В настоящей книге содержится концепция о системной организации соединений химических элементов в почвах, сформулированная на примере соединений микроэлементов, и результаты экспериментальных исследований — основа и подтверждение этой концепции. Описаны природные процессы различных уровней иерархической организации, которые объединяют воедино соединения микроэлементов почвы и обусловливают устойчивость почвы к химическому воздействию. Описаны механизмы связи соединений химических элементов почвы и сопредельных сред, которые обеспечивают выполнение почвой ее экологических функций и положены в основу теории и методологии экологического почвенно-химического мониторинга. Книга предназначена почвоведам, экологам, геохимикам, студентам и аспирантам соответствующих специальностей.

Учебное пособие является основой курса «Химия окружающей среды», читаемого автором на протяжении 14 лет на факультете почвоведения и агроэкологии Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. В книге рассмотрены физико-химические свойства почв, ответственные за их загрязнение в результате деятельности человека, и механизмы загрязнения грунтовых и поверхностных вод. Рассмотрено распределение загрязнителей между фракциями почвы и их движение по профилю почвы в грунтовую воду, а также современные методы оценки вероятности попадания загрязнений в грунтовую воду. Изложены основы современных биологических, физико-химических и термических методов восстановления почв и грунтовой воды. Учебное пособие предназначено для студентов биолого-почвенных и экологических специальностей университетов, аграрных и сельскохозяйственных, санитарно-гигиенических и строительных институтов. Книга будет полезна научным и инженерно-техническим работникам химической, горно-обогатительной, нефтехимической, металлургической, пищевой и других отраслей промышленности, а также работникам Министерства по чрезвычайным ситуациям.

В монографии содержатся результаты изучения воспроизводства почв в антропогенно нарушенных ландшафтах (на датированных поверхностях) в различных биоклиматических условиях лесостепной зоны. Установлены экологические и онтогенетические закономерности процессов формирования ресурсно значимых свойств почвы. Разработаны математические модели процесса становления гумусового профиля почв во времени. Показаны перспективы применения оценок воспроизводства почв при осуществлении эколого-реабилитационных мероприятий и системы мониторинга ресурсовоспроизводства в сельскохозяйственных и посттехногенных ландшафтах. Для почвоведов, экологов, географов, специалистов в области рекультивации земель, археологов и историков.

В книге в популярной форме приводятся сведения об отдельном природном царстве, которое представляет собой тонкий плодородный слой земной поверхности — почва. Даются сведения о становлении почвоведения как науки, об особенностях почвообразования в суровых природно-климатических условиях, о методах изучения почв и характеристике основных типов и подтипов почв Якутии. Книга предназначена для учащихся среднего и старшего школьного возраста, учителей общеобразовательных школ, а также студентов, аспирантов, преподавателей вузов, научных сотрудников институтов, работников лесного и сельского хозяйства, системы охраны природы и широкого круга читателей.

В монографии приведены результаты исследований почв и почвенного покрова (ПП) обширной территории от высокоарктических архипелагов (Земля Франца-Иосифа, Новая Земля) до бореальной зоны России. Для каждого из исследованных регионов приводится характеристика почв, структур ПП и их генетико-эволюционная интерпретация. Описан целый ряд ранее неизвестных групп почв (на плотных гипсах, высокогумусные тундровые почвы и т.д.). Выдвинуто положение о повсеместном проявлении процессов латерального переноса вещества в ПП холодных гумидных областей. Предложена концепция разных тенденций развития ПП бо-реально-арктических областей в прилинеаментных и межлинеаментных зонах. Разработана схема зонально-регионального строения ПП Севера. Предложены подходы к прогнозированию изменений экологически важных параметров ПП в связи с трансформацией климата. Для почвоведов, географов, экологов, специалистов по полярным регионам.

