В работе рассматриваются фундаментальные вопросы функционирования торфяников в условиях южно-таежной подзоны Западной Сибири и изменения их свойств при освоении. Впервые на основе длительных стационарных исследований изучен гидротермический, окислительно-восстановительный, биологический и агрохимический режимы выработанных торфяников, показаны их особенности в природных условиях гумидной зоны. Обосновываются направления использования. В конце работы приводится перечень выработанных торфяных месторождений Западной Сибири.

Монография посвящена вопросам происхождения и становления торфяного дела в России, развитию знаний о природе болот и торфа. торфодобывании. в том числе показан вклад русских академиков и трудов Вольного экономического общества в это развитие.Описаны первые разработки торфа и торфяные машины в XVIII-XIX вв., первые руководства по добыче торфа и первые школы по торфодобыванию, применение торфа как топлива для фабрик, железных дорог, металлургии, использование торфа в сельском хозяйстве, разработки торфа русскими промышленниками, работа первых русских торфмейстеров, использование торфа в периоды топливных кризисов, роль торфа в электрификации России, значение торфа в годы Великой Отечественной войны.Даны сведения по развитию знаний в области природы болот и торфяников, выделены этапы развития торфяной техники. Показано кратко развитие техники добычи торфа гидравлическим, экскаваторным, фрезерным, фрезерно-формовочным способом до середины 1950-х гг.Изложены основные сведения о развитии торфяного образования в России с момента появления первых школ в области торфяного дела до организации торфяного института (МТИ), основные работы МТИ в области торфяного дела, в том числе показан вклад выдающихся деятелей торфяной науки и техники в развитие торфяной отрасли, науки, образования до середины 1950-х гг.Книга предназначена для широкого круга специалистов природопользования, торфяного дела, музейных работников, студентов, магистрантов, аспирантов торфяного профиля вузов.

Строение верхней части криолитозоны и рельеф северо-востока Западной Сибири обусловлены изменением природной обстановки в позднем неоплейстоцене и голоцене. В 2016- 2021 гг. изучены разрезы отложений на разных элементах рельефа III озерно-аллювиальной равнины Пур-Тазовского междуречья - увалах и термокарстово-эрозионных ложбинах. В строении верхней части равнины выделены каргинско-сартанские аллювиальные, озерные, склоновые отложения и голоценновые торфяники. На основе стратиграфии и новых геохронологических данных на Пур- Тазовском междуречье выявлены последствия активизации неотектонических процессов в сартанский период и влияния климатических факторов на дифференциацию аккумулятивных и денудационных процессов в голоцене.

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.

Монография представляет собой фундаментальный труд по исследованию почвенной влаги. В ней рассматриваются вода и ее свойства: связанная и подвешенная влага в почве, свободная гравитационная влага. Дается классификация форм почвенной влаги. Излагается учение о термодинамическом потенциале почвенной влаги, рассматриваются основные закономерности передвижения жидкой и парообразной влаги и доступность почвенной влаги для растений. Книга рассчитана на специалистов агрофизиков, гидрологов, гидрогеологов и агрономов.

Книга содержит характеристику почвенного покрова и земельных ресурсов нашей страны, очерк по истории отечественных почвенных исследований, почвенной информатике, цифровой почвенной картографии. Приводятся справочные материалы корреляции легенды Почвенной карты Российской Федерации масштаба 1:1:2 500 000 (1988) с легендами мировых почвенных карт и Европейской почвенно-географической информационной системы. Представлен проект «Почвенно-географическая база данных России», направленный на создание общенациональной информационной системы, и достигнутые на этом пути результаты. Описана программа Soil-DB, созданная для наполнения профильной атрибутивной базы данных. Книга, предназначенная для почвоведов и представителей смежных специальностей, ученых, педагогов и практиков, является приглашением всем желающим принять участие в реализации проекта.

В лабораторных условиях исследовано положительное влиние полиэтиленовых фотолюминесцентных пленок на оксигеназную активность аборигенной микрофлоры нефтезагрязненных почв в концентрации 50 г/кг. В опытных вариантах в конце эксперимента утилизация нефти составила 30-35 г/кг почвы, в контрольных вариантах 8-13 г/кг. Анализ остаточных углеводородов нефти методом ИК-спектрометрии, при использовании фотолюминесцентных пленок, показал появление полос поглощения (п.п.) в области 1710 см минус первой степени и 1600 см минус первой степени, а также увеличение спектральных коэффициентов С1, С2, А1, А2 в 1.5-3 и уменьшение С3, А3 в 15.5-2.5 раза, что указывает на интенсивные процессы окисления нефти.Хроматогрфический анализ подтвердил интенсивность биодеструкции насыщенных ациклических углеводородов. В опытных образцах полностью элиминировали легкие углеводороды С9-С14, на 70-80 % уменьшилась концентрация углеводородов с большим молекулярным весом С15-С28. При этом коэффициент биодеструкции нефти, определяемый по отношению суммы изоалканов (пристан+фитан) к сумме н-алканов (С17+С18), с применение фотолюминесцентных пленок увеличивается в 5-6 раз.

Проведены экспериментальные исследования по влиянию нефтяных загрязнений на окислительную активность почвенной микрофлоры в процессах деструкции углеводородов. Концентрация нефти в почве до 5 % стимулируент рост и активность почвенного биоценоза. Хроматографический анализ проб остаточной нефти после 60 суточного контакта с почвенной микрофлорой показал значимые изменения в молекулярно-массовом распределении насыщенных углеводородов С9-С32. Введение стимулирующего питательного субстрата повышает биохимическую активность микроорганизмов. За 60 суток контакта с активизированной микрофлорой деструкция нормальных алканов и изопренанов нефти в почве составляет 80-95 %. Максимальной деструкции подверглись н-алканы С9-С15 и С20-С31. Загрязнение нефтью почвы в концентрации 10 % оказывает угнетающее действие на аборигенную микрофлору и процессы окисления углеводородов незначительны.

