Диссертация (Экологическая оценка влияния различных гуминовых препаратов на состояние техногенно-измененных серых лесных почв), страница 2

В настоящее время, в аспекте развития и внедрения«зелёных» технологий, все более актуальным становится вопрос использованиядля детоксикации загрязненных природных сред, включая и почвы, экологическичистых природных соединений. Такие технологии рекультивации, в сравнении страдиционными, безопасны для всех компонентов окружающей среды и человека.Так, на данный момент в научной литературе приводятся сведения о высокойэффективности применения гуминовых препаратов на основе торфа в целяхвосстановления техногенно-измененных почв (Перминова И.В., 2000; КуликоваН.А., 2008; Wilson W.S., 1997; Gondar, 2006 D.).Известно, что гуминовыепрепараты положительно влияют на все свойства почвы, а также образуют прочныекомплексные соединения с тяжелыми металлами и радионуклидами, снижая ихподвижность, миграционную способность и, как следствие, биодоступность.

Приэтом активно совершенствуются технологии получения гуминовых препаратов, какальтернативатрадиционнымхимическимтехнологиямпоявляютсяинновационные ‒ кавитационные, которые позволяют воздействовать на сырье намолекулярном уровне без существенного изменения исходной структурыактивного компонента ‒ гуминовых и фульвовых кислот, получать продукт свысокимикачественнымикавитационныетехнологиипоказателями.активноВвидууказанныхраспространяютсянапреимуществмировомиотечественном рынке, но еще не имеют под собой необходимой фундаментальнойнаучной базы.В настоящее время недостаточно изучен вопрос об эффективностииспользования различных гуминовых препаратов на серых лесных почвах,подверженных загрязнению тяжелыми металлами и радионуклидами с целью ихвосстановления. Также крайне малочисленны и противоречивы научные данные,относительно последействия гуминовых препаратов на экологическое состояниетехногенно-измененных почв. К тому же, с появлением принципиально новыхгуминовых препаратов, полученных на основе кавитационных технологий,возникает необходимость проведения системных и комплексных исследований,8касающихся изучения их свойств и перспектив применения при реализациипрактических мер по охране природы по сравнению с уже существующимигуминовыми препаратами.В этой связи научный поиск и разработка практических мер, направленныхна восстановление и охрану почв как компонента экосистем, подверженныхинтенсивномутехногенномувоздействиюсиспользованиемгуминовыхпрепаратов полученных на основе различных технологий представляет не толькотеоретический интерес, но и имеет важное практическое значение.Цель исследования: оценить влияние гуминовых препаратов, полученных сприменением различных технологий на экологическое состояние техногенноизмененных серых лесных почв.Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующиезадачи:‒получить гуминовые препараты с применением традиционнойтехнологии щелочной экстракции и инновационной технологии ультразвуковойкавитации;‒изучить структурно-групповой и химический состав исследуемыхгуминовых препаратов;‒проанализировать изменение основных химическихсвойств ипоказателей биологической активности, серых лесных почв, загрязненныхтяжелыми металлами и радионуклидами, при внесении в них гуминовыхпрепаратов, полученных с применением различных технологий;‒изучить изменение концентрации подвижных форм тяжелых металловв техногенно-измененной серой лесной почве при внесении различных гуминовыхпрепаратов;‒провестиэкономическуюоценкуэффективностипримененияразличных гуминовых препаратов для целей восстановления загрязненных серыхлесных почв.Объект исследований ‒ гуминовые препараты на основе низинного торфа,полученные по классической технологии щелочной экстракции и инновационной9технологии ультразвукового кавитационного диспергирования, а также в ихсочетании.Предмет исследования ‒ влияние внесения анализируемых гуминовыхпрепаратов в серые лесные почвы, загрязненные тяжелыми металлами ирадионуклидами, на различные показатели их экологического состояния.Научная новизна работы заключается в научно-обоснованной комплекснойоценке влияния гуминовых препаратов, полученных с применением различныхтехнологий, в том числе инновационной – кавитационной, на показателиэкологического состояния серых лесных почв, загрязненных тяжелыми металламиирадионуклидамииразработкепрактическихрекомендацийпоихвосстановлению.Впервые выявлена специфика структурно-группового и химического составагуминовых препаратов, полученных с применением принципиально разныхтехнологий: щелочной экстракции и ультразвуковой кавитации.