В монографии обобщены данные по проблеме органо-минеральных взаимодействий в почве. Показано, что распределение органического вещества в почве по разным структурным фракциям является фундаментальным свойством почвы, во многом определяющим условия ее формирование и функционирования, ее экологические функции, продуктивность, а также устойчивость к агрогенным воздействиям. Выявлена роль и функции разных групп органического вещества почвы в процессах почвообразования, в структурной организации почвы и устойчивого функционирования почвы и биосферы в целом, а также возможность использования характеристик пулов органического вещества для экологической эценки разных агрогенных воздействий. Подчеркивается важность исследования всего пула органического вещества почвы, включая исследование детрита, как неотъемлемой его составляющей, наряду с собственно гумусовыми веществами для понимания функций и роли всех пулов органического вещества почвы. Помимо обобщения большого накопленного опыта, в монографии приведены многочисленные собственные экспериментальные результаты автора. Книга рассчитана на широкий круг специалистов, интересующихся органическим веществом почвы.

Обсуждаются результаты многолетних лабораторных и полевых исследований по разработке новых технологий биоремедиации нефтезагрязненных почв и отходов нефтеперерабатывающих производств, предполагающих использование комплекса оригинальных микробных препаратов, разработанных авторами. Представлены результаты внедрения новых технологий при осуществлении полномасштабных проектов биорекультивации полигонов отходов нефтеперерабатывающих предприятий и нефтезагрязненных почв в различных регионах России. Для специалистов в области экологии, биотехнологии, мелиорации.

В монографии рассмотрены основные закономерности почвообразования в таежной зоне Западной Сибири. Показана его тесная связь с генезисом почвообразующих пород, динамикой и развитием ландшафтов. Дана характеристика основных типов зональных почв. Показано, что большинство современных зрелых почв несут признаки исходной литологической неоднородности и других, зачастую доголоценовых почвообразовательных эпох. Почвообразование рассматривается как полицикличный, полигенетичный, динамично развивающийся процесс, в котором циклы развивающей почвенный профиль эволюции чередовались с фазами активности денудационно-аккумулятивных процессов. Книга ориентирована на широкий круг специалистов, занимающихся проблемами почвоведения и ландшафтоведения, географии и палеогеографии, экологии и природопользования.

Приведено теоретическое обоснование и построение единого комплекса математических моделей и алгоритмов управления биологической рекультивацией антропогенно нарушенных экосистем почвы. Для научных работников и студентов математических специальностей.

В практическом руководстве обсуждаются методы химического анализа загрязнений почвы и донных отложений бытовыми и промышленными отходами. Рассмотрены традиционные и новые методы пробоподготовки образцов почвы и отходов (экстракция водой в субкритическом состоянии, экстракция в МВ-поле, СФЭ, ТМФЭ и др.), а также методы анализа загрязняющих почву веществ и надежные приемы идентификации целевых соединений в сложных матрицах. Приведены стандартные методики определения приоритетных загрязнений почвы (органические и металлоорганические соединения, металлы), используемые в России и за рубежом.

В монографии химический анализ почв представлен в виде единой целостной системы исследований. В книге на современном уровне рассмотрены понятия, термины и система показателей химических свойств почв и химических почвенных процессов, дано теоретическое обоснование методов химического анализа почв и приемов интерпретации результатов анализа. Приведены методы анализа элементного, вещественного, фракционного (группового) состава соединений и подвижности химических элементов в почвах, методы оценки кислотно-основных и катионообменных свойств почв. Впервые в одном издании, предназначенным как для дипломированных специалистов, так и для начинающих аналитиков (лаборантов и студентов), объединены сведения об особенностях работы в почвенно-химических лабораториях (посуда, реактивы, оборудование, детальное описание хода анализа, техники выполнения каждой операции), и глубокое теоретическое обоснование всех операций и химического анализа почв в целом. Книга рассчитана на широкий круг специалистов почвоведов, агрохимиков, экологов и мелиораторов.

Исследования посвящены анализу влияния различных способов и режимов промывки почв от радионуклидов, возможностей интенсификации вымыва с помощью внесения удобрений, извести, насыщения воды воздухом, обработки ультразвуком. Много внимания уделено загрязнению водных объектов в зоне чернобыльских выпадений на территории Брянской области и способам предотвращения поступления радионуклидов в водоемы. Выявлены временные и пространственные закономерности водной миграции радионуклидов. Построен ряд математических моделей, обосновывающих мероприятия по очистке почв от радионуклидов. Рассмотрены вопросы применения водохозяйственных реабилитационных мероприятий и их экономической эффективности. Даны рекамендации по осуществелению таких меропритий.