В лабораторных условиях исследовано влияние высоковязкой нефти Усинского месторождения на оксигеназную активность аборигенной почвенной микрофлоры. После периода адаптации, микроорганизмы приспосабливаются к углеводородам высоковязкой нефти и скорость биохимического окисления возрастает. За 60 суток эксперимента утилизация нефти составила 50 %. Анализ остаточных углеводородов нефти методом ИК-спектрометрии показал появление полос поглощения в области 1070, 1165, 1730, 1270, 3300 см-1, что указывает на присутствие большого количества кислородсодержащих соединений и свидетельствует о процессах окисления углеводородов нефти. Хроматомасс-спектрометрический анализ подтвердил интенсивность биодеструкции: утилизация насыщенных ациклических УВ составила 77.5 %, циклических - 99.2 %, алкилбензолов - 99 %, биоароматических - 97-99 %, триароматических - 96 % и полиароматических - 97 %.

В монографии изложены новые данные по изучению четвертичного периода юга Западной и Средней Сибири. Представлена детальная климатостратиграфичес-кая шкала лессово-почвенной последовательности неоплейстоцена региона и обосновано сопоставление с глобальными климатостратиграфическими шкалами. Приведена характеристика строения четвертичных субаэральных отложений, условий их залегания и особенностей распространения в основных страторегионах Сибири. Всесторонне охарактеризованы ископаемые почвы, объединенные в педокомплексы, предложены методы для их изучения. Детально рассмотрена зональность почвенного покрова для оптимума голоцена и последнего межледниковья. Установлено соответствие структуры лессово-почвенной последовательности Западной Сибири строению лессовой толщи различных регионов Евразии. Приведена характеристика теплых и холодных эпох неоплейстоцена Сибири. Показано, что лессово-поч-венная последовательность Западной Сибири дает наиболее полную наземную запись климатических изменений в четвертичном периоде Северной Азии. Доказано, что строение педокомплексов в лессово-почвенной последовательности Сибири в пределах эпохи Брюнес отчетливо отражает структуру теплых нечетных стадий непрерывных глобальных летописей климата, что подтверждает глобальность, общность хода и единый механизм эволюции климата. Книга рассчитана на специалистов, занимающихся проблемами палеоклиматологии, геологии, палеопедологии, палеогеографии, стратиграфии, археологии, экологии, и может быть использована в качестве учебного пособия для преподавателей и студентов вузов.

Проведены экспериментальные исследования по влиянию нефтяных загрязнений на активность почвенной микрофлоры. Концентрация нефти в почве до 5% стимулирует рост аборигенной микрофлоры. Введение питательного азотистого субстрата в загрязненную почву, увеличивает численность и окислительную активность микроорганизмов. Деструкция насыщенных углеводородов нефти в течение 30 суток составляет при этом 80-90%. Увеличение концентрации нефтезагрязнения почвы до 10%, оказывает угнетающее действие на почвеннй биоценоз. Процессы окисления углводородов незначительны.

В лабораторных условиях на модельных почвенных системах исследована микробиологическая деструкция сол и асфальтенов аборигенной почвенной микрофлорой. Показано, что высокомолекулярные гетероатомные компоненты нефти доступны для окисления почвенными микроорганизмами, за 180 сут эксперимента утилизация смол составила 41.5 мас. %, асфальтенов - 35.0 мас. %. Анализ остаточных продуктов биодеструкции показал заметное изменение состава высокомолекулряных гетероатомных компонентов. Биодеструкция смол и асфальтенов протекает преимущественно с "отщеплением" периферийных парафиновых структур, ароматическое ядро преобразуется менее существенно.

Исследовано влияние высоковязкой нефти Ашальчинского месторождения на оксигеназную активность аборигенной почвенной микрофлоры. После периода адаптации (10 сут) общая численность гетеротрофных микроорганизмов возрастает от (0,6-0,7)*10-6 до (890-990)*10-6 КОЕ/г; при этом происходит снижение биоразнообразия и в 3-4 раза возрастает активность почвенных ферментов. За 180 сут. эксперимента общая утилизация нефти в среднем составила 85,0% от ее исходного количества. При этом все нефтяные фракции подверглись окислению: общая деструкция масел (алканы, изоалканы, нафтены, арены) сотавила в среднем 86,9%. Установлено, что биохимическая трансформация высокомолекулярных гетероорганических соединений (ВМГС) нефти протекает одновременно с минерализацией более легких фракций. Утилизация смол и асфальтенов в среднем составила 86,8 и 55,1%, соответственно. Доказано, что в процессе окисления ВМГС происходит уменьшение их молекулярной массы за счет деградации алкильных заместителей, а также за счет частичного разрушения ароматических и нафтеновых циклов.

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.

В полевых условиях исследовано влияние полиэтиленовых светокорректирующих пленок на рост и оксигеназную активность микрофлоры почв, загрязненных нефтью в концентрации 5%. Изучен стимулирующий эффект пленок на рост численности и повышение оксигеназной активности аборигенной микрофлоры. В конце опыта через 80 сут остаточное содержание нефти понижается на 68-77%. Хроматографический анализ остаточных насыщенных углеводородов показал, что полностью элиминированы легкие углеводороды С9-С14, на 80-90% уменьшилась концентрация углеводородов с большей молекулярной массой. При этом коэффициент биодеструкции углеводородов нефти, определяемый по отношению суммы н-алканов (С17 + С18) к сумме изоалканов (пристан+фитан), увеличивается в 5-6 раз.

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%.