals of Adsorption. - Giardini Naxos, Sicily, Italy. – 2007 – P.
331.
11. Denisova, A. The influence of nitrogen fertilizer and zeolite-containing mate rial on microbial activity of hydrocarbon contaminated leached chernozem [Text] / A. Denisova, A. Hairullina, I. Breus, N. Archipova, V. Breus, N.
Antsyshkina // ConSoil 2008: Proceed. of 10th Internat. FZK/TNO Conf. on Contaminated Soil. - Milano, Italy, 2008. - 6 pp.
12. Breus, I. Vapor phase sorption on soil organic matter components: Influence of moisture and type of organic contaminant [Text] / I. Breus, A. Denisova, S. Nekljudov, L. Ivanova, V. Breus, D. Tunega // EuroSoil 2008: Soil– Society–Environment: Book of Abstracts of Internat. Congress of European Soil Scientists. - Vienna, Austria, 2008. - P. 244-245.