В монографии собраны и систематизированы сведения о минералах железа (III) и (II) в почвах. Рассмотрены особенности действия на них наиболее популярных реактивов Тамма и Мера-Джексона, описаны их недостатки. Рассматриваются превращения соединений железа в оглеенных почвах с развитым и неразвитым оксидогенезом. Анализируются важнейшие процессы с участием железа в загрязненных почвах. Среди них роль гидроксидов железа в биодеградации нефти в загрязненных почвах; роль соединений железа в закреплении тяжелых металлов и металлоидов в аэрогенно и гидрогенно загрязненных почвах и другие вопросы.

Учебник «География почв России» является переработанным в соответствии с новыми материалами и идеями вариантом книги 1987 г. «География почв СССР». Он содержит региональную характеристику почвенного покрова России, основанную на рассмотрении географии почвообразующих процессов на фоне кратких сведений о физико-географических особенностях крупных регионов. В первой части книги излагаются основные теории географии почв и дается обзор мелкомасштабных почвенных карт. Во второй части затрагиваются вопросы генезиса и эволюции почв, характерных для конкретных территорий, обсуждаются антропогенные изменения почв и некоторые аспекты классификации почв. Таким образом, учебник отражает современные представления о составе почвенного покрова России, причинах его формирования и факторах, определяющих его дифференциацию. Для студентов и аспирантов — географов, почвоведов, специалистов в области охраны окружающей среды, лесного и сельского хозяйства.

Современные полигенетические и погребенные голоценовые почвы являются источником информации о преобразованиях ландшафтов в прошлом, которая может быть использована для долгосрочных прогнозов эволюции экосистем в условиях глобальных изменений климата. На базе детальных макро-, ме-зо-, микроморфологических и аналитических исследований дневных и погребенных почв тундровых ландшафтов и реликтовых островков елового леса в тундре описаны основные элементарные процессы почвообразования и установлено классификационное положение почв. С использованием 14С датирования определено время погребения, сделана попытка выявления стадий педогенеза в зависимости от изменения палеоклиматических условий, наличия или отсутствия осадконакопления. Выявлена специфика почвообразования в экотонной полосе (лес—тундра). Для специалистов в области генезиса, географии и эволюции почв, палео-почвоведения.

Предлагаемая читателю монография «Тепловодообмен в мерзлотных ландшафтах Восточной Сибири и его факторы» посвящена обобщению новых экспериментальных данных, полученных специалистами Российской академии наук и Росгидромета России в рамках Сибирского регионального проекта международной программы исследования циклов энергии и воды в Азии (GAME). В этой книге впервые для экспериментальных полигонов, расположенных в основных зонах Восточной Сибири (тундра, равнинная и горная тайга), получены и сопоставлены уникальные данные. Они включают в себя детальные карты ландшафтной структуры полигонов, а также широкий спектр параметров и переменных, характеризующих пространственно-временную изменчивость их состояния в суточном, сезонном и многолетнем масштабе (спектральные, радиационные, термические характеристики; физические свойства сезонно-талого слоя; данные о динамике изменений влажности почвы; вертикальные турбулентные потоки тепла и влаги, включая пограничный слой атмосферы, а также данные измерений речного стока малых экспериментальных речных бассейнов). Это первая монография со сжатым, но достаточно детальным изложением некоторых ключевых вопросов тепловодообмена типичных ландшафтов и малых речных бассейнов зоны распространения многолетнемерзлых грунтов в Восточной Сибири. Приведенные здесь материалы особенно важны в эпоху глобального потепления климата и существенных изменений условий существования многолетнемерзлых пород на огромных просторах Сибири.