Установленыособенности последействия гуминовых препаратов на содержание подвижныхформ тяжелых металлов, химические свойства и биологическую активностьтехногенно-измененных серых лесных почв, в зависимости от химического составапрепаратов и технологии их получения. Выявлены преимущества применениягуминовых препаратов, полученных кавитационным методом по сравнению сщелочно-экстрагируемыми препаратами в целях восстановления загрязненныхсерых лесных почв.Положения диссертации, выносимые на защиту‒особенности структурно-группового и химического состава гуминовыхпрепаратов в зависимости от технологии их получения;‒последействие гуминовых препаратов, полученных с применениемразличных технологий на химические свойства и показатели биологическойактивности техногенно-измененных серых лесных почв;‒изменение концентрации подвижных форм тяжелых металлов взагрязненной серой лесной почве при внесении различных гуминовых препаратов.10Практическая значимость.

Проведенные исследования по оценке влиянияразличных гуминовых препаратов на экологическое состояние техногенноизмененных почв укрепляют научную базу их применения в практикевосстановления серых лесных почв, загрязненных тяжелыми металлами ирадионуклидами.Предложенныепрактическиерекомендациимогутиспользоваться природоохранными службами и агентствами с целью управленияфункционированием искусственных экосистем, подверженных интенсивномутехногенному воздействию. Материалы работы могут использоваться в рамкахпреподавания ряда дисциплин при реализации учебного процесса по направлениюподготовки бакалавров 05.03.06 ‒ «Экология и природопользование». В частности,отдельные разделы настоящей работы включены в основной образовательныйпроцесс кафедры экологии и природопользования РГУ имени С.А. Есенина ииспользуются при преподавании следующих дисциплин: «Нормирование иснижение загрязнения окружающей среды», «Экология города», «Современныеэкологические проблемы».Апробация.

Основные результаты диссертационной работы были доложеныи обсуждены на Международных, Всероссийских, Межрегиональных научныхконференцияхифорумах,основныеизкоторых:Международныйагроэкологический форум (Санкт-Петербург, 2013); Международная научнотехническая конференция «Система технологий и машин для инновационногоразвития АПК России» (Москва, 2013); Международные научные чтения«Современныеэнерго-иресурсосберегающие,экологическиустойчивыетехнологии и системы сельскохозяйственного производства» (Рязань, 2013);третья Международная научно-практическая конференция молодых ученых«Индикация состояния окружающей среды: теория, практика, образование»(Москва,2014);Международнаянаучно-практическаяконференция«Перспективные направления исследований в изменяющихся климатическихусловиях» (Саратов, 2014); Всероссийская научная конференция «Новыематериалы и технологии: состояние вопроса и перспективы развития» (Саратов,2014); Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых,11аспирантов и студентов «Экология и безопасность в техносфере: современныепроблемы и пути решения» (Юрга, 2014); 48-я Международная научнаяконференция «Агроэкологические основы применения удобрений в современномземледелии» (Москва, 2014); Международная научно-практическая конференция«Наука, образование, общество: тенденции и перспективы» (Москва, 2016).Публикации.

По теме диссертации опубликовано 20 работ, в том числе 4статьи в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК.Участие в проектах. Исследования проводились в рамках реализациипроектов РФФИ № 14-05-97502 р_центр_а; № 14-35-50748 мол_нр; № 15-35-51115мол_нр; № 16-45-620162 р_а.Структура и объем работы. Содержание работы изложено на 161странице. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, выводов,практических рекомендаций, списка литературы и приложений. Материалыдиссертации проиллюстрированы 20 таблицами и 32 рисунками. Списоклитературы включает 235 источников, из которых 42 – на иностранных языках.Благодарности. Автор выражает глубокую признательность и искреннююблагодарность за постоянное внимание к работе и неоценимую помощь впроведенииисследованийсвоемунаучномуруководителю,кандидатубиологических наук, доценту С.В.

Гальченко. Автор глубоко признателен докторусельскохозяйственных наук, профессору кафедры экологии и природопользованияРГУ имени С.А. Есенина Ю.А. Мажайскому за оказанные поддержку и помощь приподготовке работы. Также автор благодарит за помощь в осуществлении работызаведующего кафедрой экологии и природопользования РГУ имени С.А. Есенина,докторасельскохозяйственныхнаук,профессораЕ.С.Иванова.Особуюблагодарность автор выражает сотрудникам ФГБНУ «Всероссийский научноисследовательский институт механизации и информатизации агрохимическогообеспечения сельского хозяйства» и в особенности директору, докторуэкономических наук, академику Международной Академии наук экологии,безопасности человека и природы (МАНЭБ) Н.Т. Сорокину за помощь ворганизации и проведении исследований.12Глава 1.