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%.

В лабораторных условиях исследовано влияние света, моделирующего солнечный спект, трансформированного светокорректирующей пленкой, на ферментативную окислительную активность микроорганизмов в жидкой среде, загрязненной нефтью в концентрации 2%. В условиях применения светокорректирующей пленки, как укрывного материала, возрастает численность микроорганизмов, повышается их ферментативная активность. При этом каталазная и дегидрогеназная активность увеличивается в 2-2,5 раза, динамика накопления альдегидов возрастает в 2,5 раза. По данным ГЖМ-, ЯМР- и ИК-спектрометрии процессы биохимического окисления углеводородов нефти протекают в 2-3 раза быстрее, по сравнению с контрольным вариантом.

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 работе приведены результаты по исследованию смачиваемости микросфер высокоэнергетической золы. Показано, что они обладают дифильными свойствами, причем высота капиллярного поднятия для нормальных алканов и ароматических углеводородов в два раза выше, чем для воды. Впервые обнаружена уникальная способность сферозолы сорбировать нефти различного состава с образованием твердых, легко отделяемых структурированных фаз без остаточных нефтяных радужных пленок. Показано, что площадь образуемых пятен зависит от плотности нефти. Сделан вывод о перспективности применения сферозолы как нового сорбента при сборе разливов нефти. Высказано предположение о возможности использования данного сорбента в процессах селективного разделения изомерных ароматических и алифатических углеводородов.

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 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 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.

Приведены состав и результаты испытаний бактериального препарата для очистки почвы и воды от нефтезагрязнения. Биопрепарат включает: аэробные нефтеокисляющие микроорганизмы, выделенные из нефти Советского месторождения, минеральный питательный субстрат, нормальные парафины С12-С18, твердый субстрат-носитель. В качестве субстрат-носителя предалагется использовать отходы сжигания углей на теплоэлектростанциях - алюмосиликатные микросферы. Совокупность уникальных свойств микросфер позволяет получить эффективный, легкий, сыпучий биопрепарат, который структурирует почву и не тонет в воде. Результаты модельных экспериментов показывают, что применение прдлагаемого биопрепарата существенно снижает уровень нефтезагрязнения воды и почвы.

Исследовано влияние дисперсных материалов на основе технического углерода на рост и ферментативную активность аборигенной почвенной микрофлоры в процессе биодеградации нефтяного загрязнения. В присутствии дисперсных углеродных материалов показано увеличение на 20-30% активности ферментов группы каталазы, дегидрогеназы и полифенолоксидазы, повышение в 2-5 раз численности основных физиологических групп микрофлоры в фазу экспоненциального роста, увеличение на 20-28% степени деструкции нефти, усиление изменений структурно-группового состава нефтяного загрязнения.

В монографии впервые изучена возможность применения хитозана для детоксикации нефтезагрязненных почв Волгоградской агломерации. До настоящего времени его использовали только для очистки сточных вод от нефтепродуктов. Экономичность этого природного биополимера обусловлена наличием местной сырьевой базы: отходов, получаемых при очистке турбин Волжской ГЭС, утилизация хитинсодержащих отходов решает вопрос охраны окружающей среды, снижает стоимость сорбента. Авторами усовершенствована технология приготовления хитозана из хитинсодержащих отходов. В работе описаны апробированные авторами эффективные способы использования хитозана различного происхождения (жаброног, северная розовая креветка, речной рак) и агрегатного состава (твердый и эмульсия). Обоснованы способы и сроки сорбции основных видов нефтепродуктов в почвах, а также возможность предотвращения загрязнения почв нефтепродуктами путем создания сорбционного барьера - чередующихся слоев песка (крупного кварцевого, речного и мелкого) и хитозана. Рассчитаны дозы, количества и мощность слоев песка и хитозана, масса сорбента с учетом диаметра зерен, площади загрязнения и вида сырья, из которого выделен хитозан. В монографии освещен вопрос объективности определения нефтепродуктов в почвах и их нормирования, предложен расчет органического углерода естественного и антропогенного происхождения. Монография содержит сведения о самоочищающей способности почв. Предложено введение коэффициента накопления для определения в почве органического углерода антропогенного происхождения. Монография может быть полезна, прежде всего для специалистов, студентов и аспирантов, занимающихся вопросами экологии, охраны окружающей среды, мониторинга, почвоведения, рекультивации и охраны почв.

Показана сравнительная степень оценки процессов биодеструкции углеводородов нефти, загрязняющих почву, с применением методов ИК- и ЯМР 1Н-спектроскопии.

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.

Рассмотрено изменение механического сопротивления покрытого нефтяной пленкой зонда вибрационного вискозиметра, движущегося в режиме малоамплитудной вибрации внутри поверхностно-активного раствора.

В ежегодно обзоре рассмотрено социально-эколого-экономическое состояние Томской области. Освещены концепции экологической безопасности и управления охраной окружающей среды в целях устойчивого развития области; количественная и качественная оценка природных ресурсов, их значение для социально-экономического развития территории. Представлены данные о состоянии окружающей среды в районах области. Для специалистов органов государственной власти, научных работников, преподавателей и студентов вузов, учителей и учеников старших классов, широкого круга читателей.

Сборник содержит результаты комплексного многолетнего изучения экосистем южной тайги Валдайской возвышенности в пределах экспериментального лесного бассейна "Таежный лог" Валдайского филиала Государственного гидрологического института Госкомгидромет. Рассматриваются вопросы формирования водного баланса бассейна, трансформации жидких осадков древостоями, химического состава водного стока, миграции химических веществ в яду сопряженных экосистем (катенах). Обсуждаются проблемы генезиса скрытоподзолитых почв района исследований. Отдельные статьи сборника посвящены анализу продуктивности еловых лестов и болот Валдая и роли биотических и абиотических факторов в продукционном процессе этих экосистем. Приводятся количественные характеристики населения почвообитающих беспозвоночных, птиц и мелких млекопитающих. даны концептуальная балансовая и математическая модели биологического круговорота и динамики экосистемы переходного болота. Статьи сборника представляют интерес для научных сотрудников - географов, биологов, экологов и почвоведов, а также для работников лесного хозяйства, специалистов в области мелиорации, охраны природы и контроля за состоянием окружающей среды.