Широкое распространение загрязнения окружающей среды мышьяком привело к интенсивному изучению его поведения и, особенно, миграции в природных средах. Повышенные концентрации мышьяка в подземных водах, используемых для питьевого водоснабжения, вызывают хронические заболевания людей и обусловлены как антропогенным загрязнением почв и пород, так и высоким природным содержанием мышьяка в водовмещающих породах. При изменении условий окружающей среды миграция мышьяка в подземные воды может резко возрасти. Для прогнозирования таких процессов необходимо рассматривать формы нахождения мышьяка. особенности его поведения, учитывать характер, последовательность и зональность химических и микробиологических процессов. В обзоре дается наиболее полное описание исследований поведения мышьяка в окружающей среде (почвах, горных породах, донных отложениях, поверхностных и подземных водах). Подробно рассмотрены содержание, химические формы и трансформации мышьяка, а также процессы адсорбции и десорбции, влияние состава твердой и жидкой фаз на процессы адсорбции и десорбции, условия и механизмы поглощения мышьяка. Отдельно рассмотрено состояние и поведение мышьяка в горнорудных отвалах. Представлены значения коэффициента распределения (Ка) в различных почвах и породах, а также для отдельных минералов. Приведены примеры моделирования адсорбции и миграции мышьяка. Обзор рассчитан на специалистов, занимающихся изучением и моделированием процессов загрязнения зоны аэрации и подземных вод. При составлении обзора использованы 277 работ отечественных (9) и зарубежных (268) авторов за последние 40 лет, представлены 52 таблицы и 103 рисунка. Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 08-05-12020офи.

В монографии представлены результаты исследований по влиянию нефтезагрязнений на сообщества раковинных амёб и популяции дождевых червей. Проведён анализ влияний нефти и на других беспозвоночных животных. Впервые описаны структурные изменения сообществ раковинных амёб в зависимости от интенсивности действующих факторов. Выявлены зависимости популяционыой изменчивости дождевых червей от вида загрязнений почвы: нефть, бензин, дизельное топливо. Показано, что почвенные беспозвоночные животные могут быть использованы в качестве биоиндикаторов уровня загрязнений. Для научных сотрудников, преподавателей и студентов, специализирующихся в области экологии и природопользовании.

В учебнике (1-е издание вышло в 2006 г.) излагаются основы экологии почв — интегральной междисциплинарной науки, объединяющей учения о факторах почвообразования и экологических функциях почв, а также рациональном использовании и охране почвенного покрова как незаменимого компонента планеты. Всесторонне характеризуются биогеоценотические и глобальные почвенные экофункции — гидросферные, атмосферные, литосферные, общебиосферные, этносферные, рассматриваются природные и антропогенные факторы образования и динамики почв, освещается состояние почвенных ресурсов и принципы сберегающего их использования с учетом сохранения биологического и почвенного разнообразия. Обсуждаются правовые аспекты охраны почв и биосферы как условия дальнейшего развития земной цивилизации, характеризуется междисциплинарное значение экологии почв. Для почвоведов, экологов, географов, геологов — студентов, аспирантов, преподавателей вузов, а также работников сельского, лесного хозяйства и др. Ключевые слова: экология почв, экологические функции почв, биогеоценотические и глобальные функции почв, охрана почв, почвоведение, Красная книга почв, рациональное использование почвенных ресурсов.

В учебном пособии изложены общие понятия об обширной группе тяжелых металлов и металлоидов, об антропогенных и природных источниках загрязнения ими почв. Дано представление о методах мониторинга загрязнения почв тяжелыми металлами. Подробно описаны современные физические методы определения валового состава тяжелых металлов. Показаны достоинства и недостатки изучения соединений тяжелых металлов традиционными методами последовательного химического фракционирования. Приведены новые данные об опасности тяжелых металлов в почвах. Многочисленные примеры показывают степень аэрального и гидрогенного загрязнения почв тяжелыми металлами в разных регионах России. Большое внимание уделено характеристике загрязнения торфяных почв тяжелыми металлами - продуктами нефтедобычи. Пособие написано в соответствии с программой курсов «Химическое загрязнение почв» и «Геохимия почв», которые много лет преподаются на факультете почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова. Пособие предназначено для почвоведов, геохимиков, агрохимиков и экологов.

В справочнике приводятся систематизированные материалы, характеризующие факторы почвообразования, почвы и почвенный покров государственных заповедников и национальных парков Российской Федерации. Издание состоит из восьми (по количеству федеральных округов) глав, внутри которых приводятся описания охраняемых территорий. Информация по всем заповедникам и национальным паркам включает: фрагменты Почвенной карты РСФСР М 1:2 500 000, рекогносцировочные оценки состава почвенного покрова территорий на основе этой карты, а также научно-популярные очерки, содержащие сведения о факторах почвообразования, почвенном покрове и особенностях почв, дополненные крупномасштабными картами, таблицами, схемами и фотографиями. Это фундаментальное и, вместе с тем, популярное справочно-информационное издание выполняет задачу привлечения внимания общества к проблеме сохранения и рационального использования почв как одного из главных естественных богатств страны. Книга адресована широкому кругу читателей: почвоведам,, биологам, географам, экологам, специалистам по охране окружающей среды. В качестве справочного пособия она может использоваться работниками природоохранных служб и ведомств, специалистами сельского и лесного хозяйства, а для неспециалистов послужит ориентиром в огромном разнообразии природных почв Российской Федерации.

Рассмотрены географические особенности почвообразования и специфика почвенного покрова горных лесов Северной Монголии. Приведены высотно-поясные схемы почвенного покрова в пределах лесного пояса гор в Центральном Хангае, Восточном Прихубсугулье и Хэнтэе. Показано, что географическое распределение почвенного покрова определяется сложностью строения горного рельефа и в связи с этим высотной и экспозиционной дифференциацией гидротермических и геокриологических условий, создающих многообразие существования различных высотно-поясных растительных и почвенных группировок. Среднемасштабные картографические исследования позволили выявить основные типы структур почвенного покрова и показать его реальное строение, выражающееся в комплексах, комбинациях и мозаиках в пределах изученных поясов. Изложены материалы исследований по запасам и зольному химическому составу поверхностных органогенных горизонтов почв, формирующихся в разных высотно-поясных комплексах типов леса. Изучены морфологические, физико-химические и химические свойства основных типов почв. Впервые приведены данные по содержанию микроэлементов и их радиальному распределению в почвах разных высотно-поясных комплексах типов леса. Рассмотрены вопросы взаимоотношения леса и степи в Северной Монголии. Книга рассчитана на почвоведов, лесоводов, географов, экологов и специалистов по охране природы.

Исследовано влияние высоковязкой нефти месторождения Цагаан Элс (Монголия) на оксигеназную активность аборигенной почвенной микрофлоры. Показано, что после адаптации микроорганизмов к углеводородам их численность возрастает на два порядка, а ферментативная активность увеличивается в 2-3 раза. За 180 сут. эксперимента утилизация вязкой нефти составляет 78%. Анализ нефти после биодеградации показал, что в ней содержится большое количество кислородсодержащих соединений - промежуточных продуктов окисления при микробиологической ассимиляции нефтяных углеводородов. В составе исследуемой высоковязкой нефти все углеводороды затронуты биохимическим окислением почвенными микроорганизмами.

В лабораторных условиях исследовано влияние фотолюминесцентных (светокорректирующих) пленок на рост численности и ферментативную активность аборигенной микрофлоры почв, загрязненных нефтью в концентрации до 5%. Увеличение численности микрофлоры коррелирует с повышением ферментативной активности: каталазы в 2-4, дегидрогеназы в 2,5, уреазы в 4,5, полифенолоксидазы и пероксидазы в 2-3 с контрольными вариантами без применения пленок.

Исследовано влияние дисперсного материала на основе технического углерода и моющей композиции ИХН-КА на рост и ферментативную активность аборигенной микрофлоры серой лесной оподзоленной почвы в процессе биодеградации нефтяного загрязнения. В присутствии углеродного материала степень деструкции нефти составила 56%, а при внесении дополнительного азотного питания - 77%. В почве без сорбента и минерального питания деструкция составила 13%.